I kender sikkert, hvordan man efter et stykke tid kan kende kolleger, familie og venner på lyden af deres skridt. Nogle tramper, nogle slæber lidt på fødderne, nogle halter, nogle går hurtigt – andre langsomt. Nogle går med klipklapper, andre med kondisko og nogle med bare tæer.
Det gælder selvfølgelig også i Concordia. Når man efter nogle måneder har tilbragt al sin tid med de samme 12 mennesker, er man ikke længere i tvivl om, hvem der er oppe og tisse hver nat kl. 02, eller hvem der lister rundt på etagen over én tidligt om morgenen.
I Concordia lærer man at genkende folk på endnu en lyd – nemlig åndedrættet. Det er ikke så intimt, som det måske lyder og det skal altså også siges, at vi ind imellem rent faktisk også kigger på hinanden! Men som I ved, består basen af to tårne og, medmindre man sniger sig ind i vare-elevatoren, så er man nødt til at tage trapperne op og ned mange gange i løbet af en dag – om ikke på andre tidspunkter, så i hvert fald til måltiderne. Ofte tager vi dog turene langt hyppigere end dét – på dage, hvor jeg bl.a. tager blodprøver for EFIA-projektet, som jeg vil skrive om i dag, registrerer mit ur ofte omkring 60 etagers trappegang (op) og jeg har endnu ikke registreret færre end 25 etager på én dag. Så hvis man har problemer med at finde noget positivt ved et års ophold i Concordia, så kan man dog forhåbentlig prale af en fastere bagdel, når man er retur!
Men det var et sidespring fra én ende af kroppen til en anden – tilbage til åndedrættet! De fleste puster nemlig deres vej op ad trapperne, så ofte kan man høre dem, inden man kan se dem – og pudsigt nok lyder alle forskelligt og nogle væsentligt værre (eller bedre om man vil) end andre.
Tilsat en lille smule kondition, vægt og alder, er den primære årsag til den meget pusten i Concordia det lave lufttryk – bedre kendt som tynd luft. Concordia ligger jo i 3233 meters højde på det antarktiske plateau, hvilket er ca. samme højde som Dolomitterne – eller samme højde som Tibets hovedstad, Lhasa, ligger i. Det betyder, at luften er relativ tynd her ligesom i bjergene, da tyngdekraften trækker luften, ligesom alt andet, mod jorden.
Nu lidt om luft- og ilttryk
Det betyder altså, at luften har en vægt – selvom man godt kan blive foranlediget til at tænke det modsatte, når ens dykkerinstruktør påpeger, at man åbenbart har store lunger og svært ved at tømme dem (jeg er ret sikker på, at jeg ikke opfylder kriterierne for ”store lunger” i deres anden betydning). Luften udøver grundet sin vægt et tryk på overfladen under og dette tryk beskrives som lufttrykket. Jo højere man befinder sig, jo mindre luft findes der over jorden til at udøve dette tryk og jo lavere er lufttrykket altså. Man kan også sige, at der er længere mellem luftens bestanddele, altså de forskellige gasser, selvom fordelingen af dem er den samme. Ved et lavt lufttryk vil luften altså stadig bestå af bl.a. 21 % ilt og det tryk, som selve ilten udøver – ilttrykket - vil altså falde tilsvarende lufttrykket.
Og for at det ikke skal blive for simpelt, så spiller flere faktorer ind på lufttrykket end ”bare” højden, bl.a. også temperaturen og hvor på kloden man befinder sig. Jo tættere man kommer på polerne, hvad enten det er nord eller syd, så falder lufttrykket nemlig yderligere – det skyldes, at jordens rotation og den deraf følgende centrifugalkraft gør, at atmosfæren bliver tyndere jo længere væk fra ækvator, man bevæger sig. Og jo tyndere atmosfære – jo mindre luft. Slutresultatet er, at vi ved Concordia har et gennemsnitligt lufttryk, der svarer til ca. 3800 meters højde ved ækvator.
Som vi kender fra vejrudsigterne, så svinger lufttrykket fra dag til dag – også her i Concordia. Faktisk kan man ofte både mærke på sig selv – og vurdere ud fra lydniveauet på visse personer i basen - om trykket en given dag er højere eller lavere end normalt. Og det er faktisk utroligt, hvor meget selv små udsving kan mærkes!
Man kalder den form for iltmangel, vi befinder os i, for ”hypobarisk hypoxi”, som betyder iltmangel på grund af lavt lufttryk – og vi har hørt mange sige, inden de forlader Concordia, at noget af det, som de glæder sig allermest til, er at kunne trække vejret ”normalt”. Det kan vi vist alle nikke genkendende til på nuværende tidspunkt.
EFIA-projektet
Et af ESA-projekterne beskæftiger sig særligt med den tynde luft og den relative iltmangel i basen, nemlig EFIA-projektet. EFIA står for Edema Formation in Antarctica (=ødemdannelse/væskeophobning i Antarktis) og er et tysk projekt, som bl.a. har lavet lignende undersøgelser i den tynde luft i bjergene samt af væskefordelingen hos mennesker, som placeres i sengeleje og tiltes med hovedet let nedad, hvorved man efterligner effekten af vægtløsheden i rummet (det har jeg skrevet om tidligere, og det lover ikke at kede jer med igen – i dag, i hvert fald).
EFIA-projektet fokuserer på, hvordan vi reagerer på den tynde luft, både på kort og særligt på lang sigt. De fleste af os bliver fløjet ind til basen i starten af den antarktiske sommer og ved at blive flyttet fra hav-niveau til 3200 meters højde over ganske få timer, får kroppen simpelthen et chok over den pludselige iltmangel og skal hurtigt i gang med at tilpasse sig. Vi risikerer derfor at udvikle højdesyge efter ankomsten, og langt de fleste oplever symptomer i mere eller mindre udtalt grad, mens de alvorlige former for akut højdesyge heldigvis er sjældne på basen – det er dog sket i basens historie, at nogen er blevet så syge, at de har været nødt til at flyve dem tilbage til kysten – men det er langt fra noget, der sker hvert år, heldigvis.
EFIA-projektet har således mulighed for at studere de reaktioner, der sker i kroppen i perioden umiddelbart efter ankomsten, hvordan de fortager sig over tid – eller ikke fortager sig – og hvordan vi, forsøgspersonerne, har det – også på både kort og lang sigt. Og forhåbentlig samtidig komme nærmere, hvem der udvikler symptomer på højdesyge og hvem der ikke gør og hvorfor– det ved man nemlig ikke særligt meget om. Man ved dog, at har man haft det én gang, er man i større risiko for at få det, end dem der ikke har haft det tidligere. Denne øgede viden vil blandt andet kunne åbne for muligheden for både at forebygge og behandle højdesyge i forbindelse med ophold i bjerge (og Antarktis), men også for at finde ud af, om der er nogen, der er bedre egnede til at opholde sig i tynd luft end andre – og i så fald hvem. Og det er faktisk også rigtig interessant i forhold til rumrejser!
Som I ved, er der jo mange ligheder mellem Concordia og rejser og ophold i rummet – bl.a. skal man have det hele med ”hjemmefra” – i Concordia dog med den undtagelse, at vi har vand og luft tilgængelig – to ting, der både fylder og vejer ved rumrejser. Og når noget fylder og vejer, kræver det brændstof at flytte – så et rigtig spændende aspekt ved EFIA-projektet er, om man kan vurdere, hvor lidt ilt, vi som mennesker kan ”nøjes” med for at fungere normalt. Jo mindre ilt, jo mindre vægt og jo mindre brændstof skal man bruge (og medbringe) på rejser ud i rummet (eller man kan medbringe andre ting, f.eks. lakridspiber og bacon-wraps).
For at studere den umiddelbare effekt af den tynde luft, blev mine holdmedlemmer nærmest overfaldet af undertegnede, allerede da flyet havde sat skiene ned på isen. Jeg ankom i Concordia et par uger før resten af gruppen, og stod klar med blodtryksmanchetter, spørgeskemaer og blodprøve-udstyr nærmest da de trådte ind ad døren – eller i hvert fald dagen efter. De blev nemlig testet på dag 2, dag 7, dag 14 og 31 – og derefter hver måned de første 6 måneder. Nu er de mere forskånede og bliver kun jagtet hver anden måned (ifm. EFIA-projektet – jeg jagter jo staklerne konstant…).
Den ”lette” del af undersøgelserne er to spørgeskemaer vedrørende symptomer på højdesyge. Det er de samme skemaer, som man benytter hos bjergbestigere, og som undersøger, hvordan folk har det – altså ikke, hvad man kan måle eller veje, men rent subjektivt. Der spørges blandt andet ind til hovedpine, kvalme, søvnbesvær, appetit og svimmelhed og hvor udtalte disse symptomer er på en skala fra 1 til 4. Ofte vil symptomerne være værst om morgenen og svinde i løbet af dagen, når man har været lidt aktiv og fået pumpet ilt rundt i kroppen – derfor skal vi i Concordia også udfylde skemaerne morgen og aften. Det fine ved spørgeskemaer er, at de er hurtige at udfylde og det er noget, folk selv kan gøre. Til gengæld forudsætter de, at folk er i stand til at svare ærligt på spørgsmålene (det kan være svært, hvis man har det rigtig skidt) og samtidig skal de fortolkes med nogen forsigtighed, hvis man vil sammenligne mellem forskellige personer – en hovedpine, der scorer 2 hos én person, scorer måske 0 eller 4 hos en anden. Men de er glimrende til at følge et forløb hos den samme person!
Spørgeskemaerne vil selvfølgelig også blive sammenholdt med bl.a. blodprøve-svarene, når de mange tuber er blevet sendt retur til Tyskland og analyseret i løbet af 2020. Og det bliver bl.a. interessant (og vigtigt) at se, om de oplevede symptomer har en direkte sammenhæng mellem ændringer i blodet eller ej.
Derudover måles bl.a. også vægten, blodtryk og puls, iltmætningen i blodet og mængden af kulmonooxid (CO) i udåndingsluften. Hvorfor disse målinger (også) er interessante, kommer jeg ind på i nedenstående.
Højdesyge
Og… nu kommer den del, hvor jeg skal passe på med ikke at tage supernørde-kappen på og gå i selvsving over kroppens fantastiske reguleringsmekanismer… og det er tilladt at springe over, hvis det bliver alt for knastørt 😊
Det er ingen hemmelighed, at vores kroppe har brug for ilt. Ilten transporteres fra luften via lungerne over i blodet, som hjertet derefter pumper ud i kroppen til vores forskellige væv - organer, muskler og ikke mindst hjernen. I blodet bliver ilten først bundet til hæmoglobin, som er en del af vores røde blodlegemer, og derefter afgivet igen i vævene i kroppen. Hvor stor en del af vores hæmoglobin der har bundet ilt, når det forlader lungerne, afhænger bl.a. af ilttrykket og udtrykkes i procent som iltmætningsgraden. 100 % er selvfølgelig den maksimale mætningsgrad, og ved hav-niveau er den normale værdi for raske omkring 98 %, lidt lavere ved rygere, og ned til omkring 90- 92 % for hjerte- og lungesyge. Når ilttrykket falder, som ved Concordia, så falder iltmætningen ned mellem 80 % og 90 % (og endnu lavere, hvis man kommer højere op), og det kan mærkes! Kroppen går derfor straks i gang med en række tiltag for at kompensere for iltmanglen – og efter godt 6-12 timer begynder dette at kunne mærkes som symptomer på højdesyge.
Det første der sker, er ikke så slemt, da det mest af alt minder om at dyrke motion - kroppen skruer nemlig op for vejrtrækningen. Jo hurtigere vejrtrækning, jo mere ilt kommer der ned i lungerne og derfor over i blodet. Samtidig stiger pulsen, hvorved hjertet pumper blodet hurtigere rundt i kroppen og dermed også får mere ilt ud i kroppen per minut.
Men i modsætning til når vi dyrker motion, så bliver vi ved med at trække vejret hurtigere end normalt, når vi er i højderne. Og en ulempe ved den øgede vejrtrækning er, at vi ikke kun får mere ilt ind i kroppen, men også skiller os af med mere af de gasser, der findes i vores udåndingsluft, bl.a. kuldioxid. Kuldioxid fungerer som en syre, når det er opløst i vores blod og da kroppen foretrækker en bestemt og konstant pH, er ét af resultaterne, at man holder de natlige pauser i vejrtrækningen, som jeg skrev om i det tidligere indlæg om søvn. Ved at holde vejret i korte perioder, beholder man nemlig lidt af syren i blodet og kan bevare en tilfredsstillende pH. Men vejrtrækningspauserne giver også små, korte opvågninger og søvnen bliver dårlig. Og som tidligere beskrevet, er det ofte én af de ting, der ikke rigtig bliver bedre med tiden og som på længere sigt påvirker koncentrationsevne, hukommelse og humør.
Samtidig med at vejrtrækningen og hjerteaktivitet øges, bliver en del af kroppens hormonsystemer aktiveret og det kan nogle, langt fra alle, mærke efter lidt tid, ofte timer til dage efter ankomsten. Og det kan komme til udtryk på en del forskellige måder:
Blodtrykket øges i lungerne, ved at vener og de små kar i lungerne trækker sig sammen - sandsynligvis for at dirigere blodet mod de dele af lungerne, hvor der er mest ilt. Denne reaktion kan på længere sigt medføre ændringer i hjertemusklen og kan også blive livstruende, hvis blodtrykket i lungerne bliver så højt, at det giver væske i lungerne – en tilstand, der kaldes HAPE (High Altitude Pulmonary Edema).
I resten af kroppen vil blodkarrene derimod udvide sig for at tillade, at der kommer mere blod, og dermed mere ilt, til vævene. Denne karudvidelse vil medføre at blodtrykket i kroppen, i modsætning til i lungerne, falder, hvilket kan give svimmelhed. Blodtryksfaldet er er dog forbigående, da andre af kroppens reguleringsmekanismer efter lidt tid træder til i stedet, bl.a. skrues der op for produktionen af hormonet EPO. EPO er med til at få kroppen til at danne flere røde blodceller og dermed øge vores evne til at transportere ilt ud i kroppen. EPO stiger derfor inden for få dage, efter man kommer op i højderne og lidt overraskende falder det faktisk også ret hurtigt igen, dog ikke til de normale værdier – det sker først, når man er nede i hav-niveau igen. Men det resulterer faktisk i, at blodet bliver mere koncentreret - man kan nærmest kalde det tykkere - end det er ved hav-niveau og det giver nogle gange problemer for mig som basens vampyr – der er simpelthen for lidt af dét, som ikke er røde blodlegemer, når jeg tager mine prøver.
Et organ, der også lider under iltmanglen, er hjernen, som normalt står for ca. 20 % af vores iltforbrug. Mange vil faktisk besvime pga. iltmanglen, hvis de uden videre blev flyttet fra 0 til 7000 meters højde! Karrene i hjernen er bl.a. følsomme over for ilttrykket og mængden af kuldioxid i blodet, og disse to parametre kan få karrene til at udvide sig for at tillade at mere blod, og dermed mere ilt, kommer til hjernen. Det øger dog trykket i karrene og det er grunden til, at så mange får hovedpine i højderne. Faktisk har undersøgelser vist, at alle får en smule hævelse af hjernen i starten – det er dog ikke alle der bliver påvirkede af det. Men bliver trykstigningen udtalt, eller man er særlig følsom, kan det i værste fald give så meget hævelse, at man får problemer med at fungere normalt, kan gå i koma og i sidste ende dø. Denne tilstand kendes som HACE (High Altitude Cerebral Edema).
Godt – det var forklaringer på hovedpinen, søvnproblemerne og åndenøden – så mangler jeg lige lidt om, hvorfor man spørger om kvalme og appetitløshed. Man har bl.a. fundet ud af, at nogle af hormonforandringerne medfører, at mavesækken tømmes langsommere end normalt, hvilket kan give kvalme. Men produktionen af det appetitregulerende hormon Leptin ændres faktisk også. Det er sandsynligvis en del af forklaringen på, hvorfor folk taber sig i højderne og i løbet af de sidste 11 måneder, har vi i gruppen også, overordnet set, oplevet et vægttab – der er dog undtagelser. Men man skal så også huske, at de mange måneders isolation, frostmad, mangel på lakridspiber etc. også spiller ind over så lang tid.
Bum! Det var en lidt forsimplet fremstilling af nogle af de ændringer, der sker i kroppen, når man lever hypobarisk hypoxi. Det er felt, man stadig forsker meget i og der er mange hormoner på spil. En stor del af disse er med i den pakke, som jeg nu hver anden måned tager blodprøver til – 27 ml blod, som jeg forvandler til 13 små cryotuber hver gang. I alt 169 per person i løbet af året.
Resultatet bliver enormt spændende – jo ikke mindst i forhold til rumrejser! Faktisk ved jeg, at man nu overvejer at forsøge at skrue op for ilten i den periode, hvor astronauterne sover, for at modvirke forstyrrelser i nattesøvnen og forhåbentlig bedre koncentration og hukommelse.
Og mange af os har det langt bedre end i starten! Der er ikke længere tegn på væskeophobning eller hovedpine, men appetitten er svingende for mange og mange har fortsat søvnproblemer. Og vi puster os vej op ad trappen og enkelte må lige have hovedet mellem benene, når destinationen er nået.
Det skal nu blive helt godt at komme ned i dejlig, tyk luft…
Kilder: High Altitude. Human Adaptation to Hypoxia. Editors: Erik R. Swenson, Peter Bärtsch. Springer 2014.
Pymilos.concordiastation.aq/meteo_info