Том 3 (1128363), страница 29
Текст из файла (страница 29)
В начальной фазе акклиматизации увеличивается частота сокращений сердца в покое; затем она снижается и на высотах до 5000 м может стабнлизиро- Таблица 27.3. Различные параметры крови, дыхания и кРовообращения у жителей высокогорного селения (Морокоча) к города, расположенного на низменности (Лима); все данные получены для состояния покоя (100 ммрт.ст. ге 13,3 кПа) (ло [б)) Параметры Высо1в 4540м Ом Кровь: Эритро!шты, млн/мхл Ретикулопаты, тыс/мкл Тромбоцяты, тыс/мкл Лейкоциты, тыс/мкл Гсматокрит, % Содержание гемоглобина, г/л Объем крови, мл/кг Объем плазмы, мл/кг рН артериальной крови -Буферные основания, ммоль/л 6,44 5,11 46 18 419 401 7,0 6,7 60 47 201 156 101 80 39 42 7,39 7,41 45,6 49,2 Минутный объем дыхания ТРОН (л.мии '.ът ') Р, в алъвеолярном яозлухе, ммрт.ст.
Р, я алъяеолярном воздухе, мирт. ст. Насыщение артериальной крови Ог, % Частота сокращений сердца, мин Кровяное давление, мм рт. ст. 0,19 0,13 51 104 29,1 38,6 81 98 72 72 93/63 116/79 гибель. Акклиматизированные альпинисты способны проводить некоторое время на высотах, превышающих 8000 м, без кислородного аппарата, а некоторые люди могут подниматься до высоты почти 8900 м; однако предельная высота, на которой можно пребывать в течение длительного времени, значительно меньше. Наиболее высокогорные»оселв»и» авдей находятся в Андах на высоте приблизительно 5300 м.
Это, по-видимому, наибольшая высота, которую способен постоянно выдерживать человек. Однако к регулярной работе на больших высотах организм, очевидно,приспосабливается легче, чем к постоянному проживанию, ведь существуют шахты, действующие иа высоте 6200 м. Вероятна, регуляция дыхания (с участием мышечных рецепторов, с. 600) может обеспечивать состояние физиологической устойчивости к высоте во время работы, ио ве в условиях покоя [113.
Среди жителей высокогорных селений я течение столетий происходил естественный отбор; уровень их акклиматизации, вероятно, можно считать максимально достижимым в результате адаптации, Для изучения сопровождающих акклиматизацию физиологических изменений обследовали жителей города Морокоча, расположенного в Андах на высоте 4540 м [5). Результаты представлены в табл. 27.3 в сравнении с ленными лля жителей низменной местности (Лима). ваться на уровнях ниже исходного. Ударный объем существенно не меняется, соответственно сердечный выброс в покое изменяется мало, а максимальный сердечный выброс уменьшается. Респираторная акклиматизации.
Поскольку акклиматизация длится неделями, система регуляции дыхания становится все более чувствительной к кислородной недостаточности в артериальной крови и повьппенному Рсо . Это изменение заметно по г' тому, что становится невозможным задерживать дыхание на столь же длительное время, ках в условиях равнины, и кривая СО,— реакция изменяет свой впц (сдвигается влево и имеет более крутой наклон; с. 598). Однако у людей, постоянно живущих на больших высотах, дыхательные реакции на недостаток кислорода во вдыхаемом воздухе менее значительны, чем у тех, кто находится на промежуточных стадиях адаптации. Транспорт кислорода яри якклиматизапаи.
В начале периода пребывания на большой высоте число зритроцитов в крови иногда падает из-за более быстрого их разрушения, однако через несколько дней появляются все признаки усиле»ного эри!»ропоэза (с. 423). Ретикулоцитов становится существенно больше„содержание эритроцитов увеличивается, а концентрация гемоглобина возрастает при некотором падении среднего количества гемоглобина на клетку (с. 607) относительно нормального уровня (3! пг/эритроцит). Чем значительнее кислородная недостаточность из-за высоты, тем более выражена стимуляция эритропозза, хотя скорость образования других клеток крови ие изменяется.
Опыты показали„ что через 2 суток пребывания на высоте 4500 м число эрия!роцитов и концентрация гемоглобина увеличиваются более чем на !0%. Приблизительно через 10 суток быстрая фаза нарастания числа эритроцитов и концентрации гемоглобина завершается. Следующее за ней медленное увеличение, длящееся месяцами (максимальиыв велич»»ы: гемоглобин — 270 г/л крови; )ематокрит — 70%), завершается небольшим снижением до стабильного высокого уровня (см. табл.
27.3). Другим изменением в первые 2 суток является рост содержания 2,3-диб)осй)оглицерата в эритроцитах приблизительно от 85 до 140 мкг/мл крови, что сопровождается сдвигом кривой диссоциации оксигемоглобина вправо. Поскольку содержание гемоглобина я крови возрастает, о.о кислород»ц»г»с»вр»ввгл с»особ»вс»е остается почти неизменной при увеличении высоты до 5000 м, несмотря на снижение насыщения кислородом.
100 мл крови, солсржащие 15,5 г гемоглобина, связываю!. 20 мл кислорода ори 97%-иом насыщении; 100 мл крови, содержащие 20 г гемоглобияа, связывают то же количество кислорода при насьпцеиии около 75% (что соответствует приблизительно высоте 5000 м). Но, так как повышение гематокри- Янко Слава (Библиотека РогиОа) Ц а!аиааанйуапбак.го Ц ПЕ«р:Пуапнояц».го ГЛАВА 27. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ 715 Авиа- н космические полеты Подводное погружение без спецняльного снярцжсннц та вызывает существенное нарастание вязкости крови, «ровотох в капиллярах снижается (см. с. 500 и палее); в результате на промежуточных стадиях акклиматизации максимальный сердечный выброс уиеньшаетса.
Позтому прп тяжелой работе максимальная скорость транспорта кислорода не увеличивается, даже если человек»озвращае ~ся на высоту уровня моря после акклиматизации к большак высотам. Такая акклиматизация, следовательно, не дает существенного повышения работоспособности при выполнении тяжелых работ на уровне моря. Слвиг кривой диссоциация охсигемоглобина влево, возникающий аслелспаис респираторного алкалоза, сначала компенсируется увеличением содержания 2,3-дифосфоглицерата; после более длительной адаптации сверхкомпевсация приводит «сдвигу кривой внрвво, в резулыате чего усиливается отдача кислорода в тканях. Квслотно-щелочное равновесие ири акилиматизацви.
В ходе акклиматизации почки вьщеляют больше бнкарбоната. Эта ночечная комлвнсаиия респираторного алкалоза возвращает рН крови к норме (см. с. 621). Кроме того, поскольку количество гемоглобина увеличивается, возрастает и буферная емкость крови. Однако буферная емкость тканей снижается из-за компенсаторной потери бнкарбоната. Таким образом, происходит перераспределение злектролитов между внутри- и внеклеточным пространствами.
Мышцы при акклиматизации. По мере акклиматизации нлотность кшшлляров в мьидцах увеличивается; диффузионные расстояния между капиллярами н внутренними участками мышцы сокращаются. Внутри мышечной клетки различные ферментные системы, особенно мнтохондрнальные, адаптируются к кислородной недостаточности, что благоприятствует азробному метаболизму, несмотря на пониженное значение Ро . При полетах на большой высоте человек сталкивается с описанными выше проблемами острой кислородной недостаточности. Кроме того, в кабине, где давление поддерживается приблизительно равным таковому на высоте 2300 м, происходят его кратковременные изменения во время взлета и посадки; зги перепады давления оказывают влияние в основном на заполненные воздухом пазухи черепа (ср. баротравма, с. 716).
С увеличением высоты необходимо также предпринимать меры против действия повышенной радиации н пониженной температуры окружающей среды. О нагрузках, обусловленных силами ускорения, см. с. 721 и далее. «Прьпкки» из алией вракеиибй зовы в другую. Полет с пересечением нескольких часовых поясов вызывает расхожление межлу знлогенвыии рюпмами и внешними времязадателями (см.
с. 143 и далее), а также между фазами суточного ритма работоспособности приезжих и местных жителей. Например, при «прыжке» через 6 часовых поясов к востоку и приземлении в 9 часов по местному времени путешественник находи~си на минимальном )унан« своей работоспособности (в 3 часа по его «внутренним часам»).
Прибывая в 9 часов после такого же полета в противоположном направлении, он оказывается на послеобеденном пике работоспособности (15 часов по его «внутренним часам»). Вот почему полеты в восточном нвяравлвяии часто вызывают бьльшие затруднения с адаптацией, чем полеты в западном направлении. Этот вывод основан на статистических данных, однако имеются большие различия между отлельными людьми. Биологические ритмы приспосабливаются к новым условиям с различной с«оростью (с. 143). Среди тех, что перестраиваются быстро; ритмь1 сон — бодрствование и работоспособности; лля восстановления их синхронизации прн сдвиге на каждые 2 ч требуется около суток. Для космического полета необходимы кабины или костюмы, находящиеся под давлением; без них кровь при 37'С закипит на высотах, равных или превышающих 19 км (вскинание). Кабина под давлением обеспечивает также адекватное парциальное давление кислорода во вдыхаемом воздухе (см.
с. 711) н защищает от холода, а также, хотя и не полностью, от облучения в открытом космосе. Отсутствие гравитационного притижения (неве«омов«на) обсуждается на с. 722. В целом способность человека к адаптации и техника могут обеспечить жизнь в космосе в течение недель н месяцев— ценой новых трудностей реадаптации после возвращения на Землю.
27.2. Подводное погружение; высокое давление Водолаз передвигается в чуждой для организма человека среде; если время нахождения под водой превышает длительность ныряния с задержкой дыхания, он должен получать воздух для дыхания н приспособиться к повышенному давлению ГЗ, 115. Погружение в воду сказывается на поддержании теплового равновесия, так как тепло теряется быстрее. Таким образом, условия обычно лежат вне термонейтральной зоны (с.
668). Наконец, затрудняется оривнншровка по визуальным и слуховым сигналам. Погружение самым простым способом — без всякого снаряжения — ограничено сравнительно небольшими глубинами. Предварительная гипервеитиляция опасна по двум причинам: 1) головокрузкение нли даже судороги могут развиться еще до ныряния нз-за респираторного алкалоза (с. 622) н 2) в конце ныряния может произойти неправильная оиенка кислородного резерва, так как общая дыхательная ак- янко слава (Библиотека еоггггза) ц а)амааатш(уалбех.пл ц 3тмртиуал)сол3$л.гы 7!6 ЧАСТЪ У11. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНС, РАБОТА И ВЛИЯНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Ом 1 блр 5.0 л 10 м 2 бара 2.5 л Глубина ркт ОЛ 40 м 5 блр 1,0 л рл 105 мм 210 мм 525 мм 02 рт.
ст. тл. ст рт. ст. тивность (с. 597) снижается в связи с уменьшением парциального давления СО$ и респираторным алкалозом. Кислородная недостаточность, которая наступает в этом случае при нырянии, сама по себе служит лишь слабым стимулятором, отчего дыхание может задерживаться дольше, чем при нырянии без предварительной гипервентиляции. Поэтому возникает риск, что возрастающая кислородная недостаточность вызовет впезапную потерю сознания. Насыщение артериальной крови кислородом не повышается в результате гипервентиляции, но фракция О, в легких может возрасти приблизительно на 0,05 в результате нескольких глубоких вдохов. Ныряние с маской или очками н трубкой дает возможность непрерывно наблюдать за подводным мирам; нередко в результате этого занятия возникают солнечные ожоги плеч и шеи, а также пере- охлаждение.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
