Introdução

Os residentes de baixa altitude (<1500 m) ascendem rapidamente a alta (>2400 m) e especialmente muito alta (>3500 m) ou extrema (>5500 m) as altitudes correm o risco de desenvolver doenças de alta altitude (Gallagher e Hackett, 2004) e que sofram de uma diminuição substancial do seu desempenho físico e cognitivo no trabalho (Fulco et al., 1998). A aclimatização da altitude é uma série de ajustes fisiológicos que compensa a redução do oxigénio ambiente. A aclimatação da altitude é a melhor estratégia para a prevenção de doenças agudas de montanha (EMA) (Forgey, 2006) e permite que as pessoas atinjam o máximo desempenho físico e cognitivo possível para a altitude a que estão aclimatadas (Fulco et al., 2000; Banderet et al., 2002). Uma subida gradual ou faseada com uma primeira noite de sono não superior a 2400 m e um ganho de altitude diário limitado a 300 a 600 m é a estratégia recomendada para a indução da aclimatação da altitude (Forgey, 2006). No entanto, para muitos alpinistas e caminhantes em um horário apertado, pode não haver tempo suficiente para desenvolver um grau adequado de aclimatação de altitude. Por exemplo, uma ascensão do Monte Kilimanjaro (5896 m) seguindo a mais rápida taxa de ascensão graduada recomendada de 600 m/dia acima de 2500 m (Hackett e Roach, 2001) exigiria 8 dias (6 dias de escalada e 2 dias de descanso) para a aclimatação. Em comparação, em uma popular rota comercial de escalada até o cume, a subida relativamente rápida inclui apenas 4 ou 5 noites de sono acima de 2500 m. Os indivíduos que seguem esta subida relativamente rápida experimentam uma alta incidência (∼75%) de doença aguda de montanha e apenas 51% a 61% chegam com sucesso ao cume (Karinen et al., 2008; Kayser et al., 2008, Davies et al., 2009). A aclimatação à altitude antes de iniciar esta subida provavelmente diminuiria a susceptibilidade à EMA, melhoraria o desempenho físico, e aumentaria o sucesso do cume.

Aclimatação à altitude é mais comumente induzida pela exposição contínua a altitudes >1500 m. Entretanto, para pessoas que vivem em baixa altitude, nos meses a semanas anteriores à partida em uma viagem de escalada, a residência contínua em alta altitude pode não ser possível. Para alguns residentes em baixa altitude, pode ser possível uma viagem ocasional de 1 ou 2 dias a uma altitude moderada ou mais elevada. A questão é se este tipo de pré-exposição de altitude proporciona algum benefício e, em caso afirmativo, por quanto tempo o benefício persiste.

Em vez da aclimatação, estão disponíveis vários medicamentos que efectivamente diminuem a susceptibilidade a doenças de altitude (Hackett e Roach, 2001). Entretanto, todos esses medicamentos (por exemplo, acetazolamida, dexametasona e sildenafil) têm efeitos adversos potenciais que limitam seu uso, e nenhuma dessas intervenções farmacêuticas melhora diretamente o desempenho físico no trabalho. De facto, na dose mais elevada recomendada, a acetazolamida diminui o desempenho de resistência (Stager et al., 1990, Garske et al., 2003), exacerbando assim a incapacidade de trabalho induzida pela altitude. Por outro lado, dosagens menores de acetazolamida podem não prevenir eficazmente a EMA em altitudes >4000 m (Dumont et al., 2000). Assim, a aclimatação da altitude continua sendo a melhor abordagem para negar os efeitos prejudiciais da altitude sobre a saúde e o desempenho humano.

O objetivo desta revisão é fornecer uma breve descrição das principais adaptações fisiológicas da aclimatação da altitude, para avaliar o benefício da pré-exposição da altitude, e para fornecer recomendações para o planejamento e tempo de pré-exposição da altitude antes da partida em uma estada em altitudes elevadas. Devido a possíveis diferenças entre hipobárica e normobárica e limitações na duração desta revisão, apenas o uso de exposições hipobáricas à altitude real ou simulada para induzir a aclimatação da altitude é revisto.

Aclimatação da altitude

Existem muitas revisões excelentes e abrangentes da aclimatação da altitude (Bisgard e Forster, 1996; Ward et al., 2000, Young e Reeves, 2002). Esta revisão focará as principais adaptações que ocorrem durante as primeiras horas aos dias de exposição à altitude.

A evidência disponível sugere que na faixa de altitude de 900 a 1500 m é atingido um grau de hipoxia hipobárica que estimula o desenvolvimento da aclimatação da altitude (Kellogg 1968, Honigman et al., 1993, Reeves et al., 1993). Duas adaptações chave que compreendem a aclimatação da altitude são o aumento da ventilação e a diminuição da água corporal total, resultando em um volume plasmático reduzido (ou seja, hemoconcentração). A aclimatação ventilatória à altitude é caracterizada por aumentos progressivos na ventilação, pressão parcial de oxigênio arterial e saturação de oxigênio (Sao2) e queda da pressão parcial de dióxido de carbono arterial, juntamente com a normalização do pH arterial durante os primeiros 5 a 9 dias de residência em alta altitude (Bisgard e Forster, 1996). Concomitante com o aumento da ventilação, a capacidade de transporte de oxigênio do sangue é aumentada pela hemoconcentração resultante da redução do volume plasmático (Hoyt e Honig, 1996). O resultado líquido do aumento da ventilação e da hemoconcentração é uma quase normalização do conteúdo de oxigênio arterial após uma residência de aproximadamente 7 dias em alta altitude (Sawka et al., 2000). A aclimatação ventilatória pode ser acelerada pela droga acetazolamida (Kronenberg e Cain, 1968).

A exposição aguda à alta altitude aumenta a freqüência cardíaca e o débito cardíaco para manter o fornecimento sistêmico de oxigênio (Mazzeo et al., 1994). Como o conteúdo de oxigênio arterial aumenta com a aclimatação da altitude, tanto o débito cardíaco quanto o fluxo sanguíneo periférico retornam ao normal. Esta diminuição no fluxo sanguíneo pode contribuir para melhorar a tolerância ao exercício, reduzindo o trabalho cardíaco e permitindo um maior tempo de difusão para a extracção de oxigénio dos tecidos (Sawka et al., 2000). A exposição aguda a alta altitude causa vasoconstrição pulmonar hipóxica, resultando em aumento da pressão arterial pulmonar que pode, em poucos indivíduos, provocar edema pulmonar de alta altitude (HAPE) (Gallagher e Hackett, 2004). Recentemente, temos mostrado que o estadiamento em ∼2200 m durante 6 dias atenuou significativamente o aumento da pressão arterial pulmonar (PAP) durante a subseqüente subida direta para 4300 m (Baggish et al., 2010), o que pode reduzir o risco de desenvolvimento de FAPE. Com a aclimatação, há aumento do transporte e da oxidação dos carboidratos nos tecidos metabolicamente ativos (Brooks et al., 1991). Assim, em um ambiente de baixo nível de oxigênio, os carboidratos são a fonte preferencial de combustível (Fulco et al., 2005).

Com a residência contínua em altitude, a tensão fisiológica do exercício é menor, e a tolerância ao exercício em altitude é melhorada em comparação com aquela inicialmente na chegada (Horstman et al., 1980; Fulco et al., 2005). Além disso, os sintomas da EMA diminuem com a aclimatação (Gallagher e Hackett, 2004). Por exemplo, se os indivíduos afetados pela EMA param de subir e descansam na altitude atual, para ∼80% os sintomas da EMA se resolvem em 2 a 7 dias (Gallagher e Hackett, 2004) conforme a aclimatação à hipoxia é alcançada. Estes resultados reduzem o risco melhorando o julgamento, diminuindo a fadiga e a doença, e aumentando a probabilidade de completar com sucesso uma caminhada ou subida em alta altitude.

Aclimatação é específica da elevação; ou seja, a aclimatação total em uma altitude confere apenas aclimatação parcial a uma altitude mais alta. O tempo necessário para uma pessoa se aclimatar é função da fisiologia desse indivíduo e da magnitude do desafio hipóxico, conforme definido pela altitude atingida (Reeves et al., 1993). Indivíduos sem aclimatação de altitude recente (>1 mês) requerem as maiores compensações fisiológicas e, portanto, o maior tempo de aclimatação. Indivíduos residentes em altitudes moderadas ou altas atingirão a aclimatação a uma altitude mais alta mais rapidamente (Muza et al., 2004). Para a maioria das pessoas expostas a altitudes elevadas, 70% a 80% do componente respiratório da aclimatação ocorre em 4 a 10 dias, e 80% a 90% da sua aclimatação total é realizada em 2 semanas a um mês (Purkayastha et al., 1995). O curso temporal de vários resultados de aclimatação (desempenho físico e cognitivo, EMA, São 2 e freqüência cardíaca) medidos em nosso Pikes Peak Laboratory em 4300 m são ilustrados na Fig. 1.

Desacclimatação em altitude

Após adquirido, a aclimatação é mantida enquanto o indivíduo permanecer em altitude, mas é perdida durante alguns dias a semanas após o retorno às elevações mais baixas. A taxa de desacclimatação da altitude não tem sido bem estudada. Nosso laboratório (Lyons et al., 1995; Muza et al., 1995; Beidleman et al., 1997) aclimatou os residentes de planície a 4300 m por 16 dias e depois os devolveu ao nível do mar por 7 dias. No oitavo dia ao nível do mar, eles subiram a 4300 m para uma exposição nocturna na nossa câmara hipobárica. Estes sujeitos previamente aclimatados retiveram cerca de 50% da sua aclimatação ventilatória, estavam completamente ausentes da EMA, e tinham diminuído a tensão fisiológica durante o exercício submaximal. Savourey e colegas (1996) relataram que um grupo de escaladores retornou à baixa altitude 10 dias após deixar o acampamento base do Monte Everest; quando reexpostos a 4500 m em uma câmara hipobárica, repouso e exercício Sao2 ainda eram significativamente mais altos do que antes da aclimatação. Finalmente, Sato e colegas (1992) mediram a resposta ventilatória hipóxica (HVR) em residentes de terras baixas durante 5 dias residindo a 3810 m e mais de 1 semana após o retorno ao nível do mar. A HVR foi significativamente elevada no terceiro dia de altitude e permaneceu elevada durante os primeiros 3 dias de retorno ao nível do mar. No entanto, ao contrário dos resultados destes estudos, Richalet e colegas (2002) não observaram diminuição da severidade da EMA durante os primeiros 2 dias a altitudes muito elevadas nos mineiros, alternando entre 7 dias de trabalho a 3800 a 4600 m e 7 dias de repouso ao nível do mar. Como este foi um estudo de campo, outros fatores ambientais ou relacionados ao trabalho podem ter negado qualquer efeito benéfico de aclimatação nestes mineiros. Em geral, a maioria dos resultados destes estudos directos de aclimatação da altitude sugere que a aclimatação diminui após a descida para a baixa altitude, mas é retida pelo menos durante 1 semana em indivíduos bem aclimatados e pelo menos durante 3 dias em indivíduos com aclimatação menos desenvolvida.

Um estudo fornece evidência indirecta de que a aclimatação funcionalmente útil persiste durante dias a semanas. Schneider e colegas (2002) avaliaram a EMA em escaladores que chegam a Capanna Margherita (4559 m) e examinaram vários fatores de risco estabelecidos para a EMA. Eles descobriram que os três determinantes independentes de suscetibilidade à EMA eram história prévia, taxa de ascensão e pré-exposição de altitude. Foi determinado que a pré-exposição de altitude suficiente era de 5 ou mais dias passados acima dos 3000 m nos 2 meses anteriores. Independentemente da susceptibilidade conhecida, tanto a pré-exposição de altitude adequada como a subida lenta reduziram a prevalência da EMA por ∼50%. Infelizmente, os investigadores não determinaram os perfis de exposição à altitude ou o tempo da pré-exposição em relação à ascensão real e avaliação da EMA. Finalmente, é possível que indivíduos com histórico de EMA tenham deixado de escalar a altitudes elevadas e assim, através da auto-selecção, a população trepadora neste estudo não incluiu indivíduos com elevada susceptibilidade à EMA. Em resumo, embora ainda existam lacunas significativas de dados, a preponderância de evidências sugere que a aclimatação da altitude persiste por dias a várias semanas após a última pré-exposição.

Aclimatação da altitude de pré-exposição

Existem duas abordagens para a aclimatação da altitude de pré-exposição: exposições de altitude contínuas e intermitentes. Há ampla evidência de que a residência contínua em altitudes moderadas e mais elevadas induz a aclimatação (Houston, 1955; Hansen et al., 1967; Houston e Dickinson, 1975; Evans et al., 1976; Hackett et al., 1976; Stamper et al., 1980; Purkayastha et al., 1995; Beidleman et al., 2009; Fulco et al., 2009; Baggish et al., 2010). No entanto, em todos estes estudos prévios, uma maior ascensão para altitudes mais elevadas seguiu-se imediatamente à escalada ou subida graduada para altitudes mais elevadas. Como descrito anteriormente, as terras baixas bem aclimatadas a 4300 m que retornaram à baixa altitude por 7 dias mantiveram a aclimatação benéfica ao se aclimatarem a 4300 m no oitavo dia (Lyons et al., 1995; Muza et al., 1995; Beidleman et al., 1997). Não há relatórios publicados sobre a duração da aclimatação benéfica para outras combinações de alta altitude e duração da exposição.

Aclimatação da altitude pode ser induzida pela exposição descontínua ou intermitente à altitude (Muza, 2007). Há ampla evidência de que a exposição intermitente à altitude induz a aclimatação ventilatória (Nagasaka e Satake, 1969; Savourey et al., 1996; Chapman et al., 1998; Katayama et al., 1998; Rodriguez et al, 2000; Ricart et al., 2000; Katayama et al., 2001; Beidleman et al., 2004) e melhorar o desempenho no trabalho (Roskamm et al., 1969; Terrados et al., 1988; Vallier et al., 1996; Beidleman et al., 2003; Beidleman et al., 2008). Apenas um estudo (Beidleman et al., 2004) examinou a EMA após exposições de altitude intermitentes. Descobrimos que a EMA estava ausente aos 4300 m imediatamente após 15 dias de exposição diária de 4 horas a 4300 m. Incluindo o treino de exercício a grande altitude pode (Roskamm et al., 1969) ou não (Beidleman et al., 2003) aumentar a melhoria no desempenho do exercício a grande altitude. Na maioria destes estudos, a avaliação da aclimatação “benéfica” foi feita dentro de 24 h da última pré-exposição. Portanto, a persistência destas adaptações benéficas é desconhecida. Além disso, a maioria destes estudos utilizou câmaras hipobáricas, e as exposições foram a altitudes muito elevadas (>4000 m) que não podem ser facilmente alcançadas no ambiente natural por indivíduos residentes a baixa altitude. Não existem estudos publicados sobre a eficácia de um cenário de pré-exposição de altitude mais provável empregando estadias de fim-de-semana a altitudes elevadas repetidas durante 2 ou mais semanas. Por exemplo, na altitude relativamente fácil de atingir 2200 m, nos primeiros 2 dias (ou seja, um fim-de-semana) desenvolve-se uma aclimatação ventilatória significativa (Beidleman et al., 2009). No entanto, desconhece-se durante quanto tempo este grau de aclimatação persistirá após a descida.

Finalmente, como descrito anteriormente, Schneider e colegas (2002) descobriram que a pré-exposição de altitude suficiente era de 5 ou mais dias passados acima dos 3000 m nos 2 meses anteriores. Entretanto, como o tempo da pré-exposição de altitude em relação à subida real e avaliação da EMA não foi avaliado, é possível que essas pré-exposições tenham ocorrido mais perto da subida real do que o implícito pelo período de 2 meses de pré-exposição.

Recomendações

Dados os dados limitados, é difícil fornecer recomendações definitivas para desenvolver uma aclimatação de altitude eficaz usando protocolos de pré-exposição (contínua ou intermitente). Adicionalmente, a taxa de subida planejada e a elevação final da viagem subsequente ditará o grau de aclimatação de altitude que se deve tentar alcançar antes de partir para a subida. Por exemplo, indivíduos que planejam subidas rápidas a altitudes extremas, como o Monte Kilimanjaro (5896 m), exigiriam mais aclimatação do que indivíduos que planejam uma caminhada ao longo da trilha Pacific Crest onde a elevação do pico é de 4009 m. Assim, as seguintes diretrizes devem ser vistas como tentativas e empregadas como orientações amplas ao invés de específicas.

Indivíduos que residem dentro ou acima de 900 a 1500 m provavelmente desenvolveram um grau de aclimatação proporcional à magnitude do estímulo hipóxico. Assim, ao ascenderem a altitudes mais elevadas, provavelmente irão experimentar uma redução proporcional na susceptibilidade ao desenvolvimento da EMA e também mitigar a diminuição do desempenho físico no trabalho induzido pela hipóxia. Para indivíduos residentes abaixo de 900 a 1500 m, algum grau de aclimatação em altitude será induzido pela exposição frequente a altitudes elevadas nas semanas anteriores à partida em uma viagem a altitudes elevadas. É bem estabelecido que algum grau de aclimatação ventilatória será desenvolvido durante 1 a 2 dias de residência contínua em altitudes moderadas (>1500 m) ou altas (>2400 m) e com exposições diárias de 1,5 a 4-h a >4000 m. Há evidências de que 5 ou mais dias acima de 3000 m nos últimos 2 meses antes de uma subida para altitudes elevadas diminuirão significativamente a EMA. Geralmente, o grau de aclimatação da altitude desenvolvida é proporcional à altitude atingida e à duração da exposição. Quanto maior for a magnitude da aclimatação da altitude, mais longa a aclimatação funcional irá persistir na descida. Entretanto, na ausência de evidência definitiva, a subida à altitude elevada deve ser programada o mais rápido possível após a última pré-exposição da altitude.

Disclosures

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