高海拔對人類的影響是相當大的。其主要作用於人體血液中紅血球內的血紅素與氧氣的親密度上,當人體處於海拔約2,100米(即7,000英呎)左右,血紅素與氧氣的親密度出現的氧化血紅蛋白的型成比例暴跌,可以理解為血紅素將不在能有效吸引及輸送氧氣去到身體各處在同一氧氣的百分比下,更別提高海拔出現空氣稀薄等情況。不過身體是有兩套應急的反應針對這樣的高度產生的血氧作用,分為短期及長期適應反應去捕償身體的缺氧情況。運動員通過這樣的適應反應去增加他們的表現,又稱為高原訓練,就是利用高原海拔的情況多點刺激血液帶氧的比例,使其回平地比賽時血液有更多的氧氣,這是和打血入身體相同的合理作弊方法。但凡事也有極限,一般登山者當高度達到海拔約8,000米(26,000英呎)時,即達到所謂的“致命區”(deathzone)。在這樣的高度里,一般人的身體無法進行代謝,只有少數專業極限運動員是例外呢。
高度身體反應
大氣壓力會隨著高度下降而出現比例性的減少至到極少,其範圍約是海拔0~100km左右。當去到這範圍約一半時5000米約(16404英呎)時,氧與血紅素的結合率也差不多跌倒相若的水平。我們可見到當去到喜馬拉亞山的起點營約1/3的山峰高度8,848m(29,029ft)。就是這樣的情況,身題不斷的底償高度的情況。高山醫學中將這高度分為三個分區;並將這分區與身體的血氧百分比進行掛鈎
高山高度=1,500米(4,900英尺)-3,500米(11,500英尺)
過高山高度=3,500米(11,500英尺)-5,500米(18,000英尺)
極高山高度=超過5,500米(18,000英尺)
在這種高度下進行旅遊,可以出現以下幾種常見醫療疾病:其中較微的有急性高山症至有致命可能的高海拔型肺積水(Hape)和高海拔型顱內積水(HACE)。去的地方越高,引發的機率就越高。
人類目前可見到的最大耐受高度記錄約是生活在5,950m(19,520ft)約[475百萬巴的大氣壓力]下2年,而在極高山高度下7,500m(24,600ft)約[383百萬巴的大氣壓力],連睡眠都變得十分困難,整個消化系統差不多停止,消化食物變得十分困難,同時患上HAPE和HACE的機率也大大增加。
需給氧區
適應高度
還有在在高海拔、高原的高度時,心跳加快心率加速,導致心輸出量微微減少,及非必要性的生理行為被抑制、如消化行為、消化功效下降,從而引起心肺疾患。
而一個長期的適應行為需要數日甚至數星期的時間,透過逐步性的身體代償行為,透過腎功能將呼吸型血鹼中毒排除,令到呼吸行為變為正常避免呼吸型血鹼中毒。這一般需要整整四天才能進行調整,磺胺類藥品丹木斯(Diamox)據說可加快過程的時間。同一時間,因為整體血糖或葡萄糖代謝的減少,造成最終帶謝中間物乳酸的產生也相對減少,也造成了血漿的減少、從而增加了血蛋白與血球的相對濃度,被動的型成紅血球增多症或加大了紅血球比例,也再次影響加大毛細血管在肌肉的含量;也造成球蛋白增加,還會型成粒線體數量加大,並加快有氧呼吸的脢釋出,及最終導致一系列ATP能量錢幣的高產、肺血管過量收縮引發右心房肥大等等
一個完整的血氧適應可以令到人體的紅血球完整的保持在一個高水平並維持一段時間,在這段時間理,人體可以在0極高山高度隨意的如平地一般活動[5,500米(18,000英尺)],要記算一個合理的時間到達血氧適應期是有公式幫忙記算的,約為11.4天成上相對的高度(用公里記算)。如要進入4,000米(13,000英尺)的高度並達到血氧適應的狀態你需要約46天(11.4*4)不在高度5,950米(19,520英尺)以上,這公式不成立,因為沒有人成功到達。
高度表現
運動員同時也可以在血氧適應上獲得強大的優勢當他們回到平地時,高海拔的血氧適應大大加強了他們的表現,不過這不一定全部適用的,因為再高海拔時訓練的密度與強度被大大的降低(人體耐受力與氧含量)這樣的非訓練狀態會拖低運動員的強化計畫.
這樣的矛盾行為,引起了一個全新的訓練模式"生活在高地,訓練在平地"讓運動員花時間休息與睡覺在高海拔,回到平地進行(大部份或全部)高強度練習,90年代猶他大學的數星期的模擬研究中出現十分強大的效果其他的研究成果也顯示相關的成果在不同長度的類似模組中.
造成這樣的效果主要是可能因為血細胞數增高,更有效的運動訓練,或因為整個肌肉的生理出現了改變.