ROMPIENDO BARRERAS FISIOLÓGICAS: DE EDMUND HILLARY A KILIAN JORNET

Kilian Jornet hizo añicos la historia con su doble ascensión en solitario a la montaña más alta del mundo. Una historia que comenzó cuando Edmund Hillary y Tenzing Norgay alcanzaron la cima del Everest el 29 de Mayo de 1953, siendo la culminación de los muchos intentos que hubo de alcanzar el punto más alto del planeta. Alexander Kellas predijo ya en 1920 que la montaña podría ser escalda, pero la extrema altitud (8.848 m) con la consiguiente privación de oxígeno había frustado los intentos anteriores.

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Figura 1. Imagen de Edmund Hillary y Tenzing Norgay.

En un artículo titulado “Una consideración de la posibilidad de ascender el Monte Everest” su conclusión fue la siguiente: “El Monte Everest podría ser ascendido por un hombre con excelentes capacidades físicas y mentales con un entrenamiento de primer nivel, sin ayuda adventicia (oxígeno suplementario) si las dificultades físicas de la montaña no son demasiado grandes, y con el uso de oxígeno si la montaña pudiera clasificarse como difícil desde el punto de vista de la escalada”.

Una de las razones del éxito de la expedición de 1953 fue el trabajo llevado a cabo por el fisiólogo británico Griffith Pugh un año antes durante la expedición al Cho Oyu, a 8153 m. Los principales objetivos fueron elucidar los múltiples factores fisiológicos que se dan en altitud extrema: efectos de la suplementación de oxígeno, hidratación, tasas de ventilación, uso de ropa adecuada, dieta, etc. Las lecciones aprendidas durante esta expedición fueron aplicadas en 1953, y muchos creen que fueron claves en el éxito de la expedición que coronó el Everest. En la primavera de 1952, una expedición suiza estuvo muy cerca de alcanzar la cima del Everest, pero falló por 2 razones fisiológicas. La primera de ellas fue que el equipamiento del oxígeno no era el adecuado, ya que solo se podía inhalar el oxígeno en el descenso, pero no durante la fase de ascensión. El segundo fue que los escaladores sufrieron una deshidratación severa puesto que desconocían la importancia crítica de mantener un adecuado balance hídrico a esa altura.

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Imagen 2. Griffith Pugh estudió la fisiología en altitud extrema en Cho Oyu en 1952.

Después de la primera ascensión al Everest, Pugh y Hillary, mientras estaban en una expedición en la Antártida en 1956, discutieron cómo obtener más información acerca de los cambios fisiológicos en altitud extrema. El resultado fue una expedición formalmente llamada la Himalayan Scientific and Mountaineering Expedition (1960-1961), también conocida como la Expedición Silver Hut.

El primer objetivo científico de la Silver Hut fue esclarecer los cambios fisiológicos que ocurren en las personas que viven “a nivel del mar” durante una exposición a una altura de 5.800 m durante varios meses. Se investigó el consumo máximo de oxígeno, la ventilación máxima y el gasto cardiaco, el intercambio de gases pulmonares, la saturación arterial de oxígeno durante el ejercicio, el control de la pérdida de ventilación, los cambios sanguíneos, el electrocardiograma, la pérdida de peso y la función neurosicológica. Al final del invierno, la expedición se trasladó a Makalu, la quinta montaña más alta del mundo (8481), intentando escalarla sin usar oxígeno suplementario.

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Imagen 3. La Silver Hut a una altura de 5800 m durante la Himalayan Scientific and Mountaineering Expedition de 1960–1961

De hecho, si la subida hubiera tenido éxito, éste habría sido el pico más alto alcanzado sin oxígeno hasta la fecha. Sin embargo, uno de los escaladores se derrumbó cerca de la cumbre, y la ascensión se canceló para evacuarlo con seguridad. No obstante, sí consiguieron medir algunos parámetros muy importantes, como por ejemplo el consumo máximo de oxígeno o muestras de gas alveolar a gran altitud (7.400-8.000). Estas mediciones siguieron siendo las mediciones de la capacidad de trabajo realizadas a mayor altitud en campo durante más de 40 años. Además, se recolectaron muestras de gas alveolar a una altitud de 7.830. Las mediciones del consumo máximo de oxígeno fueron extremadamente interesantes debido a que la extrapolación de la línea que relaciona el consumo de oxígeno con la altitud planteó una seria pregunta acerca de si el Everest podría ser escalado sin oxígeno suplementario.Captura de pantalla 2017-05-23 a las 21.04.40

Figura 1. Consumo máximo de oxígeno en función de la presión barométrica en sujetos aclimatados. El dato rodeado con círculo rojo se obtuvo en el Makalu Col, altitud 7440 m

La respuesta a esta pregunta tuvo que esperar otros 17 años hasta que Messner y Habeler sorprendieron a todos al llegar a la cumbre del Everest sin oxígeno en 1978.

La hazaña de Messner y Habeler provocó mucha especulación sobre cómo el cuerpo humano podría realizar cualquier trabajo a esa extraordinaria altitud, y fue uno de los factores que impulsaron la American Medical Research Expedition to Everest (AMREE) que tuvo lugar 3 años más tarde. Uno de sus principales objetivos científicos fue elucidar los cambios fisiológicos que permiten a los seres humanos alcanzar el punto más alto de la tierra. El diseño de la expedición estuvo influenciado considerablemente por la expedición Silver Hut. Se establecieron dos importantes laboratorios, uno en el Campo Base (5.400 m) y el otro el Cwm Occidental a una altitud de 6.300 m. El objetivo principal era tratar de obtener datos en la cumbre y la expedición fue todo un éxito. Cinco miembros alcanzaron la cumbre y se realizaron varias mediciones, incluyendo la primera medición directa de la presión barométrica. Además, se recogieron muestras de gases alveolares en la cumbre, a una altitud de 8.400 m.

Las muestras de gases alveolares mostraron la importancia crítica de la hiperventilación extrema en estas altitudes. Por ejemplo, en la cumbre, el Dr. Christopher Pizzo, que recogió las muestras de gas alveolar, tenía una Presión parcial de CO2 (PCO2) alveolar de 7-8 mmHg. Dado que el valor normal a nivel del mar es 40 mmHg, esto significó que había aumentado su ventilación alveolar alrededor de cinco veces. Cuando el PO2 y el PCO2 alveolares fueron trazados a medida que aumentaba la altitud, se observó como el PO2 alveolar descendió hasta una altitud de aproximadamente de 7.000 m, pero después se estabilizó a un valor de aproximadamente 35 mmHg en los escaladores más cualificados (Figura 2). Esto sólo podría hacerse aumentando enormemente la ventilación alveolar y llevando la PCO2 a menos de 10 mmHg.

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Figura 2. PO2 y PCO2 alveolar en escaladores desde el nivel del mar (arriba a la derecha) hasta la cima del Monte Everest (Abajo a la izquierda). Es reseñable que a una determinada altitud (sobre los 7000 metros), la PO2 alveolar se “defiende” a un valor de 35 mmHg por la extrema hiperventilación.

Otra característica interesante de las mediciones en la cumbre fue que el pH arterial calculado a partir de la PCO2 alveolar estaba entre 7,7 y 7,8. En otras palabras, el escalador tenía una alcalosis respiratoria extrema, lo cual puede ser beneficioso porque aumenta la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno ayudando a la carga de oxígeno en el capilar pulmonar sin interferir apenas en la descarga en los capilares periféricos.

También se midió el VO2 máximo para la PO2 inspirada en la cumbre. El resultado fue de tan solo 1 l/min, un valor paupérrimo, equivalente a caminar lentamente en el nivel del mar.

Por lo tanto, la expedición confirmó lo que se había sospechado desde la década de 1920, es decir, que el punto más alto de la Tierra está muy cerca de los límites de la tolerancia humana a la privación de oxígeno.

Ayer, 22 de Mayo de 2016, Kilian Jornet subió el Everest en 26 horas, sin oxígeno. Y solo. La fisiología no tiene respuestas claras de cómo pudo llegar a hacerlo. Estamos ante un ser sobrenatural.


REFERENCIAS

  1. West JB. High life: a history of high-altitude physiology and medicine. New York, NY: Oxford 
University Press; 1998.
  2. West, J.B., 2016. Everest Physiology Pre-2008. In Advances in experimental medicine and biology. pp. 457–463. Available at: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/27343114 [Accessed May 23, 2017].
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