R. Zweiker

Robert Zweiker

Hypertonie und Höhe

Hypertension and moderate to high altitude

SUMMARY

Exposure to moderate or high altitudes has a great impact on the human cardiovascular system. As a mechanism of acclimatization circulatory functions try to adapt to lower oxygen partial pressures, which are the consequence of lower barometric pressure at higher altitudes. The resulting hypoxemia stresses sympathetic tone and elevates blood pressure as well. Additionally, cardiac load and peripheral arterial pressure escalate as total body water decreases due to dehydratation while the hematocrit rises as erythropoesis is stimulated. Hypertensive patients should therefore have cardiac and pulmonary examinations before spending time at altitudes above 2500 meters. A bicycle ergometer test is ideal to check physical fitness and blood pressure behavior in advance. Uncontrolled hypertension is one of the major contraindications for high altitude exposures. On the other hand, exposure to moderate altitudes below 2500 m is not dangerous for hypertensives and might even improve a variety of cardiovascular and laboratory risk stratification parameters as well as possibly lowering blood pressure. It is very beneficial, if patients participate in exercise training programs at moderate altitude levels on a regular basis.When considering antihypertensive therapy strategies for patients planning to spend appreciable amounts of time at moderate altitudes dehydration and activation of the renin angiotensin aldosteron system should be kept in mind. In this setting, RAAsystem blockers might cause an undesirable drop in blood pressure. Keywords: hypertension, altitude, antihypertensive medication, bicycle stress test.

ZUSAMMENFASSUNG

Ein Aufenthalt in mittleren Höhen und darüber bedeutet für das Herz- und Kreislaufsystem des Menschen eine gravierende Umstellung im Vergleich zu den Lebensbedingungen in einer Seehöhe < 2000 m. Durch Akklimatisationsvorgänge stellt sich der Kreislauf nach einigen Tagen auf den niedrigeren Luftdruck und den damit einhergehenden niedrigeren Sauerstoffpartialdruck in der Höhe ein, wobei diese Anpassungsvorgänge mit einem deutlich stimulierten Sympathiko-

tonus einhergehen. Blutdruckerhöhend wirken zusätzlich die in der Höhe zu beobachtende Verminderung des Gesamtkörperwassers sowie die Erhöhung des Hämatokrits, der inital durch die Dehydratation und in weiterer Folge durch eine Stimulation der Erythropoiese zustande kommt. Patienten mit arterieller Hypertonie sollten daher vor Antritt eines Aufenthaltes in Höhen > 2500 m kardiovaskulär und pulmonologisch auf ihre Tauglichkeit dafür getestet werden. Ein ideales Untersuchungsinstrument hierfür stellt die Ergometrie dar. Eine unkontrollierte Hypertonie stellt neben anderen internistischen Diagnosen eine Kontraindikation für einen Aufenthalt in größeren Höhen dar. Längere Aufenthalte in moderater Höhenlage < 2000 m sind für Hypertoniker jedoch nicht nur ungefährlich, sondern haben sogar günstige Einflüsse auf eine Reihe von kardiovaskulären und laborchemischen Risikoparametern wie auch auf den Blutdruck, insbesondere wenn sie mit einem regelmäßigen physisch fordernden Bewegungsprogramm einhergehen. Die antihypertensive Therapie des einen Höhenaufenthalt planenden Hypertonikers muss an die mögliche Dehydratation und die damit verbundene Aktivierung des Renin-Angiotensiin-Aldosteron-Systems angepasst werden. So können RAAS-Blocker eine verstärkte blutdrucksenkende Wirkung entfalten. Schlüsselwörter: Hypertonie, Höhe, Antihypertensiva, Ergometrie.

EINLEITUNG

Die arterielle Hypertonie stellt eine der häufigsten Erkrankungen der westlichen Welt dar. In Österreich repräsentiert sie die häufigste Nebendiagnose nach den Richtlinien der ICD-Kodierung. So kann man davon ausgehen, dass 25 % der erwachsenen Bevölkerung der westlichen Länder an einer Hypertonie erkrankt sind. Da immer mehr Personen im Zuge ihrer Freizeitgestaltung oder seltener aus beruflichen Gründen Aufenthalte in größeren Höhen absolvieren, kommt dem kardiovaskulären Risikofaktor Hypertonie eine immer größer werdende Bedeutung zu, zumal die Höhe einen direkten Einfluss auf den Blutdruck nimmt, andererseits aber eine sportliche Betätigung, wie sie von Freizeitaktivisten ausgeübt wird, wiederum günstige Auswirkungen auf die Höhe des Blutdruck haben kann.

BEDEUTUNG DER ARTERIELLEN HYPERTONIE ALS RISIKOFAKTOR Kein anderer Risikofaktor weist einen so direkten Bezug zu kardio- und zerebrovaskulären Endpunkten wie Myokardinfarkt oder Schlaganfall auf wie die arterielle Hypertonie. Man kann davon ausgehen, dass 62 % der Schlaganfälle und 49 % der Herzinfarkte mit einer Erhöhung des systolischen Blutdrucks >115 mmHg zusammenhängen (1) (Abb. 1). So existiert eine direkte logarithmische

Abbildung 1: Hypertonie als kardio- und zerebrovaskulärer Risikofaktor (adaptiert nach 1)

Beziehung zwischen Blutdruck einerseits und Ereignisraten andererseits ohne klare Trennlinie zwischen „gesund“ und „krank“, wobei aber arbiträr weiterhin ein Blutdruck von > 140/90 mmHg in der Ordinationsmessung als diagnostisches Kriterium für das Vorliegen einer Hypertonie angesehen wird. Nach den derzeit gängigen Richtlinien ist jedoch der Blutdruck dann als optimal zu betrachten, wenn er < 120/80 mmHg liegt (2, 3) (Abb. 2).

KREISLAUFPHYSIOLOGISCHE AUSWIRKUNGEN DER HÖHE

In den uns leicht zugänglichen Bergregionen liegt im Allgemeinen eine mittlere Höhe (1500–2500 m Seehöhe) vor. Vergleichbar mit dieser Höhe ist unter anderem auch der Luftdruck in der Passagierkabine eines Jets. Aber weltweit leben immerhin 140 Mio. Menschen in einer Höhe > 2500 m. Beruflich halten sich beispielsweise Mitarbeiter von Observatorien sowie Minenarbeiter in Nord-/Mittel- und Südamerika, in Asien, aber auch in Ostafrika in mittleren bis hohen Höhenlagen auf. Bei längerem Aufenthalt in mittleren Höhen kommt es innerhalb der ersten 2 – 4 Tage zur Adaptionsphase mit Anstieg von Sympathikotonie-Parametern wie tachykarder Herz- und Atemfrequenz sowie Anstieg des Atemzugvolumens, aber auch des Blutdrucks. Danach ist in der Akklimatisationsphase ein Rückgang der Sympathikusaktivierung zu verzeichnen (4).

Abbildung 2: Hypertonie: Einteilung nach Schweregraden entsprechend den Guidelines der Europäischen Gesellschaften für Kardiologie und Hypertonie (schwarz)(2) und der amerikanischen Richtlinien des Joint National Committee (JNC VII)(3)

Der (patho)physiologische Hintergrund der Höhenanpassung liegt selbstredend im Absinken des Luftdrucks und der damit einhergehenden Hypoxämie mit zunehmender Höhe. So liegt der in Meereshöhe übliche Luftdruck bei 760 mmHg, im Bereich der höchsten menschlich bewohnten Siedlungen (5.000 m Seehöhe) bei 400 und am Gipfel des Mt. Everest (8.848 m) nur mehr bei 200 mmHg. Dadurch sinkt der in Normallagen vorhandene inspiratorische Sauerstoffpartialdruck von 150 mmHg am Gipfel des höchsten Berges der Erde auf nur 50 mmHg und somit auf weniger als 30 % des Wertes auf Meereshöhe ab. Die Auswirkungen der Höhe auf den menschlichen Organismus vermindern sowohl die mentale als auch physische Leistungsfähigkeit, äußern sich aber auch in Schlafproblemen (5) (Abb. 3).

Abbildung 3: Beziehungen zwischen Sauerstoffpartialdruck (inspiratorisch bzw alveolär) und Höhe. Die Akklimatisation bewirkt nur eine marginale Erhöhung der alveolären Sauerstoffpartialdrücke. Zur Orientierung ist der Grenzwert für die Indizierung einer Sauerstofflangzeittherapie bei COPD-Patienten eingezeichnet (adaptiert nach 5).

ARTERIELLE HYPERTONIE UND HÖHE

Länger dauernde Höhenaufenthalte bewirken hypoxiebedingt eine Polyzythämie, die sowohl durch eine gesteigerte Erythropoiese als auch durch die häufig entstehende Dehydratation (bedingt durch die Hyperventilation) mit der Folge eines reduzierten Plasmavolumens erklärt wird. Zusammenfassend führen die oben beschriebenen Mechanismen zu einer Verminderung des Gesamtkörper-

wassers und einer Erhöhung des Hämatokrits sowie der Blutviskosität, wodurch das Renin-Angiotensin-Aldosteron-System aktiviert und die Herzarbeit erhöht wird (6). Alle genannten Mechanismen sind in der Lage, den Blutdruck signifikant zu erhöhen. Prädisponierende Begleitumstände, während eines Höhenaufenthaltes eine Hypertonie manifest werden zu lassen, sind ein erhöhter Body-Mass Index sowie ein von vornherein gesteigerter Sympathikotonus. Weiters besteht eine positive genetische Assoziation mit dem ACE-D Gen-Allel. Diese beschriebenen Faktoren sind selbstverständlich auch prädisponierend für die Entwicklung einer Hypertonie in normalen Meereshöhen, der Höhenaufenthalt wirkt jedoch demaskierend und führt zu einer früheren Manifestation (7). Die oben beschriebenen negativen Auswirkungen eines Höhenaufenthaltes auf den Blutdruck müssen jedoch mit prinzipiell positiven und somit den Blutdruck senkenden Folgen in Beziehung gesetzt werden. So ist gerade die Hypertonie als klassische Lifestyle-assoziierte Erkrankung häufiger bei adipösen, sich wenig bewegenden Personen mit erhöhter alimentärer Zufuhr von tierischen Fetten, Kochsalz und auch Alkohol anzutreffen. Aus diesen Zusammenhängen heraus kann mit non-pharmakologischen Maßnahmen wie dem Erreichen von Normalgewicht, einer regelmäßigen körperlichen Bewegung und einer Umstellung der Ernährung eine sehr positive Veränderung des Blutdrucks bei Hypertoni-

Abbildung 4: Blutdrucksenkende Effekte von non-pharmakologischen Massnahmen (systolisch/diastolisch) bei entsprechenden Ausgangsbedingungen.

kern erreicht werden, die man mit der Wirkung einer Komponente einer antihypertensiven pharmakologischen Kombinationstherapie vergleichen kann (8) (Abb. 4). Da Höhenaufenthalte eine gewisse Sportlichkeit voraussetzen, ist daher auch eine positive Motivation zur Umstellung der Lebensweise und einer Erhöhung der Fitness des Patienten mit dem Hintergrund eines geplanten Höhenaufenthaltes ins Kalkül zu ziehen. Die in der Austrian Moderate Altitude Study (AMAS) erhobenen Daten sprechen ebenfalls für günstige Auswirkungen eines Aufenthaltes in mittleren Höhen. In dieser Untersuchungsreihe wurden Patienten mit einem metabolischen Syndrom (= zumindest 3 der 5 folgenden Faktoren: erhöhter Bauchumfang [> 88 cm weiblich/> 102 cm männlich]; erhöhter Triglyceridspiegel, erniedrigtes HDL, gestörte Glucosetoleranz oder Diabetes mellitus, Hypertonie) einem Höhenaufenthalt ausgesetzt und verschiedene kardiovaskuläre und laborchemische Parameter gemessen. Als Folge des Aufenthaltes konnte eine Verminderung des Sympathikotonus, des ambulanten 24-Stunden-Blutdrucks, der Herzfrequenz, aber auch von Blutzuckerspiegel und Insulinresistenzindizes verbunden mit einem Anstieg der HDL-Cholesterin-Konzentration gezeigt werden (9, 10, 11). Besonders bedeutsam bei diesen Ergebnissen ist die Tatsache, dass der mittlerweile als besonders risikoreich angesehene nächtliche Blutdruck durch den Höhenaufenthalt signifikant reduziert werden konnte. Als Erklärungsmodell dafür ist eine Reduktion des Sympathikotonus durch das Erreichen eines Trainingseffektes in Betracht zu ziehen. Eine bessere Adaptierung der Patienten an die Messmethode des ambulanten Blutdruckmonitorings durch die wiederholte Durchführung kann im Rahmen des verwendeten Studiendesigns jedoch nicht ausgeschlossen werden. Mit Sicherheit kann aber aus den vorliegenden Ergebnissen geschlossen werden, dass für Patienten mit einem metabolischen Syndrom bedingt durch den positiven lebensstilmodifizierenden Einfluss des Aufenthaltes in mittleren Höhen nicht nur kein Schaden zu erwarten war sondern sicherlich eine Verbesserung zahlreicher kardiovaskulärer und laborchemischer Risikoparameter erreicht werden konnte.

INTERNISTISCHE VORAUSSETZUNGEN FÜR EINEN HÖHENAUFENTHALT VON HYPERTONIKERN

Patienten mit einem erhöhten Blutdruck, die Aufenthalte in Höhen > 2500 m Seehöhe planen, sollten allerdings aufgrund der zu erwartenden symphatikotonen Stressreaktion internistisch sowie pulmonologisch abgeklärt werden. Eine ideale Untersuchungsmethode zur Beurteilung der körperlichen Fitness einerseits und der zu erwartenden Blutdruckregulation auf Stressreize stellt der Ergo-

meter-Belastungstest dar. So sollte die Belastungsbreite einem alters- und geschlechtsnormierten Vergleichskollektiv entsprechen. Weiters soll der Blutdruck bei einer Belastung nicht über 200 mmHg systolisch zu liegen kommen. Bei Nichterreichen dieses Wertes ist vor Antritt des Höhenaufenthaltes eine adäquate Anpassung der Antihypertensiva-Therapie anzustreben. Kontraindikationen für einen Aufenthalt in größeren Höhen stellen neben der unkontrollierten Hypertonie und der verminderten kardiovaskulären Belastungsbreite selbstverständlich auch das Vorliegen einer Belastungsangina als Ausdruck einer Koronarinsuffizienz, Belastungsdyspnoe > NYHA-II (kardial, pulmonal), ein hämodynamisch relevantes Vitium cordis sowie das Vorliegen einer kardialen Dekompensation dar. In der Wahl der antihypertensiven Therapie muss in Betracht gezogen werden, dass in größerer Höhe mit einer Dehydratation sowie mit einer Aktivierung des Renin-Angiotensin-Aldosteron-Systems zu rechnen ist. ACE-Hemmer sowie Angiotensin-II-Rezeptor-Antagonisten entfalten ebenso wie die in Kürze zu erwartenden Renin-Inhibitoren unter solchen Bedingungen eine ausgeprägtere Blutdrucksenkung. Weiters sollten Diuretika nur in niedriger Dosis (< 25 mg Hydrochlorothiazid-Äquivalent) verwendet werden und der Patient auf die Notwendigkeit der Aufrechterhaltung eines adäquaten Hydratationszustandes hingewiesen werden.

DANKSAGUNG

Der Autor bedankt sich für die wertvolle Hilfe von Frau Eugenia Lamont bei der Erstellung des Manuskripts.

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