Mount Everest

© Marta - FotoliaMarta

Science
04/26/2012

Bergsteiger erklimmen Mount Everest mit Sensoren

Arztpraxen und Spitäler sind voll mit Menschen, die an Schlaflosigkeit, Herzbeschwerden, Muskelschwund oder Atemnot leiden. Doch die gleichen Beschwerden machen selbst noch durchtrainierte Bergsteigern in extremen Höhenlagen zu schaffen. Ein Forscherteam der Mayo-Klinik hofft, dass Erkenntnisse über die Körpervorgänge in Hochalpinisten auch kranken Menschen in niedrigeren Gefilden helfen.

Die neunköpfige Mannschaft besteht durchwegs aus Elitebergsteigern: Conrad Anker etwa ist dabei. Er gehörte zum Team, das 1999 erfolgreich nach den sterblichen Überresten des legendären britischen Alpinisten George Mallory suchte. Dennoch: Extreme Höhenlage stresst den Körper immer, und selbst erfahrene Bergsteiger sind nicht vor Höhenkrankheit gefeit. Das Team akklimatisierte sich seit einem Monat im Mount Everest-Basislager auf 5.500 m Höhe. Der Gipfelsturm kann – je nach Wetterlage – jederzeit zwischen jetzt und Mitte Mai erfolgen. Den Verlauf der Expedition kann man auf Twitter (#MayoClinic), auf der Internetseite der Mayo-Klinik sowie auf jener der Sponsoren (National Geographic, The North Face, Montana State University) verfolgen.

Atmen in dünner Luft
Das – weniger athletische - Ärzteteam der Mayo-Klinik ist mit mehr als 500 Kilogramm Gerätschaft gerade angekommen. „Jeder fühlt sich in solchen Höhenlagen ein bisschen merkwürdig", meint der Höhenphysiologe und Forschungsleiter Bruce Johnson.

Die Frage ist: Wie merkwürdig. Das Spektrum von Höhenkrankheit reicht von harmlosen Kopfschmerzen zu lebensgefährdendem Lungenödem. Schuld daran ist der niedrigere Luftdruck, der zu einer geringeren Konzentration von Sauerstoffmolekülen in der Luft führt.  Mit jedem Atemzug wird dem Körper also weniger Sauerstoff als üblich zugeführt. Auf 4000 Metern ist die Sauerstoffkonzentration bereits um ein Drittel geringer als auf Seehöhe. Sauerstoff wird wiederum von der Lunge ins Blut weitergeleitet. Das heißt: Sauerstoffmangel zieht also zwangsläufig den ganzen Körper in Mitleidenschaft.

Mount Everest als Freiluftlabor
In keinem Labor der Welt kann man Bedingungen wie sie um und auf den 8000-ern dieser Erde herrschen, über längere Zeit simulieren. „Es muss nicht unbedingt der Mount Everest sein", gibt Bruce Johnson zu. „Doch das Basislager liegt hoch, und das ist günstig für die Höhenphysiologie-Forschung. Außerdem sind die Infrastruktur und Transportbedingungen hervorragend".

Bruce Johnson wird die Körpervorgänge der Bergsteiger rund um die Uhr überwachen. Ein Kernsstück der Gerätschaft: Die neu entwickelte „Mayo Clinic Biological Platform". Sie ist nicht größer als eine Kreditkarte und speichert physiologische Daten ohne Zwischendownload sowie ohne Batteriewechsel bis zu einem Monat. Die Plattform ist variabel, kann also potentiell mit Sensoren für verschiedene Funktionen verwendet werden und diese pro Minute 15.000 Mal vermessen: seien es nun Atem, Herzschlag oder bestimmte Bewegungsabläufe.

Was der Körper übel nimmt
Für diese Expedition konzentriert sich Bruce Johnson auf drei Beschwerdenkomplexe in extremer Höhenlage:

Schlafstörungen - bedingt durch Kälte, Enge, harte Unterlage – haben oft   Schlafapnoe, also periodischen Atemstillstand zur Folge. Und das zieht wiederum Sauerstoffmangel im Blut nach sich. Gemessen wird der nächtliche Sauerstoffverbrauch.

Muskelschwund trotz gesunden Appetits und ausreichender Nahrungsaufnahme. Auch hier wird Sauerstoffmangel als Ursache vermutet. Gemessen werden Kalorienzufuhr, Schlafqualität, Grad des Muskelschwunds.

Wasseregulierung in der Lunge ist für mehr als zehn Prozent von Alpinisten über 5000 Meter ein Problem und kann zu Lungenödem führen. An den Bergsteigern sollen der Lungendruck sowie der Gasaustausch (Einatmen von Sauerstoff, Austamen von Kohlendioxid) überwacht werden.

Fortschritte für die Humanmedizin
All diese physiologischen Erscheinungen sind bei Bergsteigern temporär, stellen jedoch bei vielen Menschen chronische Krankheitsbilder dar. Unter Schlafapnoe leiden etwa Patienten mit Übergewicht oder chronischer Herzinsuffizienz. Letztere geht auch mit Muskelschwund einher. „Wenn wir den Mechanismus verstehen, wie ein gesunder, trainierter Körper diese Beschwerden entwickelt und dann, nach dem Abstieg ins Tal wieder los wird,  wissen wir dann vielleicht, wo wir mit  einer Therapie für Patienten ansetzen können", hofft Bruce Johnson. Das ist jedoch eine längerfristige Hoffnung. Derzeit liegt ihm daran, dass die neuen Geräte funktionieren und insbesondere die Mayo Clinic Biological Platform auch unter den extremen Everest-Bedingungen laufend Daten von den aufsteigenden Bergsteigern ins Lager sendet. Bruce Johnson gibt sich realistisch: „Mit einem müssen wir am Mount Everest immer rechnen. Dass die Dinge nicht so funktionieren, wie wir uns das vorgestellt haben."