Introducción

Los residentes de tierras bajas (<1500 m) que ascienden rápidamente a altitudes elevadas (>2400 m) y especialmente a las muy elevadas (>3500 m) o extremas (>5500 m) corren el riesgo de desarrollar el mal de altura (Gallagher y Hackett, 2004) y de experimentar un deterioro sustancial de su rendimiento laboral físico y cognitivo (Fulco et al., 1998). La aclimatación a la altitud es una serie de ajustes fisiológicos que compensan la reducción del oxígeno ambiental. La aclimatación a la altitud es la mejor estrategia para la prevención del mal agudo de montaña (MAM) (Forgey, 2006) y permite a las personas alcanzar el máximo rendimiento de trabajo físico y cognitivo posible para la altitud a la que están aclimatadas (Fulco et al., 2000; Banderet et al., 2002). La estrategia recomendada para inducir la aclimatación a la altitud es un ascenso gradual o por etapas, con una altitud para dormir la primera noche de no más de 2.400 m y una ganancia de altitud diaria limitada a 300 o 600 m (Forgey, 2006). Sin embargo, para muchos alpinistas y excursionistas con un calendario apretado, puede que no haya tiempo suficiente para desarrollar un grado adecuado de aclimatación a la altitud. Por ejemplo, una ascensión al monte Kilimanjaro (5.896 m) siguiendo el ritmo de ascenso graduado más rápido recomendado de 600 m/día por encima de los 2.500 m (Hackett y Roach, 2001) requeriría 8 días (6 de escalada y 2 de descanso) para la aclimatación. En comparación, en una popular ruta de escalada comercial hacia la cumbre, el ascenso relativamente rápido incluye sólo 4 o 5 noches de sueño por encima de los 2500 m. Los individuos que siguen este ascenso relativamente rápido experimentan una alta incidencia (∼75%) de mal de montaña agudo y sólo entre el 51% y el 61% alcanzan la cumbre con éxito (Karinen et al., 2008; Kayser et al., 2008, Davies et al., 2009). La aclimatación a la altitud antes de iniciar este ascenso probablemente disminuiría la susceptibilidad al MAM, mejoraría el rendimiento físico y aumentaría el éxito de la cima.

La aclimatación a la altitud es más comúnmente inducida por la exposición continua a altitudes >1500 m. Sin embargo, para las personas que viven a baja altitud, en los meses o semanas anteriores a la salida de un viaje de escalada, la residencia continua a gran altitud puede no ser posible. Para algunos residentes de baja altitud, puede ser posible un viaje ocasional de uno o dos días a una altitud moderada o superior. La cuestión es si este tipo de preexposición a la altitud proporciona algún beneficio y, si es así, cuánto tiempo persiste el beneficio.

En lugar de la aclimatación, existen varios medicamentos que disminuyen eficazmente la susceptibilidad al mal de altura (Hackett y Roach, 2001). Sin embargo, todos estos medicamentos (por ejemplo, la acetazolamida, la dexametasona y el sildenafilo) tienen efectos adversos potenciales que limitan su uso, y ninguna de estas intervenciones farmacéuticas mejora directamente el rendimiento del trabajo físico. De hecho, en la dosis más alta recomendada, la acetazolamida disminuye el rendimiento de la resistencia (Stager et al., 1990, Garske et al., 2003), exacerbando así el deterioro del trabajo inducido por la altitud. A la inversa, es posible que dosis más bajas de acetazolamida no prevengan eficazmente el MAM en altitudes >4000 m (Dumont et al., 2000). Por lo tanto, la aclimatación a la altitud sigue siendo el mejor enfoque para anular los efectos perjudiciales de la altitud sobre la salud y el rendimiento humano.

El propósito de esta revisión es proporcionar una breve descripción de las adaptaciones fisiológicas clave de la aclimatación a la altitud, para evaluar el beneficio de la preexposición a la altitud, y para proporcionar recomendaciones para la planificación y el calendario de preexposición a la altitud antes de partir en una estancia a grandes altitudes. Debido a las posibles diferencias entre la hipoxia hipobárica y la normobárica y a las limitaciones en la longitud de esta revisión, sólo se revisa el uso de las exposiciones hipobáricas a la altitud real o simulada para inducir la aclimatación a la altitud.

Aclimatación a la altitud

Hay muchas revisiones excelentes y completas sobre la aclimatación a la altitud (Bisgard y Forster, 1996; Ward et al., 2000, Young y Reeves, 2002). En esta revisión nos centraremos en las adaptaciones clave que se producen durante las primeras horas o días de exposición a la altitud.

La evidencia disponible sugiere que en el rango de altitud de 900 a 1500 m se alcanza un grado de hipoxia hipobárica que estimula el desarrollo de la aclimatación a la altitud (Kellogg 1968, Honigman et al., 1993, Reeves et al., 1993). Dos adaptaciones clave que comprenden la aclimatación a la altitud son el aumento de la ventilación y la disminución del agua corporal total, lo que da lugar a una reducción del volumen plasmático (es decir, la hemoconcentración). La aclimatación ventilatoria a la altitud se caracteriza por un aumento progresivo de la ventilación, la presión parcial de oxígeno arterial y la saturación de oxígeno (Sao2) y un descenso de la presión parcial de dióxido de carbono arterial junto con la normalización del pH arterial durante los primeros 5 a 9 días de residencia en la altitud (Bisgard y Forster, 1996). Junto con el aumento de la ventilación, la capacidad de transporte de oxígeno de la sangre aumenta por la hemoconcentración resultante de la reducción del volumen plasmático (Hoyt y Honig, 1996). El resultado neto del aumento de la ventilación y la hemoconcentración es una casi normalización del contenido de oxígeno arterial después de una residencia de aproximadamente 7 días a gran altitud (Sawka et al., 2000). La aclimatación ventilatoria puede acelerarse con el fármaco acetazolamida (Kronenberg y Cain, 1968).

La exposición aguda a la altitud aumenta la frecuencia cardíaca y el gasto cardíaco para mantener el suministro de oxígeno sistémico (Mazzeo et al., 1994). A medida que el contenido de oxígeno arterial aumenta con la aclimatación a la altitud, tanto el gasto cardíaco como el flujo sanguíneo periférico vuelven a la normalidad. Esta disminución del flujo sanguíneo puede contribuir a mejorar la tolerancia al ejercicio al reducir el trabajo cardíaco y permitir más tiempo de difusión para la extracción de oxígeno de los tejidos (Sawka et al., 2000). La exposición aguda a grandes alturas provoca una vasoconstricción pulmonar hipóxica, que da lugar a un aumento de la presión arterial pulmonar que puede, en unos pocos individuos, provocar un edema pulmonar de gran altitud (HAPE) (Gallagher y Hackett, 2004). Recientemente, hemos demostrado que la aclimatación a ∼2200 m durante 6 días atenuó significativamente el aumento de la presión arterial pulmonar (PAP) durante el posterior ascenso directo a 4300 m (Baggish et al., 2010), lo que puede reducir el riesgo de desarrollar HAPE. Con la aclimatación, aumenta el transporte y la oxidación de los carbohidratos en los tejidos metabólicamente activos (Brooks et al., 1991). Así, en un entorno con poco oxígeno, los hidratos de carbono son la fuente de combustible preferida (Fulco et al., 2005).

Con la permanencia continua en la altitud, la tensión fisiológica del ejercicio disminuye, y la tolerancia al ejercicio en la altitud mejora en comparación con la inicial a la llegada (Horstman et al., 1980; Fulco et al., 2005). Además, los síntomas del MAM disminuyen con la aclimatación (Gallagher y Hackett, 2004). Por ejemplo, si los individuos afectados por el MAM dejan de ascender y descansan en su altitud actual, para ∼80% los síntomas del MAM se resuelven en un plazo de 2 a 7 días (Gallagher y Hackett, 2004) a medida que se consigue la aclimatación a la hipoxia. Estos resultados reducen el riesgo al mejorar el juicio, disminuir la fatiga y la enfermedad, y aumentar la probabilidad de completar con éxito una caminata o ascenso a gran altitud.

La aclimatación es específica de la altitud; es decir, la aclimatación completa a una altitud confiere sólo una aclimatación parcial a una altitud mayor. El tiempo necesario para que una persona se aclimate depende de la fisiología del individuo y de la magnitud del desafío hipóxico, definido por la altitud alcanzada (Reeves et al., 1993). Los individuos sin aclimatación reciente (>1 mes) a la altitud requieren las mayores compensaciones fisiológicas y, por tanto, el mayor tiempo de aclimatación. Los individuos que residen en altitudes moderadas o altas conseguirán aclimatarse a una altitud mayor más rápidamente (Muza et al., 2004). Para la mayoría de las personas expuestas a grandes altitudes, entre el 70% y el 80% del componente respiratorio de la aclimatación se produce en un plazo de 4 a 10 días, y entre el 80% y el 90% de su aclimatación general se logra entre 2 semanas y un mes (Purkayastha et al., 1995). El curso temporal de varios resultados de la aclimatación (rendimiento físico y cognitivo, AMS, Sao2 y frecuencia cardíaca) medidos en nuestro laboratorio de Pikes Peak a 4300 m se ilustran en la Fig. 1.

Desaclimatación a la altitud

Una vez adquirida, la aclimatación se mantiene mientras el individuo permanece en la altitud, pero se pierde durante unos días a semanas después de regresar a elevaciones más bajas. La velocidad a la que se produce la desaclimatación a la altitud no ha sido bien estudiada. Nuestro laboratorio (Lyons et al., 1995; Muza et al., 1995; Beidleman et al., 1997) aclimató a residentes de tierras bajas a 4300 m durante 16 días y luego los devolvió al nivel del mar durante 7 días. El día 8 a nivel del mar, ascendieron a 4300 m para una exposición nocturna en nuestra cámara hipobárica. Estos sujetos previamente aclimatados conservaron alrededor del 50% de su aclimatación ventilatoria, estuvieron completamente ausentes de AMS y tuvieron una menor tensión fisiológica durante el ejercicio submáximo. Savourey y sus colegas (1996) informaron sobre un grupo de alpinistas que regresaron a la baja altitud 10 días después de dejar el campamento base del Monte Everest; cuando se volvieron a exponer a 4500 m en una cámara hipobárica, la Sao2 en reposo y en ejercicio seguía siendo significativamente mayor que antes de la aclimatación. Por último, Sato y sus colegas (1992) midieron la respuesta ventilatoria hipóxica (HVR) en residentes de tierras bajas durante 5 días de residencia a 3810 m y durante 1 semana al regresar al nivel del mar. La HVR se elevó significativamente al tercer día en la altitud y se mantuvo elevada durante los tres primeros días de vuelta al nivel del mar. Sin embargo, al contrario de los resultados de estos estudios, Richalet y sus colegas (2002) no observaron ninguna disminución de la gravedad del MAM durante los 2 primeros días a gran altitud en mineros que alternaban entre el trabajo de 7 días a 3800 a 4600 m y el descanso de 7 días a nivel del mar. Dado que se trata de un estudio de campo, otros factores ambientales o relacionados con el trabajo pueden haber anulado cualquier efecto beneficioso de la aclimatación en estos mineros. En general, la mayoría de los hallazgos de estos estudios directos de desclimación a la altitud sugieren que la aclimatación disminuye tras el descenso a baja altitud, pero se mantiene durante al menos 1 semana en individuos bien aclimatados y durante al menos 3 días en individuos con una aclimatación menos desarrollada.

Un estudio proporciona evidencia indirecta de que la aclimatación funcionalmente útil persiste durante días o semanas. Schneider y sus colegas (2002) evaluaron el MAM en escaladores que llegaban al Capanna Margherita (4559 m) y examinaron varios factores de riesgo establecidos para el MAM. Encontraron que los tres determinantes independientes de la susceptibilidad al MAM eran los antecedentes, la velocidad de ascenso y la preexposición a la altitud. Se determinó que la preexposición a la altitud era suficiente cuando se pasaban 5 o más días por encima de los 3.000 m en los dos meses anteriores. Independientemente de la susceptibilidad conocida, tanto la preexposición adecuada a la altitud como el ascenso lento redujeron la prevalencia de AMS en ∼50%. Lamentablemente, los investigadores no determinaron los perfiles de exposición a la altitud ni el momento de la preexposición en relación con el ascenso real y la evaluación del AMS. Por último, es posible que los individuos con antecedentes de MAM dejaran de escalar a gran altura y, por tanto, a través de la autoselección, la población de escaladores en este estudio no incluyó a individuos con alta susceptibilidad al MAM. En resumen, aunque siguen existiendo importantes lagunas de datos, la preponderancia de las pruebas sugiere que la aclimatación a la altitud persiste de días a varias semanas después de la última preexposición.

Aclimatación a la altitud previa a la exposición

Hay dos enfoques para la aclimatación a la altitud previa a la exposición: exposiciones continuas e intermitentes a la altitud. Existen numerosas pruebas de que la residencia continua a altitudes moderadas y superiores induce la aclimatación (Houston, 1955; Hansen et al., 1967; Houston y 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). Sin embargo, en todos estos estudios anteriores, el ascenso posterior a una mayor altitud siguió inmediatamente al escalonamiento o al ascenso escalonado a mayores altitudes. Como se ha descrito anteriormente, los habitantes de las tierras bajas bien aclimatados a 4300 m que volvieron a la baja altitud durante 7 días conservaron la aclimatación beneficiosa al volver a ascender a 4300 m el octavo día (Lyons et al., 1995; Muza et al., 1995; Beidleman et al., 1997). No hay informes publicados sobre la duración de la aclimatación beneficiosa para otras combinaciones de gran altitud y duraciones de exposición.

La aclimatación a la altitud puede ser inducida por una exposición discontinua o intermitente a la altitud (Muza, 2007). Existen numerosas pruebas de que las exposiciones intermitentes a la altitud inducen una aclimatación ventilatoria (Nagasaka y Satake, 1969; Savourey et al., 1996; Chapman et al., 1998; Katayama et al., 1998; Rodríguez et al, 2000; Ricart et al., 2000; Katayama et al., 2001; Beidleman et al., 2004) y mejorar el rendimiento laboral (Roskamm et al., 1969; Terrados et al., 1988; Vallier et al., 1996; Beidleman et al., 2003; Beidleman et al., 2008). Sólo un estudio (Beidleman et al., 2004) ha examinado el AMS tras exposiciones intermitentes a la altitud. Encontramos que el AMS estaba ausente a 4300 m inmediatamente después de 15 días de exposición diaria de 4 horas a 4300 m. Incluir el entrenamiento de ejercicio a gran altura puede (Roskamm et al., 1969) o no (Beidleman et al., 2003) aumentar la mejora del rendimiento del ejercicio a gran altura. En la mayoría de estos estudios, la evaluación de la aclimatación «beneficiosa» se realizó dentro de las 24 horas de la última preexposición. Por lo tanto, se desconoce la persistencia de estas adaptaciones beneficiosas. Además, la mayoría de estos estudios utilizaron cámaras hipobáricas, y las exposiciones fueron a altitudes muy elevadas (>4000 m) que no pueden ser alcanzadas fácilmente en el entorno natural por los individuos que residen a baja altitud. No hay estudios publicados sobre la eficacia de un escenario de preexposición a la altitud más probable que emplee estancias de fin de semana a gran altitud repetidas durante 2 o más semanas. Por ejemplo, a la altitud relativamente fácil de alcanzar de 2200 m, en los primeros 2 días (es decir, un fin de semana) se desarrolla una aclimatación ventilatoria significativa (Beidleman et al., 2009). Sin embargo, se desconoce cuánto tiempo persistirá este grado de aclimatación tras el descenso.

Por último, como se describió anteriormente, Schneider y sus colegas (2002) encontraron que una preexposición a la altitud suficiente era pasar 5 o más días por encima de 3000 m en los 2 meses anteriores. Sin embargo, dado que no se evaluó el momento de la preexposición a la altitud en relación con el ascenso real y la evaluación de la EMA, es posible que estas preexposiciones se produjeran más cerca del ascenso real de lo que implica el período de preexposición de 2 meses.

Recomendaciones

Dado lo limitado de los datos, es difícil proporcionar recomendaciones definitivas para desarrollar una aclimatación a la altitud eficaz utilizando protocolos de preexposición (continua o intermitente). Además, la velocidad de ascenso planeada y la elevación final del viaje posterior dictarán el grado de aclimatación a la altitud que se debe intentar alcanzar antes de partir para el ascenso. Por ejemplo, las personas que planean ascensos rápidos a altitudes extremas, como el monte Kilimanjaro (5.896 m), requerirían una mayor aclimatación que las personas que planean una caminata por el sendero Pacific Crest, donde la elevación máxima es de 4.009 m. Por lo tanto, las siguientes pautas deben considerarse tentativas y emplearse como una guía amplia más que específica.

Las personas que residen dentro o por encima de los 900 a 1.500 m probablemente han desarrollado un grado de aclimatación proporcional a la magnitud del estímulo hipóxico. Por lo tanto, al ascender a mayores altitudes probablemente experimentarán una reducción proporcional de la susceptibilidad a desarrollar MAM y también mitigarán la disminución inducida por la hipoxia en el rendimiento del trabajo físico. Para los individuos que residen por debajo de los 900 a 1500 m, un cierto grado de aclimatación a la altitud será inducido por las frecuentes exposiciones a la altitud en las semanas previas a la salida de un viaje a grandes altitudes. Está bien establecido que se desarrollará cierto grado de aclimatación ventilatoria durante 1 o 2 días de residencia continua a altitudes moderadas (>1500 m) o altas (>2400 m) y con exposiciones diarias de 1,5 a 4 horas a >4000 m. Hay pruebas de que 5 o más días por encima de 3000 m en los últimos 2 meses antes de un ascenso a gran altitud disminuirán significativamente la MGA. En general, el grado de aclimatación a la altitud desarrollado es proporcional a la altitud alcanzada y a la duración de la exposición. Cuanto mayor sea la magnitud de la aclimatación a la altitud, más tiempo persistirá la aclimatación funcionalmente útil al descender. Sin embargo, a falta de pruebas definitivas, el ascenso a gran altura debe programarse lo antes posible después de la última preexposición a la altitud.

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