Oxygen use in Atacama large millimeter and submillimeter (ALMA) arrays in Chajnantor valley at 5050 m / Uso de oxígeno en Atacama large millimeter and submillimeter (ALMA) en el valle de Chajnantor a 5050 m

The Chilean workforce has over 200,000 people that are intermittently exposed to altitudes over 4000 m. In 2012, the Ministry of Health provided a technical guide for high altitude workers that included a series of actions to mitigate the effects of hypoxia. Previous studies have shown the positive effect of oxygen enrichment at high altitudes. The Atacama Large Millimeter / submillimeter Arrays (ALMA) radiotelescope operate at 5,050 m (Array Operation Site, AOS) and is the only place in the world where Pressure Swing Adsorption (PSA) and Liquid Oxygen technologies have been installed at a large scale. Here we discuss our experience using oxygen supplementation at ALMA, to prevent the malaise and/or risks associated with exposure at 5,050 m. Antenna operators experienced chronic intermittent hypobaric hypoxia (CIHH, shiftwork 8 days HA*6 days rest SL) over 4 years. Studies to define normal O2 saturation values were performed in OSF and AOS by continuous recording during the shift. The outcomes showed no differences between production procedures (PSA or Liquid oxygen) in regulating oxygen availability at AOS facilities. As a result, big-scale installations have difficulties reaching the appropriate oxygen concentration due to leaks in high mobility areas. In addition, the PSA plant requires adequation and maintenance to operate at a very high altitude.

La fuerza laboral chilena cuenta con más de 200.000 personas que están expuestas intermitentemente a altitudes superiores a los 4000 m. En 2012, el Ministerio de Salud entregó una guía técnica para trabajadores de altura que incluía una serie de acciones para mitigar los efectos de la hipoxia. Estudios anteriores han demostrado el efecto positivo del enriquecimiento de oxígeno en altitudes elevadas. El radiotelescopio Atacama Large Millimeter/submillimeter Arrays (ALMA) opera a 5.050 m (Array Operation Site, AOS) y es el único lugar en el mundo donde se han instalado tecnologías de adsorción por cambio de presión (PSA) y oxígeno líquido a gran escala. Aquí discutimos nuestra experiencia usando suplementos de oxígeno en ALMA, para prevenir el malestar y/o los riesgos asociados con la exposición a 5.050 m. Los operadores de antena experimentaron hipoxia hipobárica intermitente crónica (CIHH, trabajo por turnos 8 días HA*6 días descanso SL) durante 4 años. Se realizaron estudios para definir valores normales de saturación de O2 en OSF y AOS mediante registro continuo durante el turno. Los resultados no mostraron diferencias entre los procedimientos de producción (PSA u oxígeno líquido) en la regulación de la disponibilidad de oxígeno en las instalaciones de AOS. Como resultado, las instalaciones a gran escala tienen dificultades para alcanzar la concentración de oxígeno adecuada debido a fugas en áreas de alta movilidad. Además, la planta de PSA requiere de adecuación y mantenimiento para operar a gran altura.

Rat spermatogenesis damage in intermittent hypobaric hypoxia and the protective role of melatonin. II: testicular parameters / Daño de la espermatogénesis en rata en la hipoxia hipobárica intermitente y rol protector de la melatonina. II: parámetros testiculares

At present it is not clear if male fertility is affected by intermittent hypobaric hypoxia (IHH). This is an important issue since a large human population works over 3000 masl. This study analyzes testicular changes in adult Sprague Dawley rats after five cycles of IHH (7 day exposure to 4200 masl in a hypobaric chamber / 7 day at 500 masl). The animals were separated into groups of 8, one group was exposed to hypoxia (7 days), and the others to IHH for one to five cycles. Controls (500 masl) were examined at the beginning and at the end of the 70 experimental days. A duplicate set of rats treated with melatonin (supposedly protecting from hypoxia) was also examined, as were their controls, injected with 0,03 percent ethanol (melatonin solvent).Immunohistochemical and histometric analysis of testicular tissue were performed. Damage caused by IHH increases with time. Morphometry reveals an increase in tubular and luminal diameters and a reduction in epithelial height. Inmunohistochemistry for HIF-1alpha shows an increase with time, however the opposite happens with HSP-70. Spermatogenic cells submitted to comet assay present an increase of (+) cells. Melatonin counteracts all this damage, possibly due to its high efficiency as a reactive oxygen species scavenger. In conclusion, IHH exposure damages male reproductive function.

Actualmente no se conoce claramente si la fertilidad masculina se afecta por la hipoxia hipobarica intermitente (IHH). Esto es de importancia porque una gran población humana trabaja sobre 3000 metros sobre el nivel del mar (sml). Este trabajo analiza los cambios testiculares en ratas adultas Sprague Dawley luego de cinco ciclos de IHH (7 días a 4.200 sml) en una camara hipobarica/7días a 500 metros: Normoxia). Los animales de dividieron en grupos de 8; un grupo expuesto a hipoxia (7 días ) y los otros a IHH por uno y hasta cinco ciclos. Los controles ( 500 sml) se analizaron al inicio y al final de los 70 días experimentales. Un set duplicado de ratas tratadas con melatonina (considerada protectora de la Hipoxia) se examinó también, así como sus controles, inyectados con etanol 0,03 por ciento (solvente de la melatonina).Se realizó análisis histométrico e inmunohistoquímico del tejido testicular. El daño causado por IHH aumenta con el tiempo. La morfometría reveló un aumento de los diámetros del túbulo y lumen y una reducción de la altura del epitelio. La inmunohistoquímica de HIF-1 alpha muestra aumento del número de túbulos positivos con el tiempo aunque lo opuesto ocurre para HSP-70. El ensayo de cometa muestra un aumento del número de células espermátogénicas (+). La melatonina controla este daño, posiblemente debido a asu alta eficiencia como neutralizador de especies reactivas del oxígeno. En conclusión, la exposición a IHH daña la función reproductiva masculina.

Rat spermatogenesis damage in intermittent hypobaric hypoxia and the protective role of melatonin: I cauda epididymal spermatozoa / Daño en la espermatogénesis de rata en hipoxia hipobárica intermitente y el papel protector de la melatonina: I espermatozoides de la cauda epididimaria

At present it is not clear if male fertility is affected by intermittent hypobaric hypoxia (IHH). This is an important issue since a large human population works over 3000 masl. This study analyzes epididymal sperm, in adult Sprague Dawley rats after five cycles of IHH (7 days exposure to 4200 masl in a hypobaric chamber / 7 days at 500 masl). The animals were separated into groups of 8, one group was exposed to hypoxia (7 days), and the others to IHH for one to five cycles. Controls (500 masl) were examined at the beginning and at the end of the 70 experimental days. A duplicate set of rats treated with melatonin (supposedly protecting from hypoxia) was also examined, as were their controls, injected with 0,03 percent ethanol (melatonin solvent). Epididymal sperm parameters, were evaluated. Damage caused by IHH increases with time. Sperm counts drop, while sperm chromatin swelling, DNA instability (metachromasia with acridine orange epifluorescence) and comet (+) tests increase. Melatonin counteracts all this damage, possibly due to its high efficiency as a reactive oxygen species scavenger. In conclusion, IHH exposure damages sperm quality and therefore male reproductive function.

En la actualidad no está claro si la fertilidad masculina se ve afectada por la hipoxia hipobárica intermitente (HHI). Esta es una cuestión importante, ya que una gran población humana trabaja a más de 3000 metros sobre el nivel del mar (msnm). Este estudio analiza los espermatozoides del epidídimo, en ratas Sprague Dawley adultas, después de cinco ciclos de HHI (7 días de exposición a 4200 msnm en una cámara hipobárica / 7 días a 500 msnm). Los animales fueron separados en grupos de 8, un grupo fue expuesto a la hipoxia (7 días), y los otros a HHI de uno a cinco ciclos. Los controles (500 msnm) se examinaron al comienzo y al final de los 70 días de experimentación. Un grupo duplicado de ratas tratadas con melatonina (supuestamente protegiendo de la hipoxia) también fue examinado, al igual que los controles, inyectados con 0,03 por ciento de etanol (solvente de melatonina). Los parámetros espermáticos del epidídimo fueron evaluados. Los daños causados por la HHI aumentaron con el tiempo. Se evaluó el conteo espermático en gota, mientras la cromatina espermática esta hinchada, la inestabilidad del ADN (metacromasia epifluorescente con naranjo de acridina) y la prueba de aumento (+) de cometas. La melatonina neutralizó todo el daño, posiblemente debido a su alta eficacia como un eliminador de especies reactivas de oxígeno. En conclusión, la exposición a HHI daña la calidad espermática y por lo tanto la función reproductora masculina.