Höhenanpassung

Höhenbergsteigen

  • Unter Höhenbergsteigen wird Bergsteigen in höheren Lagen eines Gebirges verstanden
  • Es erfordert die Anpassung der Organsysteme an die entsprechende Höhe, um das verringerte Sauerstoffangebot kompensieren zu können
  • Nur so kann bei der vermehrten körperlichen Belastung (passiv) und Anstrengung (aktiv), insbesondere ab etwa 7.000 m, die Gefahr von Ödemen (Lungenödem und Hirnödem) weitestgehend vermieden werden.

Wahl der Höhenstufe

HöheAnpassung
Meereshöhe – 2.000 m– problemlos
2.000 m– Reaktionsschwelle
2.000 m – 3.000 m– volle Kompensation
3.000 m – 4.000 m– Störungsschwelle
4.000 m – 6.000 m– ungenügende Kompensation
ca. 6.000 m– kritische Schwelle
6.000 m – 8.000 m– kritische Zone
ca. 8.000 m– Todesschwelle
Quelle: https://de.m.wikipedia.org/wiki/H%C3%B6hentraining
Queren eines Firnfelds im Anstieg zum Habicht (3.277 m) in den Stubaier Alpen (Österreich, Juli 2020)

Höhen-Training

  • Da über ca. 4.000 m Höhe eine Akklimatisation nur noch ungenügend erfolgt und für ein sinnvolles Höhentraining ein gewisser Spielraum für die beim Training auftretenden Belastungen notwendig ist, werden größere Höhen im Wettkampfsportbereich kaum verwendet
  • Ansonsten tritt als negativer Nebeneffekt eine zu starke Verringerung der Trainingsintensität auf
  • Meist wird auf wesentlich niedrigerer Höhe trainiert, häufig im Bereich zwischen 1.900 m und 2.500 m
  • Im Alpinismus, insbesondere im Höhenbergsteigen, kann hingegen Akklimatisation auf wesentlich größeren Höhen sinnvoll und notwendig sein, da hier üblicherweise geringere Belastungsintensitäten auftreten und eine Akklimatisation an Höhen notwendig ist, die im Wettkampfsport nie auftreten
  • Bei der Wahl der richtigen Höhe werden auch individuelle Eigenschaften des Sportlers wie z. B. seine bisherige Hypoxieerfahrung berücksichtigt

Häufigkeit und Dauer

  • Meist werden für sinnvolles Höhentraining Aufenthalte von mehreren Wochen empfohlen
  • Häufig werden Wiederholungen des Hypoxietrainings als günstig betrachtet, es wird jedoch auch vermutet, dass allzu häufige Höhenaufenthalte kontraproduktiv sein könnten
  • Die Wahl des richtigen Zeitpunkts für Hypoxietrainingsphasen ist ebenfalls wichtig

Trainingsintensität

  • Häufig ist in Höhenlagen ein Training mit gleicher Intensität nur schwer möglich
  • Meist wird daher empfohlen, die Belastung erst nach einer mehrtägigen Akklimatisationsphase auf das gewohnte Maß zu steigern

Höhenanpassung

  • Je größer die Zielhöhe, desto länger ist die Anpassungszeit (Akklimatisation) an die Höhe
  • Die Anpassungszeit ist individuell verschieden und nicht direkt an anderweitige körperliche Fitness gekoppelt: 
    • Es gibt unsportliche Personen, die über die natürliche Fähigkeit verfügen, die Konzentration an Erythrozyten (rote Blutkörperchen, die Träger des Sauerstoffs) auf das doppelte Maß anzupassen; sie können sich daher länger in großen Höhen aufhalten. 
    • Bei anderen Personen steigt die Konzentration auch bei längerer Anpassung nicht so stark – auch wenn sie sehr sportlich und austrainiert sind
  • Diese Anpassungsleistung lässt sich in gewissen Grenzen sportmedizinisch vorab ermitteln, jedoch zeigt sich die „Wahrheit“ erst vor Ort, beim Bewältigen von Anstrengungen bei verringertem Sauerstoff-Partialdruck in großer Höhe
  • Besonders wichtig wird dieses Thema bei Expeditionsreisen, bei denen bergsteigerisch begrenzt erfahrenen Kunden die Übernahme der Organisation und Logistik sowie das geführte Besteigen höchster Berge angeboten wird
  • Ein Extrembeispiel hierfür sind die geführten Touren auf den Mount Everest
  • Zu den besonderen Ausrüstungsgegenständen gehört dabei eine Sauerstoffmaske mit Ventilen und Reglern sowie eine entsprechende Anzahl von Sauerstoff-Flaschen, die zumeist von Trägern in gestaffelte Höhenlager verbracht werden
  • Das Besteigen des Mount Everest ohne zusätzlichen Sauerstoff gelang zwar mittlerweile ca. 100 Menschen, jedoch ist die physische Befähigung hierfür sehr selten
  • In aller Regel wird von touristischen Bergsteigern oberhalb von 7.500 m Flaschensauerstoff verwendet, zwischen 1,5 und 2,5 Liter pro Minute. Dies entspricht einem Bedarf von zwei Flaschen Sauerstoff in 24 Stunden
  • Im Bereich des Spitzenbergsteigens wird die Nutzung zusätzlichen Sauerstoffs inzwischen abgelehnt, weil sich eine trainingsbasierte Besteigung der Achttausender als machbar erwiesen hat und die Sauerstoffnutzung physiologisch nur der bei Besteigung eines Siebentausenders entspricht
  • Sauerstoffhilfe (eine Art Doping) wird aus sportlichen Aspekten eines fairen Leistungsvergleichs nur noch bei medizinischen Notfällen akzeptiert
  • Zur Planung einer Expedition in großen Höhen gehört ein genau ausgearbeiteter Plan für die Akklimatisierung
  • Hierzu gehört das Aufhalten in größerer Höhe zunächst ohne körperliche Anstrengungen
  • Eine Höhenanpassung ist ab etwa 3.000 m Höhe notwendig, wenn man sich dauerhaft in dieser Höhe aufhalten will
  • Dabei gilt die Faustregel, nur etwa 300 m am Tag aufzusteigen
  • Der zweite Akklimatisationsschritt erfolgt in den Basislagern, die im Himalaya etwa in einer Höhe zwischen 4.200 und 5.500 m liegen und so einen Aufenthalt über mehrere Wochen ermöglichen
  • Ausgehend vom Basislager, werden einzelne Touren zum Erreichen größerer Höhen unternommen, die der Akklimatisierung und, bei geführten Touren, zugleich der Bewertung der Teilnehmer durch ihre Bergführer dienen, inwieweit sie den Anforderungen noch größerer Höhen vermutlich gewachsen sein werden
  • Die benötigte Zeit der Akklimatisierung für eine Achttausender-Besteigung beträgt oftmals mehr als acht Wochen

Todeszone

  • Der Begriff Todeszone wurde von dem Expeditionsarzt der Schweizer Everest-Expedition von 1952 geprägt
  • Er bezeichnet den Aufenthalt in Höhen oberhalb von 7.000 m
  • Das ist die ungefähre Grenze, oberhalb der ein optimal akklimatisierter Mensch sich auch ohne weitere körperliche Anstrengungen nicht mehr regenerieren kann
  • Ab 7.000 m Höhe wird in den Lungenbläschen der kritische Sauerstoffpartialdruck von 30 bis 35 mm Hg (40 bis 47 hPa) unterschritten
  • Unterhalb dieses Wertes sinkt die Sauerstoffsättigung des Hämoglobins im arteriellen Blut unter einen tolerablen Wert
  • Der Körper baut unweigerlich so ab, dass ein dauerhafter Aufenthalt unmöglich ist, da man an der Höhenkrankheit sterben würde
  • Häufig wird als Todeszone auch erst die Region oberhalb von 8.000 m bezeichnet, in der bei mehr als 48 h Aufenthalt ein Überleben extrem unwahrscheinlich ist
  • Dass ein italienischer Bergsteiger im Jahre 2012 am Mount Everest vier Nächte auf einer Höhe von über 8.000 m überlebte, gilt daher als sehr große Ausnahme

Weitere Risiken

  • Aufgrund der Witterungsbedingungen in extremen Höhen (Kälte, hohe Windgeschwindigkeiten, Böen, Höhenstürme, Wetterstürze) gibt es immer wieder Kritik an den Erfolgsversprechungen der Agenturen, die oft mit einer Garantie für das Erreichen des Gipfels werben
  • Die tiefen Temperaturen und das sich nur wenige Tage im Jahr öffnende „Fenster“ halbwegs stabiler Wetterverhältnisse, der kräftezehrende tagelange Aufstieg und die Notwendigkeit, zumindest persönliche Gegenstände selbst mitzuführen, der ständige Wechsel von Felsgehen und Eisgehen sowie die daraus erwachsende Möglichkeit folgenreicher Fehltritte bergen in der Summe ein erhebliches Gefahrenpotenzial
  • Diese Faktoren haben zur Folge, dass der Versuch, einen 8.000er zu besteigen, mit äußerst hoher Lebensgefahr verbunden ist
  • Die Strapazen werden unter anderem auch an dem extremen Gewichtsverlust erkennbar: Ersteiger eines Achttausenders haben bei einer mehrwöchigen Expedition mindestens 15 kg, oft aber auch 30 kg abgenommen
  • Im oberen Bereich von Bergen wie dem Mount Everest besteht weiterhin wegen nicht vorhersehbarer Ereignisse (wie zum Beispiel sich rapide ändernder Witterungsverhältnisse) ein zusätzliches Risiko, in Lebensgefahr zu geraten
  • Dort sterben immer wieder Menschen, die in der überwiegenden Mehrzahl nicht leichtfertig handelten, sondern gut vorbereitet und trainiert waren, aber im Zusammenspiel mehrerer Vorfälle verunglückten, beispielsweise durch einen plötzlich auftretenden Wettersturz oder ein zufälliges Ausrüstungsversagen
  • Auch die Psyche wird hoch belastet, denn der Aufstieg in die Todeszone kann zu einer Begegnung mit den nicht geborgenen Leichen früherer Bergsteiger führen
  • Durch den Sauerstoffmangel und Dehydration ist das klare Denken stark beeinträchtigt bzw. verlangsamt
  • Wegen der Kälte ist die Höhenluft sehr trocken
  • Daher verliert der Körper bereits über die Atmung so viel Wasser, dass etwa sieben Liter tägliche Wasseraufnahme notwendig sind
  • Oft bewirken Erschöpfung und nachlassende Aufmerksamkeit, dass ein bedrohlich werdender Wassermangel nicht wahrgenommen wird
  • Darüber hinaus kann die drängende Motivation, um jeden Preis den prominenten Gipfel erreichen zu wollen, bewirken, dass eigentlich noch für den Abstieg benötigte Kräfte restlos investiert oder alarmierende körperliche Signale ignoriert werden
  • Viele Bergsteiger stürzten nicht bei schwierigen Kletterpassagen in den Tod oder wurden von Lawinen mitgerissen, sondern starben beim Abstieg an Erschöpfung
  • Die mangelnde Entscheidungskompetenz aufgrund des akuten Sauerstoffmangels kann hier eine fatale Rolle spielen
  • Durch die fehlende Versorgung mit ausreichend Sauerstoff, Wasser und Nahrung wird der Stoffwechsel des menschlichen Körpers auf ein Minimum zurückgefahren
  • Die Versorgung der Extremitäten wird bereits vorher reduziert
  • Daher steigt die Gefahr von Erfrierungen an Zehen und Fingern
  • Aufgrund des reduzierten Stoffwechsels profitiert der Körper auch in verringertem Maße von dessen Abwärme, was ein Aufrechterhalten der lebensnotwendigen Körpertemperatur erschwert

Herausforderungen

  • Es gibt im Höhenbergsteigen unterschiedliche Herausforderungen
  • Weit verbreitet ist das Besteigen einer bestimmten Gipfelkollektion, an erster Stelle steht dabei die Besteigung aller 14 Achttausender der Welt
  • Reinhold Messner war 1986 der erste Mensch, der das schaffte; mittlerweile haben dieses Ziel noch weitere 29 Menschen erreicht
  • Etwas weniger schwierig und gefährlich ist die Besteigung der Seven Summits, der jeweils höchsten Berge jedes Kontinents
  • Dieses Ziel haben bis heute mehrere hundert Menschen erreicht
  • Um einiges anspruchsvoller als die Seven Summits ist das Ziel, die jeweils zweithöchsten Berge aller Erdteile (Seven Second Summits) zu erklettern, da sie technisch zu weiten Teilen schwieriger und gefährlicher sind als die höchsten Berge
  • Als höherwertig gelten außerdem Besteigungen der 14 Achttausender, der Seven Summits und der Seven Second Summits, die in einem möglichst sportlichen Besteigungsstil (z. B. Alpinstil), auf schwierigen oder neuen Routen und im Fall der Achttausender ohne zusätzlichen Sauerstoff absolviert werden
  • Die meisten Bergsteiger, die eine dieser Gipfellisten vollständig abarbeiten, begehen dabei die Normalrouten, nutzten die Vorteile des Expeditionsstils und an den Achttausendern Flaschensauerstoff
  • Erstbesteigungen spielen im modernen Höhenbergsteigen keine wesentliche Rolle mehr, da die wenigen noch unbestiegenen Berge zumeist aus religiösen oder militärischen Gründen nicht bestiegen werden dürfen (z. B. Gangkhar Puensum)
  • Erstbegehungen neuer Routen an den Achttausendern und an schwierigen Wänden von Sieben- und Sechstausendern sind dagegen auch heute noch in sehr großer Zahl möglich und stellen höchste Ansprüche an die beteiligten Alpinisten, vor allem, wenn sie in einem möglichst leichten und sportlichen Stil erreicht werden
  • Drei der fünf pakistanischen Achttausender sind bisher noch nie im Winter bestiegen worden. Auch dies gilt als extreme Herausforderung, ebenso wie die Begehung schwieriger Routen (oder Neurouten) im Alleingang
  • Weitere wichtige Herausforderungen im Höhenbergsteigen sind Speedbesteigungen (sogenanntes „Skyrunning“), vollständige Skiabfahrten, Überschreitungen und Enchaînements, ausgeführt an Achttausendern
  • Auch dabei ist für die korrekte Bewertung der einzelnen Leistungen die Betrachtung der Route, des Begehungsstils und die Dokumentation der eingesetzten Hilfsmittel entscheidend (Flaschensauerstoff, Fremdhilfe, Fixseile usw.)
  • Beispielsweise wird die Überschreitung eines 8.000er im Alpinstil zumeist deutlich höher bewertet als eine Speedbesteigung auf der präparierten Normalroute
  • Heute gibt es eine Vielzahl an Rekorden im Höhenbergsteigen, deren Bedeutung für den Alpinismus meist gering ist
  • Sie zielen vor allem auf die Vermarktung der jeweiligen Protagonisten

Höhenkrankheit

  • Als Höhenkrankheit (oder ungenau als Bergkrankheit) bezeichnet man einen Komplex von Symptomen, der bei Menschen auftritt, die sich in große Höhen begeben oder dort leben
  • Eine andere Bezeichnung ist D’Acosta-Krankheit (nach José de Acosta)
  • Die Höhe beim Auftreten erster Symptome ist individuell verschieden und stark konstitutionsabhängig, sehr selten kann eine Höhenkrankheit bereits zwischen 2.000 – 2.500 m auftreten
  • Leitsymptom sind 
    • Kopfschmerzen, dazu kommen 
    • häufig Appetitverlust
    • Übelkeit
    • Erbrechen
    • Müdigkeit
    • Schwäche
    • Atemnot
    • Schwindel
    • Tachykardie (Herzrasen)
    • Benommenheit bis zur Apathie 
    • Tinnitus und 
    • Schlafstörungen
  • Die Höhenkrankheit kann in ein akutes und lebensbedrohliches Höhenhirnödem (HACE) übergehen, auch kann sich ein ebenfalls lebensgefährliches Höhenlungenödem (HAPE) bilden

Betroffene Bergsteiger

  • Die Schwere und Häufigkeit der Höhenkrankheit ist bei Bergsteigern vor allem von der erreichten Höhe und der Geschwindigkeit des Aufstiegs abhängig
  • Bei nicht akklimatisierten Bergsteigern finden sich zu 10 – 25 % Zeichen einer Höhenkrankheit nach dem Aufstieg auf 2.500 m, die jedoch meist mild sind und die Aktivität nicht einschränken
  • Von mangelhafter Akklimatisation sind aber in 4.500 – 5.500 m Höhe 50 – 85 % der Bergsteiger betroffen
  • Die Höhenkrankheit kann deutlich schwerer sein und den weiteren Aufstieg verhindern
  • Neben der erreichten Höhe sind weitere starke Risikofaktoren für das Auftreten einer Höhenkrankheit ein Aufstieg von mehr als 625 m pro Tag ab 2.000 m und eine fehlende vorherige Akklimatisation mit weniger als fünf Tagen über 3.000 m in den vorausgegangenen zwei Monaten
  • Frauen sind häufiger betroffen, ebenso jüngere Menschen unter 46 Jahren sowie Menschen, die an Migräne leiden
  • Fehlende Fitness ist zwar kein Risikofaktor für die Höhenkrankheit, jedoch für eine allgemeine Erschöpfung

Bewohner von Höhenlagen

  • In den Anden, wo zahlreiche Großstädte wie La Paz, Cuzco oder Quito auf einer Höhe bis über 3.000 Meter liegen, ist die Höhenkrankheit, „Soroche“ genannt, ein ständiges Problem für viele Einheimische und auch Reisende
  • Tibeter haben genetisch bedingt eine erhöhte Atemfrequenz, so dass sie – im Gegensatz zu den indigenen Völkern Südamerikas – nicht so oft erkranken
  • Bei den Han-Chinesen kennt man die subakute Bergkrankheit bei Kindern nach Geburten in großen Höhen
  • Ein ähnliches Syndrom wurde bei Soldaten beschrieben, die über mehrere Monate in Höhen oberhalb von 6.000 m stationiert waren
  • Die chronische Höhenkrankheit (Monge-Krankheit nach ihrem Erstbeschreiber Carlos Monge Medrano, 1925) befällt Langzeitbewohner großer Höhen; hier kommt es zusätzlich zu einer Polyzythämie, zu Lungenembolien und zu Symptomen wie beim Pickwick-Syndrom

Ursachen und Verlauf

  • Die Ursache liegt darin, dass der Luftdruck mit zunehmender Höhe absinkt und damit auch der Sauerstoff-Partialdruck
  • Neben der dadurch bereits verminderten Sauerstoffaufnahme führt der geringe Sauerstoff-Partialdruck zu einer Verengung der Blutgefäße in der Lunge (pulmonale Vasokonstriktion; siehe Euler-Liljestrand-Mechanismus) und somit zu einem weiteren Absinken des Sauerstoffgehalts im Blut
  • Es tritt eine Sauerstoffunterversorgung des Körpers (Hypoxie) ein
  • Die körpereigene Atemregulation wirkt dem nicht entgegen, da sie vornehmlich auf den Kohlendioxidgehalt des Blutes reagiert
  • Dieser steigt bei abnehmendem Luftdruck aber nicht an
  • Als weitere Komplikationen können ein Höhenlungenödem und ein Höhenhirnödem eintreten
  • Aufgrund des herrschenden Sauerstoffmangels kommt es zu einer reflektorischen Hyperventilation, die durch vermehrtes Abatmen von CO2 zu einer respiratorischen Alkalose führt (eine Anhebung des pH-Wertes im Blut, das Blut wird entsäuert bzw. alkalischer)
  • Dies erzeugt Kopfschmerzen, Verwirrung und Sinnestäuschungen
  • Durch eine gute Akklimatisierung kann die Niere diesen Effekt teilweise kompensieren, aber oberhalb von 7.000 m ist auch diese Gegenregulation nicht mehr ausreichend möglich
  • Außerdem kommt es aufgrund der Entwässerung (Dehydration) zu einer akuten Nierenleistungseinschränkung und die metabolische Kompensation der Alkalose (Stoffwechsel-Ausgleich) fällt weg
  • In Lunge und Gehirn verengen sich die Blutgefäße aufgrund der Selbstregulation
  • Im Gehirn ist der niedrige CO2-Partialdruck, in der Lunge der niedrige O2-Partialdruck für diese Gefäßverengung ausschlaggebend
  • Als besondere Form einer Atemstörung kann in ausgeprägten Fällen eine Cheyne-Stokes-Atmung bestehen
  • Im großen Kreislauf stellt sich ein hoher systolischer Blutdruck aufgrund der sympathischen Aktivierung ein, wodurch es im Hirn zum Abpressen von Flüssigkeit kommt und sich lebensgefährliche Ödeme bilden
  • Hier hilft nur sofortiger Abtransport in niedere Höhen, Sauerstoffbeatmung und eventuell eine Druckkammerbehandlung
  • Große Expeditionen führen zu diesem Zweck oft einen Gamow-Sack mit sich, der in Grenzen eine mobile Druckkammer-Funktionalität bietet
  • Das Höhenlungenödem ist von zunehmender Luftnot und von einem Flüssigkeitsübertritt in die Lungenbläschen eventuell mit schaumigem oder blutigem Auswurf gekennzeichnet

Gegenmaßnahmen

  • Bei leichten bis mäßigen Symptomen sollte einen Tag pausiert werden
  • Die Kopfschmerzen sollten mit einem nichtsteroidalen Antiphlogistikum, z. B. Ibuprofen, behandelt werden
  • Dazu werden ein Mittel gegen Übelkeit (Antiemetikum) sowie Acetazolamid zur besseren Akklimatisation empfohlen
  • Verbessern sich die Symptome nach einem Tag nicht, ist ein Abstieg um 500 bis 1.000 m angeraten.
  • Bei schweren Symptomen muss ein sofortiger und möglichst weiter Abstieg erfolgen
  • Dazu sollten Sauerstoff gegeben werden sowie Dexamethason (zunächst 8 mg intramuskulär, intravenös oder oral sowie weitere 4 mg alle sechs Stunden)
  • Eine große Gefahr ist die Entwicklung eines Höhenhirnödems
  • Ein Wiederaufstieg sollte nur erfolgen, wenn die Höhenkrankheit ohne Einsatz von Medikamenten (außer Acetazolamid) völlig verschwunden ist
  • Dann empfiehlt sich beim Wiederaufstieg die Einnahme von Acetazolamid zur Prophylaxe
  • In den Anden wird als Mittel gegen Höhenkrankheit (auch vorbeugend) ein Tee aus Blättern des Cocastrauchs getrunken oder diese werden mit Kalk gekaut
  • In Tibet wird von den Einheimischen Buttertee (gesalzener Tee mit viel Butter) als Vorsorge gelobt
  • Für beides gibt es keine Studien, die die Wirksamkeit nachweisen

Vorbeugung

  • Der Körper kann sich innerhalb weniger Tage in gewissem Ausmaß an diese Situation anpassen, indem er mehr rote Blutkörperchen produziert
  • Diese Anpassung wird als Akklimatisation bezeichnet
  • So wird für Bergtouren über 4.500 m empfohlen, vorab bereits eine Woche auf einer Höhe zwischen 2.000 – 3.000 m zuzubringen und dabei bereits Tagestouren in höhere Höhen durchzuführen
  • Diese Maßnahme reduziert die Wahrscheinlichkeit und Stärke der Höhenkrankheit um 50 %
  • Auch empfehlen Leitlinien für Touren über 3.000 m einen täglichen Anstieg von höchstens 300 – 500 m und einen Tag Pause alle drei bis vier Tage
  • Bei einem mäßigen Risiko einer Höhenkrankheit kann Acetazolamid in niedriger Dosis (125 mg zweimal täglich), bei höherem Risiko in höherer Dosis (250 mg zwei- bis dreimal täglich) eingesetzt werden
  • Da dieses Medikament in der höheren Dosis bereits in niedrigen Höhen bei jedem Vierten Übelkeit und Müdigkeit verursacht, dazu u. a. oft Akroparästhesien, Geschmacksstörungen und Polyurie auftreten, sollte ein Einnahmeversuch bereits vor der Tour erfolgen
  • Bei Unverträglichkeit oder Kontraindikation empfehlen Leitlinien den Einsatz von Dexamethason 4 mg zweimal täglich bei mäßigem Risiko und dreimal täglich bei höherem Risiko
  • Ist bereits einmal eine Höhenkrankheit aufgetreten, ist das Mittel der ersten Wahl zur Prophylaxe Nifedipin (30 mg retard zweimal täglich)
  • Salbutamol-Inhalationen erscheinen weniger effektiv und sind mit einem höheren Risiko eines Tremors und einer Tachykardie verbunden
  • Die Anwendung von Theophyllin zur Verbesserung der Sauerstoffaufnahme gilt als überholt
  • Bei Touren in sehr großen Höhen (über 4.000 m) empfiehlt sich für akute Notfälle die Mitnahme von Sauerstoff und von einer mobilen Überdruckkammer