Jorden er omgivet af en atmosfære, der ved havoverfladen består af omtrent 79% kvælstof og 21% ilt, og lufttrykket er gennemsnitlig på 1013,25 mbar (760 mmHg). Både lufttryk, iltindhold, temperatur og luftfugtighed falder imidlertid med stigende højde. I 5500 meters højde er iltindholdet faldet til ca. 10%, og lufttrykket er halveret. På det højeste sted på jordkloden, Mount Everest, der er 8850 meter højt, er iltindholdet faldet til 7-8%. Det kan endda være lavere ved lavtryk. I denne højde er lufttrykket kun en tredjedel af trykket ved havoverfladen. Temperaturen er ud over højden afhængig af forhold som lufttryk og luftfugtighed. En tommelfingerregel siger, at temperaturen falder 6,5 grad Celcius for hver 1000 meters højde.
Passagerer i flyvemaskiner, der bevæger sig i disse højder, er beskyttede af flyenes trykkabiner. Her holder temperaturen sig under 20 grader Celcius og lufttrykket er på 999,9 mbar (750 mmHg). som svarer til trykket i 2.500 meters højde.
Mængden af skadelig ultraviolet solstråling stiger også med højden.
Når mennesker bevæger sig op i højderne, vil det lavere iltindhold, lufttryk og den lavere luftfugtighed indvirke på kroppens funktioner. Knoglemarven begynder at producere flere røde blodlegemer, der fragter ilt ud til de hungrende celler. Blodets pH (surhedsgrad) og elektrolytbalance forrykker sig. Lungearterierne presser mere blod ud i lungerne, og man begynder at trække vejret dybere i takt med at blodets iltindhold falder.
Symptomer som følge af højde
Hovedpine, ofte værst om natten og ud på morgenen, kvalme, irritabilitet, appetitløshed, tør hoste, opkastning, svimmelhed, ødem i ansigt, hænder og fødder, vandladningsbesvær, åndenød, trykken for brystet, usikker gang, dehydrering, kramper, nethindeblødning og synsforstyrrelser, hukommelsestab, konfusion, hallucinationer og bevidstløshed. Til de alvorligste symptomer hører kramper, hjerne- og lungeødem samt blodpropper.
Kulde forværrer symptomerne, og mange personer dør på de højeste bjerge som følge af højden.
En person, der er omtåget og konfus pga. iltmangel kan også foretage livsfarlige dispositioner. Iltmangel viser sig ved blåligfarvede negle, læber og ører.
Det er en udbredt antagelse, at alle kan vænne sig til at opholde sig i højderne, men at nogle har brug for længere tilvænning end andre. Ophold i omkring 3.500 meters højde og derover kan kræve adskillige ugers tilvænning.
I nogle tilfælde sker der en forværring i stedet for en tilpasning. Her er der behov for akut behandling.
Symptomernes antal og sværhedsgrad stiger proportionelt med højden, og risikoen for at pådrage sig højdesyge er generelt højere:
- Jo yngre man er
- Hvis man tidligere har lidt af højdesyge
- Jo hurtigere man stiger
- Hvis blodprocenten er for lav
- Hvis man lider af kronisk sygdom som f.eks. astma, søvnapnø og hjerte-kredsløbssygdom
Højde i relation til højdesyge kan inddeles i følgende risikozoner:
(grænserne er omtrentlige)
Zone 0: Havoverfladen - 0 til 2.400 meter ( 0 - 8.000 fod)
I disse højder forekommer højdesyge ikke.
Zone I: 2.400 til 3.600 meter (8.000 - 12.000 fod)
Her kan man få milde symptomer pga. højden.
Zone II: 3.600 til 5.500 meter (12.000 - 18.000 fod)
I disse højder vil mange mennesker opleve symptomer på højdesyge. Ofte vil symptomerne dog svinde af sig selv i løbet af nogle få dage. Luftfugtigheden i disse højder er generelt lav.
Zone III: 5.500 til 7.000 meter (18.000 - 23.000 fod)
Her er risikoen for at få højdesyge stor. Mennesker der opholder sig i denne højde vil efterhånden blive svækket på trods af tilstrækkelig fødeindtagelse, væske og søvn. Det er kun muligt i nogen grad at akklimatisere sig til disse højder i kortere tidsrum, ikke permanent. Luftfugtigheden er praktisk taget nul.
Zone IV: 7.000 meter (23.000 fod) og opefter
Denne højde kaldes også dødszonen. Det kaldes den fordi det antages, at mennesker højst kan overleve fem døgn i denne højde.
Vejrtrækning
I højder tæt ved havoverfladen trækker vi vejret gennemsnitlig 12 gange i minuttet i hvile. I 5000 meters højde er vejtrækningsfrekvensen steget til 20-30 gange pr. minut, og på toppen af Mount Everest trækker vi vejret ca. 50 gange hvert minut.
Cheyne-Stokes vejrtrækning
Besvær med at falde i søvn og dårlig søvnkvalitet er et velkendt fænomen hos trekkere og bjergbestigere, der overnatter i mere end 3.000 meters højde. I disse højder oplever mange det, der kaldes Cheyne-Stokes vejrtrækning. Det er perioder under søvnen, som begynder med nogle svage vejrtrækninger, der øges til dybe, gispende vejrtrækninger, som pludselig hører op. Der kan komme søvnapnø, dvs. perioder på helt op mod ½ minut, hvor vejrtrækningen helt går i stå. Under disse perioder med søvnapnø vågner personen ofte op med en følelse af at skulle kvæles, og i stedet for at være udhvilet efter søvnen, er personen udmattet. Cheyne-Stokes vejrtrækning i mild udgave anses for normalt til kroppen har akklimatiseret sig til højden, men denne vejrtrækning er især forbundet med meget syge patienter, som ikke formår at tilpasse sig, med svigt i hjertets pumpefunktion, nyresvigt, medicinforgiftning eller skader på hjernen.
Væskebalance
Vi mister væske med udåndingsluften. Da vi trækker vejret hyppigere i stigende højde og luften samtidig er mere tør, øges vores væskebehov tilsvarende. I zone III har man typisk behov for 3 - 4 liter væske, og i zone IV mister man mellem 4 - 6 liter vand med vejtrækningen. Væsketab fra urin og sved og evt. tynd mave vil yderligere øget væsketabet. Den tørre luft bevirker, at en naturlig tørst ikke minder os om, at vi burde drikke. Den øgede mængde af røde blodlegemer i blodkarrene flyder trægt, når vi mangler væske. Det øger risikoen for dehydrering, træthed, udmattelse, forvirring, risiko for blodpropper og forfrysninger.
Akut højdesyge (Acute Mountain Sickness - AMS)
Symptomerne indfinder sig få timer efter ankomst. Milde symptomer er et generelt ubehag, træthed, svimmelhed, hovedpine, stakåndethed, hurtig puls, kvalme, evt. opkastning, appetitløshed og søvnløshed. Symptomerne forsvinder normalt i løbet af ca. 3 dage, når kroppen har akklimatiseret sig.
Moderat højdesyge
Symptomerne svarer til akut højdesyge, men er naturligvis sværere. Der er ingen umiddelbar symptomlindring fra medicin. Gangen er usikker. Hvis man hurtigt kommer ned i lavere højde og om nødvendigt modtager den rigtige behandling, vil symptomerne forsvinde og man vil igen kunne begive sig højere op. Ubehandlet kan tilstanden udvikle sig til svær højdesyge.
Svær højdesyge
Ved svær højdesyge er symptombilledet yderligere forværret. Personen kan ikke længere gå og lider af symptomer i den tunge ende af skalaen.
Lunge- og hjerneødem er symptomer, der også kan optræde med forskellig sværhedsgrad og kan indfinde sig uden forvarsel allerede efter et døgn efter ankomst - eller senere. Typisk fordi man er steget for højt og for hurtigt. Begge tilstande er livsfarlige og derfor kræver hurtig indgriben.
Lungeødem (High Altitude Pulmonary Edema - HAPE)
Kaldes også vand i lungerne. Ved lungeødem trænger væske ud i de små hulrum i lungerne, hvorved udvekslingen af ilt og kuldioxid nedsættes. Kroppen kommer til at mangle ilt, og kuldioxid hober sig op i blodet. Vejtrækningen er yderst besværet og giver en boblende lyd. Personen tåler ikke at ligge ned.
Hjerneødem (High Altitude Cerebral Edema - HACE)
Ved svær iltmangel og forhøjet indhold af kuldioxid i blodet kan der ophobes væske i hjernecellerne. Trykket mod kraniets inderside klemmer hjernen og blokerer for dens iltforsyning. Trykket på hjernen kan ændre personligheden og forårsage bevidstløshed.