Lisahapnikust tõusul kõrgustesse

Kahel eesti naisel on 2021. a hooajal plaanis tõusta Džomolungmale (Everestile). Mõlemal on tõusu vältel kavas kasutada lisahapnikku. Lisahapniku kasutamine on tänapäeva kõrgalpinismis tavapärane. Samas muudab see mägironimise iseloomu kardinaalselt, andes sellele täiendava turvalisuse puhvri ning muutes pingutuse mõõtu.   

Mis on siis lisahapnik? Milleks seda vaja on ning ehk kõige huvitavam, mis on selle efekt inimese organismile? 

Merepinnal on atmosfääri rõhk (õhurõhk)  1013,25 millibaari ehk 101,325 pascalit või 1 atm ehk 760 mm elavhõbeda sammast. Hapnikku on õhus 20,9% ehk osarõhuna 21,136 pascalit. Hapniku osarõhk on konstantne sõltumata kõrgusest. Kõrgusega aga väheneb õhurõhk ja seeläbi ka muutub kättesaadava hapniku maht väiksemaks ehk õhk muutub hõredamaks. Hõredama õhu sees on ka see konstantne 21% hapnikku hõredam. Lühidalt ehk n.ö pärisõhku on vähem. Hea internetipõhine kalkulaator on leitav siit.

TABEL Õhurõhu muutusest tulenev hapniku koguse vähenemine. 

Mäed on enamasti konstantse kõrgusega, kui just aegajalt mõnda kõrgemaks või madalamaks ei mõõdeta. Samas inimese organismile ei ole füüsiklaine meeter kõrgusesse sama ekvaatori lähedal ja pooluste lähedal. Õhu tihedusest tulenevalt on eri laiuskraadidel asuvad sama kõrgusega mäed inimese organismile erinevalt talutavad. Troposfäär on ekvaatori juures u 17 kilomeetri paksune ja poolustel 9 kilomeetrit. Külm õhk on soojast õhust tihedam ja raskem s.o vajub allapoole, seega on samal mäel näiteks talvel antud kõrgusel vähem hapnikku, kui antud kõrgusel suvel. Mida pooluse  poole seda madalam on õhurõhk. Temperatuur on külmem põhjapoolsetel laiuskraadil, sellest tulenevalt on ka põhjapoolsed mäed sama füüsikalise kõrguse juures “baromeetriliselt” kõrgemad, kui lõunapoolsed. Oluline on, et millisel laiuskraadil mägi asetseb ja kui külm on õhutemperatuur. 

Everesti tipus on õhurõhk kolmandik merepinnal olevast ja seega on kättesaadav ainult kolmandik hapnikust. Kolmandiku hapnikukogusega on raske olla ja toime tulla füüsiliste katsumuste ning madala temperatuuriga. Selleks, et muuta olukorda organismile kergemaks, kasutatakse lisahapnikku.Lisahapniku tarbimisega saavutab mägironija kaks eelist: (i) vähendab tuntavat “baromeetrilist” kõrgust; ja (ii) kuna veres on rohkem hapnikku, väheneb ka külma tunne. 

Kokkuvõtvalt Thomas F. Hornbein ja Sumneri 1962 aastal arvutatu lisahapniku mõju kohta. Joonis pärineb Uphill Athlete lehelt  

Hornbeini arvutuste kohaselt tundub Everesti 8850 meetri kõrgune tipp lisahapniku tarbimise korral 4 liitrit minutile maksimaalsel töökorral umbes 7200-meetri kõrgusena. (Näiteks PERHI-s antakse covidi patsiendile 3-4 l/min lisahapniku üle selle läheb juba tervisele ohtlikuks) 

Täiendava tähelepanekuna toob Uphill Athlete  välja ka mägironija füüsilise suuruse. Suurema inimese korral s.o ka suurema kopsumahu korral, ei täida peale voolav lisahapnik sama mahuga kopsu, mis väiksema mägironija puhul. Näiteks 4 liitrit minutile on  väiksema kasvuga inimese puhul rohkem, kui suurema kasvuga inimese puhul. 

Enamlevinumad lisahapniku süsteemid on Poisk. Isegi kui Poisk maske ei kasutata, on enamik kasutatavatest balloonidest pärit neilt. TopOut ja Summit Oxygen (https://summitoxygen.com/)  on võimelised andma 6 liitrit puhast hapnikku minuti kohta. 

Jim Gile 8K Peak Technologies’t on teinud tõsisemat matemaatikat ning arvutanud välja erinevad stsenaariumid lisahapniku mõjust. Arvutused jõuavad samale järeldusele Hornbeini ja Sumneriga. Ta võttis aluseks n.ö tavapärased lisahapniku voolu hulgad ühest (1) kuni nelja (4) liitrini minuti kohta ja valis hingamise mahud 50, 30 ja 10 liitrit minutile, mis esindavad rasket ronimist, tavapärast ronimist ning magamist. 

Tulemused on järgmised, teisendatud KES poolt meetritesse. Tabelid originaalis https://cdn.shopify.com/s/files/1/0517/2193/files/SupplementalOxygenCalculations.xlsx?1001 :  

Hingamise minutimahu juures 50 l/min, mis esindab rasket ronimist kõrguses, lisahapniku vooluga 4 l/min, tundub Everesti tipp 8850 m nagu 6200 m (19,700 feet)

Hingamise minutimahu juures 30 l/min, mis esindab tavapärast ronimist, lisahapniku vooluga 4 l/min, tundub Everesti tipp (8850 m) nagu 4953 meetri kõrgusel (16,250 jala).

Hingamise minutimahu juures 10 l/min, mis esindab kõrguses magamist, lisahapniku vooluga 2 l/min, tundub magamine 8016 meetri (26 300 jala) kõrgusel, mis on Everesti lõunapoolse marsruudi 4. laager, nagu magaks 2837 m kõrgusel. Samas tavaliselt magatakse 0,5 – 1 l/min hapniku vooluga. 1 liitri puhul oleks C 4 magamine nagu 4702 m ehk sada meetrit vähem kui Mont Blanc tipp (4808). 

Veel kõrgeid mägesid kus eestlased lisahapnikuga käinud on ja Jim Gile arvestuslike tabelite kohaselt oleks nii. 

K2 tipp (8611 m) hingamise minutimahu juures 50 l/min, mis esindab rasket ronimist kõrguses, lisahapniku vooluga 4 l/min, tundub tipp 5766 meetrit ja 2 l/min 6657.

K2 tipp (8611 m) hingamise minutimahu juures 30 l/min, mis esindab tavapärast ronimist kõrguses, lisahapniku juurde vooluga 2 l/min, mis võiks tõusu puhul reaalsem olla, tundub tipp 6053 meetrit.

Manaslu eeltipp (8152 m) hingamise minutimahu juures 30 l/min, mis esindab tavapärast ronimist kõrguses, lisahapniku juurde vooluga 4 l/min tundub 4180 meetrit  ja 2 l/min 5561 m.

Numbrid on üsna kainestavad.  Tuleb kindlasti arvesse võtta, et päriselu ja arvutused on eri asjad ning ühegi tõusu vältel ei tarbi keegi kontstantses koguses lisahpniku ega maskid-aparaadid tööta sama efektiivsusega. Seega võivad tegelikud asjaolud mäel olla teised. Mäletamist mööda rääkis Alar Sikk, et tal sai kas tipus või tipu lähistel laskudes lisahapnik otsa, ilmselt sellepärast, et sadulas sigareti süütamisele osa ära kulutas. Ning mäe otsa tuleb ikka ise ronida, lisahapnik sinna iseenesest ei vii. 

Loomulikult kaasneb lisahapniku kasutamisest johtuvalt täiendavaid riske, selle lõppemise korral, eriti kui tegemist on olnud suure l/min kasutusega jääb alpinist ohu olukorda, kuna ei ole kõrgusega piisavalt aklimatiseerunud, jne. 

Näiteks Abramov oma ekspeditsioonil põhja poolt kasutas taktikat, mille puhul kliendid magasid iga öö uuel kõrgusel sh. baaslaagris lisahapnikuga 0,5 l/min. Seda eesmärgil, et uuele kõrgusele tõustes anda organismile võimalus puhata, tehislikult madalamas kõrguses ja tõusul alates 7000 meetrist. Tiputõusul oli kasutada 3 ballooni st 8300 meetri laagris, millest jätkus 12 tunniks ehk 3 l/min.  „Ген высоты, или как пройти на Эверест» (https://www.youtube.com/watch?v=_BXuxeuT8ms&t=203s

 

Täiendavat surfamist

https://www.hprc-online.org/physical-fitness/environmental-extremes/acclimatize-high-altitude-deployment 

https://www.altitude.org/high-altitude 

https://eestiarst.ee/maestikuhaigus/ Marja Poots

Lisa kommentaar

Sinu e-postiaadressi ei avaldata. Nõutavad väljad on tähistatud *-ga