Skrajne wysokości z powodu ostrego niedostatku tlenu stanowią dla fizjologii ludzkiego organizmu poważne wyzwanie. Amerykańska Medyczna Ekspedycja Badawcza na Everest została zorganizowana specjalnie w celu zbadania reakcji człowieka na takie warunki. Zakończyła się ona sukcesem; uzyskano dane fizjologiczne na wysokości ponad 6000 metrów oraz kilka pomiarów na samym szczycie.

Wyniki wskazują, że człowiek może znieść skrajny spadek ciśnienia tlenu (hipoksję) tylko dzięki zwiększonej wentylacji, na skutek której ciśnienie cząstkowe dwutlenku węgla w pęcherzykach płucnych wynosi 7,5 tora na szczycie, a pH krwi tętniczej przekracza 7,7. Nawet wówczas ciśnienie cząstkowe tlenu w krwi tętniczej jest wyraźnie mniejsze od 30 torów, a maksymalne zużycie tlenu wynosi około 1 litra na minutę. Dzięki dodatkowym pomiarom wentylacji, badaniom krwi oraz badaniom zmian metabolicznych i przeprowadzeniu pomiarów psychometrycznych możliwe stało się wyjaśnienie reakcji człowieka na warunki tego wrogiego mu środowiska.

Duże wysokości zawsze intrygowały fizjologów z powodu godnej uwagi zdolności adaptacji do tego niegościnnego środowiska, która cechuje człowieka oraz inne zwierzęta. Kiedy wznosimy się na wysokości, na których ciśnienie cząstkowe tlenu (pO2) spada do niskiego poziomu, następuje szereg zmian kompensacyjnych składających się na  proces zwany aklimatyzacją. Zmiany te obejmują: wzrost wentylacji płuc, policytemię, przesunięcie w prawo krzywej dysocjacji tlenu, wzrost ilości naczyń włosowatych w tkankach obwodowych oraz zmiany enzymów oksydacyjnych wewnątrz komórek. W wyniku tych zmian ludzie z terenów nizinnych mogą przebywać przez dłuższy czas na wysokościach nie przekraczających 5800 metrów. Wysokość ta jest zarazem górną granicą wzniesienia nad poziomem morza, na jakim stale mogą zamieszkiwać ludzie. Wykazują oni, tak jak mieszkańcy wysoko położonych osad w Andach, zmiany fizjologiczne, które pod pewnym względem przypominają zmiany aklimatyzacyjne u osób pochodzących z terenów nizinnych, aczkolwiek występują tu istotne różnice.
W ostatnich kilku latach szczególną uwagę zwrócono na wysokości, skrajne - powyżej 6000 metrów. Głównie przyczyniła się do tego pierwsza udana wyprawa na Mount Everest (wysokość 8848 m) bez aparatów tlenowych Messnera i Habelera w roku 1978. Wielu fizjologów sądziło, że wyczyn taki nie jest możliwy, tym bardziej więc sukces wyprawy spowodował wzrost zainteresowania wpływem skrajnej hipoksji na fizjologię człowieka.

Jesienią 1981 r. zaplanowano Amerykańską Medyczną Ekspedycję Badawczą. Celem jej było do-konanie po raz pierwszy pomiarów fizjologii człowieka na wysokości ponad 8000 m. Próba ta została uwieńczona sukcesem; uzyskano dane z tych wysokości (ponad 8000 m) oraz dokonano kilku po-miarów na samym szczycie. Ponadto zainstalowano dwa laboratoria na wysokości 6300 m i 5400 m oraz zgromadzono wiele nowych informacji dotyczących zmian w organizmie człowieka na ekstremalnych wysokościach.

Ryc. 1. Badania przeprowadzone w trakcie ekspedycji. Cztery miejsca w których przeprowadzono eksperymenty, określano na podstawie topografii południowej strony Mount Everestu. PB – ciśnienie barometryczne, VE – wentylacja w czasie wysiłku

Amerykańska Medyczna Ekspedycja Badawcza

Są dwa sposoby badania reakcji człowieka na dłużej trwający niedostatek tlenu. Jeden polega na zastosowaniu kabiny niskich ciśnień, ale sposób ten ma wiele wad. Na przykład nie jest jasne, czy badani mogą znosić zamknięcie w warunkach obniżonego ciśnienia przez kilka tygodni i pozostawać w dobrej kondycji fizycznej. Ponadto konsekwencje psychologiczne takiego „uwięzienia” mogą komplikować wyniki. Poddanie się takim warunkom jest konieczne, aby rozwinęła się aklimatyzacja, Zaś aklimatyzacja jest niezbędna, jeśli organizm ma tolerować niskie ciśnienia tlenu, jakie panują w okolicach szczytu Mount Everestu.

Lepszym rozwiązaniem jest skorzystanie z naturalnego laboratorium, jakie stanowi sama góra. Niemniej trudno jest zrealizować cele naukowe podczas regularnej wyprawy wysokogórskiej. Toteż zorganizowano specjalną ekspedycję badawczą. W ekspedycji uczestniczyło sześciu bardzo dobrze wyszkolonych himalaistów, łącznie z Johnem P. Evansem, kierownikiem grupy i sześciu „wspinających się naukowców” ‘ zaprawionych we wspinaczkach wysokogórskich, z których jednocześnie każdy był doktorem medycyny zainteresowanym fizjologią organizmu na dużych wysokościach. Do nich należało przeprowadzenie pomiarów na skrajnych wysokościach. I wreszcie w skład ekspedycji wchodziło ośmiu fizjologów, pracujących w dwóch laboratoriach w obozie -2 (na wysokości 6300 m) i w obozie-bazie (na wysokości 5400 m).
Pomiary fizjologiczne zostały przeprowadzone w czterech punktach góry (ryc. 1), ustalonych głównie na podstawie topografii. Po 3,5 tygodniowej wspinaczce z Katmandu założono obóz-bazę (5400 m) blisko czoła lodowca Khumbu. Postawiono tam barak, który służył jako laboratorium w czasie rozległych badań prowadzonych we wrześniu i październiku roku 1981. Zaraz za obozem-bazą jest stromy, niepewny, zdradliwy lodospad Khumbu. Prowadzi on do stosunkowo płaskiej doliny zwanej Western Cwm. Główne laboratorium (obóz 2) zostało założone na wysokości 6300 m (ryc. 2). Na końcu doliny Western Cwm jest ściana wiodąca do South Col i ostatniej grani Everestu. Kilka pomiarów przeprowadzono w obozie 5 na wysokości 8050m, nieco ponad South Col. Doniesiono tam specjalny namiot-laboratorium, ale nie udało się go postawić z powodu silnych wiatrów. Niemniej pobrano próbki krwi żylnej i zmierzono kilka elektrokardiogramów w czasie snu.

Najbardziej ambitne eksperymenty zaplanowano na szczyt. Zdawaliśmy sobie sprawę, że wielu ekspedycjom na Mount Everest nie udało się dotrzeć na szczyt, zatem planowanie tam pomiarów fizjologicznych było kuszeniem losu. Jednakże Pizzo udało się dokonać, pierwszego bezpośredniego pomiaru ciśnienia barometrycznego i zebrać kilka próbek gazu pęcherzykowego (powietrze z dna płuc). Uzyskano je dzięki specjalnie zaprojektowanemu urządzeniu. Końcowe powietrze wy-dechowe zostało „złapane” w trakcie wydechu do aluminiowej puszki, a następnie przewiezione do San Diego w celu przeprowadzenia analizy w spektrometrze masowym. Ponadto uzyskano ciągłe elektrokardiogramy u dwóch uczestników którzy dotarli na szczyt, a także zmierzono maksymalną wentylację wysiłkową.

Fizjologia na szczycie Everestu

Ciśnienie barometryczne. Uzyskanie dokładnych pomiarów ciśnienia barometrycznego sprawiło wiele kłopotu, ponieważ poprzednie przewidywania wskazywały na to, że maksymalne zużycie tlenu będzie bezpośrednio zależne od zmiany pO2 we wdychanym powietrzu. Ciśnienie barometryczne na wysokości 5400 m wynosiło" 400,4 ± 2,7 tora (średnia ± odchylenie standardowe) i spadło do 283.6 ± 1,5 tora na wysokości 8050 m. Jedyny pomiar dokonany na szczycie wynosił 253,0 tora. Wysokości tych trzech miejsc są dokładnie znane.
Wszystkie te wartości ciśnienia istotnie przekraczają wartości przewidywane dla tych wysokości przez Międzynarodową Organizację Lotnictwa Cywilnego (ICAO). Na przykład nasz odczyt na szczycie był o 17 torów wyższy niż wielkość podana w tabelach ICAO, która to wartość była szeroko stosowana przez fizjologów w celu przewidywania szkodliwych skutków hipoksji na dużych wysokościach. Wyższe wartości ciśnienia na Mount Everest wynikają z faktu, że ciśnienie ba-rometryczne na wysokości od 4 do 16 km nad poziomem morza jest wyraźnie zależne od szerokości geograficznej. Jest to spowodowane obecnością dużych mas chłodnego powietrza w stratosferze ponad równikiem, co z kolei wynika ze zjawisk konwekcji i promieniowania. Szczyt Mount Everest leży na 28° szerokości geograficznej i dlatego panuje tam wyższe ciśnienie. Wydaje się interesujące, że gdyby ciśnienie barometryczne na szczycie nie było podwyższone z powodu tego równikowego wybrzuszenia, osiągnięcie szczytu bez aparatów tlenowych nie byłoby możliwe.

Ryc. 2. Zależność między pCO2 w pęcherzykach płucnych a ciśnieniem barometrycznym na skrajnych wysokościach. Warto zwrócić uwagę na szczególnie niskie wartości na szczycie (około 7,5 tora).

Wymiana gazu w płucach. 

Na wysokości ponad 8000 m pobrano 34 próbki gazu pęcherzykowego. Średnia wartość pCO2 w obozie - 5 wynosiła 11,0 ± 2torów (N=27) i spadła do średniej wartości 8,0 (N=3) na wysokości 8400 m. Średnia z czterech próbek uzyskanych na szczycie wynosiła 7,5 tora. Normalna wartość na poziomie morza wynosi 40 torów. Na ryc. 2 przedstawione są średnie wartości pC02 na tych trzech wysokościach, dla których uzyskaliśmy dane (trójkąty! ), oraz inne pomiary dokonane przez poprzednie ekspedycje przy ciśnieniach barometrycznych poniżej 350 torów (kółka). Widoczny Jest w przybliżeniu liniowy spadek pCO2 w powietrzu pęcherzykowym wraz ze spadkiem ciśnienia barometrycznego z zadziwiająco niskimi wartościami na skrajnych wysokościach, co wskazuje na skrajną hiperwentylację charakterystyczną dla zdobywców szczytu.
Pizzo, który pobierał te próbki, używał aparatu tlenowego na trasie do szczytu, co spowodowało wzrost wdychanego przezeń pO2 do około 70 torów. Zdjął on maskę tlenową na co najmniej 10 minut przed pobraniem próbek gazu pęcherzykowego, ale jest prawdopodobne, że wyniki zostały zniekształcone. Przypuszczalny wpływ tlenu polegał na obniżeniu wentylacji, toteż możemy wnioskować, że wartość pęcherzykowego pCÓ2 na szczycie u himalaisty bez aparatu tlenowego byłaby nie wyższa niż 7,5 tora, a mogła być niższa.    ‘    
Jeśli naniesiemy wartości opisujące skład powietrza pęcherzykowego na diagram tlen-dwutlenek węgla, ujawnia się ciekawa prawidłowość. W miarę wspinania się na coraz większe wysokości spadają wartości zarówno pC02 jak i pO2, pierwsza z powodu hiperwentylacji, druga z powodu zredukowanej wartości wdychanego pO2. Jednakże po tym jak pO2 spadło do wartości około 35 torów na wysokości 6500 m, w zasadzie nie było dalszej redukcji wartości pO2 w miarę wzrastania wysokości. Innymi słowy, wzrastająca hiperwentylacja wystarczała, aby zachować wartość pę-cherzykowego pO2 na poziomie około 35 torów. Okazuje się, że jest to jeden z najważniejszych sposobów, w jaki organizm broni się przed ostrym niedostatkiem tlenu (hipoksją) na znacznych wysokościach.

Ryc. 3. Zależność między VO₂max a wdychanym pO₂ w miarę wzrastającej wysokości. Warto zauważyć, że przy wartościach pO₂ odpowiadających wartościom na szczycie VO₂max dla mężczyzny o wadze 70 kg ledwo przekraczało 1 litr/min. Dwie najniższe wartości wdychanego pO₂ uzyskano badając dwóch za aklimatyzowanych osobników oddychających niskimi stężeniami tlenu na wysokości 6300 m.


Nawiasem mówiąc, prawdopodobnie nie wszyscy są w stanie reagować tak silną hiperwentylacją na wzrastające wysokości. Ale w końcu nie każdy może dotrzeć na szczyt Mount Evercstu i prawdopodobnie oba te fakty są ze sobą związane.
Co można powiedzieć o pO₂ w krwi tętniczej w takich warunkach? Przy obecnej technologii niemożliwe jest pobranie krwi tętniczej na szczycie, aczkolwiek można uzyskać użyteczne informacje, obliczając zmianę wartości pO₂ wzdłuż płucnego naczynia włosowatego. Takie obliczenia dokonane dla osobnika znajdującego się na poziomie morza wskazują na bardzo gwałtowny wzrost wartości pO2 we krwi w początkowej części płucnego naczynia włosowatego i zasadniczo nie ma różnicy w wartości pO2 między powietrzem  pęcherzykowym a krwią w zakończeniu naczynia włosowatego. Jednakże jeśli dokonamy takiego samego obliczenia dla osob-nika, który zdobył szczyt, używając do tego celu zmierzonych wartości powietrza pęcherzykowego i próbek krwi uzyskanych na wysokości 8050 m, otrzymamy uderzająco odmienne wyniki. Wartość pO2 w płucnym naczyniu włosowatym wzrasta powoli, osiągając ledwie wartość około 23 torów na końcu kapilary. Jest też duża różnica (około 7 torów) między gazem pęcherzykowym a zakończeniem kapilary, wskazująca na ograniczenie dyfuzji w przenoszeniu tlenu. Takie ograni-czenie nigdy nie zdarza się w zdrowych płucach na poziomie morza, a zatem jest to wyraźna wskazówka jak kiepsko płuca człowieka są przystosowane do tych skrajnych warunków środowiskowych.

Dodatkowa informacja pozwoliła nam określić równowagę kwasowo-zasadową w krwi tętniczej na szczycie. Rankiem, po udanym zdobyciu szczytu, Pizzo i Hacket pobrali od siebie nawzajem próbki krwi żylnej w obozie - 5 (8050 m). Próbki te zamrożone w lodzie zostały w czasie kilku godzin przeniesione do głównego laboratorium (6300 m), gdzie określono wielkość nadmiaru zasad. Jeśli założymy, że wartość nadmiaru zasad nie zmieniła się od czasu, kiedy Pizzo i Hacket znaleźli się na szczycie, do czasu, kiedy pobrali próbki krwi, to możemy użyć nomogramu Siggarda-Andersena do obliczenia wartości pH krwi tętniczej dla wartości pęcherzykowego ηCO2 równej 7,5 tora. Uzyskany wynik jest zadziwiająco wysoki: 7,7—7.8, i wskazuje na skrajną alkalizację oddechową, która powstała w wyniku hiperwentylacji. Redukcja nadmiaru zasad na tych wysokościach była o wiele mniejsza niż przewidywaliśmy i okazuje się, że wielkość nadmiaru zasad faktycznie nie obniżyła na wysokościach ponad 6300 m. Niezbędne są dalsze badania, by zbadać przyczyny tego widocznego niepowodzenia nerek w wydzielaniu dodatkowych ilości kwaśnego jonu węglanowego w warunkach wysokogórskich.

W tabeli podane są wartości powietrza pęcherzykowego i wartości krwi tętniczej dla zdobywcy szczytu (badania spoczynkowe), takie jakie najlepiej można było określić na podstawie dostępnych danych.

Tabela. Wartość powietrza pęcherzykowego i krwi tętniczej na szczycie Mount Everestu.

Maksymalny wysiłek.
Interesowało nas pytanie dotyczące maksymalnego zużycia tlenu przez organizm w tych warunkach skrajnego niedostatku tlenu. Na podstawie ekstrapolacji z poprzednich pomiarów dokonanych na nieco niższych wysokościach można sądzić, że maksymalne zużycie tlenu mogłoby być bliskie podstawowego zapotrzebowania  na tlen. Także fakt, że himalaiści bez aparatów tlenowych dotarli w okolicę oddaloną od szczytu o 300 m już w roku 1924, ale nie zdobyli go do roku 1978, sugeruje, że człowiek jest bardzo blisko swojej granicy tolerancji tlenowej.

Nie było możliwe dokonanie bezpośrednich pomiarów maksymalnego zużycia tlenu na szczycie, jednakże zasadniczo równoważne dane uzyskano na podstawie wysiłku maksymalnego dwóch dobrze zaaklimatyzowanych osobników, ćwiczących na ergometrze rowerowym w laboratorium w obozie -2 (6300 m), a oddychających 14-procentowym tlenem. W tych warunkach wartość wdychanego pO2 wynosiła 43 tory, tyle samo co na szczycie. Dokonano także pomiarów na osobnikach oddychających 16-procentowym tlenem oraz otaczającym powietrzem i wyniki te porównano z pomiarami dokonanymi przy użyciu tych samych technik na poziomie morza.

Ryc. 3 pokazuje maksymalne zużycie tlenu (VO2 max) w zależności od wdychanego pO2 w miarę wzrastającej wysokości. Przy wdychanym pO2 o wartości 64 tory (wysokość 6300 m powietrze otaczające) V2max zostało zredukowane do około 50% wartości uzyskanej na poziomie morza. Przy wartości wdychanego pO2 takiej jak na szczycie VO2max zostało zredukowane do około 23% wartości uzyskanej na poziomie morza lub około 1,1 litra/min. Ta wartość VO2max na szczycie jest wyraźnie wartością bardzo ograniczającą, jest ona równoważna wartości uzyskanej przez człowieka wolno spacerującego po równym gruncie na poziomie morza. Jednakże najwyraźniej wystarcza to dla wyjaśnienia, w jaki sposób Messner i Habeler dotarli na szczyt bez aparatów tlenowych. Podali oni, że tempo, z jakim wznosili się, wynosiło blisko szczytu za ledwie 2 m/min i jeśli założymy, że ciężar człowieka wraz z ekwipunkiem wynosi 100 kg, wówczas przeciętna wydajność wynosiłaby ~ 200 kg/min. Zatem wartość jest wyraźnie niższa niż wartość 300 kg/min. odpowiadająca maksymalnemu zużyciu tlenu VO2max, równemu 1,1 litra/min. W gruncie rzeczy obaj badani przez nas osobnicy byli w stanie pracować z wydajnością 450 kg/min. przez 3 minuty, chociaż nie stwierdziliśmy wzrostu zużycia tlenu; oznacza to, że po prostu zaciągnęli oni duży dług tlenowy.


Inne pomiary na skrajnych wysokościach
Nie ma tu miejsca na pełny opis rozległego programu badań naszej ekspedycji, toteż podamy jedynie streszczenie niektórych wyników. Kontrola wentylacji. Lahiri prowadził badania kontroli wentylacji u osób zamieszkujących tereny nizinne oraz u Szerpów, zarówno podczas snu jak i czuwania. Szczególną uwagę zwraca obserwacja, że u osób z terenów nizinnych występowało oddychanie periodyczne (zakłócenie rytmu oddechowego podczas snu, tzw. oddech Cheyne-Stokesana) na wyrskości 5400 m i 6300 m, podczas gdy prawie u żadnego z; Szerpów zjawisko to nie występowało. Jedynym wyjątkiem był Szerp mieszkający na małej wysokości. U osób przejściowo przebywających na dużych wysokościach wzorzec oddychania periodycznego zmieniał się, kiedy na krótko wartość wdychanego pO2 nieznacznie wzrosła. Chociaż pewne fluktuacje amplitudy objętości oddechowej zwykle nadal się utrzymywały, zanikły jakiekolwiek okresy bezdechu.
Brak periodycznego oddychania u Szerpów przypuszczalnie można wyjaśniać w powiązaniu z występującą u nich stępioną reakcją wentylacji płuc na hipoksję. Powoduje to, że zysk z pętli sprzężenia zwrotnego (chemoreceptory obwodowe — ośrodek oddechowy) jest mniejszy, co zapobiega nierówności oddechu. W związku z tą osłabioną reakcją wentylacji płuc na niedostatek tlenu Szerpowie, podobnie jak mieszkańcy wysokich Andów, mają na dużych wysokościach nieco wyższe ciśnienie pCO2 w krwi tętniczej, zarówno w spoczynku jak i w czasie  wysiłku, nieco niższe pO2 w krwi tętniczej (chociaż redukcja ta może być mniejsza na skutek wyższego tempa wymiany oddechowej) i
słabszą wentylację płuc w czasie wysiłku niż osoby nie pochodzące z terenów wysokogórskich. Ci. ostatni wykazują na dużych wysokościach hypowentylację, jeśli, podać im 100-procentowy tlen, zaś u Szerpów występuje wzrost wentylacji. Przyczyna tego zjawiska jest nieznana.
Schoene i Lahiri przeprowadzili u członków ekspedycji porównania reakcji wentylacji płuc na hipoksję na poziomie morza oraz na dużych wysokościach. Stwierdzili oni, że wielkość reakcji wentylacyjnej na hipoksję na poziomie morza pozwala przewidzieć wielkość tej reakcji podczas spoczynku na wysokości 5400 m oraz jest skorelowana z wentylacją podczas wysiłku na wysokości 6300 m. Okazało się także, że osiągnięcia członków ekspedycji na górze oceniane według najwyższego wzniesienia, do którego dotarli, czy też najwyżej położonego obozu, w którym spali, były skorelowane z wielkością reakcji wentylacyjnej zmierzonej na poziomie morza. Już wcześniej były wzmianki o tej zależności, a jest ona szczególnie interesująca, gdyż daje możliwość przewidywania na poziomie morza osiągnięć na skrajnych wysokościach.

Fizjologia krwi.
Pomiarów dokonał Winslow i Samaja. Widoczna była policytemia, średnie stężenie hemoglobiny na wysokości 6300 m wynosiło 18,8 g/dl, ze średnią wartością hematokrytu — 53,4%. Występował także mały wzrost stężenia hemoglobiny cząsteczkowej, co może odzwierciedlać pewne odwodnienie (trudne do uniknięcia na dużych wysokościach). Chociaż policytemia była oczywista, wyraźnie nie była ona tak skrajna, jak obserwowano to podczas niektórych' poprzednich ekspedycji. Stężenie 2,3 % dwufosfoglicerolu wykazuje średni wzrost około 0,2 mola na mol hemoglobiny, a wzrost ten jest spowodowany przesunięciem w prawo krzywej dysocjacji tlenu, p50 (cząstkowe ciśnienie tlenu, przy którym hemoglobina jest nasycona połowicznie) wzrasta o 1 do 2 torów. Jednakże pH krwi tętniczej przekraczało 7,4 na wysokości 6300 m z powodu częściowo nieskompensowanej alkalizacji oddechowej, a  wzrost pH spowodował przesunięcie w lewo krzywej dysocjacji tlenu. Tak że wartość p50 in vivo faktycznie była niższa niż wartość kontrolna na poziomie morza. Wartość pro in vivo progresywnie malała w miarę zwiększania się wysokości z powodu ostrzejszej alkalizacji, a wyliczona wartość dla jednego osobnika na szczycie wynosiła mniej niż 20 torów. Pomiary dokonane na ludziach i na zwierzętach, jak i badania teoretyczne sugerują, że to przesunięcie w lewo krzywej dysocjacji tlenu jest korzystne na znacznych wysokościach, ponieważ zwiększa ilość tlenu, w kapilarze płucnej.

Sarnquist, Schoene i Hackett badali skutki obniżenia hematokrytu do niższego poziomu przez rozcieńczenie krwi. Eksperyment ten przeprowadzono, ponieważ sugerowano, że policvtemia na dużych wysokościach może być szkodliwa ze względu na związany z nią wzrost lepkości krwi. U czterech osobników z hematokrytern 50% lub więcej, wartości te zostały zredukowane do 50% na skutek pobrania krwi, podczas gdy pojemność krwi była utrzymywana na stałym poziomie dzięki wstrzyknięciu roztworu albuminy. Nie zaobserwowano żadnych zmian w maksymalnej wydolności wysiłkowej ani też w wydolności psychometrycznej, co sugeruje, że taki -poziom policytemii nie jest adaptacją korzystną. Podobne wyniki, jak podaje Winslow. uzyskano. podczas badań mieszkańców wysokich Andów peruwiańskich

Metabolizm. 

Blume i Boyer dokonali licznych pomiarów metabolizmu. Na wysokości 6300 m następował uderzający spadek ciężaru ciała, obejmujący zarówno tłuszcz jak i masę mięśniową, czego dowodzi zmniejszenie się obwodu kończyn. Do zmniejszenia się ciężaru ciała przyczynił się spadek apetytu oraz znaczna redukcja absorpcji zarówno tłuszczu jak i ksylozy. Prawdopodobnie następują także zmiany w metabolizmie białek.
Próbki krwi zamrożono i przesłano do analizy do Stanów Zjednoczonych. Zawartość glukozy w su-rowicy na czczo na wysokości 6300 m spadła, a krzywa tolerancji glukozy miała postać o wiele bardziej spłaszczoną niż  na poziomie morza. Stężenia insuliny, w surowicy po podaniu glukozy także były niższe niż na poziomie morza. Stężenie glukagonu - zarówno na czczo, jak i po podaniu glukozy doustnie - pozostawało na normalnym poziomie. Okazuje się, że mogła zmniejszyć się absorpcja glukozy w jelitach, chociaż przypuszczalną przyczyną  tych zmian było raczej przyspieszenie usuwania glukozy z krwi. Badania nad lipidami wskazują na wzrost (na czczo) trójglicerydów w surowicy, co razem ze zmniejszeniem się warstwy tłuszczu podskórnego sugeruje, że tłuszcz został wykorzystany jako źródło energii.Wzrósł także poziom białek w surowicy (na czczo), co jest konsekwencją zwiększonego metabolizmu białkowego.
Wiele istotnych zmian stwierdzono w hormonach tarczycy. Wzrósł wyraźnie i postępowo wraz z wysokością wskaźnik tyroksyny w surowicy i wolnej tyroksyny. Stężenia trojjodotyroniny także wzrosły, podobnie jak i poziom (na czczo) hormonu pobudzającego tarczyce (TSH), pomimo wyraźnego podniesienia się poziomu tyroksyny. Dożylne wstrzyknięcie (na czczo) hormonu wyzwalającego tyreotropinę osobnikom na wysokości 6300 m spowodowało nienormalnie wysoki poziom TSH, co sugerowało, że został zmieniony schemat przysadkowego sprzężenia zwrotnego dla wydzielania TSH.
W badaniach nad katecholaminami stwierdzono podwyższenie stężenia noradrenaliny, podczas gdy stężenia adrenaliny pozostawały na normalnym poziomie. Mimo to wykazano, że kortyzol w surowicy pozostawał na normalnym poziomie na wysokości 6300 m. Ciekawa obserwacja dotyczyła stężeń hormon wzrostowego - pozostawały one takie same jak na poziomie morza u wszystkich uczestników ekspedycji z wyjątkiem dwóch. U tych dwóch członków ekspedycji (obaj stracili na wadze 15 kg) poziom hormonu wzrostu w surowicy wzrósł pięciokrotnie.
System renina-angiotensyna był badany przez Milledge’a, ponieważ poprzednie badania wskazywały, że zmiany w tym systemie mogą przyczynić się do zatrzymywania płynów, czasami obserwowanego na dużych wysokościach. Stwierdzono że choć aktywność reniny w osoczu wzrosła kilkakrotnie po wysiłku na wysokości 6300 m, stężenia aldostoronu w osoczu wzrosły tylko nieznacznie. Ponieważ aktywność enzymu przekształcającego angiotensynę surowicy pozostawała na normalnym poziomie, możliwe, że miała miejsce redukcja gęstości receptorów angiotensyny w nadnerczach lub indukcja enzymów rozkładających angiotensynę.

Funkcja mózgu. 

W badaniach projektowanych przez B. D. Townesa i T. H. Hornbeina z Uniwersytetu Washington przeprowadzo serię testów psychologiczny: przed, w trakcie i po ekspedycji. Obejmowały one serię testów neuropsychologicznych Halsteada oraz testy pamięci i koordynacji. Pomiarów dokonano na wysokościach 5400 m, 6300  m i 8000 m, choć na skrajnych wysokościach wykonano jedynie najprostsze testy.
Najwyraźniejszą anomalią była redukcja prędkości stukania palców - test, w którym osobnik naciska dźwignię jednym palcem tak szybko, jak jest to możliwe, przez kilka sekund w trzech lub więcej odstępach czasu. Na 16 członków ekspedycji u 15 stwierdzono słabsze wyniki w tym teście, co utrzymywało się także po zakończeniu ekspedycji (u 13 osób także rok później). Inni badacze także stwierdzili pogorszenie czynności motorycznych na skutek przebywania przez dłuższy czas na znacznych wysokościach. Przyczyna tego nie jest jasna, być m że, jest to związane z dysfunkcją móżdżku spowodowaną przedłużonym ostrym niedostatkiem tlenu.
Stwierdzono także wyraźny spadek w uczeniu się słów i pamięci świeżej, co zostało zmierzone i skali pamięciowej Wechslera. Jednakże, kiedy powtórzono ten test rok później, stwierdzono powrót do poziomu sprzed ekspedycji. Występowało także wyraźne osłabienie ekspresji językowej, co zmierzono testem wykrywania afazji, ale w tym przypadku również, po roku stwierdzono powrót do normy.

źródło: Science, 24.02.1984