WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!


Pages:     || 2 | 3 | 4 |

Глава 25. Физиология человека в горах.

Горная (высотная) физиология человека изучает влияние на орга­низм комплекса природных и социальных факторов горной среды.

Горами принято называть части суши земли, возвышающиеся над уровнем моря более, чем на 500 м. Средняя высота всей земной суши составляет 875 м над уровнем моря и около 1/3 ее лежит выше этой отметки. На высоте свыше 2000 м над уровнем моря в 1988 году проживало около 425 миллионов человек (население мира 5 млрд. 112 млн.), а в 2000 году население горных местностей будет составлять более 600 миллионов жителей планеты. Ежегодно верти­кальные миграции совершают десятки миллионов человек.

Климатометеорологические факторы разных горных систем, на­ряду со сходными параметрами (барометрическое давление и темпе­ратура), имеют свои особенности, связанные с широтным располо­жением, близостью к морям и океанам и другими причинами (в частности, зависящими от времени года). Наиболее специфическими и значимыми факторами гор, влияющими на физиологические функ­ции человека, являются снижение атмосферного давления (и связан­ное с ним падение парциального давления кислорода) и темпера­туры среды (табл.25.1).

Таблица 25.1 Атмосферное давление, парциальное давление вдыхаемого О2 (увлаженный вдыхаемый воздух) и парциальное давление О2 в альвеолярном воздухе у людей на различных высотах над уровнем моря (100 мм рт.ст. « 13,6 кПа).

Давление Парциальное дав Парциальное Высота, м воздуха, мм ление О2 во давление О2 в Температура рт.ст.

вдыхаемом возду альвеолярном в градусах хе, мм рт.ст.

воздухе, мм С° рт.ст.

+ 15, + 1, — 4, — 11, — 17, — 24, — 30, — 37, Рис. 25.1. Вертикальное расселение людей на Земле.

Горную вертикальную поясность делят на 4 яру­са: низкогорье (от 200 500 м до 10001400 м над уровнем моря) — у жите­лей этого яруса физиоло­гические параметры в по­кое и при трудовой де­ятельности не отличаются от показателей лиц, про­живающих в прилегающих равнинных районах; среднегорье (от 10001400 м до 18002500 м) — в по­кое и при умеренных физических нагрузках фи­зиологические реакции у приезжих существенно не отличаются от нормы. У большинства мигрантов имеет место даже улучше­ние общего самочувствия, но отдельные лица могут временно (3 12 дней) ис­пытывать дискомфорт (учащение сердечных сокращений, повышение артериального давления, одышка при умеренной физической нагруз­ке, беспокойный сон); высокогорье обжитое (от 18002500 м до 35004500 м) — у большинства мигрантов отмечено снижение ра­ботоспособности и напряжение регуляторных механизмов вегетатив­ных функций. Для адаптации людей к условиям этого высокогор­ного яруса требуется продолжительное время (недели, месяцы); снежное нежилое высокогорье, сверхвысокогорье (от 35004500 м и выше) — у вновь прибывших людей имеет место резкое напряжение всех физиологических функций, особенно газотранспортной системы, при значительном снижении работоспособности. Пребывание на таких больших высотах отрицательно влияет на здоровье человека.

Классификация горных уровней (диапазон ярусов) отражает свое­образие климато географических особенностей различных горных регионов, а также разную толерантность людей к гипоксической гипоксии (рис.25.1). Горная болезнь у людей в различных районах земли развивается на неодинаковых высотах: в Альпах и на Кавка­зе — 3000 м, в Андах — 4000 м, в Гималаях — около 5000 м.

25.1. Адаптивные реакции мигрантов к высокогорной гипоксии.

Гипоксическую гипоксию (кислородную недостаточность, возника­ющую в организме при понижении парциального давления кисло­рода во вдыхаемом воздухе — подъеме на высоту, вдыхании газовых смесей с низким содержанием кислорода и др.) в зависимости от ее длительности делят на острую и хроническую. Острая гипоксия у человека возникает в том случае, если он подвергается значитель­ному гипоксическому воздействию в течение очень короткого вре­мени (секунды, минуты, иногда часы). Речь идет о быстром подъеме на высоту более 5000 м над уровнем моря; вдыхании газовых сме­сей, содержащих менее 10 12% кислорода; разгерметизации на боль­ших высотах кабин летательных аппаратов, скафандров (так назы­ваемые "молниеносная", "взрывная" формы острой гипоксии).



Критическое значение парциального давления кислорода в альве­олярном воздухе (РО2) для возникновения острой гипоксии у людей составляет от 27 до 33 мм рт.ст., а РО2 в венозной крови — всего 19 мм рт.ст.

Острая гипоксия, в первую очередь, отражается на деятельности центральной нервной системы, органов дыхания и кровообращения. В течение короткого промежутка времени человек теряет способ­ность критически оценивать ситуацию, осознавать опасность, сни­жается умственная и физическая работоспособность, к чему присо­единяются быстрая утомляемость, сонливость, одышка, головокру­жение и сильная головная боль. Если острая гипоксия длится не­долго (минуты), эти изменения могут быть обратимыми. При более продолжительном пребывании человека в условиях острой гипоксии сознание нарушается, могут возникать необратимые поражения моз­га, вплоть до летального исхода. Наиболее грозные осложнения глубокой кислородной недостаточности — это отек мозга и легких. Следует подчеркнуть, что функциональное состояние центральной нервной системы лимитирует устойчивость организма к острой ги­поксии, а сдвиги в газотранспортной системе определяют эффек­тивность приспособления к кислородному голоданию.

К хронической гипоксии относят кислородную недостаточность организма, обусловленную длительным пребыванием людей в усло­виях больших горных высот.

Эффективное приспособление организма к воздействию комплекса факторов гор обеспечивается вовлечением в этот процесс многих функциональных систем (в первую очередь, газотранспортных: ды­хание, кровообращение, кровь), специфически реагирующих на гипоксемию (снижение содержания и парциального напряжения кис­лорода в крови).

Сроки достижения адаптированности к гипоксической гипоксии, равно как и выраженность сдвигов физиологических параметров, различны и зависят от индивидуальных свойств личности и климатометеорологических факторов гор (см.главу 21).

В так называемой "аварийной стадии" адаптации у мигрантов возникают защитноприспособительные реакции, направленные на "борьбу за кислород" (рис.25.2). В стадии относительной стабили­зации функций аварийные реакции сглаживаются и сменяются энер­гетически более выгодными перестройками. Однако, дополнительные ("возмущающие") воздействия на организм (физические и психоэмо­циональные нагрузки, резкие температурные колебания окружающей Рис.25.2. Влияние кислородной недостаточности, обусловленной подъемом на высоту.

Числа слева — парциальное давление О2 в альвеолярном воздухе на соответствующей высоте, справа — содержание кислорода в газовых смесях, которое дает тот же эффект на уровне моря (см. табл.25.1.). Данные представляют собой приблизительные величины, полученные для неакклиматизированных лиц (100 мм рт.ст. = 13,3 кПа).

среды и др.) в этой стадии могут вызывать нарушение гомеостазиса, т.е. дизадаптацию. Этим и продиктовано название: стадия относи­тельной стабилизации функций. Стабильная стадия адаптации к высокогорью характеризуется динамической устойчивостью физиоло­гических показателей, адекватностью величины ответных реакций на действие раздражителей, скоординированностью регуляторных меха­низмов, улучшением работоспособности, повышением эффективности и экономичности метаболизма в органах и тканях. Основные сдвиги физиологических функций различных систем организма в процессе фенотипической адаптации к условиям высокогорья представлены в табл.25.2.

Таблица 25.2 Основные сдвиги физиологических функций (систем) у человека при адаптации к высокогорью Физиологические функции Ранняя фаза (до 2 недель) Стабильная фаза (45 недель) Постоянные жители и аборигены высот Пульс Учащен Нормальный или урежен Несколько урежен Артериальное давление Умеренно повышено Нормальное или умеренно повышено Несколько снижено Давление в легочной артерии Умеренно увеличено Увеличено Увеличено Гипетрофия правой половины сердца Отсутствует Умеренная или отсутствует Значительная Легочная вентиляция Повышена Повышена Повышена Потребление О Повышено Нормальное или повышено Несколько снижено Число эритроцитов Увеличено Увеличено Увеличено Количество НЬ Увеличено Увеличено Увеличено Объем циркули­рующей плазмы Умеренно снижен Умеренно снижен Повышен Объем циркулиру­ющих эритроцитов Нормальный или умеренно повышен Повышен Повышен Гематокрит Может быть повышен Повышен Повышен Основной обмен Повышен Нормальный или повышен Понижен Нейроэндокринная система. У людей, впервые прибывших в условия высокогорья, повышается активность высших вегетативных центров гипоталамуса и как следствие — гипофизарно адренокортикальной и симпатической систем. Это, в свою очередь, приводит к усилению функции систем, ответственных за доставку кислорода к тканям (кровообращение, внешнее дыхание, кроветворение), а также обеспечивает мобилизацию энергетических ресурсов организма за счет катаболического эффекта гормонов (расщепление углеводов, белков, жиров и выделение свободной энергии). В начальный пе­риод адаптации к высокогорной гипоксии активация симпатоадреналовой системы сопровождается увеличением секреции катехоламинов и, соответственно, повышением концентрации их в крови (на 2025%). В условиях высокогорья катехоламины усиливают испо­льзование запасов углеводного депо печени (гликогенолитическое действие), что приводит к повышению содержания глюкозы в крови (гипергликемия). Гипергликемия является адаптивной реакцией орга­низма на воздействие факторов высокогорья, так как глюкоза идет на покрытие энергетических потребностей тканей и, прежде всего, клеток мозга. Активация симпато адреналовой системы вызывает увеличение аклетками поджелудочной железы секреции глюкагона, который также способствует мобилизации депо углеводов в печени в условиях высокогорья и в этом отношении является синергистом катехоламинов.





В эти же сроки адаптации людей к условиям высокогорья имеет место активация гипоталамуса, гиперсекреция адренокортикотропного гормона гипофизом, гипертрофия пучковой зоны надпочечников (на 3040%) и усиление секреции глюкокортикоидов. Повышенный уровень глюкокортикоидов в организме ускоряет процессы глюконеогенеза, т.е. образование в печени глюкозы из аминокислот и жира. Основное действие глюкокортикоидов состоит в угнетении синтеза белков в тканях (мышечной, лимфоидной, жировой) и увеличении количества свободных аминокислот в крови, которые в печени пре­образуются в глюкозу.

Таким образом, в начальный период адаптации к условиям вы­сокогорья глюкокортикоиды способствуют усилению энергообеспече­ния тканей за счет преобразования структурных резервов организма (аминокислот) в энергетический. Вместе с тем, в процессе адапта­ции к высокогорью глюкокортикоиды усиливают инотропное дей­ствие катехоламинов на сердце, способствуют увеличению содержа­ния катехоламинов в кардиомиоцитах и повышению их действия через Вадренорецепторы на систему аденилатциклазы и цАМФзависимых протеинкиназ. Активирующее действие протеинкиназ на­правлено на увеличение вхождения кальция в кардиомиоциты, что приводит к увеличению силы и скорости сокращения сердечной мышцы (положительное инотропное влияние) в период срочной адаптации организма к высокогорью.

В первые дни адаптации людей к условиям высокогорья в связи с гиперсекрецией тиреотропного гормона гипофиза развивается ги­перфункция щитовидной железы. В результате усиливается секреция тиреоидных гормонов и повышается основной обмен.

По мере удлинения срока пребывания людей в условиях высоко­горья развивается относительное превалирование активности пара­симпатической нервной системы, что сопровождается ваготонической направленностью висцеральных функций организма. В стабиль­ной фазе адаптации к условиям высокогорья снижается активность симпатоадреналовой системы, уменьшается концентрация катехола­минов в крови. К этому сроку повышается функциональный резерв адренергической системы организма, что проявляется в гипертрофии мозгового слоя надпочечников и увеличении запасов катехоламинов в этих железах. В основе изменения адренергической регуляции сердца лежит гипертрофия симпатических нейронов, увеличение симпатических волокон в миокарде, повышение количества катехо­ламинов в нейронах симпатических ганглиев.

Pages:     || 2 | 3 | 4 |










© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.