Шмидт, Тевс (ред.) - Физиология человека - т.3 (947490), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Высотная болезнь. Этот термин означает ряд физиологических расстройств, вызванных кислородной недостаточностью. Главные нх сиьппомы -снижение умственной и физической работоспособности, быстрая утомляемость н ощущение дискомфорта. Таблица 27.1. АтмосФерное давление. пзрцяапьное давление вдыхаемого О, (увлажненный вдыхаемый воздух) и парцяальное давление Оз е апьееолярном воздухе на раапнчнык высотах над уровнем моря.
В последнем столбце приведено содержание О,, по которому можно воспроизвести соответствующее парцкальное давление на уровне моря (100 мм рт. ст. 13,3 кПз) 712 ЧАСТЬ УВ. ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНС, РАБОТА И ВЛИЯНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ Хараклмрными признаками кислородной недостаточности на большой высоте являются: снижение волевого начала, сонливость, потеря аппетита, одышка, тахикардия, головокружение, рвота, головная боль и апатия (хотя может отмечаться и эйфория). В зависимости от предрасположенности данного человека и от конкретной обстановки эти симптомы могут выявляться по одному нля в различных комбинациях. Их значение как сигналов опасности часто не осознается илн недооценивается. Особенно опасна медленно развивающаяся кислородная недостаточность, в частности для человека в состоянии покоя, так как она может привести к потере сознания до появления каких-либо симптомов, служшцих сигналом опасности.
Высотные пороги зффыгтов. Все эффекты кислородной недостаточности можно разделить по 4 зонам высоты, разграниченным порогами з(б(бек»хм [10) (рнс. 27.1). Это подразделение, конечно, не жесткое, так как имеются различные переходные эффекты, а пороги могут сдвигаться за счет акклиматизации (с. 713) и ар«драл»сложенности. Ней»(валеная зона. До высоты 2000 м физиологические функции, такие, например, как максимальная скорость динамической работы, страдают мало или вовсе не подаергаютса влиянию. Зона леллой комиеиащии.
На вакатах ме~кцу 2000 и 4000 м лаже в покое становится заметной реакция на понюкенное снаб'кение кислородом: несколько возрастают частота сокращений сердца, сердечный выброс и минутный объем дыхания. Увеличение этих показателей во время Высота, м ыы рт. ст ып)лп Рнс. 27.1. Влияние кислородной недостаточности при подъеме на высоту. Числа, набранные красным,-парциапьное давление О, в апьвеоппрном воздухе на соответствующей высоте; цифры, набранные черным.- содержание кислорода в газовых смесях, которое дает тот же эффект на уровне моря (ср. табл.
27.1). Данные представляют собой приблизительные величины дпя неаккпимвтизированных пиц (100 мм рт, ст. ж13,3 кПа) (по [10)) работы на таких высотах происходит в большей степени, чем иа уровне моря, так что и физическая, и умственная работоспособносп значительно снижаются. Зона неполной компенсации /зона опасиости). На высотах от 4000 до 7000 м у неакклиматизированного человека развиваются различные расстройства. По достюкении лора-а нар)лиеиий (предел безопаююсчн) на высоте 4000 м сильно падает физическая работоспособность, а также ослабевает способность к реакоии и принятию решений.
Возникают мышечные подерпювания, снижается артериальное давление, постепенно затуманивается сознание. Эти изменения обратимы. Критическая зорю. Начиная с 7000 м и выше, парциалъное давление кислорода в альвеолярном воздухе становится ниже крнтнчесюпе порога- 30-35 мм рт.
ст. (4,0 4,7 кПа). Наступают потенциально летальные расстройства централъной нервной системы, сопровождающиеся бессознательным состоянием и судорогами; эти нарушения обратимы при условии быстрого повышения Р„во вдыхаемом воздухе. В критической зоне решающее значение имеет длительность кислородной недостаточности.
Если гипоксия продолжается слишком долго, происходят нарушения в регулирующих звеньях ЦНС и наступаег смерть. Интоксикация, связанная с пребыванием на бол июй высоте. В зависимости от чувстюпельности человека зто состояние может развиваться в отсутствие каких-либо других нарушений, начиная с высот 3000 м или более [), 103. Типичные его признаки, как и алкогольной интоксикации, †э эйфория, неспособность осознавать опасность и неадекватная оценка происходящего.
Полезное время пребывания в сознании. Когда на нысотах, превышаюгцих 7000 м, внезапно развивается кислородная недостаточность (например, при потере давления в кабине самолета), у человека в течение короткого промежутка времени («периода милосердия») сохраняются нормальные функции (табл. 27.2). В конце этого периода сознание нарушается, а затем следуют необратимые нарушения, приводящие к гибели. Таблица 27.2. Время от прекращения подачи кисло- рода до момента потери сознания (полезное время пребывания в сознании) на высотах, превышающим 7000 м (по [10)) Высота, км 7 8 9 1О !1 12 15 Время, мин 5 3 1,5 1 2/3 1/2 1/6 Дыхание чистым кислородом иа высоте. Вдыхание кислорода сдвигает высотпыс пороги реакций в сторону возрастания, но не устраняет этих реакций.
При дыхании чистым кислородом на высоте !4 км Ро во вдыхаемом газе составляет 106 мм рт. ст. (14,! к()а). В мертвом пространстве при 37'С Р„,о составляет 47 мм рт. ст. (6,3 кПа, с. 000), так что на Р„во влыхаемой газовой смеси остается 60 мм рт. ст. (8л) кПа). В альвеолярном пространстве асе еше солержится диоксид углерода. парциальное давление которого составляет около 30 мм рт. ст. (4,0 кПа, с колебаниями в зависимости от степени гипер- ГЛАВА 27. ЭКОЛОГИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ 713 оеятялоцяя; с. 388), яэ-эа чего еше более снижено Ро . Все, оэ. что остается; это 30 мм рт. ст. (4,0 кПо), т.е. уровень ниже крвтвчепаяо порога гяаоксоя.
Если человек дьддит чясгым кислородом, этот предел достигается вв высотах между ! 3 я 14 км, поэтому, чтобы подняться но большую высоту, требуются специальные костюмы вдя кабапы о высоком довлеииель Кратконремениам адаптация к болыпой высоте Гипоксия, обусловленная большой высотой (или другими обстоятельствами, например сердечной недостаточностью), вызывает развитие адаптивных реакций малой, промежуточной или больпюй длительности.
Для кратковременных реакций требуется лишь несколько часов, тогда как истинная акклиматизация к боэьшим высотам происходит за период от нескольких дней до месяцев (см. ниже). Цмркулвторные адаптивные сдвщ н. На высоте 2000 и более метров частота сокрашений сердца в покое возрастает и на высоте 6000 м достигает приблизительно 120 мин '. Ее увеличение, вызываемое нагрузкой, значительно больше, чем на уровне моря. Ударный обьем меняется незначительно; наблюдается как его увеличение, так и снижение. Поэтому сердечный выброс в покое увеличивается несущественно, но значительно более отчетливо— при нагрузке. Артериальное давление при нагрузке не меняется заметно с высотой.
Однако в деточкой артерии, особенно в покое, может происходить нарастание давления, связанное с отеком легких (сужение сосудов легких при гипоксии описано на с. 546 и 591). Респираторные адаптивные сдвмгв. В условиях покоя артериальная гнпоксия вызывает слабую активацию дыхательной системы (с. 598); минутный объем дьиания на высоте 5000 м лишь приблизительно на 10% превышает сравнимую величину на уровне моря, хотя на высоте 6500 м он в 2 раза выше.
При нагрузке минутный объем значительно возрастает. Гмнервентиляцмя приводит к увеличению дыхательного коэффициента более чем до 1,0 (см. с. 660 и далее). Несмотря на гипервентиляцию, количество вдыхаемого кислорода (выражаемого как Фо стдс) снижено, потому что минутный объем не увеличивается в той же степени, в какой происходит снижение Ро,. Адаптивные сдвиги в транспорте кисяорода, Поскольку Ро в альвеолярном воздухе снижается по мере увеличения высоты (рис. 27.1), Ро в артериальной крови также падает. На высоте г000 м в условиях покоя Ро в альвеолярном воздухе составляет 76 мм рт. сг. (10,1 кПа), а в артериальной крови — 73 мм рт.
ст. (9,7 кПа); тем не менее насыщение кислородом гемоглобина в артериальной крови все еще составляет 93'/о. Два дополнительных фактора нарушают транспорт кислорода. Во-первых, гипервентнляция приводит к респираторному алкалозу, который вызывает сдвиг кривой диссоциации оксигемоглобина влево (см. с. 613 и далее). Этот сдвиг способствует связыванию кислорода в легких, но мешает его выделению в тканях. Во-вторых, во время нагрузки разность величин парциальяого давления Ог в альвеолярном воздухе и артериальной крови (Ая()ог, с.
593) в легких увеличивается по мере нарастайия потребления кислорода.При тяжелой работе оиа может достигать 15 мм рт. ст. (2,0 кПа). При условии что Ро в альвеолярном воздухе на высоте 2000 м равйо 76 мм рт. ст. (10,1 кПа), любое увеличение Аа()о вызовет заметное падение насыщения артериальной крови кислородом в связи со сдвигом к участку с более крутым наклоном кривой диссоциации оксигемоглобииа (с. 613). Во время тяжелой работы на высоте 2000 м насьпцение кислородом составляет менее 90ойэ что соответствует Ро, в артериальной крови ниже 65 мм рт. ст. (8,6 кПа); в результате этого максимальная работоспособность на высоте 2000 м снижается почти на 1Оого (и приблизительно на 20Уо на высоте 3500 м).
Алаптивные сдвиги кислого-щегючюгп равновесия. Гипервентиляция при адаптации к большой высоте вызывает усиленное выделение диоксида углерода. Парциальное давление СО, в крови подает, н развивается респвраториый алкалоз (с. 622). На высоте 4000 м Рсо в артериальной крови составляет около 30 мм рт.
ст. (4,0 кПа); на высоте 6500 м оно равно лишь 20 мм рт. ст. (2,7 кПа), а рН артериальной крови становится выше 7,5. Избыток оснований (ВЕ) не меняется при остром стрессе, обусловленном подъемом на большие высоты. Акклиматизация к болыпом высоте Жизнь в условиях высокогорья в течение более нлн менее длительных периодов времени приводит к адаптивным изменениям в сердечно-сосудистой, дыхательной, мышечной н кровеносной системах. Эти изменения представляют собой в основном реакции на артериальную гияоксию и ргсяираторяый алкалоэ.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
