Hipoxia: Historia y Ambiente Fabiola León-Velarde Dpto. de Ciencias Biológicas y Fisiológicas Laboratorio de Transporte de Oxígeno

Las Primeras Percepciones (China) “Los lagos de las montañas nevadas están habitadas por dragones que respiran nubes envenenadas.” “Cuando se pasa por la Montaña del Gran Dolor de Cabeza, la Montaña del Pequeño Dolor de Cabeza, y la Pendiente de la Fiebre, los hombres se tornan febriles, pálidos y tienen dolor de cabeza y vómitos; al igual que los burros y el ganado vacuno.” Too Kin, oficial Chino, 37-32 B.C. (4,500 – 4,800 m).

Las Primeras Percepciones (Perú) Padre Joseph de Acosta Historia Moral y Natural de las Indias 1590 Aire « fino y delicado » Describe el soroche (4, 800 m)

Qué es el aire? Siglo XVII: Gaspar Berti y Evangelista Torricelli (estudiante de Galileo) inventan el Barómetro. Florin Perier lo usa, y prueba la disminución de la presión barométrica con la altura. 1670: Robert Hooke construye la primera cámara de decompresión.

Barril de Hooke

Qué es el aire? ~1680: George Stahl le dá el nombre de flogiston a una sustancia que se consume con el fuego. Inventa la teoría del flogisto para explicar que sucede cuando un elemento se quema. 1674: John Mayow, “cuando los animales respiran toman del aire un elemento vital que se transmite a la sangre”.

Oxígeno: el elemento vital ~1772: Carl Scheele genera el aire vitrio (el O2) y prueba que es un elemento esencial para la vida y la combustión. AgCO3  Ag(s) + CO2 (g) + O2(g) 1775: Joseph Priestley produce “aire puro” (el O2) y descubre el CO2 Describe la respiración en plantas. Priestley: stellt Sauerstoff mit einer gewaltigen Linse aus rotem Quecksilberoxid dar. Er versucht es selbst. I fancied that my breast felt peculiarly light and easy for some time afterwards.

1783 Antoine Laurent Lavoisier, propone que el aire contiene 2 constituyentes, O2 y N2. « Cuando una sustancia arde o se inflama, se combina con O2 para formar un óxido ».

La altura y el oxígeno 1793/1803: John Beddoes y F.W. von Humboldt atribuyen al oxígeno los efectos de la altura. 1875: Tissandier, Crocé-Spinelli y Sivel mueren de hipoxia aguda en un vuelo en globo. 1878: Paul Bert muestra que el factor crítico en la altura es la presión de oxígeno en el aire inspirado.

Paul Bert 1878: Paul Bert publica La Pression Baro- méthrique, convirtiéndose en el Padre de la Fisiología de Altura,

Secreción o Difusión? Cómo llega el oxígeno a la sangre?

publica un artículo sobre la secreción activa de O2 Christian Bohr (1855-1911) 1891: Christian Bohr publica un artículo sobre la secreción activa de O2 y CO2 en los pulmones de animales.

1896: John Haldane concluye que los pulmones secretan O2 a la sangre.

las leyes de la difusión gobiernan el transporte de O2 . Marie (1874-1949) and August (1874-1943) Krogh 1910: August y Marie Krogh muestran que las leyes de la difusión gobiernan el transporte de O2 .

DEFINICION BIOLOGICA DE ALTURA Es posible la vida? 8848 m La vida permanente es imposible Altura extrema 5500 m Gran altura Se sienten sus efectos en reposo 2000 m Moderada altura Se sienten sus efectos en ejercicio 1000 m Altura leve No se sienten sus efectos

Altura y Presión Barométrica Cuando la altura aumenta, PB  PO2 = (0.21) (PB – PH2O) La fracción de [O2] en el aire no cambia con la altura. Si la PB  ;  PO2 (alt  PB  PO2) 0 m.  760 mmHg. 150 mmHg. 4,330 m.  450 mmHg. 85 mmHg.

Valores de PO2 y SaO2 a diferentes alturas Ciudad m. PB PIO2 PaO2 PaCO2 SaO2 Lima 150 747 147 95 40 98 Arequipa 2335 572 110 61 37.5 90 Cusco 3400 499 52.5 35.5 84 Puno 3800 476 49 33 82 Ticlio 4800 434 81 43 31 74

PO2, Torr INSP ALV ART CAP VEN-M 140 100 4,500 m 60 20

Temperatura La temperatura del aire disminuye aprox. 1oC por cada 150 m de elevación. Grandes variaciones en sol o sombra.

Humedad La humedad disminuye proporcionalmente a la caída de la temperatura. Puede llegar a 1 Torr de presión a –20oC a 4,000 m. IMPORTANTE: se pierde más agua.

Radiaciones electromagnéticas Longitudes de onda desde 20,000 nm hasta debajo de los 400 nm para los rayos ultravioleta. La atmósfera, menos densa, y con menos vapor de agua, las absorbe menos. A 4,000 m la radiación ultravioleta aumenta en 147%

Efectos de la altura en los Andes. 1878: Paul Bert muestra que el factor crítico en la altura es la presión de oxígeno en el aire inspirado. Además sugiere que cambios en la sangre compensarían la hipoxia. 1890: François Viault, viaja a Morococha (4545 m) acompañado por Juan Manuel Mayorga. Interpreta a la policitemia como un mecanismo de adaptación a la hipoxia de altura.

Las primeras expediciones 1921: Joseph Barcroft en Cerro de Pasco (4,338 m) propone que la aclimatación está influenciada por un aumento de la ventilación, una disminución del P50 y un aumento de glóbulo rojos. Dice (1925): “Los nativos de altura son personas disminuídas física y mentalmente”.

Las primeras expediciones 1925: Carlos Monge Medrano descubre el Mal de Montaña Crónico (Enfermedad de Monge). En 1927 viaja a Cerro de Pasco, realiza uno de los estudios más completos en el hombre de altura (Publica “La Enfermedad de los Andes”), y refuta enérgicamente a Barcroft.