La vida en las alturas guarda bastantes similitudes con la vida en cavidades subterráneas. Los animales que viven en unos y en otros sitios han de hacer frente a problemas similares; similares pero no idénticos. En ambos tipos de enclaves han de hacer frente a las consecuencias de la escasez de oxígeno; eso es lo que la vida en ellos tiene en común. La diferencia es que los animales que viven en las alturas no tienen que respirar en una atmósfera rica en CO₂ como les ocurre a los que viven en cavidades subterráneas (de estas cosas me ocupé en las entradas Bajo tierra y Bajo tierra II).

Los llamados animales de sangre fría, puesto que tienen tasas metabólicas muy bajas, tienen necesidades de oxígeno muy reducidas. Quizás sea esa la razón por la que los poikilotermos que viven en alturas no demasiado elevadas carezcan de adaptaciones específicas a la vida en condiciones de baja disponibilidad de oxígeno. Sin embargo, cuando la presión atmosférica (y con ella la presión parcial de oxígeno) se reduce por debajo de los 500 mmHg (que viene a ser un tercio inferior a la del nivel del mar), entonces sí encontramos adaptaciones propias de esas condiciones. Es el caso del aumento en la concentración de glóbulos rojos en la sangre de algunas especies de poikilotermos. Los lagartos y las iguanas que viven por encima de los 3.000 m de altura, por ejemplo, tienen un 20% más de glóbulos rojos que sus congéneres de localidades situadas a nivel del mar.

Las cosas son muy diferentes en los animales homeotermos. Tienen altas tasas metabólicas y necesitan, por ello, mucho oxígeno. Esos animales sí presentan notables adaptaciones a la vida en altura. Los mamíferos mejor adaptados a la altura son algunas especies de la familia de los camélidos. Los camélidos surgieron en Norteamérica a finales del Eoceno. Allí se dividieron en varias especies y se extendieron, primero hacia Sudamérica y Asia central, y más recientemente hacia el Próximo Oriente y África. Para los ciudadanos europeos los camélidos más conocidos son el camello africano y el camello asiático. Son animales bastante especiales, adaptados a condiciones muy rigurosas. Sin embargo, junto a estas dos especies propias de zonas de baja altitud, esta familia cuenta con otras cuatro especies (alpaca, guanaco, llama y vicuña) que viven en los Andes, a altitudes de entre 2.000 y 5.000 m. Estas especies presentan características que les permiten ocupar esas zonas tan altas. Veamos, a modo de ejemplo, algunos rasgos de una de ellas, Vicugna vicugna.

La sangre de la vicuña no tiene ni más hemoglobina ni más eritrocitos que la de otros camélidos. De hecho, la capacidad de oxígeno de su sangre es similar a la de cualquier otro homeotermo[1]. Como hemos dicho antes, en las zonas en que viven las vicuñas hay demasiado poco oxígeno, por lo que, de no mediar algún mecanismo o adaptación específica, no llegaría el suficiente oxígeno a los tejidos. Y lo cierto es que las vicuñas, al igual que los otros camélidos andinos, sí presentan rasgos adecuados a la vida en altura. Para empezar, tienen una tasa de ventilación comparativamente alta. Esto es, ventilan los pulmones más rápidamente; esto es, hacen pasar mayores volúmenes de aire por unidad de tiempo por las superficies respiratorias. Esto es equivalente a lo que hacemos nosotros, -y cualquier otro animal-, cuando realizamos un esfuerzo prolongado; aceleramos la frecuencia respiratoria. De esa forma compensan en parte la menor diponibilidad de oxígeno. Al fin y al cabo, al renovar más rápidamente el aire de los pulmones, su concentración de oxígeno no se reduce en exceso, lo que facilita su transferencia hacia la sangre.

Por otra parte, aunque la concentración sanguínea de hemoglobina de los camélidos andinos es similar a la del resto de mamíferos, hay una característica de esa hemoglobina que facilita la transferencia bajo condiciones de hipoxia (baja disponibilidad de oxígeno): el pigmento tiene mayor afinidad por el oxígeno que el de otros mamíferos y como consecuencia de esa mayor afinidad extrae más oxígeno desde el medio respiratorio[2].

Además de tener hemoglobina más afín por el oxígeno, las vicuñas, -y supongo que alpacas, guanacos y llamas también-, tienen corazones más grandes que otros mamíferos de similar tamaño. Esto nos recuerda a los deportistas de resistencia, que tienen corazones que bombean más sangre en cada latido, con lo que, sin acelerar demasiado el ritmo cardiaco, pueden bombear más sangre y, por lo tanto, más oxígeno a los tejidos que la que bombean corazones más pequeños.

Las vicuñas también tienen más mioglobina en los músculos; esto es, sus células musculares tienen más pigmento para guardar y transferir el oxígeno que llega desde los capilares sanguíneos. De esa forma pasa más oxígeno de la sangre al músculo. De alguna forma, esto también nos recuerda una adaptación de los mamíferos marinos, que basaban su capacidad para permanecer sin respirar en la gran capacidad de almacenar oxígeno en el músculo gracias a su elevada concentración de mioglobina muscular (de esto me ocupé en la entrada “La botella del buceador”).

En definitiva, los animales que viven en zonas altas cuentan con toda una bateria de mecanismos para poder respirar. Recuerdesé aquí lo que escribí en la entrada “En las alturas” para calibrar la importancia de estas adaptaciones.

Muchos animales viven en orificios o cavidades del suelo, de rocas o de árboles, y otros muchos, aunque no viven en esos lugares, pasan mucho tiempo en su interior, bien porque los utilizan para guarecerse, o bien porque hacen la madriguera en esos lugares. Se trata de lugares muy especiales, porque en ellos hay poco aire y ese poco aire se renueva con dificultad. Por esas razones, suele haber poco oxígeno en ellos.

Los lagartos y lagartijas que se introducen en cavidades no tienen característica especial alguna, como tampoco la tienen los sapos que hacen lo propio. Tanto reptiles como anfibios son animales poiquilotermos, y por lo tanto, tienen una tasa metabólica muy baja. Quizás sea esa la razón por la que esos animales no precisen de adaptaciones específicas a la vida bajo esas condiciones de escasez de oxígeno.

Hay roedores, sin embargo, que permanecen largos periodos de tiempo en huras, y cavidades subterráneas, y éstos, al contrario que los anteriores, son homeotermos, por lo que sus tasas metabólicas son altas. Necesitan mantener una alta actividad metabólica para contar con una fuente interna de calor. Además, al tratarse de animales de pequeño tamaño, su tasa metabólica (actividad metabólica por unidad de masa) es relativamente alta, dada la relación inversa que existe, con carácter universal, entre tasa metabólica y tamaño corporal. Y por si lo anterior fuera poco, son animales, en general, muy activos. Pues bien, todo esto quiere decir que dado que necesitan tomar mucho oxígeno del aire, la concentración de ese gas en las cavidades que ocupan puede llegar a ser muy baja; son relativamente normales concentraciones de oxígeno del 6%. De be tenerse en cuenta que la concentración normal de oxígeno en la atmósfera es de un 21% y que concentraciones de oxígeno tan bajas como el 6% no se dan ni en las cumbres del Himalaya.

Se necesitan adaptaciones especiales para poder vivir bajo esas condiciones, del tipo de las que tienen los animales andinos, por ejemplo. Son adaptaciones que varían de unas especies a otras. Algunos roedores, por ejemplo, tienen muchos glóbulos rojos en su sangre, más de los normales, y otros, en vez de tener más glóbulos rojos, los tienen con un mayor contenido en hemoglobina, que es el compuesto con el que se combina el oxígeno en la sangre. Mediante ambos mecanismos puede aumentarse el trasporte de oxígeno, compensándose así su escasez.

Otra particularidad de la hemoglobina de los roedores que habitan en huras y cavidades subterráneas es que tiene mayor afinidad por el oxígeno. Para hacernos una idea de lo que esto significa voy a ilustrarlo con un ejemplo. Un 50% de la hemoglobina de roedores arborícolas, como las ardillas, se encuentra combinada con oxígeno cuando la tensión parcial de este gas en la sangre es de 40 mmHg. Sin embargo, un 80% de la hemoglobina de los roedores de cavidades subterráneas se encuentra combinada con oxígeno a a esa tensión parcial. Gracias a esa característica de la hemoglobina puede garantizarse la captación de oxígeno y su transporte a las células, incluso cuando la concentración de oxígeno es muy baja.

Ha empezado la temporada de las grandes ascensiones en el Himalaya. En este momento, tres expediciones en las que participan alpinistas vascos están preparando ascensiones a distintas cumbres de la cordillera más alta del planeta. Se trata de las expediciones al Kangchenjunga (Edurne Pasaban y Juan Oiarzabal), al Pilar Oeste del Makalu (Alberto Iñurrategi, Juan Vallejo y Mikel Zabaltza) y al Kangchenjunga y Yalung Kang (Alberto Zerain). En estos días todos ellos realizan la aclimatación a la altura.

Las imágenes que nos muestran a los alpinistas en plena ascensión a las cumbres del Himalaya son imágenes de gran belleza pero en cierto modo engañan. No muestran el sufrimiento del alpinista. En las imágenes no se aprecia la dificultad extrema que supone la ascención. Por eso engañan, porque no reflejan fielmente la realidad.

No es fácil vivir en las alturas, -ni siquiera es fácil estar-, porque hay muy poco oxígeno; conforme se asciende hay cada vez menos. Hay que precisar que, dado que se trata de un gas atmosférico, no es su concentración lo que desciende con la altura, sino su cantidad. La concentración del oxígeno en la punta del Everest y en la playa de Arrigunaga es la misma, un 21% aproximadamente. Lo que ocurre es que allí arriba hay menos aire, mucho menos. El aire que hay es menos denso, hay menos moléculas de gas en el mismo volumen; está menos comprimido porque se encuentra bajo una presión muy inferior y la razón por la que está menos comprimido es tan sencilla como que cuando más arriba está el aire, menos aire queda por encima, y por ello ejerce menos presión.

Al nivel del mar la presión atmosférica es de 760 mmHg (milímetros de mercurio), o 1 atm (atmósfera); esta es la que se considera una presión normal. Pero al ascender, la presión baja, de manera que a 5.000 m de altura la presión atmosférica se reduce a 400 mmHg. Desde un punto de vista práctico podríamos decir que a 5.000 m de altura hay casi la mitad de aire que al nivel del mar y, por lo tanto, también la mitad de oxígeno.

Todo esto es muy importante porque el paso del oxígeno del interior del pulmón a la sangre depende de la presión parcial de oxígeno. La presión parcial de oxígeno a nivel del mar es de 160 mmHg, esto es, el 21% de 760 mmHg, ya que el oxígeno representa el 21% del volumen del aire. Por eso, y dado que al ascender se reduce la presión atmosférica, en la misma medida se reduce la presión parcial de oxígeno; esto es, a 5.000 m de altura la presión parcial de oxígeno es de 84 mmHg, un valor muy bajo para que el oxígeno pueda difundir a la sangre de casi cualquier animal, incluido el ser humano.

Las personas que vivimos al nivel del mar solemos tener dificultades cuando viajamos a lugares altos. Los ciclistas, cuando ascienden los grandes puertos de alrededor de los 2.000 m, dicen que les falta aire. He tenido ocasión de pasar unos días en Cuzco, a 3.400 m sobre el nivel del mar y cada vez que me agachaba a atarme los cordones de los zapatos tenía dificultades para respirar. En La Paz, a 3.700 m de altura lo pasé mal después de dar un largo paseo por la ciudad; experimenté el llamado mal de altura o sorochi, como lo llaman en Bolivia y el Perú, en una versión leve. Y en el Alto, donde se encuentra el aeropuerto de La Paz, a 4.000 m de altura, tenía dificultades hasta para respirar. El mal de altura lo provoca la hipoxia (escasez de oxígeno) y consiste en dolor de cabeza, somnolencia, mareo, nauseas y debilitamiento.

Pues bien, los mejores alpinistas llegan hasta las cumbres de más de 8.000 m, a pesar del poquísimo oxígeno que hay a esa altura. Por encima de 7.000 m, un ser humano normal no puede ni respirar. Andar bajo esas condiciones representa el máximo esfuerzo que pueden hacer sólo unos pocos escogidos. Una persona normal no se puede hacer una idea de lo que supone realizar una ascensión por encima de 7.000 m y si, además de ascender, se lleva una pesada carga a la espalda, el esfuerzo es inimaginable. Los alpinistas son deportistas excepcionales; los que alcanzan alturas próximas a los 8.000 m se encuentran en el límite, en el verdadero límite de la vida.

Las siguientes imágenes corresponden a la ascención de Edurne Pasabán el año pasado al Manaslu. Son hermosas y engañan, pero no del todo: