Into Thin Air: 登山危險:登山恐損傷腦細胞

高海拔登山對神經造成的代價

Mount Everest

一位優秀登山家的三個特質是:高疼痛閾值、糟糕的記憶力,以及…我忘了第三個是什麼。—登山網路聊天室裡的笑話

1890年代後期,在義大利阿爾卑斯山脈羅莎峰海拔4,554公尺的山頂實驗室裡,生理學家安傑洛·莫索首次直接觀察到高海拔對人腦的影響:他透過肉眼和自己設計的儀器,窺視一位因事故導致部分大腦外露的男子的頭骨,觀察腫脹和搏動的變化。

現在,一項類似的實驗已透過非侵入性腦部造影技術完成,對於我們這些熱愛登山的人來說,結果令人沮喪。神經科醫師尼古拉斯·法耶德和他在西班牙薩拉戈薩的同事,對35名從高海拔探險歸來的登山者(12名專業人士和23名業餘人士)進行了MRI腦部掃描,其中包括13名曾嘗試攀登聖母峰的人。他們發現幾乎每位聖母峰登山者都有腦損傷,但許多攀登較矮山峰的登山者也出現腦損傷,只是他們自己沒有意識到。看來,無論是週末勇士還是經驗豐富的專業人士,攀登高山的登山者都面臨著從高峰返回時,大腦狀況不如以往的風險。


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登山者的大腦發生了什麼事?

雖然每個人的耐缺氧能力因先天生理和身體狀況的差異而異,但沒有人是免疫的。這些影響可能是急性的,只在您處於高海拔時影響您,或者—正如法耶德的研究發現—它們可能是持續更長時間的。

第一個急性階段自然被稱為急性高山症。它可能引起頭痛、失眠、頭暈、疲勞、噁心和嘔吐。下一個更嚴重的階段是高海拔腦水腫,也稱為HACE,即腦腫脹,可能致命。

缺氧會直接損害腦細胞。此外,在高海拔地區,血管壁開始滲漏,滲漏的液體會導致危險的腫脹,將大腦向外壓迫堅硬的頭骨。有時,視神經腫脹得非常嚴重,以至於凸入眼球後部,導致視力下降和視網膜出血。同時,由於脫水而濃縮,並因紅血球數量增加而變得濃稠的血液更容易凝結。這種凝血,以及來自變薄的毛細血管的出血,可能導致中風。患有HACE的登山者可能會出現失憶症、意識模糊、妄想、情緒障礙、性格改變和意識喪失。

長期以來,人們都知道嚴重的急性高山病會導致腦損傷。但法耶德研究中令人警醒的事情之一是,即使登山者沒有表現出急性疾病的跡象,掃描結果仍然發現了腦損傷。

聖母峰登山者的結果最為明顯。在13名登山者中,3人登上了8,848公尺的峰頂,3人到達了8,100公尺,7人登頂高度在6,500至7,500公尺之間。探險隊沒有發生重大意外,12名專業登山者中沒有人表現出明顯的高山病跡象;唯一的急性高山症病例是探險隊中一名業餘登山者的輕微病例。然而,13名登山者中只有1人(一名專業人士)返回時腦部掃描正常。其他12人的掃描結果都顯示皮質萎縮或Virchow-Robin(VR)間隙擴大。這些間隙環繞著排出腦液並與淋巴系統相通的血管;VR間隙擴大常見於老年人,但在年輕人中很少見。這位業餘登山者的大腦額葉也遭受了皮質下病變。

多高才算太高?

當然,聖母峰是極端的例子。法耶德和他的同事也研究了一個八人隊伍,他們嘗試攀登阿空加瓜山,這是一座位於阿根廷安地斯山脈的6,962公尺山峰。兩名登山者登頂,五名攀登到6,000至6,400公尺之間,一名到達5,500公尺。然而,三名成員經歷了急性高山症,兩名出現了腦水腫的症狀—可能是因為他們從較低海拔地區上升的速度比聖母峰登山者更快。

所有八名阿空加瓜山登山者的MRI掃描都顯示皮質萎縮。七人顯示VR間隙擴大,四人顯示大量皮質下病變。有些人不需要掃描就能知道他們的大腦已經受損。一名登山者患有失語症(言語障礙),他在六個月後康復。兩名登山者在返回後抱怨短暫性記憶喪失,另外三名登山者則有反應遲鈍(精神功能遲緩)的問題。

人體具有非凡的恢復力:大腦能從這些登山傷口中恢復嗎?為了回答這個問題,研究人員在探險三年後重新檢查了同一批登山者,期間沒有進行其他高海拔登山活動。在所有案例中,損害在第二次掃描中仍然很明顯。

儘管如此,阿空加瓜山仍然是世界上最高的山峰之一。西阿爾卑斯山的白朗峰則不那麼極端。每年有成千上萬的登山者攀登其4,810公尺的山峰,他們可能不期望自己的“第二個最喜歡的器官”(伍迪·艾倫對大腦的稱呼)會受到損傷。然而,研究人員發現,在七名登上白朗峰峰頂的登山者中,有兩人返回時VR間隙擴大。

為什麼會這樣?

該研究表明,即使沒有長期暴露在高海拔環境中,也可能發生不可逆轉的腦損傷。事實上,業餘登山者似乎面臨更大的風險,因為他們更可能患上急性高山症或高海拔腦水腫。與此同時,變得充分適應環境所需的經驗似乎會累積越來越多的損害;與業餘登山者相比,本研究中的專業登山者總體上皮質萎縮更嚴重。他們感覺更強壯,但顯示出更多的腦損傷。

登山運動越來越受歡迎—而且理由充分。它可以提供一生難忘的體驗;與大自然和朋友交流,滋養靈魂;強烈而持久的回報,超越日常生活的界限;以及建立勇氣、毅力和堅韌的冒險和挑戰。它還可以讓您進入無與倫比的山區荒野—儘管這種荒野正在消失。許多人感覺到,喬治·馬洛里簡潔的登山理由—“因為山就在那裡!”—中那個獨特的“它”可能很快就會消失。

每年約有5,000名登山者攀登喜馬拉雅山脈的山峰。還有成千上萬的人攀登阿爾卑斯山和安地斯山脈的山峰。這些人中的許多人花費大量金錢組隊探險或聘請嚮導登頂。但越來越清楚的是,這些登山者為這種特權付出的代價不僅僅是辛苦賺來的現金。他們正在用腦組織支付代價。

(延伸閱讀)

  • 磁振造影顯示高海拔登山後的大腦損傷證據。《美國醫學雜誌》,第19卷,第2期,第168.e1-168.e6頁;2006年2月。作者:Nichols Fayed、Pedro J. Modrego 和 Humberto Morales。

R. Douglas Fields 是馬里蘭大學帕克分校神經科學與認知科學課程的兼任教授。他是獲獎書籍《電氣大腦》和《另一個大腦》的作者。

更多作者:R. Douglas Fields
SA Mind Vol 19 Issue 2本文最初以“稀薄空氣中的腦細胞”為題發表於SA Mind 第19卷第2期(),第18頁
doi:10.1038/scientificamericanmind0408-18
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