FISIOLOGÍA HUMANA-693

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FISIOLOGÍA DE LA RESPIRACIÓN EN LA
HIPOXIA HIPOBÁRICA DE LA ALTITUD
Las poblaciones humanas se concentran en las zonas
bajas del planeta. Sin embargo, unos 450 millones de per-
sonas viven en ambiente de montaña, de los cuales unos 25
millones lo hacen por encima de los 3000 metros de alti-
tud. Los seres humanos que viven a mayor altitud, 5340,
son los trabajadores de la mina de Aucanquilcha (5950 m),
en Chile. Además, cada vez un número mayor de personas
se exponen a la altitud por razones laborales, deportivas o
turísticas, entre otras. En consecuencia, resulta de interés
comprender los factores de la altitud y los mecanismos de
adaptación y los trastornos que se pueden generar sobre el
ser humano al exponerse a este medio.
Factores y fases de adaptación a la altitud
La atmósfera es la capa de gases (aire) que rodea el
planeta. Dichos gases son atraídos por el planeta en virtud
de la ley de gravitación universal. La presión atmosférica a
una determinada altitud depende del peso de la columna de
aire sobre dicho punto y la atmósfera se comprime bajo su
peso. Por tanto, la presión atmosférica y la densidad del
aire disminuyen con la altura (Fig. 53.1). No obstante,
debido a las diferencias de temperatura y de turbulencia no
se produce la sedimentación de las moléculas de gas de
diferente peso molecular y la composición química de la
atmósfera es prácticamente uniforme hasta una altitud de
más de 20 000 m. En este sentido, el aire que respiramos es
constante a cualquier altitud y está compuesto por 79.04%
de nitrógeno, 20.94% de oxígeno y pequeñas cantidades de
otros gases (vapor de agua, anhídrido carbónico, gases
nobles, etc.). A pesar de ello, como al aumentar la altitud
disminuye la presión atmosférica, cuando respiramos, la
presión del aire en el interior de los pulmones y la presión
parcial de oxígeno de este aire son menores y, por tanto, el
oxígeno difunde en menor medida a la sangre y puede lle-
gar en menor cantidad a los tejidos. Entre los diversos fac-
tores de la altitud que afectan al organismo (presiones de
los gases, temperatura, radiación, humedad, viento, grave-
dad, etc.), la disminución de la presión parcial del oxígeno
(hipoxia de la altitud) es uno de los principales.
Las consecuencias fisiológicas de la hipoxia de la alti-
tud dependerán del tipo de exposición a la misma: aguda
(despresurización en cabina de avión, fallo de un aparato
respirador), de inicio rápido (subida en vehículo mecáni-
co), lenta (montañismo) o crónica (residencia en altitud).
Al principio de la exposición el organismo se acomoda
poniendo en marcha mecanismos de compensación respi-
ratorios (hiperventilación) y cardíacos (taquicardia), mien-
tras que con el paso del tiempo se van desarrollando
mecanismos fisiológicos de adaptación (policitemia, etc.)
que llevan a la aclimatación del individuo a una determi-
nada altitud. Todos estos mecanismos permiten aumentar la
eficacia de captación y utilización del oxígeno en un medio
en el que éste se halla reducido. El proceso de acomoda-
ción-aclimatación se repite nuevamente si el individuo
asciende a una mayor altitud. Sin embargo, la permanencia
por encima de los 5000-5500 m produce inevitablemente la
degradación del organismo por pérdida de masa corporal
magra y, en ocasiones, por la aparición de alteraciones
mentales. Cuando se alcanza la aclimatación, se produce un
nuevo equilibrio fisiológico, pero mientras tanto, sobre
todo si se asciende rápido, las reacciones del organismo se
desbordan y el equilibrio fisiológico se rompe momentáne-
amente, produciéndose el denominado “mal agudo de mon-
taña” que si es extremo lleva a sus formas graves, los
edemas pulmonar o cerebral de la altitud. En cualquier
caso, la capacidad física está disminuida, aunque en grado
variable dependiendo de la altitud, del estado de aclimata-
ción y del propio individuo. 
Mecanismos respiratorios
El metabolismo aeróbico depende del suministro de
oxígeno a la mitocondria. Este suministro se produce en
cuatro etapas: ventilación alveolar, difusión a la sangre,
transporte unido a la hemoglobina y liberación a los teji-
dos. La participación del sistema respiratorio en la aclima-
tación a la altitud se efectúa modificando los mecanismos
de cada una de estas etapas. El gradiente de presión para el
oxígeno entre el aire inspirado y la sangre venosa mezcla-
da en reposo es aproximadamente de 110 mm Hg (14.63
kPa) a nivel del mar, mientras que a 5500 m es de unos 50
mm Hg (6.65 kPa). En las mitocondrias la presión de oxí-
geno es aproximadamente de 10 mm Hg (1.33 kPa) a nivel
del mar y se reduce a la mitad a 5500 m. Estas disminu-
ciones de las presiones de oxígeno observadas en altitud
son menores a las esperadas gracias a los mecanismos
fisiológicos de adaptación y son todavía apropiadas para
abastecer las reacciones enzimáticas oxidativas mitocon-
driales. Eso es cierto por lo menos hasta el punto máximo
de la altitud terrestre (Everest, 8848 m) en el que a pesar
de que la presión parcial del oxígeno del aire atmosférico
es tan solo de 53.0 mm Hg (7.05 kPa), una buena parte de
los que lo ascienden actualmente lo hacen sin ayuda de
oxígeno suplementario (Fig. 53.1).
Respuesta ventilatoria a la hipoxia de la altitud
El incremento de la ventilación es el mecanismo fisio-
lógico más inmediato de acomodación a la altitud. En
reposo la hipoxia arterial provoca únicamente un pequeño
estímulo de la respiración. No obstante, durante el ejerci-
cio físico aumenta mucho más, llegándose a medir volú-
menes minuto respiratorios de 200 L/min durante el
ejercicio máximo a grandes altitudes. Esta respuesta ven-
tilatoria se produce por el mecanismo reflejo clásico de los
quimiorreceptores periféricos (Capítulo 52). A partir de
alturas de aproximadamente 1500 m, la disminución de la
PO2 arterial ya estimula dichos quimiorreceptores, que
responden enviando información al centro respiratorio
para aumentar la frecuencia respiratoria. El aumento de la
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