Mars Planets : ดาวอังคาร 🇹🇭

***

Note: Uncrewed spacecraft, or robotic vehicles, are vehicles that are not controlled by humans, using autonomous flight systems or control from Earth. They are used for exploring distant space, such as the far reaches of the universe that humans cannot reach, and some planets in the solar system, in order to avoid performing dangerous missions.

Effects of high altitude on humans

The effects of high altitude on humans are mostly the consequences of reduced partial pressure of oxygen in the atmosphere. The medical problems that are direct consequence of high altitude are caused by the low inspired partial pressure of oxygen, which is caused by the reduced atmospheric pressure, and the constant gas fraction of oxygen in atmospheric air over the range in which humans can survive. The other major effect of altitude is due to lower ambient temperature.

The oxygen saturation of hemoglobin determines the content of oxygen in blood. After the human body reaches around 2,100 metres (6,900 ft) above sea level, the saturation of oxyhemoglobin begins to decrease rapidly. However, the human body has both short-term and long-term adaptations to altitude that allow it to partially compensate for the lack of oxygen. There is a limit to the level of adaptation; mountaineers refer to the altitudes above 8,000 metres (26,000 ft) as the death zone, where it is generally believed that no human body can acclimatize, At extreme altitudes, the ambient pressure can drop below the vapor pressure of water at body temperature-at such altitudes even pure oxygen at ambient pressure cannot support human life, and a pressure suit is necessary. A rapid depressurisation to the low pressures of high altitudes can trigger altitude decompression sickness., The physiological responses to high altitude include hyperventilation, polycythemia, increased capillary density in muscle and hypoxic pulmonary vasoconstriction-increased intracellular oxidative enzymes. There are a range of responses to hypoxia at the cellular level, shown by discovery of hypoxia-Inducible factors (HIFs), which determine the general responses of the body to oxygen deprivation. Physiological functions at high altitude are not normal and evidence also shows impairment of neuropsychological function, which has been implicated in mountaineering and aviation accidents. Methods of mitigating the effects of the high altitude environment include oxygen enrichment of breathing air and/or an increase of pressure in an enclosed environment. Other effects of high altitude include frostbite, hypothermia, sunburn, and dehydration. Tibetans, Andeans, and Amharas are three groups which are relatively well adapted to high altitude, but display noticeably different phenotypes.

Pressure effects as a function of altitude

The human body can perform best at sea level, Where the atmospheric pressure is 101,325 Pa or 1013.25 millibars (or 1 atm, by definition). The concentration of oxygen (O2) in sea-level air is 20.9%, so the partial pressure of O2 (p02) is 21.136 kilopascals (158.53 mmHg). In healthy individuals, this saturates hemoglobin, the oxygen-binding red pigment in red blood cells.

Atmospheric pressure decreases following the Barometric formula with altitude while the O2 fraction remains constant to about 100 km (62 mi), so p02 decreases with altitude as well. It is about half of its sea-level value at 5,000 m (16,000 ft), the altitude of the Everest Base Camp, and only a third at 8,848 m (29,029 ft), the summit of Mount Everest. When pO2 drops, the body responds with altitude acclimatization.

The International Society for Mountain Medicine recognizes three altitude regions which reflect the lowered amount of oxygen in the atmosphere:

- High altitude 1,500-3,500 metres (4,900-11,500 ft)

- Very high altitude = 3,500-5,500 metres (11,500-18,000 ft)

- Extreme altitude above 5,500 metres (18,000 ft)

Travel to each of these altitude regions can lead to medical problems, from the mild symptoms of acute mountain sickness to the potentially fatal high-altitude pulmonary edema (HAPE) and high-altitude cerebral edema (HACE). The higher the altitude, the greater the risk. Expedition doctors commonly stock a supply of dexamethasone, to treat these conditions on site. Research also indicates elevated risk of permanent brain damage in people climbing to above 5,500 m (18,045 ft). People who develop acute mountain sickness can sometimes be identified before the onset of symptoms by changes in fluid balance hormones regulating salt and water metabolism. People who are predisposed to develop high-altitude pulmonary edema may present a reduction in urine production before respiratory symptoms become apparent. Humans have survived for two years at 5,950 m (19,520 ft, 475 millibars of atmospheric pressure), which is the highest recorded permanently tolerable altitude; the highest permanent settlement known, La Rinconada, Is at 5,100 m (16,700 ft).

At altitudes above 7,500 m (24,600 ft, 383 millibars of atmospheric pressure), sleeping becomes very difficult, digesting food is near-impossible, and the risk of HAPE or HACE increases greatly.

Death zone

The death zone in mountaineering (originally the lethal zone) was first conceived in 1953 by Edouard Wyss-Dunant, a Swiss physician and alpinist. It refers to altitudes above a certain point where the amount of oxygen is insufficient to sustain human life for an extended time span. This point is generally tagged as 8,000 m (26,000 ft, less than 356 millibars of atmospheric pressure). All 14 summits in the death zone above 8000 m, called eight-thousanders, are located in the Himalaya and Karakoram mountain ranges.

Many deaths in high-altitude mountaineering have been caused by the effects of the death zone, either directly by loss of vital functions or indirectly through wrong decisions made under stress or physical weakening leading to accidents. In the death zone, the human body cannot acclimatize. An extended stay in the death zone without supplementary oxygen will result in deterioration of bodily functions, loss of consciousness, and, ultimately, death. At an altitude of 19,000 m (63,000 ft), the atmospheric pressure is sufficiently low that water boils at the normal temperature of the human body. This altitude is known as the Armstrong limit. Exposure to pressure below this limit results in a rapid loss of consciousness, followed by a series of changes to cardiovascular and neurological functions, and eventually death, unless pressure is restored within 60-90 seconds.

Even below the Armstrong limit, an abrupt decrease in atmospheric pressure can cause venous gas bubbles and decompression sickness. A sudden change from sea-level pressure to pressures as low as those at 5,500 m (18,000 ft) can cause altitude-induced decompression sickness.

Acclimatization

The human body can adapt to high altitude through both immediate and long-term

acclimatization. At high altitude, in the short term, the lack of oxygen is sensed by the carotid bodies, which causes an increase in the breathing depth and rate (hyperpnea). However, hyperpnea also causes the adverse effect of respiratory alkalosis, inhibiting the respiratory center from enhancing the respiratory rate as much as would be required.. Inability to increase the breathing rate can be caused by inadequate carotid body response or pulmonary or renal disease. In addition, at high altitude, the heart beats faster, the stroke volume is slightly decreased and non-essential bodily functions are suppressed, resulting in a decline in food digestion efficiency (as the body suppresses the digestive system in favor of increasing Its cardiopulmonary reserves).

Full acclimatization requires days or even weeks. Gradually, the body compensates for the respiratory alkalosis by renal excretion of bicarbonate, allowing adequate respiration to provide oxygen without risking alkalosis. It takes about four days at any given altitude and can be enhanced by drugs such as acetazolamide, Eventually, the body undergoes physiological changes such as lower lactate production (because reduced glucose breakdown decreases the amount of lactate formed), decreased plasma volume, increased hematocrit (polycythemia), increased RBC mass, a higher concentration of capillaries in skeletal muscle tissue, increased myoglobin, increased mitochondria, increased aerobic enzyme concentration, increase in 2,3-BPG, hypoxic pulmonary vasoconstriction, and right ventricular hypertrophy. Pulmonary artery pressure increases in an effort to oxygenate more blood.

Full hematological adaptation to high altitude is achieved when the increase of red blood cells reaches a plateau and stops. The length of full hematological adaptation can be approximated by multiplying the altitude in kilometres by 11.4 days. For example, to adapt to 4,000 metres (13,000 ft) of altitude would require 45.6 days.

The upper altitude limit of this linear relationship has not been fully established. Even when acclimatized, prolonged exposure to high altitude can interfere with pregnancy and cause intrauterine growth restriction or pre-eclampsia, High altitude causes decreased blood flow to the placenta, even in acclimatized women, which interferes with fetal growth. Consequently, children born at high-altitudes are found to be born shorter on average than children born at sea level.

Adaptation

High-altitude adaptation in humans

It is estimated that 81.6 million people live at elevations above 2,500 metres (8,200 ft) Genetic changes have been detected in high-altitude population groups in Tibet in Asia, the Andes of the Americas, and the Amhara of Ethiopia. This adaptation means Irreversible, long-term physiological responses to high-altitude environments, associated with heritable behavioural and genetic changes. The Indigenous inhabitants of these regions thrive well in the highest parts of the world. These humans have undergone extensive physiological and genetic changes, particularly in the regulatory systems of oxygen respiration and blood circulation, when compared to the general lowland population.

Compared with acclimatized newcomers, native Amhara, Andean and Himalayan populations have better oxygenation at birth, enlarged lung volumes throughout life, and a higher capacity for exercise. Tibetans demonstrate a sustained increase in cerebral blood flow, elevated resting ventilation, lower hemoglobin concentration (at elevations below 4000 metres), and less susceptibility to chronic mountain sickness (CMS)., Andeans possess a similar suite of adaptations but exhibit elevated hemoglobin concentration and a normal resting ventilation. These adaptations may reflect the longer history of high altitude habitation in these regions. A lower mortality rate from cardiovascular disease is observed for residents at higher altitudes, Similarly, a dose-response relationship exists between increasing elevation and decreasing obesity prevalence in the United States. This is not explained by migration alone. On the other hand, people living at higher elevations also have a higher rate of suicide in the United States. The correlation between elevation and suicide risk was present even when the researchers control for known suicide risk factors, Including age, gender, race, and income. Research has also indicated that oxygen levels are unlikely to be a factor, considering that there is no indication of increased mood disturbances at high altitude in those with sleep apnea or in heavy smokers at high. altitude. The cause for the increased suicide risk is as yet unknown.

Mitigation

High altitude breathing apparatus

Supplementary oxygen Mitigation may be by supplementary oxygen, pressurisation of the habitat or environmental protection suit, or a combination of both. In all cases the critical effect is the raising of oxygen partial pressure in the breathing gas, Room air at altitude can be enriched with oxygen without introducing an unacceptable fire hazard. At an altitude of 8000 m the equivalent altitude in terms of oxygen partial pressure can be reduced to below 4000 m without increasing the fire hazard beyond that of normal sea level atmospheric air. In practice this can be done using oxygen concentrators.

Other hazards

Almospheric temperature

The ambient air temperature is predictably affected by altitude, and this also has physiological effects on people exposed to high altitudes. The temperature effects and their mitigation are not inherently different from temperature effects from other causes, but the effects of temperature and pressure are cumulative., The temperature of the atmosphere decreases by a lapse rate, mostly caused by convection and the adiabatic expansion of air with decreasing pressure. At the peak of Mount Everest, the average summer temperature is -19 °C (-2°F) and the average winter temperature is -36 °C (-33 °F). At such low temperatures, frostbite and hypothermia become risks to humans. Frostbite is a skin injury that occurs when exposed to extreme low temperatures, causing the freezing of the skin or other tissues, commonly affecting the fingers, toes, nose, ears, cheeks and chin areas. Hypothermia is defined as a body core temperature below 35.0 °C (95.0 °F) in humans. Symptoms range from shivering and mental confusion, to hallucinations and cardiac arrest., In addition to cold injuries, breathing cold air can cause dehydration, because the air is warmed to body temperature and humidified from body moisture, There is also a higher risk of sunburn due to the reduced blocking of ultraviolet by the thinner atmosphere The amount of UVA increases approximately 9% with every increase of altitude by 1,000 metres (3,300 ft) Symptoms of sunburn include red or reddish skin that is hot to the touch or painful, general fatigue, and mild dizziness. Other symptoms include blistering, peeling skin, swelling, itching, and nausea.

Athletic performance

For athletes, high altitude produces two contradictory effects on performance. For explosive events (sprints up to 400 metres, long jump, triple jump) the reduction in atmospheric pressure means there is less resistance from the atmosphere and the athlete's performance will generally be better at high altitude. For endurance events (races of 800 metres or more), the predominant effect is the reduction in oxygen, which generally reduces the athlete's performance at high altitude. One way to gauge this reduction is by monitoring VO2max, a measurement of the maximum capacity of an individual to utilize O2 during strenuous exercise. For an unacclimated individual, VO2max begins to decrease significantly at moderate elevation, starting at 1,500 metres and dropping 8 to 11 percent for every additional 1000 metres.

Explosive events

Sports organizations acknowledge the effects of altitude on performance: for example, the governing body for the sport of athletics, World Athletics, has ruled that performances achieved at an altitude greater than 1,000 metres will be approved for world record purposes, but carry the notation of "A" to denote they were set at altitude. The 1968 Summer Olympics were held at altitude in Mexico City. The world records in most short sprint and jump records were broken there. Other records were also set at altitude in anticipation of those Olympics. Bob Beamon's record in the long jump held for almost 23 years and has only been beaten once without altitude or wind assistance. Many of the other records set at Mexico City were later surpassed by marks set at altitude., An elite athletics meeting was held annually in Sestriere, Italy, from 1988 to 1996, and again in 2004. The advantage of its high altitude in sprinting and jumping events held out hope of world records, with sponsor Ferrari offering a car as a bonus. One record was set, in the men's pole vault by Sergey Bubka in 1994 The men's and women's records in long jump were also beaten, but wind assisted.

Endurance events

Altitude training

Athletes can also take advantage of altitude acclimatization to increase their performance. The same changes that help the body cope with high altitude increase performance back at sea level. However, this may not always be the case. Any positive. acclimatization effects may be negated by a de-training effect as the athletes are usually not able to exercise with as much intensity at high altitudes compared to sea level. This conundrum led to the development of the altitude training modality known as "Live-High, Train-Low", whereby the athlete spends many hours a day resting and sleeping at one (high) altitude, but performs a significant portion of their training, possibly all of it, at another (lower) altitude. A series of studies conducted in Utah in the late 1990s showed significant performance gains in athletes who followed such a protocol for several weeks. Another study from 2006 has shown performance gains from merely performing some exercising sessions at high altitude, yet living at sea level. The performance-enhancing effect of altitude training could be due to increased red blood cell count, 65 more efficient training, or changes in muscle physiology. In 2007, FIFA issued a short-lived moratorium on international football matches held at more than 2,500 metres above sea level, effectively barring select stadiums in Bolivia, Colombia, and Ecuador from hosting World Cup qualifiers, including their capital cities. In their ruling, FIFA's executive committee specifically cited what they believed to be an unfair advantage possessed by home teams acclimated to the elevation. The ban was reversed in 2008.

The Martian atmosphere extends approximately 160 kilometers above the surface, but the outermost, extremely thin layer (exosphere) can extend as far as 1,000 kilometers. However, the Martian atmosphere is about 100 times thinner than Earth's. It is primarily composed of carbon dioxide (95%), molecular nitrogen (2.85%), and argon (2%). It also contains small amounts of water vapor, oxygen, carbon monoxide, hydrogen, and inert gases. The Martian atmosphere is much thinner and colder than Earth's, with a maximum density of 20 g/m³ (approximately 2% of Earth's density) and temperatures typically below freezing to -60 degrees Celsius. The average surface pressure is approximately 610 Pascals (0.088 psi), which is 0.6% of Earth's surface pressure.

Mars' current thin atmosphere makes liquid water impossible on its surface, but several studies suggest that its atmosphere was much thicker in the past. Its density is higher during the spring and autumn, decreasing by 25% during the winter as carbon dioxide partially freezes at the poles. The maximum atmospheric density on Mars is equal to that found at an altitude of 35 km (22 mi) above Earth's surface and is approximately 0.020 kg/m³. The Martian atmosphere has lost mass into space since the planet's core began to slow its rotation, and gas leakage continues to this day. Mars is cooler than Earth because of its greater distance from the Sun. Because there is more sunlight, it receives more solar energy.

Less and with a lower effective temperature, which is located...At approximately 210 K (-63 °C; -82 °F) temperature.

The average radiation level on the Martian surface is only 215 K (-58 °C; -73 °F), which is comparable to Inner Antarctica.

Although the atmosphere of Mars consists of

Carbon dioxide is the main But the phenomenon

The greenhouse effect in Mars' atmosphere is much weaker than on Earth's: 5 °C (9.0 °F) on Mars compared to 33 °C (59 °F) on Earth. This is due to the much lower density of carbon dioxide, resulting in a less pronounced greenhouse effect. Furthermore, Mars' atmosphere contains far less water vapor than Earth's, and water vapor is another significant greenhouse effect factor. Daily temperatures in the lower atmosphere vary greatly due to its low thermal inertia, ranging from -75 °C (-103 °F) to near 0 °C (32 °F) near the surface in some areas. The temperature in the upper Martian atmosphere is also significantly lower than on Earth's due to the absence of stratospheric ozone and the effects of radiative cooling.

Carbon dioxide at higher altitudes

Carbon monoxide 0.0747% Water vapor 0.03% (variable).

Dust storms and vortices are common on Mars, sometimes observable with Earth telescopes, and in 2018 they were even visible to the naked eye as changes in the planet's color and brightness. Global dust storms (or planetary dust storms) occur on average every 5.5 Earth years (every 3 Martian year) on Mars and can pose a threat to Martian rover operations. However, the mechanisms responsible for the development of these large dust storms are not yet fully understood. It has been suggested that they may involve the gravitational influence of Mars' two moons, similar to the tides on Earth.

The Martian atmosphere is oxygen-rich. Photochemical reactions in the atmosphere tend to oxidize organic matter and convert it into carbon dioxide or carbon monoxide.

Although the most sensitive methane probe on the recently launched ExoMars Trace Gas Orbiter did not find methane throughout the Martian atmosphere, several previous missions and ground-based telescopes have detected unexpected levels of methane in the Martian atmosphere, which could be a sign of life on Mars. However, the interpretation of these measurements remains highly controversial and lacks scientific consensus. In its early history, the gases found on Mars generally contained fewer lighter, stable isotopes, indicating that the Martian atmosphere had undergone some form of mass selection throughout history. Scientists often rely on measurements of these isotopic compositions to reconstruct the conditions of Martian atmosphere in the past. While Mars and Earth have similar 12C/13C and 160/180 ratios, 14N is present in significantly lower amounts on Mars. It is believed that photosynthetic escape processes caused isotope splitting and resulted in significant nitrogen loss over geological time. Estimates suggest that the initial partial pressure of N₂ may have been as high as 30 hPa., Early hydrodynamic escape in Mars' history may explain the splitting of argon and xenon isotopes. In modern Mars, the atmosphere doesn't leak these two inert gases into space due to their massive mass. However, the abundance of hydrogen in the Martian atmosphere and the high flux of extreme UV radiation from the young Sun may have triggered hydrodynamic escape, pulling these heavier gases out. Hydrodynamic escape also contributes to carbon loss, and models suggest it's possible to lose 1,000 hPa (1 bar) of CO2 via hydrodynamic escape over one to ten million years under much more intense UV radiation from the Sun than on Mars.

Doctorate Degree (Ph.D) 🇹🇭

Surveyor / Recorder

By: Ratcharinda Teachaprasarn 🇹🇭

Location: Koh Lanta Island 🇹🇭

Saladan Subdistrict, Koh Lanta District, Krabi

Province, Thailand 🇹🇭

Compiled articles in English, Thai 🇹🇭

By: Ratcharinda Teachaprasarn 🇹🇭

Queen Klearmilly 8888 👑🇹🇭

Thailand 2026 🇹🇭

June 26, 2026, 01 : 34 a.m 🇹🇭

---------------+++

หมายเหตุ : ยานอวกาศไร้คนขับ (Uncrewed Spacecraft) หรือยานหุ่นยนต์ คือ ยานพาหนะที่ไม่มีมนุษย์, ควบคุมการบินด้วยระบบอัตโนมัติหรือกาควบคุมจากโลก ใช้สำรวจอวกาศระยะไกล, เช่น จักวาลอันไกลโพ้นที่มนุษย์ไม่สามารถเดินทางไปถึง และดาวเคราะห์ต่างๆที่อยู่ในระบบสุริยะจักรวาล เพื่อหลีกเลี่ยงการปฏิบัติภารกิจที่เสี่ยงภัย เป็นต้น.

ผลกระทบของระดับความสูงต่อมนุษย์

(Effects of high altitude on humans)

ผลกระทบของระดับความสูงต่อมนุษย์ส่วนใหญ่เป็นผลมาจากการลดลงของความดันย่อยของออกซิเจนในบรรยากาศ ปัญหาทางการแพทย์ที่เป็นผลโดยตรงจากระดับความสูงเกิดจากความดันย่อยของออกซิเจนที่หายใจเข้าไปต่ำ ซึ่งเกิดจากความดันบรรยากาศที่ลดลง และสัดส่วนของก๊าซออกซิเจนในอากาศคงที่ในช่วงความสูงที่มนุษย์สามารถอยู่รอดได้ผลกระทบสำคัญอีกประการหนึ่งของระดับความสูงคือ อุณหภูมิแวดล้อมที่ต่ำลง.

ความอิ่มตัวของออกซิเจนในฮีโมโกลบินเป็นตัวกำหนดปริมาณออกซิเจนในเลือด

(The oxygen saturation of hemoglobin determines the content of oxygen in blood)

เมื่อร่างกายมนุษย์ขึ้นไปถึงระดับความสูงประมาณ 2,100 เมตร (6,900 ฟุต) เหนือระดับน้ำทะเล ความอิ่มตัวของออกซิฮีโมโกลบินจะเริ่มลดลงอย่างรวดเร็ว อย่างไรก็ตาม ร่างกายมนุษย์มีการปรับตัวทั้งในระยะสั้นและระยะยาวต่อระดับความสูง ซึ่งช่วยให้สามารถชดเชยการขาดออกซิเจนได้บางส่วน

ระดับการปรับตัวนั้นมีขีดจำกัด นักปีนเขามักเรียกความสูงเหนือระดับ 8,000 เมตร (26,000 ฟุต) ว่าเขตมรณะ ซึ่งโดยทั่วไปเชื่อกันว่าร่างกายมนุษย์ไม่สามารถปรับตัวได้ ที่ระดับความสูงสุดขั้ว ความดันบรรยากาศอาจลดลงต่ำกว่าความดันไอของน้ำที่อุณหภูมิร่างกาย ที่ระดับความสูงดังกล่าว แม้แต่ออกซิเจนบริสุทธิ์ที่ความดันบรรยากาศก็ไม่สามารถหล่อเลี้ยงชีวิตมนุษย์ได้ และจำเป็นต้องใช้ชุดกันความดัน การลดความดันอย่างรวดเร็วไปยังระดับดังกล่าว ความกดอากาศต่ำในระดับความสูงมากสามารถกระตุ้นให้เกิดสิ่งต่างๆ ได้

การตอบสนองทางสรีรวิทยาต่อระดับความสูง ได้แก่ การหายใจเร็วขึ้น เม็ดเลือดแดงมากขึ้น ความหนาแน่นของเส้นเลือดฝอยในกล้ามเนื้อเพิ่มขึ้น และการหดตัวของหลอดเลือดปอดเนื่องจากภาวะขาดออกซิเจน ซึ่งส่งผลให้เอนไซม์ออกซิเดชั่นภายในเซลล์เพิ่มขึ้น มีการตอบสนองต่อภาวะขาดออกซิเจนในระดับเซลล์หลายรูปแบบ ดังที่แสดงให้เห็นจากการค้นพบปัจจัยที่เหนี่ยวนำให้เกิดภาวะขาดออกซิเจน (HIFs) ซึ่งเป็นตัวกำหนดการตอบสนองโดยทั่วไปของร่างกายต่อการขาดออกซิเจน การทำงานของร่างกายในระดับความสูงจะไม่เป็นปกติ และหลักฐานยังแสดงให้เห็นถึงความบกพร่องของการทำงานทางด้านประสาทและจิตใจ ซึ่งเกี่ยวข้องกับอุบัติเหตุในการปีนเขาและการบิน.

วิธีการบรรเทาผลกระทบจากสภาพแวดล้อมบนที่สูง ได้แก่ การเพิ่มปริมาณออกซิเจนในอากาศหายใจ และ/หรือ การเพิ่มความดันในสภาพแวดล้อมที่ปิดมิดชิด ผลกระทบอื่นๆ จากที่สูง ได้แก่ อาการหนาวจัด ภาวะอุณหภูมิร่างกายต่ำกว่าปกติ ผิวไหม้จากแดด และภาวะขาดน้ำ ชาวทิเบต ชาวแอนเดียน และชาวอัมฮารา เป็นสามกลุ่มที่ปรับตัวเข้ากับที่สูงได้ค่อนข้างดี แต่แสดงลักษณะทางกายภาพที่แตกต่างกันอย่างเห็นได้ชัด ผลกระทบของความดันต่อระดับความสูง ร่างกายมนุษย์ทำงานได้ดีที่สุดที่ระดับน้ำทะเล ซึ่งความดันบรรยากาศอยู่ที่ 101,325 ปาสคาล หรือ 1013.25 มิลลิบาร์ (หรือ 1 บรรยากาศ ตามนิยาม) ความเข้มข้นของออกซิเจน (O2) ในอากาศที่ระดับน้ำทะเลคือ 20.9% ดังนั้นความดันย่อยของ O2 (pO2) จึงเท่ากับ 21.136 กิโลปาสคาล (158.53 มิลลิเมตรปรอท) ในบุคคลที่มีสุขภาพดี ความดันนี้จะอิ่มตัวฮีโมโกลบิน ซึ่งเป็นเม็ดสีแดงที่จับกับออกซิเจนในเม็ดเลือดแดง ความดันบรรยากาศลดลงตามสูตรบารอมิเตอร์เมื่อความสูงเพิ่มขึ้น ในขณะที่สัดส่วนของออกซิเจนยังคงที่จนถึงประมาณ 100 กิโลเมตร (62 ไมล์) ดังนั้น pO2 จึงลดลงตามความสูงเช่นกัน โดยจะมีค่าประมาณครึ่งหนึ่งของค่าที่ระดับน้ำทะเลที่ความสูง 5,000 เมตร (16,000 ฟุต) ซึ่งเป็นระดับความสูงของค่ายฐานเอเวอเรสต์ และเหลือเพียงหนึ่งในสามที่ความสูง 8,848 เมตร (29,029 ฟุต) ซึ่งเป็นยอดเขาเอเวอเรสต์ เมื่อ pO2 ลดลง ร่างกายจะตอบสนองด้วยการปรับตัวให้เข้ากับความสูง.

สมาคมการแพทย์บนภูเขานานาชาติได้กำหนดเขตความสูง 3 ระดับ ซึ่งสะท้อนถึงปริมาณออกซิเจนในบรรยากาศที่ลดลง: (The International Society for Mountain Medicine recognizes three altitude regions which reflect the lowered amount of oxygen in the atmosphere)

- ระดับความสูง 1,500-3,500 เมตร (4,900-11,500 ฟุต)

- ระดับความสูงที่สูงมาก = 3,500-5,500 เมตร (11,500-18,000 ฟุต)

- ระดับความสูงที่สูงมากเกิน 5,500 เมตร (18,000 ฟุต).

การเดินทางไปยังพื้นที่ที่มีระดับความสูงต่างกันเหล่านี้ อาจนำไปสู่ปัญหาสุขภาพ ตั้งแต่อาการเล็กน้อยของโรคแพ้ความสูงเฉียบพลัน ไปจนถึงภาวะปอดบวมจากความสูง (HAPE) และภาวะสมองบวมจากความสูง (HACE) ซึ่งอาจถึงแก่ชีวิตได้ ยิ่งระดับความสูงมากเท่าไร ความเสี่ยงก็ยิ่งมากขึ้นเท่านั้น แพทย์ประจำคณะสำรวจมักจะเตรียมยาเดกซาเมทาโซนไว้เพื่อรักษาอาการเหล่านี้ในพื้นที่ นอกจากนี้ งานวิจัยยังบ่งชี้ว่ามีความเสี่ยงสูงขึ้นที่จะเกิดความเสียหายต่อสมองอย่างถาวรในผู้ที่ปีนเขาขึ้นไปสูงกว่า 5,500 เมตร (18,045 ฟุต)

ผู้ที่ป่วยด้วยโรคแพ้ความสูงเฉียบพลันบางครั้งสามารถตรวจพบได้ก่อนที่อาการจะปรากฏขึ้น โดยสังเกตจากการเปลี่ยนแปลงของฮอร์โมนที่ควบคุมสมดุลของเหลวในร่างกาย ซึ่งควบคุมการเผาผลาญเกลือและน้ำ ผู้ที่มีแนวโน้มที่จะเกิดภาวะปอดบวมจากความสูง อาจมีปริมาณปัสสาวะลดลงก่อนที่อาการทางระบบหายใจจะปรากฏชัด มนุษย์สามารถอยู่รอดได้นานถึงสองปีที่ระดับความสูง 5,950 เมตร (19,520 ฟุต ความดันบรรยากาศ 475 มิลลิบาร์) ซึ่งเป็นระดับความสูงที่มนุษย์สามารถทนอยู่ได้อย่างถาวรที่สูงที่สุดเท่าที่บันทึกไว้ ชุมชนถาวรที่สูงที่สุดที่รู้จักกันคือ ลา รินโคนาดา ซึ่งตั้งอยู่ที่ระดับความสูง 5,100 เมตร (16,700 ฟุต) ที่ระดับความสูงเหนือ 7,500 เมตร (24,600 ฟุต ความดันบรรยากาศ 383 มิลลิบาร์) การนอนหลับจะทำได้ยากมาก การย่อยอาหารแทบเป็นไปไม่ได้ และความเสี่ยงต่อภาวะปอดบวมจากความสูง (HAPE) หรือภาวะสมองขาดเลือดจากความสูง (HACE) จะเพิ่มขึ้นอย่างมาก.

โซนมรณะ

(Death zone)

เขตมรณะในการปีนเขา (เดิมเรียกว่าเขตอันตราย) ถูกคิดค้นขึ้นครั้งแรกในปี 1953 โดยเอ็ดวาร์ด วิสส์-ดูนันต์ (Edouard Wyss-Dunant) แพทย์และนักปีนเขาชาวสวิส หมายถึงระดับความสูงที่เกินกว่าจุดหนึ่งซึ่งปริมาณออกซิเจนไม่เพียงพอต่อการดำรงชีวิตของมนุษย์เป็นเวลานาน จุดนี้โดยทั่วไปกำหนดไว้ที่ 8,000 เมตร (26,000 ฟุต ความดันบรรยากาศน้อยกว่า 356 มิลลิบาร์) ยอดเขาทั้ง 14 แห่งในเขตมรณะที่สูงกว่า 8,000 เมตร ซึ่งเรียกว่ายอดเขาแปดพันเมตร ตั้งอยู่ในเทือกเขาหิมาลัย (The Himalaya) และคาราโครัม เทือกเขา (Karakoram mountain ranges).

มีผู้เสียชีวิตจำนวนมากในพื้นที่สูง

การปีนเขาอาจได้รับอันตรายจากผลกระทบของเขตมรณะ ไม่ว่าจะเป็นโดยตรงจากการสูญเสียการทำงานของอวัยวะสำคัญ หรือโดยอ้อมจากการตัดสินใจผิดพลาดภายใต้ความเครียดหรือความอ่อนแอทางร่างกายที่นำไปสู่อุบัติเหตุ ในเขตมรณะ ร่างกายมนุษย์ไม่สามารถปรับตัวได้ การอยู่ในเขตมรณะเป็นเวลานานโดยปราศจากออกซิเจนเสริมจะส่งผลให้การทำงานของร่างกายเสื่อมลง หมดสติ และในที่สุดก็เสียชีวิต ที่ระดับความสูง 19,000 เมตร (63,000 ฟุต) ความดันบรรยากาศต่ำมากพอที่น้ำจะเดือดที่อุณหภูมิปกติของร่างกายมนุษย์ ระดับความสูงนี้เรียกว่า "ขีดจำกัดอาร์มสตรอง" (The Armstrong limit) การสัมผัสกับความดันต่ำกว่าขีดจำกัดนี้จะส่งผลให้หมดสติอย่างรวดเร็ว ตามมาด้วยการเปลี่ยนแปลงของการทำงานของระบบหัวใจและหลอดเลือดและระบบประสาท และในที่สุดก็เสียชีวิต เว้นแต่จะมีการควบคุมความดัน จะทำให้หมดสติอย่างรวดเร็ว ตามมาด้วยการเปลี่ยนแปลงของระบบหัวใจและหลอดเลือดและระบบประสาท และในที่สุดก็จะเสียชีวิต เว้นแต่จะมีการปรับความดันกลับคืนภายใน 60-90 วินาที แม้จะต่ำกว่าขีดจำกัดของอาร์มสตรอง การลดลงอย่างฉับพลันของความดันบรรยากาศก็อาจทำให้เกิดฟองก๊าซในเส้นเลือดและโรคจากการลดความดันได้ การเปลี่ยนแปลงอย่างกะทันหันจากความดันระดับน้ำทะเลไปสู่ความดันต่ำถึงระดับ 5,500 เมตร (18,000 ฟุต) ก็สามารถทำให้เกิดโรคจากการลดความดันเนื่องจากความสูงได้ เคยชินกับสภาพแวดล้อม ร่างกายมนุษย์สามารถปรับตัวให้เข้ากับระดับความสูงได้ทั้งในระยะสั้นและระยะยาว ในระยะสั้น ที่ระดับความสูงนั้น การขาดออกซิเจนจะถูกตรวจจับโดยตัวรับออกซิเจนในหลอดเลือดแดงใหญ่ ซึ่งทำให้การหายใจลึกและเร็วขึ้น (หายใจเร็วเกินไป) อย่างไรก็ตาม การหายใจเร็วเกินไปยังก่อให้เกิดผลเสียคือภาวะด่างในระบบทางเดินหายใจ ซึ่งยับยั้งศูนย์ควบคุมการหายใจไม่ให้เพิ่มอัตราการหายใจได้มากเท่าที่จำเป็น ความไม่สามารถเพิ่มอัตราการหายใจอาจเกิดจากการตอบสนองของตัวรับออกซิเจนในหลอดเลือดแดงใหญ่ไม่เพียงพอ หรือโรคปอดหรือไต นอกจากนี้ ที่ระดับความสูง หัวใจจะเต้นเร็วขึ้น ปริมาตรเลือดที่สูบฉีดออกจากหัวใจต่อครั้งลดลงเล็กน้อย และการทำงานของร่างกายที่ไม่จำเป็นจะถูกยับยั้ง ส่งผลให้ประสิทธิภาพการย่อยอาหารลดลง (เนื่องจากร่างกายยับยั้งระบบย่อยอาหารเพื่อไปกระตุ้นการเผาผลาญ) (As the body suppresses the digestive system in favor of increasing Its cardiopulmonary reserves).

การปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมอย่างสมบูรณ์ต้องใช้เวลาหลายวันหรือหลายสัปดาห์ ร่างกายจะค่อยๆ ชดเชยภาวะด่างในระบบทางเดินหายใจโดยการขับไบคาร์บอเนตออกทางไต ทำให้หายใจได้อย่างเพียงพอและได้รับออกซิเจนโดยไม่เสี่ยงต่อภาวะด่าง กระบวนการนี้ใช้เวลาประมาณสี่วันในระดับความสูงใดๆ และสามารถเร่งได้ด้วยยาเช่นอะเซตาโซลาไมด์ ในที่สุด ร่างกายจะเกิดการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยา เช่น การผลิตแลคเตทลดลง (เนื่องจากการสลายกลูโคสลดลงทำให้ปริมาณแลคเตทที่เกิดขึ้นลดลง) ปริมาตรพลาสมาลดลง ฮีมาโตคริตเพิ่มขึ้น (ภาวะเม็ดเลือดแดงมากเกินไป) มวลเม็ดเลือดแดงเพิ่มขึ้น ความเข้มข้นของเส้นเลือดฝอยในเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อโครงร่างสูงขึ้น ไมโอโกลบินเพิ่มขึ้น ไมโทคอนเดรียเพิ่มขึ้น ความเข้มข้นของเอนไซม์แอโรบิกเพิ่มขึ้น 2,3-BPG เพิ่มขึ้น การหดตัวของหลอดเลือดปอดเนื่องจากภาวะขาดออกซิเจน และภาวะหัวใจห้องขวาโต ความดันในหลอดเลือดแดงปอดเพิ่มขึ้นเพื่อพยายามส่งออกซิเจนไปยังเลือดให้มากขึ้น.

การปรับตัวทางโลหิตวิทยาอย่างสมบูรณ์ต่อระดับสูง

(Full hematological adaptation to high)

การปรับตัวให้เข้ากับระดับความสูงที่เหมาะสมจะเกิดขึ้นเมื่อการเพิ่มขึ้นของเม็ดเลือดแดงถึงจุดคงที่และหยุดลง ระยะเวลาในการปรับตัวทางโลหิตวิทยาอย่างสมบูรณ์สามารถประมาณได้โดยการคูณระดับความสูงเป็นกิโลเมตรด้วย 11.4 วัน ตัวอย่างเช่น การปรับตัวให้เข้ากับระดับความสูง 4,000 เมตร (13,000 ฟุต) จะต้องใช้เวลา 45.6 วัน

ขีดจำกัดความสูงสูงสุดของความสัมพันธ์เชิงเส้นนี้

ยังไม่ได้รับการกำหนดอย่างแน่ชัด

แม้ว่าจะปรับตัวได้แล้ว การอยู่ในที่สูงเป็นเวลานานอาจส่งผลกระทบต่อการตั้งครรภ์และทำให้เกิดภาวะทารกในครรภ์เจริญเติบโตช้าหรือภาวะครรภ์เป็นพิษได้ ที่สูงทำให้การไหลเวียนของเลือดไปเลี้ยงรกน้อยลง แม้ในสตรีที่ปรับตัวได้แล้ว ซึ่งส่งผลเสียต่อการเจริญเติบโตของทารกในครรภ์

ดังนั้น จึงพบว่าเด็กที่เกิดในพื้นที่สูงมีส่วนสูงเฉลี่ยน้อยกว่าเด็กที่เกิดในระดับน้ำทะเล.

การปรับตัว

(Adaptation)

การปรับตัวของมนุษย์ในที่สูง มีการประมาณการว่ามีประชากร 81.6 ล้านคนอาศัยอยู่ในพื้นที่สูงกว่า 2,500 เมตร (8,200 ฟุต) มีการตรวจพบการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมในกลุ่มประชากรที่อาศัยอยู่ในที่สูง เช่น ทิเบตในเอเชีย เทือกเขาแอนดีสในทวีปอเมริกา และชาวอัมฮาราในเอธิโอเปีย การปรับตัวนี้หมายถึงการตอบสนองทางสรีรวิทยาในระยะยาวที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ต่อสภาพแวดล้อมในที่สูง ซึ่งเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงทางพฤติกรรมและพันธุกรรมที่ถ่ายทอดได้ ชนพื้นเมืองในภูมิภาคเหล่านี้สามารถดำรงชีวิตได้ดีในพื้นที่สูงที่สุดของโลก มนุษย์เหล่านี้ได้ผ่านการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยาและพันธุกรรมอย่างกว้างขวาง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบควบคุมการหายใจด้วยออกซิเจนและการไหลเวียนโลหิต เมื่อเปรียบเทียบกับประชากรทั่วไปที่อาศัยอยู่ในที่ราบต่ำเมื่อเปรียบเทียบกับผู้มาใหม่ที่ปรับตัวเข้ากับสภาพแวดล้อมแล้ว ประชากรพื้นเมืองชาวอัมฮารา ชาวแอนเดียน และชาวหิมาลัย มีการรับออกซิเจนที่ดีกว่าตั้งแต่แรกเกิด มีปริมาตรปอดที่ใหญ่ขึ้นตลอดช่วงชีวิต และมีความสามารถในการออกกำลังกายสูงกว่า

ชาวทิเบต แสดงให้เห็นถึงการเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องของปริมาณเลือดที่ไหลเวียนในสมอง การหายใจขณะพักที่สูงขึ้น ความเข้มข้นของฮีโมโกลบินที่ต่ำลง (ที่ระดับความสูงต่ำกว่า 4,000 เมตร) และความเสี่ยงต่อโรคแพ้ความสูงเรื้อรัง (CMS) ที่ลดลง ในขณะที่ชาวแอนเดียนมีลักษณะการปรับตัวที่คล้ายคลึงกัน แต่มีความเข้มข้นของฮีโมโกลบินที่สูงขึ้นและการหายใจขณะพักปกติ การปรับตัวเหล่านี้อาจสะท้อนถึงประวัติศาสตร์อันยาวนานของการอาศัยอยู่ในที่สูงในภูมิภาคเหล่านี้ พบว่าอัตราการเสียชีวิตจากโรคหัวใจและหลอดเลือดต่ำกว่าในผู้ที่อาศัยอยู่ในพื้นที่สูง ในทำนองเดียวกัน มีความสัมพันธ์แบบปริมาณต่อการตอบสนองระหว่างระดับความสูงที่เพิ่มขึ้นกับการลดลงของโรคอ้วนในสหรัฐอเมริกา ซึ่งไม่สามารถอธิบายได้ด้วยการย้ายถิ่นฐานเพียงอย่างเดียว ในทางกลับกัน ผู้ที่อาศัยอยู่ในพื้นที่สูงก็มีอัตราการฆ่าตัวตายสูงกว่าในสหรัฐอเมริกา ความสัมพันธ์ระหว่างระดับความสูงและความเสี่ยงต่อการฆ่าตัวตายยังคงมีอยู่แม้ว่านักวิจัยจะควบคุมปัจจัยเสี่ยงต่อการฆ่าตัวตายที่ทราบกันดีอยู่แล้ว เช่น อายุ เพศ เชื้อชาติ และรายได้ งานวิจัยยังชี้ให้เห็นว่าระดับออกซิเจนไม่น่าจะเป็นปัจจัย เนื่องจากไม่มีข้อบ่งชี้ว่าความผิดปกติทางอารมณ์เพิ่มขึ้นในที่สูงในผู้ที่มีภาวะหยุดหายใจขณะหลับหรือในผู้ที่สูบบุหรี่จัดในที่สูง สาเหตุของความเสี่ยงต่อการฆ่าตัวตายที่เพิ่มขึ้นยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด.

การบรรเทาผลกระทบ

(Mitigation)

เครื่องช่วยหายใจในที่สูง

(High altitude breathing apparatus)

ออกซิเจนเสริม

(Supplementary oxygen)

การบรรเทาความเสี่ยงอาจทำได้โดยการเสริมออกซิเจน การเพิ่มความดันในที่อยู่อาศัย หรือการใช้ชุดป้องกันสภาพแวดล้อม หรือการผสมผสานทั้งสองอย่าง ในทุกกรณี ผลกระทบที่สำคัญคือการเพิ่มความดันย่อยของออกซิเจนในก๊าซหายใจ อากาศในห้องที่ระดับความสูงสามารถเพิ่มปริมาณออกซิเจนได้โดยไม่ก่อให้เกิดอันตรายจากไฟไหม้ที่ยอมรับไม่ได้ ที่ระดับความสูง 8,000 เมตร ระดับความสูงเทียบเท่าในแง่ของความดันย่อยของออกซิเจนสามารถลดลงเหลือต่ำกว่า 4,000 เมตรได้โดยไม่เพิ่มอันตรายจากไฟไหม้เกินกว่าอากาศในบรรยากาศระดับน้ำทะเลปกติ ในทางปฏิบัติสามารถทำได้โดยใช้เครื่องผลิตออกซิเจน.

อันตรายอื่นๆ

(Other hazards)

อุณหภูมิอัลโมสเฟียร์

(Almospheric temperature)

อุณหภูมิอากาศโดยรอบย่อมได้รับผลกระทบจากระดับความสูง และสิ่งนี้ก็ส่งผลกระทบทางสรีรวิทยาต่อผู้ที่อยู่ในที่สูงด้วย ผลกระทบจากอุณหภูมิและการบรรเทาผลกระทบนั้นไม่ได้แตกต่างจากผลกระทบจากอุณหภูมิที่เกิดจากสาเหตุอื่นๆ มากนัก แต่ผลกระทบจากอุณหภูมิและความดันนั้นจะสะสมกัน

อุณหภูมิของชั้นบรรยากาศลดลงตามอัตราการลดลงของอุณหภูมิ (lapse rate) ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากการพาความร้อนและการขยายตัวแบบอะเดียแบติกของอากาศเมื่อความดันลดลง ที่ยอดเขาเอเวอเรสต์ อุณหภูมิเฉลี่ยในฤดูร้อนอยู่ที่ -19 องศาเซลเซียส (-2 องศาฟาเรนไฮต์) และอุณหภูมิเฉลี่ยในฤดูหนาวอยู่ที่ -36 องศาเซลเซียส (-33 องศาฟาเรนไฮต์) -36 °C (-33 °F). ที่อุณหภูมิต่ำเช่นนี้ อาจเกิดอาการหนาวจัดจนเนื้อเยื่อตายได้ และ ภาวะอุณหภูมิร่างกายต่ำกว่าปกติเป็นอันตรายต่อมนุษย์อาการหนาวจัดจนเนื้อเยื่อตาย (Frostbite) คือการบาดเจ็บที่ผิวหนังซึ่งเกิดขึ้นเมื่อสัมผัสกับอุณหภูมิต่ำมาก ทำให้ผิวหนังหรือเนื้อเยื่ออื่นๆ แข็งตัว มักเกิดขึ้นที่นิ้วมือ นิ้วเท้า จมูก หู แก้ม และคาง ภาวะอุณหภูมิร่างกายต่ำกว่าปกติ (Hypothermia) หมายถึงอุณหภูมิแกนกลางของร่างกายต่ำกว่า 35.0 องศาเซลเซียส (95.0 องศาฟาเรนไฮต์) ในมนุษย์ อาการมีตั้งแต่ตัวสั่นและสับสนทางจิตใจ ไปจนถึงภาพหลอนและหัวใจหยุดเต้น นอกจากอาการบาดเจ็บจากความเย็นแล้ว การหายใจเอาอากาศเย็นเข้าไปอาจทำให้เกิดภาวะขาดน้ำได้ เนื่องจากอากาศจะถูกทำให้ร้อนขึ้นจนถึงอุณหภูมิร่างกายและมีความชื้นจากความชื้นในร่างกาย นอกจากนี้ยังมีความเสี่ยงต่อการถูกแดดเผามากขึ้นเนื่องจากชั้นบรรยากาศที่บางลงช่วยลดการป้องกันรังสีอัลตราไวโอเลต ปริมาณรังสี UVA จะเพิ่มขึ้นประมาณ 9% ทุกๆ ความสูงที่เพิ่มขึ้น 1,000 เมตร หรือ 3,300 ฟุต (3,300 ft)อาการของผิวไหม้แดด ได้แก่ ผิวหนังแดงหรือแดงอมส้มที่ร้อนเมื่อสัมผัสหรือเจ็บปวด อ่อนเพลีย และเวียนศีรษะเล็กน้อย อาการอื่นๆ ได้แก่ ผิวหนังพุพอง ลอก บวม คัน และคลื่นไส้.

ประสิทธิภาพการกีฬา

(Athletic performance)

สำหรับนักกีฬา ระดับความสูงมีผลกระทบต่อประสิทธิภาพการแข่งขันในสองด้านที่ขัดแย้งกัน สำหรับกีฬาที่ต้องใช้แรงระเบิด (วิ่งระยะสั้นไม่เกิน 400 เมตร กระโดดไกล กระโดดสามจังหวะ) การลดลงของความดันบรรยากาศหมายความว่ามีแรงต้านจากบรรยากาศน้อยลง และโดยทั่วไปแล้วประสิทธิภาพของนักกีฬาจะดีขึ้นในระดับความสูง สำหรับกีฬาประเภทความอดทน (วิ่งระยะ 800 เมตรขึ้นไป) ผลกระทบหลักคือการลดลงของออกซิเจน ซึ่งโดยทั่วไปจะลดประสิทธิภาพของนักกีฬาในระดับความสูง วิธีหนึ่งในการวัดการลดลงนี้คือการตรวจสอบ VO2max ซึ่งเป็นการวัดความสามารถสูงสุดของแต่ละบุคคลในการใช้ออกซิเจนระหว่างการออกกำลังกายอย่างหนัก สำหรับบุคคลที่ไม่ปรับตัวเข้ากับระดับความสูง VO2max จะเริ่มลดลงอย่างมีนัยสำคัญที่ระดับความสูงปานกลาง โดยเริ่มที่ 1,500 เมตร และลดลง 8 ถึง 11 เปอร์เซ็นต์ทุกๆ ระดับความสูงที่เพิ่มขึ้น.

เหตุการณ์ระเบิด

(Explosive events)

องค์กรกีฬาต่าง ๆ ตระหนักถึงผลกระทบของระดับความสูงต่อประสิทธิภาพการแข่งขัน ตัวอย่างเช่น สหพันธ์กรีฑาโลก (World Athletics) ได้กำหนดว่า ผลงานที่ทำได้ในระดับความสูงมากกว่า 1,000 เมตร จะได้รับการอนุมัติสำหรับการบันทึกสถิติโลก แต่จะต้องมีสัญลักษณ์ "A" กำกับไว้เพื่อบ่งบอกว่าผลงานนั้นทำได้ในระดับความสูงดังกล่าว การแข่งขันกีฬาโอลิมปิกฤดูร้อนปี 1968 จัดขึ้นในระดับความสูงที่เมืองเม็กซิโกซิตี้ สถิติโลกในประเภทวิ่งระยะสั้นและกระโดดส่วนใหญ่ถูกทำลายที่นั่น นอกจากนี้ยังมีการทำลายสถิติอื่น ๆ ในระดับความสูงเพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการแข่งขันโอลิมปิกครั้งนั้น สถิติการกระโดดไกลของบ็อบ บีมอน (Bob Beamon's) คงอยู่เกือบ 23 ปี และถูกทำลายเพียงครั้งเดียวเท่านั้นโดยไม่มีระดับความสูงหรือความช่วยเหลือจากลม สถิติอื่น ๆ อีกมากมายที่ทำได้ในเมืองเม็กซิโกซิตี้ ต่อมาถูกทำลายโดยสถิติที่ทำได้ในระดับความสูง มีการจัดการแข่งขันกรีฑาระดับสูงเป็นประจำทุกปีที่เมืองเซสทรีเอเร ประเทศอิตาลี ตั้งแต่ปี 1988 ถึง 1996 และอีกครั้งในปี 2004 ข้อได้เปรียบของระดับความสูงในการวิ่งและกระโดดทำให้เกิดความหวังที่จะมีการทำลายสถิติโลก โดยมีเฟอร์รารีเป็นสปอนเซอร์เสนอรถยนต์เป็นของรางวัล สถิติหนึ่งถูกทำลายในการกระโดดค้ำถ่อชายโดยเซอร์เกย์ บับกาในปี 1994 สถิติกระโดดไกลชายและหญิงก็ถูกทำลายเช่นกัน แต่เป็นการทำลายสถิติโดยมีลมช่วย.

เหตุการณ์ความอดทน

(Endurance events)

การฝึกระดับความสูง

(Altitude training)

นักกีฬาสามารถใช้ประโยชน์จากการปรับตัวให้เข้ากับระดับความสูงเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพได้เช่นกัน การเปลี่ยนแปลงแบบเดียวกันที่ช่วยให้ร่างกายรับมือกับระดับความสูงได้ จะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพเมื่อกลับมาฝึกซ้อมที่ระดับน้ำทะเล อย่างไรก็ตาม นี่อาจไม่ใช่กรณีเสมอไป ผลดีจากการปรับตัวอาจถูกหักล้างด้วยผลกระทบจากการลดความเข้มข้นของการฝึกซ้อม เนื่องจากนักกีฬามักไม่สามารถออกกำลังกายด้วยความเข้มข้นมากเท่ากับที่ระดับน้ำทะเล ปัญหาดังกล่าวจึงนำไปสู่การพัฒนารูปแบบการฝึกซ้อมในระดับความสูงที่เรียกว่า "อยู่สูง ฝึกซ้อมต่ำ" (Live-High, Train-Low) ซึ่งนักกีฬาจะใช้เวลาหลายชั่วโมงต่อวันพักผ่อนและนอนหลับในระดับความสูงหนึ่ง (สูง) แต่ทำการฝึกซ้อมส่วนใหญ่ หรืออาจทั้งหมด ในระดับความสูงอื่น (ต่ำกว่า)

การศึกษาหลายชุดที่ดำเนินการในรัฐยูทาห์ในช่วงปลายทศวรรษ 1990 แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นอย่างมีนัยสำคัญในนักกีฬาที่ปฏิบัติตามโปรโตคอลดังกล่าวเป็นเวลาหลายสัปดาห์ การศึกษาอีกชิ้นหนึ่งจากปี 2006 แสดงให้เห็นถึงประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นจากการออกกำลังกายเพียงบางส่วนที่ระดับความสูง แต่พักอาศัยอยู่ที่ระดับน้ำทะเล

ไม่ให้เป็นเจ้าภาพจัดการแข่งขันฟุตบอลโลกรอบคัดเลือก รวมถึงเมืองหลวงของประเทศเหล่านั้นด้วย ในคำตัดสินของคณะกรรมการบริหารของฟีฟ่า พวกเขาระบุอย่างชัดเจนถึงสิ่งที่พวกเขาเชื่อว่าเป็นความได้เปรียบที่ไม่เป็นธรรมของทีมเจ้าบ้านที่ปรับตัวเข้ากับระดับความสูงแล้ว คำสั่งห้ามดังกล่าวถูกยกเลิกในปี พ.ศ 2551 ผลดีของการฝึกซ้อมในที่สูงอาจเกิดจากการเพิ่มจำนวนเม็ดเลือดแดง การฝึกซ้อมที่มีประสิทธิภาพมากขึ้น หรือการเปลี่ยนแปลงทางสรีรวิทยาของกล้ามเนื้อ ในปี 2550 ฟีฟ่าได้ออกคำสั่งระงับการแข่งขันฟุตบอลระดับนานาชาติที่จัดขึ้นในระดับความสูงมากกว่า 2,500 เมตรเหนือระดับน้ำทะเลเป็นการชั่วคราว ซึ่งมีผลเป็นการห้ามสนามกีฬาบางแห่งในโบลิเวีย โคลอมเบีย และเอกวาดอร์.

ชั้นบรรยากาศของดาวอังคารแผ่ขึ้นไปจากพื้นผิว ประมาณ 160 กิโลเมตร แต่บรรยากาศชั้นนอกสุด ที่มีอนุภาคเบาบางมาก (Exosphere) อาจขยาย ออกไปได้ไกลถึง 1,000 กิโลเมตร อย่างไรก็ตาม บรรยากาศของดาวอังคารนั้นเบาบางกว่าโลก

ประมาณ 100 เท่า

บรรยากาศของดาวอังคารประกอบด้วยคาร์บอนไดออกไซด์เป็นหลัก (95%)

ไนโตรเจนโมเลกุล (2.85%)

อาร์กอน (2%) นอกจากนี้ยังมีไอน้ำ ออกซิเจน คาร์บอนมอนอกไซด์ ไฮโดรเจน และก๊าซเฉื่อยในปริมาณเล็กน้อย บรรยากาศของดาวอังคารบางกว่าและเย็นกว่าโลกมาก โดยมีความหนาแน่นสูงสุด 20 กรัม/ลบ.ม. (ประมาณ 2% ของค่าความหนาแน่นของโลก) และอุณหภูมิโดยทั่วไปต่ำกว่าศูนย์ถึง -60 องศาเซลเซียส ความดันพื้นผิวเฉลี่ยอยู่ที่ประมาณ 610 ปาสคาล (0.088 psi) ซึ่งคิดเป็น 0.6% ของค่าความดันพื้นผิวของโลก ชั้นบรรยากาศของดาวอังคารที่บางในปัจจุบันทำให้ไม่สามารถมีน้ำเหลวอยู่บนพื้นผิวของดาวอังคารได้ แต่การศึกษาหลายชิ้นชี้ให้เห็นว่าชั้นบรรยากาศของดาวอังคารเคยหนากว่ามากในอดีต ความหนาแน่นที่สูงขึ้นในช่วงฤดูใบไม้ผลิและฤดูใบไม้ร่วงจะลดลง 25% ในช่วงฤดูหนาวเมื่อคาร์บอนไดออกไซด์แข็งตัวบางส่วนที่ขั้วโลก ความหนาแน่นของชั้นบรรยากาศสูงสุดบนดาวอังคารเท่ากับความหนาแน่นที่พบที่ระดับความสูง 35 กม. (22 ไมล์) เหนือพื้นผิวโลก และมีค่าเท่ากับ 0.020 กก./ลบ.ม. ชั้นบรรยากาศของดาวอังคารสูญเสียมวลไปในอวกาศนับตั้งแต่แกนกลางของดาวเคราะห์หมุนช้าลง และการรั่วไหลของก๊าซยังคงดำเนินต่อไปจนถึงปัจจุบัน.

ดาวอังคารเย็นกว่าโลกเนื่องจากอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์มากกว่า จึงได้รับพลังงานแสงอาทิตย์น้อยกว่าและมีอุณหภูมิประสิทธิผลต่ำกว่า ซึ่งอยู่ที่ประมาณ 210 K (-63 °C; -82 °F) อุณหภูมิการแผ่รังสีเฉลี่ยของพื้นผิวดาวอังคารอยู่ที่เพียง 215 K (-58 °C; -73 °F) ซึ่งเทียบได้กับแอนตาร์กติกาตอนใน

แม้ว่าบรรยากาศของดาวอังคารจะประกอบด้วยคาร์บอนไดออกไซด์เป็นหลัก แต่ปรากฏการณ์เรือนกระจกในบรรยากาศของดาวอังคารนั้นอ่อนกว่าของโลกมาก: 5 °C (9.0 °F) บนดาวอังคาร เทียบกับ 33 °C (59 °F) บนโลก เนื่องจากความหนาแน่นของคาร์บอนไดออกไซด์ต่ำกว่ามาก ทำให้เกิดภาวะเรือนกระจกน้อยลง นอกจากนี้ บรรยากาศของดาวอังคารยังมีไอน้ำน้อยกว่าบรรยากาศของโลกมาก และไอน้ำก็เป็นปัจจัยสำคัญอีกประการหนึ่งที่ทำให้เกิดปรากฏการณ์เรือนกระจก ช่วงอุณหภูมิรายวันในชั้นบรรยากาศด้านล่างมีความผันแปรมากเนื่องจากความเฉื่อยทางความร้อนต่ำ โดยอาจมีช่วงตั้งแต่ -75 °C (-103 °F) ไปจนถึงใกล้ 0 °C (32 °F) ใกล้พื้นผิวในบางพื้นที่ อุณหภูมิของส่วนบนของชั้นบรรยากาศดาวอังคารยังต่ำกว่าโลกอย่างมากเนื่องจากไม่มีโอโซนในชั้นสตราโตสเฟียร์และผลกระทบจากการระบายความร้อนด้วยรังสีของคาร์บอนไดออกไซด์ที่ระดับความสูงที่สูงขึ้น

คาร์บอนมอนอกไซด์ 0.0747%

ไอน้ำ 0.03% (เปลี่ยนแปลงได้)

พายุฝุ่นและพายุหมุนฝุ่นเป็นเรื่องปกติบนดาวอังคาร ซึ่งบางครั้งสามารถสังเกตได้ด้วยกล้องโทรทรรศน์จากโลก และในปี 2018 ยังสามารถมองเห็นได้ด้วยตาเปล่าในรูปของการเปลี่ยนแปลงสีและความสว่างของดาวเคราะห์ พายุฝุ่นที่ปกคลุมดาวเคราะห์ (พายุฝุ่นทั่วโลก) เกิดขึ้นโดยเฉลี่ยทุกๆ 5.5 ปีของโลก (ทุกๆ 3 ปีของดาวอังคาร) บนดาวอังคาร และอาจเป็นภัยคุกคามต่อการทำงานของยานสำรวจดาวอังคาร อย่างไรก็ตาม กลไกที่รับผิดชอบต่อการพัฒนาของพายุฝุ่นขนาดใหญ่ยังไม่เป็นที่เข้าใจอย่างถ่องแท้

มีการเสนอแนะว่าอาจเกี่ยวข้องกับอิทธิพลของแรงโน้มถ่วงของดวงจันทร์ทั้งสองดวงคล้ายกับการเกิดน้ำขึ้นน้ำลงบนโลกอีกด้วย.

บรรยากาศของดาวอังคารเป็นบรรยากาศที่มีออกซิเจน ปฏิกิริยาทางเคมีแสงในบรรยากาศมีแนวโน้มที่จะออกซิไดซ์สารอินทรีย์และเปลี่ยนให้เป็นคาร์บอนไดออกไซด์หรือคาร์บอนมอนอกไซด์ แม้ว่าโพรบมีเทนที่ไวที่สุดบนยาน ExoMars Trace Gas Orbiter ที่เพิ่งปล่อยขึ้นไปจะไม่พบมีเทนในบรรยากาศทั่วทั้งดาวอังคาร แต่ภารกิจก่อนหน้านี้หลายภารกิจและกล้องโทรทรรศน์ภาคพื้นดินตรวจพบระดับมีเทนที่ไม่คาดคิดในบรรยากาศของดาวอังคาร ซึ่งอาจเป็นสัญญาณบ่งชี้สิ่งมีชีวิตบนดาวอังคารได้ อย่างไรก็ตาม การตีความการวัดยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอย่างมากและขาดฉันทามติทางวิทยาศาสตร์ บรรยากาศของดาวอังคาร ในยุคประวัติศาสตร์ตอนต้น โดยทั่วไปแล้ว ก๊าซที่พบในดาวอังคารในปัจจุบันมีไอโซโทปเสถียรที่มีน้ำหนักเบาน้อยลง ซึ่งบ่งชี้ว่าชั้นบรรยากาศของดาวอังคารมีการเปลี่ยนแปลงโดยกระบวนการคัดเลือกมวลบางอย่างตลอดประวัติศาสตร์ นักวิทยาศาสตร์มักอาศัยการวัดองค์ประกอบของไอโซโทปเหล่านี้เพื่อสร้างสภาพของชั้นบรรยากาศของดาวอังคารในอดีตขึ้นมาใหม่ แม้ว่าดาวอังคารและโลกจะมีอัตราส่วน 12C/13C และ 160/180 ที่คล้ายคลึง

กัน แต่ 14N ในดาวอังคารกลับมีปริมาณน้อยกว่ามาก

บรรยากาศ เชื่อกันว่ากระบวนการหลุดรอดทางเคมีแสงเป็นสาเหตุของการแยกไอโซโทป และทำให้เกิดการสูญเสียไนโตรเจนอย่างมีนัยสำคัญในช่วงเวลาทางธรณีวิทยา การประมาณการชี้ให้เห็นว่าความดันย่อยเริ่มต้นของ N₂ อาจสูงถึง 30 hPa.

การหลุดออกทางอุทกพลศาสตร์ในช่วงแรกของประวัติศาสตร์ดาวอังคารอาจอธิบายการแยกไอโซโทปของอาร์กอนและซีนอนได้ ในดาวอังคารในปัจจุบัน บรรยากาศไม่ได้รั่วไหลก๊าซเฉื่อยทั้งสองนี้ออกสู่อวกาศเนื่องจากมีมวลมาก อย่างไรก็ตาม ความอุดมสมบูรณ์ของไฮโดรเจนในบรรยากาศดาวอังคารและฟลักซ์สูงของรังสี UV สุดขั้วจากดวงอาทิตย์ในวัยเยาว์ อาจทำให้เกิดการไหลออกทางอุทกพลศาสตร์และดึงก๊าซหนักเหล่านี้ออกไป การหลุดออกทางอุทกพลศาสตร์ยังส่งผลต่อการสูญเสียคาร์บอน และแบบจำลองชี้ให้เห็นว่าเป็นไปได้ที่จะสูญเสีย CO 1,000 hPa (1 บาร์) โดยการหลุดออกทางอุทกพลศาสตร์ในหนึ่งถึงสิบล้านปีภายใต้รังสี UV สุดขั้วจากดวงอาทิตย์ที่รุนแรงกว่ามากบนดาวอังคาร ในขณะเดียวกัน การสังเกตการณ์ล่าสุดที่ทำโดยยานโคจร MAVEN ชี้ให้เห็นว่าการหลุดออกแบบสปัตเตอร์มีความสำคัญมากสำหรับการหลุดออกของก๊าซหนักบนด้านกลางคืนของดาวอังคารและอาจมีส่วนทำให้เกิดการสูญเสียอาร์กอน 65% ในประวัติศาสตร์ของดาวอังคาร บรรยากาศของดาวอังคารมีแนวโน้มที่จะเกิดการกัดเซาะจากการชนได้ง่ายเป็นพิเศษเนื่องจากความเร็วหลุดพ้นของดาวอังคารต่ำ แบบจำลองคอมพิวเตอร์ในยุคแรกๆ ชี้ให้เห็นว่าดาวอังคารอาจสูญเสียบรรยากาศเริ่มต้นไปถึง 99% ภายในสิ้นสุดช่วงการระดมยิงครั้งใหญ่ โดยอิงจากฟลักซ์การระดมยิงสมมติฐานที่ประเมินจากความหนาแน่นของหลุมอุกกาบาตบนดวงจันทร์ ในแง่ของความอุดมสมบูรณ์สัมพัทธ์ของคาร์บอน อัตราส่วน C/84Kr บนดาวอังคารมีเพียง 10% ของบนโลกและดาวศุกร์ หากสมมติว่าดาวเคราะห์หินทั้งสามดวงมีปริมาณสารระเหยเริ่มต้นเท่ากัน อัตราส่วน C/84Kr ที่ต่ำนี้หมายความว่ามวลของ CO2 ในบรรยากาศของดาวอังคารในยุคแรกควรจะสูงกว่าค่าปัจจุบันถึงสิบเท่า การเสริมความเข้มข้นอย่างมากของ 40Ar ที่เกิดจากกัมมันตรังสีเหนือ 36Ar ดั้งเดิมก็สอดคล้องกับทฤษฎีการกัดเซาะจากการชนเช่นกัน

วิธีหนึ่งในการประเมินปริมาณน้ำที่สูญเสียไปจากการหลุดออกของไฮโดรเจนในชั้นบรรยากาศตอนบนคือการตรวจสอบการเพิ่มขึ้นของดิวเทอเรียมเหนือไฮโดรเจน การศึกษาตามไอโซโทปประเมินว่าชั้นน้ำเทียบเท่าทั่วโลก 12 ม. ถึงมากกว่า 30 ม. ได้สูญเสียไปในอวกาศผ่านการหลุดออกของไฮโดรเจนในประวัติศาสตร์ของดาวอังคาร เป็นที่สังเกตว่าวิธีการตามการหลุดออกของบรรยากาศให้ค่าต่ำสุดสำหรับปริมาณน้ำในยุคแรกโดยประมาณเท่านั้น

เพื่ออธิบายการอยู่ร่วมกันของน้ำเหลวและแสงอาทิตย์อ่อนๆ ในช่วงต้นประวัติศาสตร์ของดาวอังคาร จะต้องเกิดปรากฏการณ์เรือนกระจกที่รุนแรงกว่ามากในชั้นบรรยากาศของดาวอังคารเพื่อให้อุณหภูมิพื้นผิวสูงขึ้นเหนือจุดเยือกแข็งของน้ำ คาร์ล ซาแกน เสนอเป็นครั้งแรกว่าชั้นบรรยากาศที่มีไฮโดรเจน 1 บาร์สามารถสร้างความร้อนให้กับดาวอังคารได้มากพอ ไฮโดรเจนสามารถผลิตได้จากการระเหยอย่างรุนแรงจากเนื้อดาวอังคารในยุคแรกที่มีการลดลงอย่างมาก และการมีอยู่ของคาร์บอนไดออกไซด์และไอน้ำสามารถลดปริมาณไฮโดรเจนที่จำเป็นในการสร้างปรากฏการณ์เรือนกระจกดังกล่าวได้ อย่างไรก็ตาม การจำลองทางเคมีแสงแสดงให้เห็นว่าการรักษาสภาพบรรยากาศที่มีไฮโดรเจนในระดับสูงเช่นนี้เป็นเรื่องยาก SO2 ยังเป็นหนึ่งในก๊าซเรือนกระจกที่มีประสิทธิภาพที่ถูกเสนอในประวัติศาสตร์ยุคแรกของดาวอังคาร อย่างไรก็ตาม การศึกษาอื่นๆ ชี้ให้เห็นว่าความสามารถในการละลายสูงของ SO2 การก่อตัวของละอองลอย H2SO4 ที่มีประสิทธิภาพ และการตกตะกอนบนพื้นผิวจะขัดขวางการสะสมของ SO₂ ในชั้นบรรยากาศของดาวอังคารในระยะยาว และด้วยเหตุนี้จึงลดผลกระทบด้านความร้อนที่อาจเกิดขึ้นจาก SO2.

ปริญญาเอก (Ph.D) 🇹🇭

ผู้ทำการสำรวจ / บันทึกภาพ

โดย : น.ส รัชรินทร์ดา เตชะประสาน 🇹🇭

พิกัด : เกาะลันตา 🇹🇭

ตำบลศาลาด่าน อำเภอเกาะลันตา จังหวัดกระบี่

ประเทศไทย 🇹🇭

ผู้เขียนบทความ ภาษาอังกฤษ, ไทย 🇹🇭

โดย : น.ส รัชรินทร์ดา เตชะประสาน 🇹🇭

ควีน เคลียร์มิลลี่ 8888 👑🇹🇭

ประเทศไทย 2569 🇹🇭

วันที่ 26 เดือน มิถุนายน พ.ศ 2569 🇹🇭

เวลา 01 : 34 น.🇹🇭

#QueenKlearmilly8888👑🇹🇭

#Klearmilly8888🇹🇭

#GoogleMapsThailand🇹🇭

#StellariumThailand🇹🇭

#PhasesOfTheMoonThailand🇹🇭

https://www.facebook.com/share/1C2zq9b5W3/

https://www.facebook.com/share/1DzWDZr4So/

https://www.facebook.com/share/1FJ768uQza/

https://www.facebook.com/share/18tF93Shsw/

https://www.facebook.com/share/1D7BsJeZRn/

https://www.facebook.com/share/1Awgxwzxg5/

https://www.facebook.com/share/18z8oaxZaL/

https://www.facebook.com/share/1GvAK669uL/

https://www.facebook.com/share/1BHwAxfYHx/

https://www.facebook.com/share/18n7qnL49d/

https://www.facebook.com/share/17tfmXX2iA/