Реакции организма
Непосредственная реакция на недостаток кислорода (аноксия) состоит в увеличении минутного объема воздуха. Это происходит за счет повышения частоты и глубины дыхательных движений. При этом лишь частично улучшается снабжение организма кислородом. Перенос кислорода облегчается тем, что молекулы кислорода легче диссоциируют при низком давлении кислорода. Вместе с тем при учащенном дыхании углекислый газ «вымывается» из дыхательных путей и как следствие понижается его содержание в крови. Это ведет к сдвигу кислотно-щелочного равновесия в организме в щелочную сторону — наступает алкалоз. В патогенезе горной болезни играют роль оба фактора — аноксия и алкалоз.
Аноксия проявляется ощущением усталости, головной болью, потерей внимания и ощущением, похожим на опьянение; алкалоз сопровождается тошнотой, рвотой и головокружением. На начальной стадии болезни нарушается регуляция дыхания, появляется так называемое «чейнстоксово дыхание». Самая незначительная физическая нагрузка сопровождается резким ускорением пульса. Частота сердечных сокращений в состоянии покоя и минутный объем сердца, возросшие в связи с недостатком кислорода, по мере акклиматизации постепенно возвращаются к норме.
При длительном пребывании на больших высотах организм становится значительно более выносливым. Акклиматизация сопровождается учащением дыхания (хотя у тех, кто постоянно живет в горах, частота дыхания ниже, чем у вновь акклиматизировавшихся). При этом уменьшается разница в парциальном давлении кислорода между атмосферным и альвеолярным воздухом, что ведет к повышению давления кислорода в артериальной крови. Давление углекислого газа в альвеолярном воздухе хотя и снижено, но все же выше, чем у неакклиматизированного индивидуума.
Устранение алкалоза обеспечивается почками, которые продуцируют щелочную мочу, благодаря чему устраняется избыток щелочи и нормализуется рН крови.
Одновременно усиливается образование эритроцитов и повышается содержание в них гемоглобина, вследствие чего повышается способность крови переносить кислород. На высоте до 3500 м существует линейная зависимость между содержанием гемоглобина в крови и барометрическим давлением. На больших высотах кривая зависимости содержания гемоглобина от атмосферного давления идет вверх более круто. В силу этого, а также благодаря изменению режима дыхания количество кислорода в артериальной крови у коренных жителей гор превышает количество кислорода у тех, кто живет в низинных районах. К тому же мышцы обитателей гор, по-видимому, способны совершать большую физическую работу при пониженном давлении кислорода в крови.
У постоянно живущих в горах давление в легочной артерии выше, чем у тех, кто впервые поднялся в горы, что связано с гипертрофией правого желудочка. Ряд исследователей полагают, что указанный фактор имеет приспособительное значение, обеспечивая усиленную перфузию легких и стимуляцию газообмена.
Минутный объем сердца у лиц, постоянно живущих в горах, больше, чем у вновь прибывших; концентрация лактата в крови и кислородная задолженность при больших физических нагрузках, наоборот,
ниже.
Акклиматизация к жизни на высоте 4500 м требует примерно 10 дней. При длительном пребывании на высоте наступают морфологические изменения, увеличивается грудная клетка и емкость легких. Температура воздуха в горах на больших высотах очень низка: в Тибете на высоте 5000 м над уровнем моря она падает до —33°С зимой, а летом не превышает 4-13°С. Защите от холода способствуют одежда, жилище, система отопления, а отчасти и физиологическая акклиматизация организма.
Даже у людей, живущих на высоте 2000 м, можно обнаружить некоторые приспособительные изменения в организме; такие изменения имеются у людей, живущих на Кавказе, Пиренеях и даже в области Высокого Вельда в Южной Африке, причем одинаковые физиологические приспособления имеют место у разных расовых групп: у тибетцев, живущих на высоте 4500 м, у жителей высоко¬горных районов Кашмира (2500—3000 м) и у жителей Анд (5500 м). На всех этих высотах человек способен к акклиматизации; примером могут служить коренные жители Перу, у которых число эритроцитов в крови на 30% выше, чем у лиц, живущих на уровне моря.
Хотя все описанные реакции представляют собой вторичные процессы, можно предположить, что некоторые из них могут фиксироваться генетически в процессе естественного отбора. Для некоторых животных, например для ламы, викуньи и боливийского гуся, обитающих в высокогорной местности, характерна высокая численность эритроцитов и более высокое сродство гемоглобина к кислороду; все эти признаки сохраняются в первом поколении у лам, родившихся в местности, расположенной на уровне моря. Монде утверждает, что в результате естественного отбора большая часть испанских завоевателей, вторгшихся в Анды, вымерла, и именно те, кто в новых условиях оказался неспособным давать потомство. Чистокровные испанцы окончательно утвердились-в этих районах лишь через несколько поколений. Однако мы не можем представить убедительных доказательств существования у человека особых генотипов, приспособленных к условиям жизни на больших высотах. |
