А.Г. Глебович, А.А. Каменский - Фундаментальная и клиническая физиология (1128368), страница 353
Текст из файла (страница 353)
75.1. ПОДЪЕМ НА БОЛЬШУЮ ВЫСОТУ Инспираторная гипоксия, влиян)щая на обмен веществ в тканях, ограничивает подъем на болыпую высоту. Ор! анизм реагирует приспособительинми реакциями„цель которых — улучшение обеспечения ткани Оз. Одни из них наступают быстро (усиление дыхания)„другие — через некоторое время (например, полицитемия). 75.1.1. Высотная гипоксия Тик как фракционная концентрация гала но нсех слОях яОздухл прибли<иггс.1ьнО О><и>шкОЯЗ, пз)н<изльиос давление О, падает в <им лксиои(нциальио по мере упслпчення ннсОтн нзл уровнск> мОря, так ж(. кзк даял(.ние воздуха (ел<. урашипис 64.!6).
1)а Монблане (4807 и). например, барометрическое давление достиев(г около 54 к!! а. следопательно, и( ходя из урш)пения 64.7, !»«унлижнси и< и о д нхат< льно го воздуха лостпга- СТ примерно 10 к)1а. Если бн альвсолярная вентиляция при подъем< нзд уровнем моря из:иу ян(оту нс изменилас>ч то злы)еолярн<н 1(О, достигло ба! .) З к!08 <Осла ио алы)солярному равш<ству (см. уравнения 68.!9 и 68.20) альясолярнос Р<> при )(9 равном 0,8, составило бн примерно ЗУ( к11а (точки Л па рис.
75.! ). Из-за диффузионного барьера н у(ливиях гииоксии артерии и,нос 7>О) в;п.их услош>ях бн.н> бн даж<.* нз 05 к!!а ннжс альвеол)>р<ю<о. следствием бн.чо бь< раз<шиш значителыи>й ! нпокс(л<ичсской гипокспи. Чтобы избе>кать этой угрозы, приспособительные реакции ор<а- Н) >ЭМЗ ЧИСТН Ч) Ю ОНСТРО, И Чш П)ЧНО МСДЛСННО ВСТЧПЗЮТ н действие. 75.1.2. Гипервентиляция как быстро возникающая на высоте приспособительная реакция Арт(риа.<ы>ая >Ти<оксия стимулирует днхини( ч< р< 3 )и рифсрические артеризльннс хемо)н.цситорн.
Благодаря )>тому улучшается поступление О„однако выдыхи< тся также большее коли шс гво СОЛ <то ведет к респираторщ>му алкалозу. (1 артериальной крови ионижа- ГЛАВА 75. Дыхание в необычных условиях ';:~Ц(В,"4 !я<5! Р,<ь (гширнснтиляция) н иовыишггся зизче!ш( р)1.;)Во окззь)взст тормозное влияние на дыхание. 1)а ДЬ)ХЗТСЛЫ<У!О СИ(ТЕЛ!Ъ' ПРИ 1К)ДЪ<ЬИ' НЗ ВЬ>С(Л У )П ЙСТ ВУ- ют двз Противоположно изирзнлепных фзкгорз гииоксия и 3 ииокзииия. !1ри быстро возииьшощей ирисиоп4н!тельной реакции, кзк виши> из примерз с М(н)блзном, зльвеолярн(к (Пример>н) равное зртеризлык>му) $'„, буд<"! с<х.тзвлять около 4,1 к!)з и.
отщодз. Ио урзв иеииял! 68.1<) и 68.20, при $)Я, рзниим 0,8, зльв(олярнос $)о буде г рзвио 4,9 к11з ()очка $) нз рис. 75.1), т.с. ! <п!Оксн)3 б)уды) уменьшаться в иротивополож)п>св ь ситузшш с нсизмщи*Иной нситпл>и<ней (см. выше). В самолетах гражданской зниац!ш дзвле!Пи н кзбине дсржнтся из ъро!3н(ъ сОО ГВС итву <ОН<см ВысОт(' и НОГО мсныпсй, ч(еи 3000 ь<. $!оз> Омъ' ъ: здоровых людеЙ и(" В(юиикист р(ч))л< ктирш«* ионышсши' дь!хзиия. У лего шых Гх<льных, напротив, лаже и<значительная пии>ксия можс г иотре(хн)зть добавления О< во вдыха(>ь!ыи воздух. 75.1.3.
Медленная акклиматизация, ведущая на большой высоте к дальнейшему улучшению обеспечением Оз После Пребыл)зиия н течение от нес!И>льких лией или Педель нз вьшогс, кзк правило, респираторный злк'<ло:1 комп('псиру(тся 33 ('3(т Выд(лсни5) почкзъи! ионов 1)СО,, блз)О;пй)я чсмь часть тормозно!О илия. иия нз зльнсолярнук) гиисрвшпиляцшо Вьпшдзст и пшсрвсн> иляция угилпвастся. 11з рис.
75. $ представлены зксисримс!ггзльные дзиньи, из которых видно, чп> зльнеолярно( (и зртери>шьног) В» возросло бы приблизительно из 5,9 кПЗ, причем зрп>риазьио<> Р<ь дзлс( упало бы пример!ю из 33 к1)а (см. рис. 75.1, точка(й Акклимзгиз>и <ия вызывает, кроме того, иолигл<йули!О (Вто))ичиук) ИОЯР!ц>псм>ио), которая ИОзиикзсГ Вс>!(дс пи!с !)Овы<п< 3<ия Гниок( ич!.
Ско)! стимуляции Образования иочкзми вритропозтниов. Тзк, у жителей Ан<1, постояшю живущих нз высоте 5000 м, ири зртеризльиом 7)0,, равном 6,0 к!)з, и изсыи!енин <емоглобшш кислородол! Ио 81 ',"$> концентрация О< в крови рзвиз примерно 1О ммиль л' '. Это:ии)чсние, несмотря иа исиып<е изсыпкиие О;, вь)шс, чем у жи~ел~й низин, тзк кзк коицси грзция 118 у иих согтзвлнст 150 ! - л ', з у житсл( и Аид — 200 г л ' (см. табл.
69.1). 75.1.4. Границы толерантности к высоте Тзк кзк из всех орг шов )Ц)С обладает высочайшей чувствит(льно(тьк) к гииоксии. то ири полыме нз боль!Ние высоты и Перв))!о очередь возиикзк)т иеврологич<ч.кис нарушения, которьп оирсдсляк>т ту мзкщ)51зл1,иук! Выси<у, нз которъ>к) чс;п]В< к 5<Ожет ПОдият! Гя Осз доно>!Питгльиого снабжения О;. 110мимо повыпи ння чувствительное).н нервных клеток к иедостзтк)' О> мсюпотся и Процессы кроноснзбж('пи53 Г(>- лош!ого мозга.
Возиикз!ощзя ири иодъсьп иа высоту гипокс<иь коп(з аРт(Ризльиос I)(ь сиижастсЯ ПРимеР- но дО 10 к!111, ВьшыВ>ит пжи)дилз>зцп>О сосут(ОВ ь!0333 и унсличешн) мозгово)о крив<к>бран<ения. В экспериментах па крысах было показано, ч го ири зр)сризльном Р<ь, лслаицем в Пределах 35 к))з, кровоток вслсдс п)и( вззодилятзпии сосудов мозгз увеличивается в пять рзз. $!овышшшьи в:)) их услониях артериальное )г(ь и р11 Приводят к возникновению гиисриеитиляции вследствие чего увелич низе гся Выделение ( О; и !! О, зр>еризльпой крови понижается (гипокаииия), что ведет к взз<>кп)н трчкцпи гпсудов голишино мозга.
'1зким образом, из гистему сосудов мозга В иротивоиоложных напра)ии ниях Влияк>т пнюксическзя вззодилятзция и гииокзииичсгкзя вз<)окон(тр)!Кц)35!. Какой из .1)! их (!)з<по$)ов у ч(лонекз, изходяип<!Ос51 )ш ны(0- тс, будет иреоблзд(п.ь, сказать трудно. В у(лош(ях акклиматизации к вьюож в исриод более дл)пельиого пребывания челов< кз н зп!х услпв(ях почки, к<жшенсируя алкзлоз и Возврзщзя р)1 к инрмз><ь<и>му уровн«), ъ мсньшзкп' вззоконст)и!Ьпп«> сосудов ь<(х>гз.,)то один из м< хзнизмов, обесис щвзющнй разшпи( ирн(<юсибнтслып)Й р(акции к Высот( и тол< ршпногп! к ией.
$! ри польем( нз высоту могут остро разниться таки(. симптомы, кзк головная боль, усталость, тошиотз, однако м( х))н>)зл<ы их вози икиовешш сщс точно нс и<!Всг)иь). Чзсто наступает опк легких. 1)овь!шенш сопротивления л< точных с(жудов может ( го чш ).ичио Ъмсиьпшть. ЭтО сОП$П)пц)л(ии<' ВОзрзс1зст, с ОдпОЙ гтороиы, иззз 3)ин>ксичсской взк>констрикции, сдру<ой ГП)$)ОИЫ, ИЗ-ЗЗ 13ОВЫИП)и!Я В51)КОСТИ КРОВИ ВСЛ( <- сги!и вт0$н!ЧНОЙ полни)п(мпи (но.!н!лоб)лиц). Пижс 4500 м подобиьи тяжсль!е изруп(ш!ия наступают рсжс, хотя возникают нсб<>лыиие фуикши>нзл)- пы( отклон(иня.
В зависимогти от иидинидузльных особенностей организма и его способности к акклиматизациии человек гиособсн достигать больиц)й высоты. Саму!о высоку!о вср!Пину в мире Эверест (8848 м) смогли покорить без специальной шишрзтуры, иолаюшей кислород. не<.го несколько человек (е(.тегп>енно, после зкклим <тизаиии). $!ит(рссно, что итиць! Мо)ут летать нз высоте до ! 1000 и даже без ирелваритсльиой здзит )цнн. !1$)изины:)ТО(О в д(тзлях (!Ие и( извегп!и. 75.2.
ПОГРУЖЕНИЕ НА ГЛУБИНУ Погружение челояека под воду возможно не только методом аииое, ныряния с аадержкой дыхания, но н с Помощью дыхательных аппаратов, из которых газовые смеси иода!отся в легкие человека ири давлении, равном п<дростатическому давлению воды. При этом чистый кислород используется иа глубине ие более 20 м из-за нейротоксического действия, вызывающего судороги (эффект Вера), а сжатый воздух, наиболее распространенный ири водолазных спусках, — до 60 м (зта глубина ограничена возникновением азотного наркоза). На глубину до 500 м и более можно погрузиться, если заменить в дыхательной газовой смеси, в которой кислорода чуть больше, чем н воадухе, азот иа гелий. При этом возника- с 600 ю цб боо Ф о х,10(З о зо 300 х 200 5 о" 4 о 3 й 2 10О й$$:, РАЗДЕЛ Х. Физиология дыхания ет нервный синдром высокого давления (НСВД), характеризуя>щийся тремором, миоклониями и судорогами.
В основе НСВД лежит уже не наркотический эффект инертных гааов цод давлением, а изменения функций мембран, вызванные нх объемшям сжатием. Под давлением в тканях организма растворяется избыточное количество инертных ~азов, разбавителей кислорода, что при быстром всплытии с глубины может назвать декомпрессионную болезнь, а при задержке дыхания на вдохе баротравму легких.
75.2.1. Зависимость величины гидростатического давления от глубины погружения Гид)зостсзтнь>сгзсое Ланд))шс' увеличивается нз кзждыс 1О м глубины прпблнзитслыю на 100 кПа. До >лубпны 300- 500 и цовьцпенное давление лля функционирования «рз-анцзма безвредно. Если пловец дышит нз >лубннс сжатым пшом (гм. нцжс) и потом выныринзез с закрытой голосовой псслью, зто можез. привести к чрезмс рному вэлутию легких с разрывом альвеолярных стенок (баротравма). 75.2.2.
Погружение со шноркелем Со цзнс>ркелс и под«лаз дьш>ззт >зоз>сухом г поверхности воды, т.е. пнутрнлегоч нос давление остается ш мосфсрным, в ж> время как гндростзтичсск«е возрастает, оказывая дополни тельную )шгрузку на груднук> клетку. Уже при погружении на глубину около 1 и дыхательная мускулатура пс может производить полноцсппыц вдох.
К гому же вены прн переходе в грудную клетку сжимаются и веношзый )юэззрсзт к пряному сердцу уменьшается, ч п»зелет к падению лпшутного обьема крови и артсрнальног«ла>злспия. Следгтвпем нару>пения кр«я«- Об>1>зс>зсззия может быть пот)>ря соз)>вниз>.
Поэтомз>!югруженцс г удлиненной трубкой цпюрксля крайне опасно. Прп Гю>)ее долгом пребывании на большой глубине надо использовать гжзгый лыхательнь>й газ. 75.2.3. Погружение со сжатыми газами Обычно поля«дньзй плонс и берет на > лубицу баллон со сжатым во:здухоь», зе)ггпли которого автоматически >п)ллсрживик)т лзялс'нис зздьзхзсмого Возя)хз то ця) сз соответствии с лавлсшлсм нз > лубнне потру)кения. При длнтелыпзм погруженш> возникают две опасности: острос отравление О; н ра:звитне наркотического состоя>пля нэ-зз высокою пзрцнальцо>о давления азота (инертно>.о газа). Прн быстр«л> п«дъемс с > лубипы может развиться >зекомпрессиопная болезнь, 75.2.4.
Отравление кислородом Пр«сцугкс, например, ца глубину !50 м воздух сжпмасггя на 1000 кПа (> идрогтатнческое лзвлецис 1500 ЗПа плюс давление воздуха па поверхности воды о с — -' — ~ — ' — '--~ — 1 — - — ~-- — По 0 1 2 3 4 5 6 7 6 Несколько Время экспозиции, ч дней Рис >5.2. Границы Лпя инспираторного Рэ, е зависимости от вре мени экспозиции. При дыхании чистым кислородом свыше лопус тимых предепое появляются нарушения функции ЦНС или пуль ыонапьные наРУшениЯ. Высокие значениЯ инспиРатоРного Г» (еыше 200 кПа) быстро ведут к нарушениям ЦНС.