A medida que ascendemos a alturas cada vez mayores, ya sea en la aviación, el montañismo o los vehículos espaciales, la presión barométrica disminuye. Esta disminución de la presión barométrica es la principal causa de todos los problemas de hipoxia en la fisiología de las grandes alturas porque, a medida que disminuye la presión barométrica, la presión parcial de oxígeno (PO2) atmosférica disminuye de manera proporcional, permaneciendo en todo momento algo por debajo del 21% de la presión barométrica total: la PO2 al nivel del mar es de aproximadamente 159 mm Hg, pero a 15.240 metros es de sólo 18 mm Hg.

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Una persona que permanece a alturas elevadas durante días, semanas o años se aclimata cada vez más a la PO2 baja, de modo que produce menos efectos adversos sobre el cuerpo, y es posible que la persona trabaje más sin los efectos de la hipoxia o ascienda a alturas todavía mayores.

Algunos de los efectos agudos más importantes de la hipoxia en una persona no aclimatada que respira aire, comenzando a una altura de 3650 metros, son mareo, laxitud, fatiga mental y muscular, a veces cefalea, de manera ocasional nauseas y algunas veces euforia. Estos efectos pueden progresar a una fase de calambres y convulsiones e incluso un coma seguido por la muerte, a medida que una persona no aclimatada continúa subiendo en altura.

Uno de los efectos más importantes de la hipoxia es la disminución del rendimiento mental, que reduce el juicio, la memoria y la realización de movimientos definidos.

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