<<< тому | зміст | вперед >>>

Шимановський Ст. Небезпеки в горах

Розділ 1. Фактори, обумовлені висотою

1.3. Механізм розвитку гірської хвороби

Сухий атмосферний повітря містить: азоту 78,08%, кисню-20,94%, вуглекислоти-0,03%, аргону-0,94%) та інших газів-0,01%. При підйомі на висоту це процентне співвідношення не змінюється, але змінюється щільність повітря, а отже, і величини парціальних тисків цих газів.

За законом дифузії гази переходять із середовища з високим парціальним тиском у середу з більш низьким тиском. Газообмін в легенях, так і в крові людини здійснюється завдяки наявній. різниця цих тисків.

При нормальному атмосферному тиску 760 мм рт.ст. парціальний тиск кисню становить: 760Х0,2094=159 мм рт. ст., де 0,2094-відсоткове зміст кисню в атмосфері, рівне 20,94%.

В цих умовах парціальний тиск кисню в альвеолярному повітрі (вдихуваного з повітрям і потрапляє в альвеоли легенів) становить близько 100 мм рт. ст. Кисень погано розчиняється в крові, але він пов'язується білком гемоглобіну, знаходиться в червоних кров'яних кульках-еритроцитах. При звичайних умовах завдяки високому парціальному тиску кисню в легенях гемоглобін в артеріальної крові насичується киснем до 95%.

При проходженні через капіляри тканин гемоглобін крові втрачає близько 25% кисню. Тому венозна кров несе з собі до 70% кисню, парціальний тиск якого, як неважко переконатися з графіка (рис. 2), становить момент притекания венозної крові до легень по закінченні циклу кровообігу всього 40 мм рт. ст. Таким чином, між венозної і артеріальної кров'ю існує значний перепад тиску, рівний 100-40=60 мм рт. ст.

Між вуглекислотою, що вдихається з повітрям (парціальний тиск 40 мм рт. ст.), і вуглекислотою, що притікає з венозною кров'ю до легких по закінченні циклу кровообігу (парціальний тиск 47-50 мм рт. ст.), перепад тиску становить 7-10 мм рт. ст.

У результаті існуючого перепаду тисків кисень переходить з легеневих альвеол в кров, а безпосередньо в тканинах організму цей кисень з крові дифундує в клітини (у середу з ще більш низьким парціальним тиском). Вуглекислота, навпаки, спочатку з тканин переходить в кров, а потім, при підході венозної крові до легень - з крові в альвеоли легенів, звідки вона і видихається в навколишній повітря (рис. 3).

З підняттям на висоту парціальні тиску газів зменшуються. Так, на висоті 5550 м (що відповідає атмосферному тиску 380 мм рт. ст.) для кисню воно одно

380Х0,2094=80 мм рт. ст., тобто знижується вдвічі. При цьому, природно, зменшується парціальний тиск кисню в артеріальній крові, в результаті чого зменшується не тільки насичення гемоглобіну крові киснем, але і за рахунок різкого скорочення різниці тисків між артеріальною та венозною кров'ю значно погіршується перехід кисню з крові в тканини. Так виникає киснева недостатність-гіпоксія, що може привести до захворювання людини гірською хворобою.

Природно, що в організмі людини виникає ряд захисних компенсаторно-пристосувальних реакцій. Так, в першу чергу недолік кисню призводить до порушення хеморецепторів-нервових клітин, дуже чутливих до зниження парціального тиску кисню. Їх збудження служить сигналом для поглиблення, а потім і почастішання дихання. Що відбувається при цьому розширення легень збільшує їхню альвеолярну поверхню і сприяє тим самим більш швидкого насичення гемоглобіну киснем. Завдяки цьому, а також ряду інших реакцій в організм надходить велика кількість кисню.

Однак з посиленням дихання, збільшується вентиляція легенів, при якій відбувається посилене виведення ("вимивання") вуглекислоти з організму. Це явище особливо посилюється при інтенсифікації роботи в умовах високогір'я. Tax, якщо на рівнині в стані спокою протягом однієї хвилини з організму видаляється приблизно 0,2 л З₂, а при напруженій роботі-1,5-1,7 л, то в умовах високогір'я в середньому за хвилину організм втрачає близько 0,3-0,35 л CO₂ в стані спокою і до 2,5 л при напруженій м'язовій роботі. В результаті в організмі виникає нестача З₂ - так звана гипокапния, що характеризується зниженням парціального тиску вуглекислого газу в артеріальній крові. Але адже вуглекислий газ відіграє важливу роль у регулюванні процесів дихання, кровообігу та окислення. Серйозний недолік CO₂ може призвести до паралічу дихального центру, до різкого падіння артеріального тиску, погіршення роботи серця, до порушення нервової діяльності. Так, зниження артеріального тиску З₂ на величину від 45 до 26 м.м рт. ст. знижує кровообіг мозку майже наполовину. Ось чому в балони, призначені для дихання на великих висотах, заповнюють не чистий кисень, а його суміш з 3-4% вуглекислого газу.

Зниження вмісту СО₂ в організмі порушує кислотно-лужну рівновагу в бік надлишку лугів. Намагаючись відновити цю рівновагу, нирки протягом кілька днів посилено видаляють з організму разом з сечею цей як би надлишок лугів. Тим самим досягається кислотно-лужну рівновагу на новому, більш низькому рівні, що і є однією з основних ознак завершення періоду адаптації (часткової акліматизації). Але при цьому порушується (зменшується) величина лужного резерву організму. При захворюванні гірською хворобою зменшення цього резерву сприяє подальшому її розвитку. Це пояснюється тим, що досить різке зменшення кількості лугів знижує здатність крові пов'язувати кислоти (у тому числі і молочну кислоту), які утворюються при напруженій роботі. Це в короткий термін змінює кислотно-лужне співвідношення в бік надлишку кислот, що порушує роботу ряду ферментів, що призводить до дезорганізації процесу обміну речовин і, найголовніше, у тяжкохворого виникає гальмування дихального центру. В результаті дихання стає поверхневим, вуглекислий газ повністю виводиться з легень, накопичується в них і перешкоджає доступу кисню до гемоглобіну. При цьому швидко настає задуха.

З усього сказаного випливає, що хоча основною причиною виникнення гірської хвороби є нестача кисню у тканинах організму (гіпоксія), але чималу роль тут грає і недолік вуглекислоти (гипокапния).

<<< тому | зміст | вперед >>>