Fisiología del habitante de altura

Introducción

Más de 40 millones de personas de todo el mundo viven en lugares por encima de los 3000 m.s.n.m. Encima de esos niveles la salud humana, productividad y supervivencia están en sus límites por la escasa presión parcial de oxígeno. La reducida presión parcial de oxígeno, característica de las alturas, produce un estado de hipoxia con mucha influencia en todo el organismo humano. La adaptación humana a semejante ambiente depende no solo de factores fisiológicos y socioculturales.

El ambiente de altura es un complejo ecológico multifactorial cuyo fenómeno natural determinante: la disminución de la presión barométrica (PB), a medida que se asciende produce una disminución de la presión del oxígeno (PO2) en el aire a respirar. Pero a éste efecto físico directo se suma otros factores como la sequedad del aire, el frío, los cambios en la alimentación, en el hábitat y las costumbres los cuales, de una u otra manera, intervienen en el contexto de aclimatación y las molestias o síntomas de un estado de malestar debido a la altura.

Han pasado más de 70 años desde la primera expedición científica peruana a los Andes, guiados por el profesor Carlos Monge Medrano. Desde entonces mucho se ha avanzado y se ha incursionado en campos como la endocrinología y fisiología de la reproducción en las grandes alturas.

Algunas Ciudades Y Campamentos Del Perú Por Encima De Los 3000 Metros

Huaraz: 3207 m.s.n.m Casapalca: 4190 m.s.n.m

Huancayo: 3270 m.s.n.m Cerro de Pasco : 4340 m.s.n.m

Cuzco: 3430 m.s.n.m Morococha: 4500 m.s.n.m

Huancavelica: 3700 m.s.n.m Yauricocha : 4650 m.s.n.m

La Oroya : 3780 m.s.n.m San Cristobal : 4700 m.s.n.m

Puno : 3850 m.s.n.m Ticlio : 4810 m.s.n.m

Breve Historia De La Medicina De Altura

1590: El jesuita José de Acosta describió la desadaptación aguda a la altura en su libro " Historia Natural y Moral de las Indias".

1804: Gay Lussac a raíz de un ascenso en globo a 7016 metros describe haber sentido cierta sensación de asfixia.

1861: Denis Jourdanet establece que la sensación de asfixia se debe a la disminución de la presión barométrica.

1872: Paul Bert establece que la sensación de asfixia al subir a las grandes alturas es por la disminución de la Presión parcial de oxígeno.

1925: Primera expedición científica peruana a los Andes por Carlos Monge y colaboradores.

1940: Creación del Instituto de Biología Andina (U.N.M.S.M).

1960: Houston describe con más detalles el edema agudo pulmonar de altura.

1961: Creación del Instituto de Investigaciones de Altura (Universidad Peruana Cayetano Heredia).

1981: Primer Congreso Nacional de Medicina de altura (La Oroya Perú).

1994: Primer Congreso Mundial de Medicina de Altura (La Paz- Bolivia).

Medio Ambiente.

El globo terrestre está rodeado por una envoltura gaseosa constituida por el aire y denominada atmósfera. La atmósfera tiene un espesor mínimo de 1000 kilómetros, aunque sus límites son difíciles de definir dado que se va enrareciendo en el vacío del espacio.

La Presión atmosférica que a nivel del mar es de 760 mmHg conforme se va ascendiendo a un nivel altitudinal superior va disminuyendo al igual que la presión parcial de sus componentes ( O 2, N2,CO2,etc) de la atmósfera. Así a los 3000 m.s.n.m la presión atmosférica es de 526 mmmhg y la del oxígeno 110,4 mmHg . El oxígeno es el 21% de los componentes de la atmósfera.

La presión atmosférica varía con la altura y con la latitud, por lo que las manifestaciones a que da lugar aparecerán a una altura inferior en las regiones frías y a una altura superior a nivel del ecuador.

A nivel del mar la cantidad de vapor de agua es aproximadamente el 1% del volumen del aire. La cantidad de vapor de agua va disminuyendo a

niveles altitudinales superiores, así entre los 1500 y 2000 metros ha quedado reducido a la mitad, mientras que a los 5000 metros es solamente la décima parte del valor medido a nivel del mar.

En la altura disminuye la temperatura de 5 a 10 °C por cada 1000 metros de elevación. Sin embargo este enfriamiento del aire es bastante irregular como consecuencia de las violentas remociones de las masas de aire y de las variaciones del calentamiento de la superficie terrestre. Por encima de los 3000 metros la radiación ultravioleta es mayor del 30% con relación a la del nivel del mar, lo que predispone a la mayor prevalencia de los canceres de la piel. (1).

El agua en la altura hierve a menos temperatura. Así a nivel del mar es de 100°C la temperatura de ebullición, mientras que a una altura de 4100 metros es de 86°C.

Nivel altitudinal 0 1000 m. 2000 m. 3000 m. 4000 m. 5000 m.

Presión atm. (mmHg) 760 674 596 526 462 354

P.O2 aire traqueal (mmHg) 149 131 115 100 87 75

Fisiología Respiratoria

Cuando un individuo que normalmente habita a nivel del mar asciende a la altura sufre una serie de mecanismos de aclimatización como aumento de la frecuencia respiratoria en forma transitoria, aumento en días sucesivos del nivel de hemoglobina y hematocrito, esto debido a la disminución de la presión parcial de oxígeno que estimula a los quimiorreceptores localizados en la bifurcación de la carótida y el cayado aórtico. La hipoxemia también produce un aumento transitorio de la eritropoyetina que a su vez produce eritrocitosis fisiológica.

En la exposición aguda hay un aumento de la ventilación alveolar, la PaCO2 disminuida estimula la excreción de bicarbonato sanguíneo por los riñones y se restaura el pH normal o casi normal de modo que la alcalosis respiratoria se compensa (2).

En el habitante de altura hay una disminución del gradiente alveoloaterial que a nivel del mar es de 10 mmHg y Morococha (4500 m.s.n.m) es de casi cero. Está demostrado que la capacidad de difusión

de la membrana alveoloarterial está aumentado en la altura. Este aumento depende de un incremento en el tamaño de las membranas, es decir aumento en el área de difusión, más capilares gruesos y alvéolos dilatados.

La cantidad de sangre que llevan los vasos pulmonares es mucho mayor en la altura. En Lima el 15% del volumen total de sangre (4,8 L) está en los pulmones, mientras que en Morococha el 20% del volumen total de sangre (5,7 L.) están en el pulmón. Es decir 720 mL contra 1100 mL. Esta mayor cantidad de líquido hace que la elasticidad disminuya con el consiguiente efecto mecánico: dilatación del tórax.La capacidad vital y el volumen residual están aumentados en el habitante de altura. Lo anterior se debe a que existe un aumento en el diámetro antero posterior del tórax.

La respiración de los nativos de tierras muy altas responde menos a la hipoxia, de modo que siempre tienen una ventilación disminuida a alturas mayores, en comparación con las personas de la misma raza que viven a nivel del mar y ascienden transitoriamente a las mismas elevaciones. En estos nativos de grandes alturas los grados de hipoxia adicionales solo estimulan en forma mínima el impulso ventilatorio. Esta respuesta sería genética o se adquiriría a temprana edad como respuesta del ambiente (3).

Saturación Arterial.

La saturación es la relación porcentual entre la oxihemoglobina y la hemoglobina total. La saturación de oxígeno (Sat.O2) está disminuida en la altura: 96,1 en Lima y 78,1 en Morococha, según lo encontrado por Hurtado y colaboradores.

La cantidad de hemoglobina que se une a la sangre es proporcional a la presión del 02, pero la relación entre la Hb02 y la Pao2 no es lineal sino exponencial y la curva que lo representa se denomina curva de disociación de la Hb. En la altura hay una desviación a la derecha de esta gráfica.

Una medida práctica de la afinidad del O2 por la hemoglobina es el P50 , definida como el valor de PaO2 que es necesario para el 50% de la saturación. En la altura la afinidad de la hemoglobina por el oxígeno está disminuida para facilitar la adquisición de este gas por los tejidos. Por lo tanto el P50 está aumentado. Esto al parecer es debido al incremento del 2,3 DPG (2,3 di fosfoglicerato), sustancia presente el eritrocito como parte del proceso glucolítico.

La capacidad del 2,3 DPG de disminuir la afinidad del O2 por la hemoglobina reside en que se fija en las cadenas beta de la hemoglobina. Así un mol de Hb desoxigenada se combina con un mol de 2,3 DPG. En efecto:

HbO2 + 2,3DPG

Hb-2,3 DPG + O2

De lo anterior, cualquier incremento en la concentración de 2,3 DPG desplaza la reacción a la derecha haciendo que se libere más oxígeno (4). El significado fisiológico de esta menor afinidad es evidente, la hemoglobina puede librar el oxígeno con mayor facilidad y a PaO2, relativamente más altos.

Al parecer el frío jugaría un papel coadyuvante en la hipoxia de las grandes alturas al producir broncoconstricción, secreción disminuida y disminución de la depuración mucociliar e hipertrofia de los fascículos musculares de las vías aéreas (5).

Altura en metros PA O2 Pa O2 %HbO2 Pv O2 Pa CO2

0 100 90 96 37 40

1000 87 72 95 37 40

2000 72 65 92 36 39,5

3000 57 53 87 34 38

4000 48 42 82 30 35

5000 40 38 75 25 33

6000 34 33 66 21 30

mmHg mmHg mmHg mmHg

PA : Presión parcial alveolarPa: Presión parcial arterialPv : Presión parcial venosa% Hb O2 : Porcentaje de saturación.

Fisiología Cardiovascular

Quizás una de las características más importantes del poblador andino es la hipertensión pulmonar y la consiguiente hipertrofia ventricular derecha. Las presiones arteriales pulmonares promedio son:

LIMA MOROCOCHA

Presión sistólica 21 mmHg 38 mmHg.

Presión diastólica 7 mmHg. 15 mmHg.

Presión media 12 mmHg. 24 mmHg.

El débito cardiaco y la presión capilar pulmonar son normales y, por tanto, no intervienen en el mecanismo de la hipertensión pulmonar. El aumento de la resistencia vascular pulmonar tiene lugar a un nivel precapilar y está relacionado con incremento de la masa muscular de la capa media de las pequeñas arterias pulmonares y muscularización de las arteriolas las cuales normalmente no tienen capa muscular.

Características del aparato cardiovascular de altura (6):

La arteria pulmonar es más gruesa, su tronco mantiene en su capa media gran cantidad de fibras elásticas, largas y paralelas que le dan apariencia aórtica.

Las ramas arteriales pulmonares periféricas (terminales) o arteriolas pulmonares a nivel del mar solo tiene una fina capa de fibras elásticas, en las grandes alturas mantienen su capa gruesa muscular. La "muscularización" periférica de las arteriolas aumenta su capacidad contráctil durante el ejercicio.

Las venas pulmonares tienen abundantes células musculares lisas en su íntima, limitados por las capas elásticas (interna y externa), es decir hay tendencia a la " arteriolización".

Las arterias preterminales de la circulación pulmonar, surgen de las arteriolas pulmonares de mediano y pequeño calibre y se abren en el

lado venoso del lecho capilar pulmonar. Actúan como verdaderas conexiones ("bypass") entre la circulación venosa y arterial de los pulmones. Su rol funcional, actuaría como un mecanismo compensatorio de la hipertensión pulmonar.

Es pues las características anatómicas la que determinan la hipertensión pulmonar, aunque también participan factores funcionales tales como vasoconstricción pulmonar determinado por la hipoxia y el incremento de la viscosidad sanguínea debido a la eritrocitosis. el mecanismo intimo de la vasoconstricción hipóxica se atribuye al efecto perivascular de la hipoxia alveolar actuando como mediadores locales sustancias vasoactivas (histamina, serotonina) liberadas por los mastocitos perivasculares (7). La correlación lineal entre la presión pulmonar y el nivel de altitud no es una función lineal simple, sino que más bien adquiere una curva paraboloide siendo significativa la hipertensión pulmonar a niveles por encima de los 3000 m.s.n.m.

En la altura hay un incremento de la masa ventricular derecha. Así en niños y adolescentes de grandes alturas el vector medio espacial del QRS está desviado a la derecha y la onda T es positiva en las derivaciones precordiales (8,9)El ejercicio muscular en la altura determina un incremento de la presión pulmonar de mayor magnitud que a nivel del mar para la misma intensidad de actividad física. Ello ocurre a pesar de que el consumo de oxígeno y el débito cardiaco aumentan en la misma proporción que a nivel del mar (10).

Circulación Coronaria.

Se ha demostrado que la vascularización miocárdica y de las anastomosis intercoronarias está incrementada en las grandes alturas mas no así el flujo que incluso se encuentra ligeramente disminuida. Por otro lado se ha descrito cambios enzimáticos y metabólicos que ocurren en la intimidad de la célula miocárdica.

Como consecuencia de estas modificaciones se ha demostrado que la extracción de oxígeno por el miocardio está aumentado y que el metabolismo del miocardio se realiza utilizando vías aeróbicas, tal como a nivel del mar. Por esto en la altura casi no hay infarto del miocardio.

Cuerpo Carotideo.

Se ha demostrado que el cuerpo carotídeo de animales que viven en la altura tiene un mayor tamaño que el correspondiente a animales que viven a nivel del mar. Arias-Stella también ha encontrado este

fenómeno. Aparentemente este incremento es una respuesta del tejido quimiorreceptor del cuerpo carotídeo a la hipoxia crónica (12).

Presión Arterial Sistémica.

Es conocido desde antes que la prevalencia de Hipertensión arterial (HTA) y arterioesclerosis es menor en la altura. Esto es cierto para la presión sistólica mas no así para la diastólica que como se sabe depende de la viscosidad sanguínea.

León-Velarde del Instituto de Investigación de Altura de la Cayetano Heredia ha observado que las personas con eritrocitosis excesiva (nivel de hemoglobina más de dos desviaciones estándar de la media) están más predispuesta a tener hipertensión diastólica que los que tienen eritrocitosis fisiológica (13).

La reducción de la presión sistólica ha sido atribuida a una menor resistencia periférica, ocasionado por un incremento de la vascularización vasodilatación, mecanismos adaptativos orientados a mejorar el aporte sanguíneo de oxígeno a los tejidos.

Al parecer la menor prevalencia de HTA observada es al menor grado de arterioesclerosis.

Hematología:

El ciclo de la regulación de la eritropoyesis, implica la producción de eritropoyetina. Esta se realiza principalmente en las células del parénquima renal, se estimula por un inadecuado suministro de oxígeno, por inducción local de un factor inducido por la hipoxia (HIF).

El incremento del número de eritrocitos puede producirse dentro de las 48 horas siguientes a la exposición a la altura.

En el hombre que habita las grandes alturas posee un grado de eritrocitosis definido en respuesta a la hipoxia como un mecanismo de compensación. La saturación arterial de oxígeno está disminuido y la hemoglobina aumentada. En nativos de Cerro de Pasco la concentración de eritropoyetina (dosado por Radio Inmuno análisis) es aproximadamente el doble de los valores que se observa a nivel del mar (14).

La hemoglobina en recién nacidos es igual a los pequeños de nivel del mar, lo que indica que el efecto estimulante de la hipoxia recién comienza después. Efectivamente este aumento recién sucede a los dos

años. La hemoglobina aumenta con la edad, pero esto es cierto para poblaciones ubicadas por encima de los 3800 metros. En mujeres también se da este incremento de la hemoglobina, pero a partir de los 45 años, época en que ocurre el comienzo de la menopausia (15)El conteo de reticulocitos aumenta en la altura al cabo de la primera semana de exposición, de un promedio inicial de 2% a nivel del mar a más de 3% después de ascender a la altura.

Los estudios en médula ósea de nativos de altura, demuestra que esta es hiperplásica a expensas de la serie eritroide. A nivel del mar, solo un 20% de los elementos nucleados de la medula ósea pertenecen a la serie roja, mientras que en Morococha esta proporción sube.

Se ha observado que las personas que tienen Hb S no deben ascender a la altura por que luego presentan malestar general, dolor en hipocondrio derecho, leucocitosis e incluso puede haber infarto del bazo. (16).

Ya no debe hablarse de poliglobulia ni de policitemia por que éstas implican un aumento de las tres series sanguíneas y como se ha observado, en la altura sola se incrementa la serie roja, por lo que el término más apropiado es eritrocitosis. Es necesario diferenciar la eritrocitosis excesiva (EE) de la eritrocitosis fisiológica (EF). La EE es aquella cuyo valor corresponde a más de dos desviaciones estándar del valor medio de la hemoglobina medido en adultos jóvenes sin patología respiratoria de un determinado nivel de altitud. Así en Cerro de Pasco (4330 m.s.n.m.) se considerara EE cuando la hemoglobina sea mayor de 21,3g% y EF aquella por debajo del nivel crítico. A su vez existe dos tipos de eritrocitosis excesiva, la primaria que es debida a la disminución de la presión parcial de oxígeno ambiental y la secundaria, debido a neumopatias o tumores renales (hipernefroma).

La eritrocitosis no solo es debido a la hipoxia sino que en ella intervienen factores como son: altitud, edad, peso corporal, estado del sistema respiratorio y tal vez temperaturas extremas. La EPOC también puede aumentar el nivel de hemoglobina y por ende aumentar el riesgo de mal de montaña crónico. El Dr. Zubieta del Instituto de Patología de Altura de Bolivia describe un grado de eritrocitosis en el que concurren tres entidades: la hipoxia crónica de altura, hipoxia por mal de montaña crónico e hipoxia por causa inflamatoria a la que le denomina Síndrome de Triple Hipoxia (SD TH). Así a una altura de 3600 metros como es la Paz el SD TH sería aquel cuyo hematocrito sea de 80% o más asociado a un pH normal y PaCO2 normal para esta altura (30 mmHg), pero un PaO2 de 20-30 mmHg (17).

Algunas anormalidades somáticas o genéticas producirían cantidades elevadas de eritrocitos y hemoglobina, generalmente llamada eritrocitosis excesiva. Por ejemplo la mutación de receptores de la eritropoyetina llevaría a una sensibilidad más alta, produciendo eritrocitosis excesiva a pesar del nivel bajo de eritropoyetina en sangre

Fisiología Endocrinologica Y Metabolica

Función Hipofisaria:

El adulto de altura tiene mayores niveles de hormona del crecimiento que parece ser inducida por el incremento de la serotonina y ambos van a influir sobre valores de la glicemia. La menor glicemia del nativo estimularía la mayor secreción de somatrofina. Se ha postulado que algunos sujetos podrían tener hiperplasia o adenoma hipofisario y manifestarse como acromegalia (18).

La LH alcanza niveles de adultez más lentamente que a nivel del mar. Este hallazgo se ha tratado de correlacionar con el retraso de la menarquía y la menor talla de los adolescentes de altura (19).

Función Tiroidea:

En cuanto a la concentración de T3 y T4 éstas son normales, mas no así la mayor captación de yodo radioactivo y la menor excreción de yodo urinario, que al parecer es debido a la deficiencia de yodo de algunos lugares de la sierra peruana. El bocio endémico es una patología frecuente tanto en Tarma, Puno y Cuzco.

Función Suprarrenal:

La excreción de los 17-OH esteroides es igual que a nivel del mar, pero difiere en cuanto a la excreción de los 17 cetoesteroides que está disminuida en la altura.

Metabolismo De La Glucosa:

Muchos estudios refieren que en la altura la glicemia está disminuida. Esto es debido a una mayor utilización periférica de este azúcar y a su vez esta hipoglucemia estimula la liberación de la hormona del crecimiento y del glucagón.

A pesar que la insulina es normal hay una exagerada respuesta adrenérgica a esta hormona. La curva de tolerancia a la glucosa es normal, aunque con valores menores..Otra característica de las poblaciones andinas es que hay baja prevalecía de diabetes mellitus y los que tienen esta patología se ve que tiene menores valores de lípidos, menor frecuencia de hipertensión arterial y pocas alteraciones electrocardiográficas en las pruebas de esfuerzo (20).

Se ha observado además que algunos nativos de altura pueden tolerar sin molestias glicemias de 20 y 25 mg%.

Los peruanos residentes en las grandes alturas muestran valores de producción de calor metabólico en reposo y basal, mayores que aquellos de la costa (21). En ancianos se observa que los niveles de colesterol son más altos a nivel del mar que en la altura. La frecuencia de hipercolesterolemia es de 21,2% en ancianos de Lima y 5,2% en Cuzco, en la altura se observa una menor frecuencia de sobrepeso (6,6% vs 17,3%) y de diabetes mellitus (3,3% vs 5,8%) (22) se ha encontrado que los sherpas tienen, y conservan incluso en el periodo de desaclimatación , una relación fosfocreatina / ATP no alterada, un 50% menor que lo esperado para sujetos procedentes de cotas bajas. Se calcula que esta estabilidad de la relación PCr/ATP supone unas concentraciones de adenosina libre tres veces mayores que en los sujetos procedentes de tierras bajas. (23). En los nativos de altura andinos no se sabe si lo anterior es cierto, puesto que su adaptación genética es corta, comparada con los tibetanos.

Otros Aspectos:

Se postula que los hombres nativos no están adaptados adecuadamente para vivir en la altura por tener más testosterona.

La producción testosterona/ estradiol (T/E2) es diferente a la del nivel del mar (24).

El ejercicio moderado induce una disminución en los valores basales de endorfinas en los sujetos normales nativos de la altura, respuesta que no está de acuerdo con lo reportado a nivel del mar (25).

Fisiología Digestiva

Varios investigadores peruanos y bolivianos han encontrado incrementada la secreción ácido gástrica basal comparado con la del nivel del mar. La hipoxia crónica es un factor que incrementa la acidez gástrica experimentalmente. Así mismo en la altura ante un estímulo hay una respuesta disminuida de secreción de ácido gástrico comparado con sujetos de nivel del mar, donde la respuesta es notable.

La excreción promedio de uropepsina a nivel del mar y en la altura no es diferente, pero al correlacionarla con la edad se encuentra una pendiente negativa.

En otras palabras la excreción de uropepsina disminuye conforme avanza la edad en la altura. Se ha planteado que a partir de la tercera década de la vida, disminuye en la altura la secreción ácida y la excreción de uropepsina, aspectos que podrían estar relacionados a un incremento de los fenómenos de "atrofia" gástrica o a un "envejecimiento" prematuro de la mucosa gástrica (26).

Un hallazgo trascendental en la fisiología gástrica de altura es el hecho que la secreción basal y posprandial de gastrina son significativamente mayores que a nivel del mar. Esto en jóvenes la relación es de 2: 1 (27).

Aunque queda en el plano especulativo, al parecer la mayor prevalencia de hemorragia digestiva alta observada en la altura se debe a una mayor vascularización gástrica que a nivel del mar. Un estudio demuestra que n Cerro de Pasco es 4 veces más frecuente que a nivel del mar (28).

Uno de los síntomas del Mal de Montaña Crónico y agudo es la distensión abdominal acompañado de meteorismo. Esto se debe a que a mayor altura corresponde una menor presión barométrica, por consiguiente la expansión de los gases intestinales es mayor.

El tiempo de tránsito intestinal en la altura es menor que a nivel del mar. En la Costa León Barúa encontró en 42,4 horas y Frisancho en Puno de 39,5 horas (29)El nativo de altura, debido a la dieta y quizá posiblemente a la hipoxia y factores hereditarios tiene el intestino delgado y grueso de mayor longitud que los de la Costa (dolicoenteron y dolicomegacolon). Debido a esta particularidad anatómica la primera causa de obstrucción intestinal en la altura son los vólvulos intestinales (siendo el vólvulo de sigmoides de mayor presentación) (30).

Fisiología Reproductiva

Crecimiento y Desarrollo Intrauterino:

El feto a nivel del mar se desarrolla in útero a baja tensión de oxígeno. En las grandes alturas se ha desarrollado los mecanismos adaptativos a fin de soportar ese Himalaya intrauterino. Así, la placenta de la altura tiene un mayor peso que a nivel del mar, igualmente posee un mayor tejido de intercambio y mayor lecho capilar, a lo cual hay que añadir una mayor superficie total de las vellosidades. La microscopía electrónica nos muestra que en la altura la placenta tiene microvellosidades encargadas de la mayor superficie de intercambio, sin modificaciones citológicas.

Bioquímicamente en la sangre del cordón de los recién nacidos de altura, el hematocrito es mayor en la altura que a nivel del mar, aunque otros investigadores han encontrado que la diferencia es mínima. El potasio está más elevado y existe un menor exceso de bases y una P CO2 menor, según lo hallado por Guerra-García en Cerro de Pasco. El pH es similar en ambos grupos.

Se ha observado una menor excreción de estriol en el embarazo normal de altura, que guarda una correlación positiva con el bajo peso de los recién nacidos. La excreción urinaria de estriol de la gestante de altura está relacionada con el peso placentario (31)

Estudios sobre el desarrollo gestacional y la reproducción en nativas de grandes altitudes han establecido que la producción de estrógenos y progesterona por parte del organismo materno, es significativamente menor en nativas de gran altitud que en las e nivel del mar (32)

Se ha reportado que durante el parto, el feto de altura sufre un grado considerable de hipocapnia y acidosis metabólica, este es otro aspecto que debemos estudiar detalladamente (33).

Se ha encontrado que la IGF-I en gestantes de Cerro de Pasco es menor comparado con las del nivel del mar; mientras que en los neonatos, tanto de altura como del nivel del mar, no existe diferencia significativa. (34).Lo anterior se debe a que la oxigenación fetal es similar en ambas altitudes (35) y por lo tanto no se afectaría la regulación de este factor de crecimiento durante la vida fetal en la altura.

La mujer de la altura tiene una mayor eficiencia reproductiva a pesar de que su organismo está diseñado para tener una menor paridad; esto es, edad de menarquía más tardía, edad de menopausia más temprana, y más prolongada duración de la lactancia materna exclusiva. González y col. demuestran en base a datos demográficos que la mortalidad neonatal es más alta en la altura que a nivel del mar. La lactancia materna no protege tan efectivamente como a nivel del mar contra un embarazo (36).

Crecimiento y Desarrollo Posnatal.

El recién nacido de altura tiene peso y talla menor que a nivel del mar, así como también menor perímetro cefálico y perímetro torácico. De otro lado se ha descrito incremento en la incidencia de prematuridad conforme se incrementa la altura.

El tiempo de gestación promedio en la altura es menor que a nivel del mar, existe relación directa entre las semanas de gestación y el peso

del recién nacido, tanto a nivel del mar como en la altura y el coeficiente placentario ( peso placenta / peso recién nacido) es mayor en la altura que a nivel del mar.(37) La temperatura corporal del recién nacido es menor en la altura (35,95 °C) que a nivel del mar (36,84°C), atribuyéndose este hecho a una menor temperatura ambiental existente en la altura.

Características fisiológicas de la exposición aguda a la altura:

Hiperventilación:

Por debajo de los 2000 metros la caída de la Presión parcial de oxígeno inspirado no es suficiente para estimular a los quimiorreceptores glómicos y aumentar así el caudal ventilatorio.

Recién entre los 2500 y 2700 meros se puede observar hiperventilación transitoria que por lo general no dura más de 10 minutos. Por encima de los 3000 metros la hiperventilación ya es permanente con la consecuencia de una Pa CO2 en el gas alveolar y la consiguiente alcalosis gaseosa. Los centros respiratorios entonces reciben dos respuestas contradictorias: una excitadora, la hipoxia y otra inhibidora, la hipocapnia. De esta manera se explica por qué por debajo de los 3000m existe una hiperventilación transitoria, mas no si por encima de dicha altitud donde la hiperventilación no es ya despreciable aun estando frenado por la hipocapnia.

La respuesta ventilatoria inicial a la mayor altitud es relativamente pequeña por que la alcalosis tiende a contrarrestar el efecto estimulante de la hipoxia. Sin embargo hay un incremento sostenido de la ventilación durante los siguientes cuatro días por que el transporte de H al Líquido cefalorraquídeo, o posiblemente, una lactacidosis que se presenta en el encéfalo causa una caída en el pH del LCR que incrementa la respuesta a la hipoxia. Aproximadamente a los tres días declina la respuesta ventilatoria en forma gradual, aunque tal vez se necesiten años para tener el nivel inicial. En forma concomitante con la declinación de la hiperventilación disminuye la sensibilización a la hipoxia en forma lenta.

Taquicardia:

Se observa a partir de 1800 metros con un aumento de 10 pulsaciones por minuto, en personas jóvenes y se incrementa, conforme se va ascendiendo a mayor altitud, aunque por arriba de los 4000 metros se observa en vez de taquicardia, algunas veces una arritmia sinusal o

bradicardia. Esta taquicardia es expresión de aumento del gasto cardiaco con el fin de aumentar el flujo sanguíneo y satisfacer las necesidades de oxígeno de los tejidos. Este flujo se da en orden de importancia: cerebro y corazón , en desmedro del músculo, piel u otros órganos que son más resistentes a la hipoxia (38).

Otros cambios

Así mismo se ha descrito que aumenta la eritropoyetina tan prontamente como se asciende a las grandes altitudes y declina un poco después de los 5 días cuando sube la respuesta ventilatoria. Se ve eritrocitosis fisiológica ya a partir de los tres días (39).

A nivel tisular también se observan cambios: aumento en el número de mitocondrias, incremento de la mioglobina y aumento del contenido de la citocromoxidasa (40).

La presión arterial sistémica disminuye (sistólica y diastólica), para luego con aclimatación, retornar a sus valores basales. Esta caída inicial en la presión arterial es debida a reducción en las resistencias periféricas totales (41).

Después del primer día de ascenso a grandes alturas (respuesta mediata), se produce una recompartamentalización de fluidos; mientras que el volumen plasmático, el flujo sanguíneo periférico y el agua extracelular disminuyen significativamente, el agua intracelular, así como el volumen sanguíneo pulmonar y el flujo cerebral se incrementan notablemente, aunque los dos últimos tienden a valores iníciales alrededor del cuarto día. A partir del segundo día de exposición aguda, y debido a la disminución en el volumen plasmático, se observan reducciones de 20 a 25% en el volumen de expulsión, consecuentemente menor gasto cardíaco y disminución del máximo consumo de oxígeno (42).

La exposición aguda a la altura produce hipertensión pulmonar debida a vasoconstricción al nivel pre capilar, inducida directamente por el estímulo hipóxico o indirectamente a través del incremento de los niveles de endotelina plasmática, dando lugar al aumento de las resistencias pulmonares (43).

Se ha observado además que la Presión intraocular disminuye un poco luego de la exposición a grandes alturas (44).

Bibliografía

(1) Fouillot JO y Barrault D: Fisiopatología y Altitud. Rev. Tribuna Médica LII (8); 1982: 9-17.

(2) Guenter CA: Ambiente respiratorio. En: Pulmón. Welch G (ed). Ed. Med. Panamericana 1979: 5-41.

(3) Weil J, et al: Acquired attenuation of chemoreceptor function in chronically hipoxic man at high altitude. J Clin. Invest. 1971; 50: 186.

(4) Ganong W.F: Ajustes respiratorios en la salud y la enfermedad. En: Fisiología médica.Ganong W.F (ed). Ed. Manual Moderno 1992; 618-631.

(5) Giesbrecht GG: the respiratory in a cold environment. Rev. Aviation Space Enviromental. Med. 1995 sep; 66(9): 890 -902.

(6) Frisancho D y Frisancho O: tratado de la Medicina de Altura. Universidad Nacional Del Altiplano 1992.

(7) Fishman A.P: Hipoxia on the pulmonary circulation. Cir. Rs. 1976; 38:221.

(8) Peñalosa D, arias-Stella J, et al.: The Heart and pulmonary circulation in children at high altitude. Pediatrics 1964; 34: 568.

(9) Suárez-Buitrón, Edison: Valores normales electrocardiográficos de niños que viven en la altura. Tesis de grado UNCP- Huancayo 1999.

(10) Velásquez T: Actividad física y cambios de altura. Arch. Inst. Biología Andina 1966, 1:189-222.

(11) Banchero N, Sime F, et al: Pulmonary pressure, cardiac out put, and arterial oxygen saturation during exercise at high altitude.

(12) Arias-Stella J y Castillo M.C: Aspectos anatómicos - Revisión de la vida en las grandes alturas.

(13) León-Velarde F, Arregui A : Hipertensión arterial diastólica en la altura. Rev. Med. Herediana 1992; 3 (suppl):5

(14) Leon-Velarde F, Monge -C C; et al: Serum inmunoreactive eritropoeitin in high altitude natives with and without excessive eritrocitosis. Exp. Hematol. 1991; 14: 257-60.

(15) Gonzalez G y Villena A: Contribución peruana a la hematología en poblaciones de altura. Acta Andina 1993; 2: 213 -225.

(16) Criales H : La drepanocitosis en la altura. XII Jornadas Quirúrgicas Nacional. Sociedad Boliviana de Cirugía Cochabamba. 1978.

(17) Zubieta G: El Síndrome de Triple hipoxia en la altura. Libro de Resúmenes V Congreso Nacional de Medicina de la Altura 1992; 137.

(18) González GF; Coyutupa J, Guerra-García R: Elevated levels of growth hormone in natives from high altitude: interrelationship with glucose levels. Acta Andina 1992, 1: 85-88.

(19) Llerena LA.: Determinación de LH por RIA: variaciones funcionales y por efecto de la altura. Tesis doctoral UPCH 1973.

(20) Picón-Reátegui E: Efecto de la exposición crónica a la altura sobre el metabolismo de los hidratos de carbono. Arch. Inst. Biología Andina 1966; 5: 255-285.

(21) Mazzes RB, Picón-Reátegui: Body temperature of basal and sleeping Andean natives at high altitude. Aerospace Medic 1969; 40: 6-9.

(22) Villena A: características metabólicas y frecuencia de patologías endocrino-metabólica en ancianos de altura y de nivel del mar. IV Congreso Peruano de Endocrinología. 1992. Lima Resumen 13.

(23) Hochachka P W, Clark CM, et al.: magnetic resonance spectroscopy of the Sherpa heart: a phosphocreatine/adenosine triphosphate signature of metabolic defense against hypobaric hypoxia. Proc Natl Acad Sci USA 1996; 93 (3): 1215-1220.

(24) Gonzalez GF, Guerra-García R,Kaneku L.: Serum testosterone levels and adaptation to high altitude. In: Ohno H, Kobayashi T, et al Ed Matsumoto, Japan 1998.

(25) Zorrila R, Yan L, Marticorena E: Niveles basales y Respuesta al ejercicio de beta endorfina plasmática en sujetos de altura VI Jornadas Científicas UPCH 1990,138.

(26) Berrios J.: Consideraciones sobre la patología digestiva en los habitantes de las grandes alturas del Perú. Rev. Gastroent. Peruana 1982; 2:21-28.

(27) Berrios J, Coyutupa J, et al: Secreción de gastrina en la altura y a nivel del mar. Rev. Gastroent. Peruana 1983; 3: 33- 37.

(28) Macedo J: Fisiopatología de las hemorragias gástricas en las grandes alturas. Tesis doctoral UNMSM 1972.

(29) Frisancho D, Banda D; et al: Tiempo de tránsito intestinal en nativos del altiplano. Rev. Gastroent. Peruana 1981; 6: 46 – 51.

(30) Frisancho D y Frisancho O: Vólvulos intestinales en la altura. Ed. Los Andes, Lima 1987.

(31) Rodríguez W: Altitud y hormonas feto placentarias. Tesis doctoral UNMSM 1974.

(32) West B.: High altitude physiology. Hutchinson Ross Publishing Company: San Diego, c., 1981.

(33) Sobrevilla LA: Nacer en los Andes. Tesis doctoral UPCH 1971.

(34) Cipriani E; Villena J; et al.: Niveles séricos y neonatales de insulina y factores de crecimiento insulino-similes I y II (IGF I y II) en la altura y a nivel del mar. Acta Andina 1994; 3: 145-149.

(35) Monge C; Leon-Velarde : Physiological Adaptations to high altitude: Oxygen transport in mammals and birds. Phisiol. Rev. 1991;71:1135-72.

(36) Gonzales GF. "El Programa de Reproducción Humana del Instituto de Investigaciones de la Altura". Acta Andina 1996; 5: 61-80.

(37) Falen J: Crecimiento y desarrollo en el Ande. Diagnóstico 1992; 29: 85 –91.

(38) Fouillot JP y Barrault D : Fisiopatología y altitud. Rev. Tribuna Médica 1982: LII (8): 8-18.

(39) Ganong WF: Ajustes respiratorios en la salud y la enfermedad. En: Fisiología Médica. Manual Moderno. México 1992: 618 -634.

(40) Guyton AC: Fisiología de Aviación, de grandes alturas y del espacio. En: tratado de Fisiología Médica. Interamericana. México 1986: 526 -530.

(41) Levine, B.D., Zuckerman, J.H., and De Filippi, Ch.R.. Effect of High Altitude Exposure in the Elderly. The Tenth Mountain Division Study. Circulation 1997;. 96:1224-1232.

(42) Gamboa R.:Exposición aguda a la hipoxia hipobárica. Rev.Per.Cardiológico 1997; XXIII(3),145-56.

(43) Goerre, S., Wenk, M. et. al. Endothelin-1 in pulmonary hypertension associated with high altitude. Circulation. 1995;90:359- 364.

(44) Cymerman A; Rock PB;Muza S,et al: Pneumatic measurement of intraocular pressure interpretation of hipobaric and hypoxic effects. Acta Andina 1995; 4:103–107.

Resumen

En la cordillera de los Andes desde hace mucho tiempo se han asentado diversos grupos humanos y han logrado desarrollar excelentes culturas como Chavin, Huari, Tiahuanaco e Inca, por mencionar algunas; y aun hoy es importante el número de personas que habitan las medianas y grandes alturas (Cerro de Pasco, La Paz, El Alto, Cuzco, etc). Dicho ambiente está marcado por la hipoxia ambiental que ocasiona una reducida presión parcial de oxígeno en el organismo, ocasionando diversas variaciones fisiológicas con respecto al hombre de nivel de mar como son: hipertrofia ventricular derecha, eritrocitosis, ventilación pulmonar aumentada, etc.

 

Edison Suarez Buitron

edison345[arroba]hotmail.com

Médico anatomo-patólogo, Magister en Salud Pública, egresado de la Universidad Nacional Mayor de San Marcos, catedrático de la Facultad de Medicina de la Universidad Nacional del Centro Del Perú (Huancayo-Perú) y de la Universidad Alas Peruanas-filial Huancayo. Autor de varios trabajos de investigación.