Atemphysiologische Forschung

Das Team von Lungenärzten setzte sich zusammen aus Prof. Konrad Bloch, Dr. Alexander Turk, Dr. Thomas Hess, und Dr. Otto Schoch. Die Untersuchungen hatten zum Ziel, die Mechanismen der Herz-Kreislauf- und Atmungsanpassung an grosse Höhen bei gesunden Probanden während des Aufstiegs auf den Muztagh Ata (7546m) zu erforschen. Insbesondere wurden die Auswirkungen unterschiedlicher Aufstiegsraten bei zwei Gruppen von Probanden geprüft. Die Ergebnisse sollten eine wissenschaftliche Grundlage für Empfehlungen betreffend die Akklimatisation und zur Verhütung von Höhenkrankheiten geben. Zudem erwarten wir auch Erkenntnisse, die helfen, die Einschränkung der Herz- und Lungenfunktion bei Patienten mit verschiedenen Erkrankungen besser zu verstehen.

Das Team von Lungenfachärzten. Von links nach rechts: Konrad Bloch, Alexander Turk, Otto Schoch, Thomas Hess.

1. Klinische Beurteilung von Symptomen der Höhenkrankheit

Die täglichen Untersuchungen umfassten eine Fragebogenerhebung, eine körperliche Untersuchung mit speziellem Augenmerk auf Zeichen der Höhenkrankheit und eine Messung der arteriellen Sauerstoffsättigung mittels Pulsoxymetrie (Onyx® 9500, Nonin, USA).

Brigitte Kröni misst die arterielle Sauerstoffsättigung mit einer Pulsoxymetrie Findersonde.

2. Messung der Lungenfunktion

Mit einem Ultraschall Flussmessgerät (EasyOne, ndd Medizintechnik AG, Zürich), das eine präzise Messung des Atemflusses unter stark wechselnden atmosphärischen Bedingungen erlaubt, wurden tägliche Spirometrien zur Messung der dynamischen Lungenvolumina durchgeführt. änderungen der Spirometrie in Abhängigkeit der Höhe geben Hinweise auf das Vorliegen einer Anstrengungs- oder Kälte-induzierten Bronchialobstruktion und sie können auch durch Flüssigkeitsansammlung in der Lunge im Rahmen eines Frühstadiums eines Höhenlungenödems beeinflusst werden.

Proband Hans Spring während der Durchführung einer Spirometrie auf 6200m.ü.M.

3. Körperliche Belastungstests

Die Teilnehmer führten Fahrradergometrien (ZAN, Oberthulba, Deutschland) mit steigender Belastung bis zur Erschöpfung durch. Diese Untersuchungen wurden zunächst in Zürich im Rahmen der Voruntersuchungen durchgeführt und später im Camp I auf 5500 2-3 mal im Verlauf der Expedition wiederholt. Die Ergebnisse werden die Anpassung der körperlichen Leistungsfähigkeit bezüglich maximaler Arbeitskapazität, maximaler Sauerstoffaufnahme, Atemmuster und Herzfrequenz an die Höhe im Verlauf der Akklimatisation zeigen.

Proband Gabriel Schnetzler während einer Fahrradergometrie in einem Zelt auf 5550m.ü.M.

4. Kontinuierliche Atemmusteranalyse

Diese Untersuchungen vermittelten Einblick in die Ventilation und das Atemmuster während der üblichen Tätigkeiten von Bergsteigern. Die Messungen wurden mit einem speziellen, auf der Haut getragenen elastischen Unterhemd durchgeführt (LifeShirt, VivoMetrics, Ventura, CA, USA), in welchem Sensoren zur Aufzeichnung des Lungenvolumens, der Herzstromkurve (EKG) und der arteriellen Sauerstoffsättigung eingebaut waren. Eine Instrumentierung der Atemwege war dabei nicht erforderlich. Die Daten wurden in einem Palmtop Computer aufgezeichnet. Die kontinuierliche Analyse des Atemmusters und der Ventilation über 24 Stunden gibt Hinweise auf die Anpassung der Atemmechanik und der Atemregulation im Wachzustand bei körperlicher Belastung und in Ruhe während des Schlafes. Zudem erlaubt die Korrelation dieser Ergebnisse mit Symptomen der Höhenkrankheit deren Mechanismen besser zu verstehen.

Proband Stefan Wüthrich trägt ein LifeShirt während des Aufstiegs auf 6800m.ü.M.