Skip to main content

15.03.2024 | Original Article

Hemorrhage at high altitude: impact of sustained hypobaric hypoxia on cerebral blood flow, tissue oxygenation, and tolerance to simulated hemorrhage in humans

verfasst von: Alexander J. Rosenberg, Garen K. Anderson, Haley J. McKeefer, Jordan Bird, Brandon Pentz, Britta R. M. Byman, Nicholas Jendzjowsky, Richard J. Wilson, Trevor A. Day, Caroline A. Rickards

Erschienen in: European Journal of Applied Physiology

Einloggen, um Zugang zu erhalten

Abstract

With ascent to high altitude (HA), compensatory increases in cerebral blood flow and oxygen delivery must occur to preserve cerebral metabolism and consciousness. We hypothesized that this compensation in cerebral blood flow and oxygen delivery preserves tolerance to simulated hemorrhage (via lower body negative pressure, LBNP), such that tolerance is similar during sustained exposure to HA vs. low altitude (LA). Healthy humans (4F/4 M) participated in LBNP protocols to presyncope at LA (1130 m) and 5–7 days following ascent to HA (3800 m). Internal carotid artery (ICA) blood flow, cerebral delivery of oxygen (CDO2) through the ICA, and cerebral tissue oxygen saturation (ScO2) were determined. LBNP tolerance was similar between conditions (LA: 1276 ± 304 s vs. HA: 1208 ± 306 s; P = 0.58). Overall, ICA blood flow and CDO2 were elevated at HA vs. LA (P ≤ 0.01) and decreased with LBNP under both conditions (P < 0.0001), but there was no effect of altitude on ScO2 responses (P = 0.59). Thus, sustained exposure to hypobaric hypoxia did not negatively impact tolerance to simulated hemorrhage. These data demonstrate the robustness of compensatory physiological mechanisms that preserve human cerebral blood flow and oxygen delivery during sustained hypoxia, ensuring cerebral tissue metabolism and neuronal function is maintained.
Literatur
Zurück zum Zitat Lafave HC, Zouboules SM, James MA, Purdy GM, Rees JL, Steinback CD, Ondrus P, Brutsaert TD, Nysten HE, Nysten CE, Hoiland RL, Sherpa MT, Day TA (2019) Steady-state cerebral blood flow regulation at altitude: interaction between oxygen and carbon dioxide. Eur J Appl Physiol 119(11–12):2529–2544. https://doi.org/10.1007/s00421-019-04206-6CrossRefPubMed Lafave HC, Zouboules SM, James MA, Purdy GM, Rees JL, Steinback CD, Ondrus P, Brutsaert TD, Nysten HE, Nysten CE, Hoiland RL, Sherpa MT, Day TA (2019) Steady-state cerebral blood flow regulation at altitude: interaction between oxygen and carbon dioxide. Eur J Appl Physiol 119(11–12):2529–2544. https://​doi.​org/​10.​1007/​s00421-019-04206-6CrossRefPubMed
Zurück zum Zitat Schlittler M, Gatterer H, Turner R, Regli IB, Woyke S, Strapazzon G, Rasmussen P, Kob M, Mueller T, Goetze JP, Maillard M, van Hall G, Feraille E, Siebenmann C (2021) Regulation of plasma volume in male lowlanders during 4 days of exposure to hypobaric hypoxia equivalent to 3500 m altitude. J Physiol 599(4):1083–1096. https://doi.org/10.1113/JP280601CrossRefPubMed Schlittler M, Gatterer H, Turner R, Regli IB, Woyke S, Strapazzon G, Rasmussen P, Kob M, Mueller T, Goetze JP, Maillard M, van Hall G, Feraille E, Siebenmann C (2021) Regulation of plasma volume in male lowlanders during 4 days of exposure to hypobaric hypoxia equivalent to 3500 m altitude. J Physiol 599(4):1083–1096. https://​doi.​org/​10.​1113/​JP280601CrossRefPubMed
Metadaten
Titel
Hemorrhage at high altitude: impact of sustained hypobaric hypoxia on cerebral blood flow, tissue oxygenation, and tolerance to simulated hemorrhage in humans
verfasst von
Alexander J. Rosenberg
Garen K. Anderson
Haley J. McKeefer
Jordan Bird
Brandon Pentz
Britta R. M. Byman
Nicholas Jendzjowsky
Richard J. Wilson
Trevor A. Day
Caroline A. Rickards
Publikationsdatum
15.03.2024
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
European Journal of Applied Physiology
Print ISSN: 1439-6319
Elektronische ISSN: 1439-6327
DOI
https://doi.org/10.1007/s00421-024-05450-1

Neu im Fachgebiet Arbeitsmedizin

Elterliches Belastungserleben, Unaufmerksamkeits‑/Hyperaktivitätssymptome und elternberichtete ADHS bei Kindern und Jugendlichen: Ergebnisse aus der KiGGS-Studie

Open Access ADHS Leitthema

Die Aufmerksamkeitsdefizit‑/Hyperaktivitätsstörung (ADHS) ist eine der häufigsten psychischen Störungen im Kindes- und Jugendalter [ 1 ]. In Deutschland beträgt die Prävalenz einer elternberichteten ADHS-Diagnose bei Kindern und Jugendlichen 4,4 % …

Substanzkonsum und Nutzung von sozialen Medien, Computerspielen und Glücksspielen unter Auszubildenden an beruflichen Schulen

Open Access Leitthema

Die Begrenzung von Schäden durch Substanzkonsum und andere abhängige Verhaltensweisen von Jugendlichen und jungen Erwachsenen ist ein wichtiges Anliegen der öffentlichen Gesundheit. Der Übergang von der Adoleszenz zum jungen Erwachsenenalter ist …

Berufsbelastung und Stressbewältigung von weiblichen und männlichen Auszubildenden

Leitthema

In der Öffentlichkeit wird die berufliche Ausbildung oftmals unter ökonomischen Gesichtspunkten diskutiert: Mit den geburtenstarken Jahrgängen gehen erfahrene Fachkräfte in Rente und von nachfolgenden Generationen rücken zu wenige Arbeitskräfte …

Rauschtrinken in der frühen Adoleszenz

COVID-19 Leitthema

Alkohol ist in Deutschland die mit Abstand am häufigsten konsumierte psychoaktive Substanz. Mehr als 2 Drittel aller Erwachsenen im Alter von 18 bis 64 Jahren (70,5 %) hat 2021 in den letzten 30 Tagen Alkohol konsumiert [ 1 ]. Von diesen …