Влияние высоты на сосуды

Влияние высоты на сосуды thumbnail

Необходимы дополнения…

Из курса физики хорошо известно, что с повышением высоты над уровнем моря атмосферное давление падает. Если до высоты 500 метров никаких значительных изменений этого показателя не наблюдается, то при достижении 5000 метров атмосферное давление уменьшается почти вдвое. С уменьшением атмосферного давления падает и парциальное давление кислорода в воздушной смеси, что моментально сказывается на работоспособности человеческого организма. Механизм этого воздействия объясняется тем, что насыщение крови кислородом и его доставка к тканям и органам осуществляется за счёт разности парциального давления в крови и альвеолах лёгких, а на высоте эта разница уменьшается.

Барометрическое давление в мм760720480432385335288240
Высота, соответствующая давлению в мм500350045005400650077008900
Давление кислорода в мм1601521009080706050
Насыщенность крови кислородом в %10096949392908882

До высоты в 3500 — 4000 метров организм сам компенсирует нехватку кислорода, поступающего в лёгкие, за счёт учащения дыхания и увеличения объёма вдыхаемого воздуха (глубина дыхания). Дальнейший набор высоты, для полной компенсации негативного воздействия, требует использования лекарственных средств и кислородного оборудования (кислородный баллон).

Кислород необходим всем органам и тканям человеческого тела при обмене веществ. Его расход прямо пропорционален активности организма. Нехватка кислорода в организме может привести к развитию горной болезни, которая в предельном случае — отёке мозга или лёгких — может привести к смерти. Горная болезнь проявляется в таких симптомах, как: головная боль, отдышка, учащённое дыхание, у некоторых болезненные ощущения в мышцах и суставах, снижается аппетит, беспокойный сон и т. д.

Переносимость высоты очень индивидуальный показатель, определяемый особенностями обменных процессов организма и тренированностью.

Большую роль в борьбе с негативным влиянием высоты играет акклиматизация, в процессе которой организм учится бороться с недостатком кислорода.

  • Первой реакцией организма на понижение давления является учащение пульса, повышение кровяного давления и гипервентиляция лёгких, наступает расширение капилляров в тканях. В кровообращение включается резервная кровь из селезёнки и печени (7 — 14 дней).
  • Вторая фаза акклиматизации заключается в повышение количества производимых костным мозгом эритроцитов практически вдвое (от 4,5 до 8,0 млн. эритроцитов в мм3 крови), что приводит к лучшей переносимости высоты.

Благотворное влияние на высоте оказывает употребление витаминов, особенно витамина С.

Интенсивность развития горной болезни в зависимости от высоты.[1]

Высота, мПризнаки
800—1000Высота переносится легко, однако у некоторых людей наблюдаются небольшие отклонения от нормы.
1000—2500Физически нетренированные люди испытывают некоторую вялость, возникает легкое головокружение, учащается сердцебиение. Симптомов горной болезни нет.
2500—3000Большинство здоровых неакклиматизированных людей ощущает действие высоты, однако ярко выраженных симптомов горной болезни у большинства здоровых людей нет, а у некоторых наблюдаются изменения в поведении: приподнятое настроение, излишняя жестикуляция и говорливость, беспричинное веселье и смех.
3000—5000Проявляется острая и тяжело протекающая (в отдельных случаях) горная болезнь. Резко нарушается ритм дыхания, жалобы на удушье. Нередко возникает тошнота и рвота, начинаются боли в области живота. Возбужденное состояние сменяется упадком настроения, развивается апатия, безразличие к окружающей среде, меланхоличность. Ярко выраженные признаки заболевания обычно проявляются не сразу, а в течение некоторого времени пребывания на этих высотах.
5000—7000Ощущается общая слабость, тяжесть во всем теле, сильная усталость. Боль в висках. При резких движениях — головокружение. Губы синеют, повышается температура, часто из носа и легких выделяется кровь, а иногда начинается и желудочное кровотечение. Возникают галлюцинации.

Источники:

1. www.tropa.dp.ua

2. Рототаев П. С. Р79 Покоренные гиганты. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., “Мысль”, 1975. 283 с. с карт.; 16 л. ил.

Источник

Невозможно избежать или укрыться от эффектов, оказываемых на организм при подъемах на большую высоту, но, если вы поймете, что происходит с организмом в этих условиях, вы можете принять меры во избежание худших из возможных неприятностей и отработать с максимальной эффективностью, а также насладиться следующей поездкой в разрежённом воздухе. Итак, вот что происходит с вашим организмом.

Мозг требует кислорода

При подъеме снижается давление воздуха, т.е. молекулы кислорода распределяются всё реже, и, таким образом, при каждом вдохе вы получаете все меньше кислорода. Вообще это становится заметно только на отметке не меньше 1500 метров и больше всего влияет на любого к отметке 2500 метров. К моменту достижения отметки 3600 метров, кислорода в воздухе становится на 40% меньше.

Мозгу не нравится, когда ему не хватает кислорода, и он начинает слать сигналы на расширение кровяных сосудов, чтобы получать больше кислорода с бОльшим притоком крови в мозг. Поэтому у многих в течение 30 минут пребывания на большой высоте начинается пульсирующая головная боль. Один из способов облегчить стук в голове – ибупрофен, но самый действенный способ улучшить поставку кислорода в мозг перед большим заездом, рекомендуемый экспертами, это свекольный сок: он богат нитратами, которые превращаются в организме в оксид азота, газ, способствующий расслаблению и расширению кровяных сосудов, что позволяет увеличивать протоки крови и облегчить функциональность в условиях низкого содержания кислорода.

Растёт частота сердцебиения

По тем же причинам (разрежённый воздух) в высокогорных условиях растет частота сердечных сокращений. На отметке около 2000 метров сердечный ритм вырастет на 10% по сравнению с обычным вашим ритмом на уровне моря. Когда ваш организм привыкнет, ваш ритм нормализуется, но на это у вас уйдёт не меньше 2-3 недель. Если у вас нет времени приспосабливаться в полной мере, полезно в течение нескольких занятий выезжать с датчиком частоты пульса и перекалибровать зоны сердечных ритмов под большую высоту – и затем придерживаться их во время гонки.

Вы теряете силы

Небольшой холмик, преодолеваемый вами на уровне моря на большой передаче, на высоких отметках выдавит из вас все силы на малой передаче и заставит запыхаться. Поэтому ваша мощность падает на 3% на каждые 300 метров после отметки 1500 метров. Опять же, помогает акклиматизация. Но есть причины, по которым те, кто живут в горах, выбирают тренировки на более низкой отметке – производительность любого человека страдает в той или иной мере как только вы попадаете на большую высоту.

Читайте также:  Давление газа в сосуде постоянно меняется

Начинаете писать… часто

Это не то, что вы себе представляете. На высоких отметках вы действительно бегаете в туалет (или в кусты) чаще. У этого явления даже есть научное название – высотный диурез – и это на самом деле отличная вещь. Ваш организм на высоте хочет быть суше. Т.к. с мочой выходит лишняя жидкость, ваша кровь становиться более густой, и гемоглобин плотнее концентрируется.

Самое интересное, что это происходит в течение 24 часов после «приземления» на высоте, поэтому уже в течение дня вы можете получать больше кислорода в крови. Все говорят об обезвоживании, возникающем на высоте, как будто это что-то плохое. Однако, это природная адаптация организма, помогающая мышцам и органам получать больше кислорода. Поэтому не поддавайтесь искушению утопить себя в жидкости каждую минуту пребывания в горах. Вы не можете – и не следует, и не пытайтесь – полностью противодействовать высотному диурезу. Дополнительный литр в день – разумное количество, позволяющее избежать обезвоживания и не переусердствовать.

Снижается аппетит

Некоторых тошнит, иногда даже до рвоты, при быстром наборе высоты. Но снижение аппетита в этих условиях обычное явление, даже если у вас нет признаков высотной болезни. Исследования показали, что уровни лептина, гормона, известного как подавляющий аппетит, повышаются на высоте. Для большей эффективности организма измените вашу высокогорную диету на содержащую большее количество углеводов, что даст вам на 15% больше энергии с тем же количеством кислорода, по сравнению с употреблением жиров.

Вы плохо спите

Высота может повлиять и на качество сна в нескольких направлениях. В частности, низкое содержание кислорода напрямую сбивает центры сна в мозгу, провоцируя частые просыпания. Вы также слышали о таком явлении, как периодическое дыхание во сне, при котором (судя по названию) вы буквально перестаете дышать на некоторое время и затем снова начинаете, т.к. дыхательный центр мозга, реагирующий на углекислый газ, борется с дыхательным триггером в сонной артерии, реагирующим на низкое содержание кислорода. Они оба могут сильно нарушать спокойный ночной отдых. Приём лёгких снотворных, поможет вам, пока вы не акклиматизируетесь.

Организм начинает вырабатывать дополнительные кровяные клетки

Получение достаточного количества кислорода там, где это необходимо – приоритет номер один, поэтому вместе с загустением крови из-за небольшого обезвоживания организм начнет вырабатывать больше эритропоэтина – гормона, который регулирует количество и объем вырабатываемых красных кровяных клеток – между 24 и 48 часами пребывания на высоте.

Каждый по разному

Акклиматизация в больших высотах может занять у вас большую часть месяца, и, как вы могли заметить, каждый акклиматизируется по-разному: кто-то относительно без проблем, а кто-то страдает от отдышки и чувствует себя как в дурмане на протяжении пары недель в этих условиях. Как и многое в жизни, мы можем поблагодарить (или винить) за свою способность к адаптации вашу генетику. Существует более 400 генов, включенных в каждую клетку организма и отвечающих за привыкание к высоте. Есть также исключенные из этого процесса гены. Наблюдая за каждым человеком, мы видим огромное количество вариантов проявления генов.

Тем не менее, в целом, привыкание у всех нас более или менее похоже: около 60% людей хватает нескольких дней на адаптацию и нормальное самочувствие, 20% акклиматизируются чуть быстрее и 20% чуть медленнее. Независимо от вашего происхождения и пр., такой разбег в высоте как 3000 метров слишком велик для одного дня, и такое не каждый выдержит. Дайте своему организму хотя бы 3-5 дней пребывания на высоте, если собираетесь соревноваться и показать себя в лучшей форме, или 7-10 дней, если можете себе это позволить»

Источник

Для начала, давайте вспомним курс физики средней школы, где объясняется, почему и как изменяется атмосферное давление в зависимости от высоты. Чем выше расположена местность над уровнем моря, тем ниже там давление. Объяснить это очень просто: атмосферное давление указывает на силу, с которой давит столб воздуха на все, что находится на поверхности Земли. Естественно, что чем выше ты поднимешься, тем меньше будет высота воздушного столба, его масса и оказываемое давление.

Кроме того, на высоте воздух разрежен, в нем содержится гораздо меньшее количество газовых молекул, что тоже моментально сказывается на массе. И не нужно забывать, что с увеличением высоты воздух очищается от токсичных примесей, выхлопных газов и прочих «прелестей», в результате чего его плотность уменьшается, а показатели атмосферного давления падают.

Исследования показали, что зависимость атмосферного давления от высоты отличается следующим: повышение на десять метров вызывает снижение параметра на одну единицу. До тех пор, пока высота местности не превышает пятисот метров над уровнем моря, изменения показателей давления воздушного столба практически не ощущаются, но если подняться на пять километров, значения будут вдвое меньше оптимальных. Сила оказываемого воздухом давления также зависит от температуры, которая очень понижается при подъеме на большую высоту.

Для уровня АД и общего состояния человеческого организма очень важна величина не только атмосферного, но и парциального давления, которое зависит от концентрации в воздухе кислорода. Пропорционально уменьшению значений давления воздуха понижается и парциальное давление кислорода, что приводит к недостаточному снабжению этим необходимым элементом клеток и тканей организма и развитию гипоксии. Это объясняется тем, что диффузия кислорода в кровь и последующая транспортировка его к внутренним органам происходит благодаря разнице значений парциального давления крови и легочных альвеол, а при подъеме на большую высоту разница этих показаний становится существенно меньше.

Читайте также:  Сосуды с плотными стенками

Как высота влияет на самочувствие человека

Влияние высоты на самочувствие человека

Основным негативным фактором, воздействующим на высоте на организм человека, является недостаток кислорода. Именно в результате гипоксии развиваются острые нарушения состояния сердца и кровеносных сосудов, повышение АД, пищеварительные расстройства и ряд других патологий.

Гипертоникам и людям, склонным к скачкам давления, не стоит подниматься высоко в горы и желательно не совершать многочасовые перелеты. О профессиональных занятиях альпинизмом и горном туризме им тоже придется позабыть.

Выраженность происходящих в организме изменений позволила выделить несколько зон высоты:

  • До полутора – двух километров над уровнем моря — относительно безопасная зона, в которой не наблюдается особых изменений в работе организма и состоянии жизненно важных систем. Ухудшение самочувствия, понижение активности и выносливости наблюдается очень редко.
  • От двух до четырех километров — организм пытается своими силами справиться с дефицитом кислорода, благодаря учащению дыхания и совершению глубоких вдохов. Тяжелую физическую работу, которая требует потребления большого объема кислорода, выполнять тяжело, но легкая нагрузка хорошо переносится в течение нескольких часов.
  • От четырех до пяти с половиной километров — самочувствие заметно ухудшается, выполнение физической работы затруднено. Появляются психоэмоциональные расстройства в виде приподнятости настроения, эйфории, неадекватных поступков. При длительном нахождении на такой высоте возникают головные боли, ощущение тяжести в голове, проблемы с концентрацией внимания, вялость.
  • От пяти с половиной до восьми километров — заниматься физической работой невозможно, состояние резко ухудшается, высок процент потери сознания.
  • Выше восьми километров — на такой высоте человек способен сохранять сознание в течение максимум нескольких минут, после чего следует глубокий обморок и смерть.

Для протекания в организме обменных процессов необходим кислород, дефицит которого на высоте приводит к развитию горной болезни. Основными симптомами расстройства являются:

  • Головная боль.
  • Учащение дыхания, одышка, нехватка воздуха.
  • Носовое кровотечение.
  • Тошнота, приступы рвоты.
  • Суставные и мышечные боли.
  • Нарушения сна.
  • Психоэмоциональные нарушения.

На большой высоте организм начинает испытывать недостаток кислорода, в результате чего нарушается работа сердца и сосудов, повышается артериальное и внутричерепное давление, выходят из строя жизненно важные внутренние органы. Чтобы успешно побороть гипоксию нужно включить в рацион питания орехи, бананы, шоколад, крупы, фруктовые соки.

Влияние высоты на уровень АД

При подъеме на большую высоту понижение атмосферного давления и разреженный воздух вызывают учащение частоты сердечных сокращений, повышение показателей кровяного давления. Однако при дальнейшем увеличении высоты уровень АД начинает снижаться. Уменьшение содержания в воздухе кислорода до критических значений вызывает угнетение сердечной деятельности, заметное понижение давления в артериях, тогда как в венозных сосудах показатели возрастают. Как следствие у человека возникают аритмия, цианоз.

Не так давно группа итальянских исследователей решила впервые подробно изучить, как влияет высота на уровень АД. Для проведения исследований была организована экспедиция на Эверест, в ходе которой каждые двадцать минут определялись показатели давления участников. Во время похода подтвердилось повышение АД при восхождении: результаты показали, что систолическое значение возросло на пятнадцать, а диастолическое на десять единиц. При этом было отмечено, что максимальные значения АД определялись в ночное время суток. Также изучалось действие гипотензивных препаратов на разной высоте. Выяснилось, что исследуемый препарат эффективно помогал на высоте до трех с половиной километров, а при подъеме выше пяти с половиной стал абсолютно бесполезен.

Источник

ВЫСОТА, влияние на организм,— расстояние по вертикали от уровня моря до какой-либо точки земной поверхности или в атмосфере. Термин «высота» используется ив практике высокогорных восхождений, авиации, авиационной и космической медицины для характеристики степени разрежения атмосферы в горах, кабинах летательных аппаратов и в барокамерах. С увеличением В. наблюдается закономерная смена процессов и явлений (так наз. высотная зональность), обусловленная изменением (убыванием) кверху плотности, атмосферного давления, температуры, влаго- и пылесодержания, возрастанием интенсивности солнечной радиации и космического излучения. Основным проявлением В. является разрежение атмосферы, снижение барометрического давления и содержания кислорода.

Первое научное объяснение отрицательного действия факторов, связанных с высотой, подтвержденное экспериментально, принадлежит франц. физиологу Беру (P. Bert, 1878) и русскому ученому И. М. Сеченову (1879). Ими было показано, что отрицательное влияние В. на организм в основном обусловлено недостатком кислорода во вдыхаемом воздухе, парциальное давление к-рого по мере подъема на В. уменьшается пропорционально снижению общего барометрического давления (см. Атмосфера). Недостаток кислорода во вдыхаемом воздухе приводит к уменьшению оксигенации крови в легких, и, следовательно, к ухудшению снабжения кислородом органов и тканей организма, т. е. к состоянию гипоксической гипоксии (см. Высотная болезнь).

Подъемы в барокамерах, высоко-горные восхождения могут повысить устойчивость организма к гипоксии на В., но предотвратить вредное воздействие В. можно только улучшением снабжения организма кислородом с помощью кислородно-дыхательной аппаратуры (см.). Однако этот метод эффективен только до В. 10—12 км. При дальнейшем увеличении В. подача даже чистого кислорода не предохраняет от гипоксии из-за низкого барометрического давления. Поэтому на высотах более 12 км необходимо применять специальное высотное снаряжение (см.) или скафандры (см.).

Степень выраженности приспособительных реакций, функциональных нарушений или патологических изменений в организме в основном зависит от высоты подъема и времени воздействия. При этом определенное значение имеют индивидуальная устойчивость к гипоксии, скорость подъема и другие факторы. В процессе деятельности человек может подвергаться хрон, и острому воздействию факторов В. Хрон, воздействие В. имеет место при длительном нахождении в горах. В этих условиях происходит адаптация и акклиматизация организма к воздействию В., что приводит к определенным перестройкам в функционировании основных систем организма и повышению переносимости В. (см. Адаптация к высоте). Острое воздействие В. обычно наблюдается в практике авиационных полетов (разгерметизация кабины самолета на высоте более 5000 м при неисправности кислородно-дыхательной аппаратуры) и при высокогорных восхождениях.

В зависимости от реакции организма человека на недостаток кислорода В. условно можно разделить на несколько зон (для каждой зоны характерны определенные реакции).

Читайте также:  Сосуды голеностопного сустава фото

Индифферентная зона — до 1500—2000 м над у р. м. При пребывании в этой зоне заметных изменений в функционировании основных систем организма и в субъективных ощущениях не наблюдается. Работоспособность сохраняется полностью на протяжении всего времени нахождения на В.

Зона полной компенсации — от 2000 до 4000 м над ур. м. Работоспособность сохраняется в течение достаточно длительного времени (несколько часов) за счет увеличения легочной вентиляции, минутного объема крови и перераспределения кровотока. Физ. работа, требующая значительного увеличения потребления кислорода, выполняется с затруднениями.

Зона неполной компенсации — от 4000 до 5500 м над у р. м. Наблюдается ухудшение самочувствия со снижением работоспособности. Возможно появление эйфории и неадекватного поведения. Продолжительное пребывание на такой В. сопровождается появлением ощущения тяжести в голове, головных болей, сонливости, трудностью сосредоточения внимания, общим снижением работоспособности. Небольшая физ. работа становится затруднительной.

Критическая зона — от 5500 до 8000 м над ур. м. Работоспособность резко снижена. Выполнение физ. работы практически исключено. Отмечается прогрессирующее ухудшение общего состояния. Характерным для данной зоны является большая вероятность возникновения высотного обморока (см.), время его возникновения в основном зависит от индивидуальной устойчивости к гипоксии (см.). На высоте более 7000 м сохранение сознания у человека возможно в течение короткого времени, к-рое принято называть резервным.

Непереносимая зона — выше 8000 м над ур. м. Характеризуется весьма коротким резервным временем (от 2 — 3 мин. до 10—20 сек. в зависимости от В.), после чего наступает глубокий обморок и, если не принять меры к прекращению воздействия В., возможен смертельный исход.

Основные формы декомпрессионных расстройств

Воздействие В. на организм не ограничивается только недостатком кислорода, хотя этот фактор и является доминирующим. При подъеме на В. вследствие уменьшения барометрического давления (декомпрессии) в организме могут возникнуть функциональные, а в нек-рых случаях и необратимые изменения, к-рые получили общее название декомпрессионных расстройств. Различают три основные формы декомпрессионных расстройств: высотный метеоризм, высотные боли и высотную тканевую эмфизему.

Высотный метеоризм чаще проявляется в виде вздутия живота и болей. Причина его — расширение газов, находящихся в свободном состоянии в жел.-киш. тракте. Расширяющийся газ при затрудненном выходе растягивает желудок и кишечник, что может вызывать болевые ощущения. Увеличившиеся в объеме газы оттесняют диафрагму кверху, что приводит к уменьшению глубины вдоха и нек-рому затруднению кровообращения. В ряде случаев боли в животе могут стать причиной ухудшения общего состояния (появляется слабость, холодный пот, тошнота). Отхождение газов из кишечника и из желудка снимает неприятные ощущения и улучшает самочувствие. Профилактика высотного метеоризма заключается в специальном режиме питания, при к-ром исключаются продукты с высокой газообразующей способностью (горох, овощи, черный хлеб).

Высотные боли возникают вследствие перехода газов, и в первую очередь азота, содержащихся в жидких и полужидких средах организма в растворенном состоянии, в газообразное состояние с образованием пузырьков (см. Декомпрессионная болезнь). Высотные боли могут возникать на В. более 7000 м. Вероятность их появления возрастает с увеличением В. и времени нахождения на ней, а также при выполнении физ. работы. Клиническая картина разнообразна и во многом зависит от локализации, размеров и эволюции образовавшегося пузырька. Могут иметь место ощущения боли в каком-либо крупном суставе (плечевом, коленном, локтевом), реже загрудинные боли, а также кожный зуд, кашель, парезы. Крайне редкой, но весьма опасной формой являются расстройства, наступающие вследствие очагового поражения ц. н. с. После спуска на В. менее 7000 м боли обычно исчезают. Однако не исключена возможность появления вторичных, отдаленных расстройств, возникающих через несколько часов после спуска с В.

Быстрое изменение барометрического давления, особенно при спуске с В., может вызвать болевые ощущения в среднем ухе и придаточных пазухах носа. Этому способствуют нек-рые анатомические особенности и состояние слизистой оболочки носоглотки, затрудняющие выравнивание давления в барабанной полости и придаточных пазухах с окружающим давлением. При резких перепадах давления не исключена возможность баротравмы (см.).

Эффективным средством профилактики высотных болей является освобождение организма от растворенного азота (десатурация) перед подъемом на В., что достигается вдыханием чистого кислорода. Накопленный опыт свидетельствует, что 30— 60-минутное вдыхание кислорода перед подъемом на В. в подавляющем числе случаев предупреждает развитие тяжелых форм декомпрессионных расстройств.

Высотная тканевая эмфизема может появиться только на В., где барометрическое давление ниже упругости водяных паров в тканях организма (В. более 19 000 м). В этом случае в тканях организма может наступить процесс парообразования (кипение). Внешне высотная тканевая эмфизема выражается в появлении и быстром увеличении подкожных вздутий. На месте вздутия ощущается неприятное натяжение кожи и легкая боль. При спуске на В. ниже 19 000 м вследствие конденсации водяных паров вздутия быстро исчезают. Высотная тканевая эмфизема может появиться и при нахождении в высотном снаряжении — на открытых (не компенсированных противодавлением) участках тела.

Средством защиты от неблагоприятного воздействия вредных факторов В. являются герметические кабины, к-рые в совокупности с кислородно-дыхательной аппаратурой и высотным снаряжением обеспечивают безопасность и необходимые условия для полетов практически на любой В. (см. Полеты). В летательных аппаратах с герметическими кабинами практически исключается возможность появления высотных декомпрессионных расстройств, а в нек-рых случаях отпадает и необходимость в дополнительном кислородном питании (на пассажирских самолетах).

Библиогр.: Армстронг Г. Авиационная медицина, пер. с англ., М., 1954; Иванов Д. И. и Xромушкин А. И. Системы жизнеобеспечения человека при высотных и космических полетах, М., 1968, библиогр.; Исаков П. К. и др. Теория и практика авиационной и космической медицины, М., 1971, библиогр.; Лавников А. А. Основы авиационной медицины. М., 19 75, библиогр.; Основы космической биологии и медицины, под ред. О. Г. Газенко и М. Кальвина, т. 1 — 3, М., 19 75, библиогр.

Источник