Гипоксия (горная болезнь) на разных уровнях

Кто бывал в высокогорье, наверняка испытывал неприятные ощущения от горной болезни — гипоксии, связанной с недостатком кислорода на больших высотах. Однако нередко люди, отправляющиеся в горы, не знают, с каких же высот следует ожидать эту патологическую реакцию организма. В данной статье делается попытка дать ответ на этот вопрос.

Подборку статей по теме Гипоксия (горная болезнь) - читайте здесь >>>>>>


Гипоксия (горная болезнь) на разных уровнях
Гипоксия (горная болезнь) на разных уровнях
Об отрицательном влиянии горного воздуха на больших высотах люди знали уже с давних времен. Некоторые народы связывали горную болезнь с якобы «ядовитым воздухом» (киргизское слово «ис», переводимое как «ядовитый воздух», означает и плохое состояние человека на больших высотах), со злыми божествами (таджикское «дам гири» переводится как «удушье»). Современное киргизское название горной болезни — «тутэк» означало некогда «злой дух в образе девушки». Согласно поверью, ревнивая, она хотела, чтобы поклонялись только ей; обвороженные ею люди заболевали «горняшкой». Интересно также, что название горной системы Гиндукуш происходит от слов «хинди» («гинди» — индиец и «куштен» — убивать; хинди). Специальные исследования по высокогорной физиологии начались только в конце прошлого века, когда впервые были сделаны попытки объяснить болезненные ощущения человека в горах.

В научных работах, посвященных влиянию горного воздуха на организм человека, можно найти разные виды классификации высотных уровней. В одних работах высоты местности по комфортности условий климата для здорового человека подразделяются следующим образом: 1 — зона индифферентности (до 2000 м), где никаких изменений в организме не наблюдается; 2 — зона полной компенсации (2000-4000 м), где изменения в организме могут полностью компенсироваться после нескольких дней акклиматизации; 3 — зона неполной компенсации (свыше 4000 м), где появляются отчетливые признаки длительной гипоксии. Другие исследователи предлагают выделять горные зоны по иным физиологическим высотным отметкам: 1 — низкогорье (до 1000 м), где даже при интенсивной работе человек не испытывает недостатка в кислороде; 2 — среднегорье (1000-3000 м), где в условиях покоя и умеренной деятельности в организме человека не наступает существенных изменений (недостаток кислорода там ощущается лишь при напряженной мышечной деятельности); 3 — высокогорье (выше 3000 м), где даже находящийся в покое человеческий организм претерпевает изменения, обусловленные недостатком кислорода.

В литературе можно найти разграничение на акклиматизационные зоны и высокогорья, относящиеся главным образом к тренированным альпинистам: а) до 5200-5300 м — зона полной акклиматизации, где организм, мобилизуя все приспособительные компенсаторные реакции, свыкается с кислородной недостаточностью; на этих высотах возможно пребывание человека, продолжительное время без ущерба для его здоровья; б) до 6000 м — зона неполной акклиматизации, где организм человека не может длительно противодействовать нехватке кислорода; пребывание там в течение нескольких месяцев приводит к усталости, вслед за которой наступает ухудшение общего состояния; в) до 7000 м — зона адаптации, где организм может приспособиться лишь на недолгое время, после чего наступает истощение приспособительных реакций; на такой высоте признаки гипоксии проявляются весьма отчетливо; г) до 8000 м —зона частичной адаптации; д) выше 8000 м —предельная зона.

Однако индивидуальные особенности человека могут изменить указанные градации на ±500-1000 м. Некоторые альпинисты, например, могут подниматься до 5800 м без заметного ухудшения самочувствия. Но на высотах 5800-6000 м признаки горной болезни появляются у всех.

После 7000 м, как правило, уже используют баллоны с кислородом
После 7000 м, как правило, уже используют баллоны с кислородом
Классификации различных авторов можно привести к следующей обобщенной схеме: 1000-3000 м — скрытая гипоксия; 3000-5000 м — компенсированная гипоксия; выше 5000 м — декомпенсированная гипоксия. Известный советский географ Л.С. Берг считал, что условия для постоянной жизни людей существуют лишь до высоты 4800 м.
Почему же исследователи расходятся в определении высотных границ развития горной болезни? Одними лишь субъективными факторами либо разными задачами классификаций это, очевидно, объяснить нельзя. Должны существовать какие-то объективные причины различного влияния высоты на жителей разных стран.

Еще в начале XX века известным немецким физиологом Н. Цунтцем были высказаны интересные мысли о том, что в различных географических условиях одни и те же симптомы горной болезни развиваются на разных высотах. В дальнейшем это мнение подтвердилось устными сообщениями путешественников и альпинистов, а также нашло отражение в специальных работах.

Наблюдения показали, что, например, в горах Камчатки горная болезнь возникает иногда с высоты 1500 м, в Альпах — 2500-3000, на Кавказе — 3000-3500, на Тянь-Шане — 3500, в Андах — с высоты 4000 м. На Памире можно подняться до высоты 4500 м, не испытывая какого-либо дискомфорта в своем самочувствии. В Гималаях эта высота сдвигается порой до 5000 м. К тому же оказалось, что в разных горных районах усиление с увеличением высоты гипоксии неодинаково.

Как уже отмечалось, недомогания в горах связаны прежде всего с недостатком кислорода, что влияет на дыхательную и нервную системы. Человеку «не хватает воздуха», в спокойном состоянии его дыхание становится прерывистым, у него кружится голова, сон нарушается. Воздействие на психику при этом выражается в появлении депрессии, а иногда и эйфории — психопатологического состояния с приступами веселости, беспричинного смеха, безразличия к окружающему.

Хотя в настоящее время исследованы далеко не все причины и механизмы горной болезни, ясно, что ее нельзя связывать только с недостатком кислорода и углекислоты. Ведь давление воздуха с высотой уменьшается везде приблизительно одинаково, а гипоксия (либо гипокапния — недостаток углекислоты) наблюдается на разных уровнях. Кроме недостатка кислорода и углекислоты на организм влияют сильные ветры, повышенная солнечная радиация, пониженная температура воздуха и их резкие различия днем и ночью. Немалое значение имеет влажность воздуха и, возможно, ионизация атмосферы. На небольших высотах эти факторы оказывают тонизирующее и закаливающее воздействие, но с увеличением высоты человеку приходится напрягаться все больше и больше для приспособления к новым условиям атмосферы. Когда нарушается равновесие организма с внешней средой, то появляются болезненные ощущения. Так медицинская география объясняет постепенное наступление горной болезни.
Только учитывая, что авторы упоминавшихся выше различных классификаций горных зон изучали разные горные районы, можно объяснить расхождения в этих классификациях климатическими факторами.

Взяв континентальность климата в качестве комплексного метеорологического показателя, мы произвели попытку установить его связь с высотой, на которой возникает горная болезнь. Известно, что качественно эта связь уже обнаружена медиками и альпинистами. Они отмечали, что сухим воздухом, который характерен для континентального климата, легче дышится, чем более влажным, и поэтому горная болезнь проявляется в этом климате на больших высотах. С другой стороны, резкие различия дневных и ночных температур, присущие континентальному климату, истощают организм, и горная болезнь проявляется на меньших высотах, чем если бы суточные амплитуды температуры были более сглажены.
Гипоксия (горная болезнь) на разных уровнях
Гипоксия (горная болезнь) на разных уровнях
Однако, по-видимому, влажность воздуха имеет большее влияние на развитие горной болезни, чем амплитуды температур. Подтверждение этому — на Памире и Тянь-Шане человек начинает болезненно испытывать недостаток кислорода лишь на больших высотах (4000-5000 м). Здесь климат более континентален, то есть более сухой по сравнению с Кавказом и Альпами, где континентальность, а вместе с тем и высота начала гипоксии меньше (2500-3500 м).

Существует ряд показателей континентальности климата. Поскольку на проявление горной болезни влияет целый ряд метеорологических факторов (влажность, температура воздуха и ее изменения, ветры и т. д.), то необходим такой показатель континентальности, который учитывал бы по возможности большее число этих элементов. Наиболее полно, очевидно, отвечает этим требованиям коэффициент К, введенный Н.Н. Ивановым в 1959 году.

Его можно считать самой удачной характеристикой континентальности климата.

По Н. Н. Иванову:

Формула по Н. Н. Иванову:
Формула по Н. Н. Иванову:
где Аг — годовая амплитуда температуры;
Ас — средняя суточная амплитуда температуры;
Д —дефицит влажности (в миллибарах) наиболее сухого месяца;
ϕ — широта; 0,36ϕ — характеризует зависимость планетарной суммы всех трех компонентов от широты; 14 — сумма всех трех компонентов на экваторе. Коэффициент К, таким образом, учитывает температуру и влажность воздуха, так же как и широту. При этом К < 100% типично для океанических климатов, а К > 100 % —для континентальных; например, в Центральной Азии К доходит до 270 %.

Был построен график, на котором по оси абсцисс откладывались значения К в %, а по оси ординат — высоты, на которых отмечались в данной местности первые симптомы горной болезни. В частности, в Альпах К = 120 (слабо или умеренно континентальный климат), на Кавказе К = 150 (умеренно континентальный климат); на Алтае, в Памиро-Алае и на Тянь-Шане К — 190-200 (резко континентальный климат), на Памире К = 230 (крайне резко континентальный климат), в Гималаях К > 240 (резко континентальный климат). Обнаруженная связь доказывает, что, чем континентальные климат, тем с большей высоты начинает проявляться горная болезнь.

Таким образом, высота проявления горной болезни может считаться комплексным отражением климатической обстановки, так как зависит не только от содержания кислорода и углекислоты в атмосфере, но и от многих других метеорологических элементов.

На связь горной болезни с высотой снеговой линии указывали некоторые ученые еще в 30-х годах нашего века. Поскольку горная болезнь проявляется преимущественно в районах, где большие пространства покрыты снегом и льдом, то, очевидно, следует искать связь высоты начала гипоксии с высотой фирновой линии. Правда, более общее значение имеет снеговая граница, в большей степени связанная с климатом, чем фирновая линия, так как на формирование последней влияет не только снег, выпадающий из атмосферы, но и лавины, и метелевый перенос, которые зависят как от климатических, так и от гляциогеоморфологических факторов. Но в высокогорье используют и определяют в основном фирновую границу, хорошо видимую на ледниковых поверхностях.

Можно привести среднюю многолетнюю высоту фирновой линии в различных горных странах: Скандинавия — 1500 м, Альпы — 2900, Главный Кавказский хребет — 3400, Алтай — 2900, Тянь-Шань — 4100, Памиро-Алай — 4600, Камчатка — 2000, Кордильеры Северной Америки — 3000, Тибет и Гималаи — 5500 м. Климатические элементы, влияющие на формирование фирновой линии и на проявление горной болезни, сходны (например, температура воздуха, влажность, интенсивность солнечной радиации, скорость ветра). Возможно, что усиление радиации в результате отражения от снега, которое альпинист испытывает на леднике, ведет к проявлению горной болезни в большей степени.
Установлено, что между высотами, где проявляется горная болезнь, и фирновой линией обнаруживается довольно четкая связь.

Постепенный набор высоты на фирновом склоне
Постепенный набор высоты на фирновом склоне
Таким образом, высоту начального симптомокомплекса горной болезни можно определить двумя способами: по ее связи с континентальностью климата — Нгб = 22К — (200 ± 200), где Нгб — высота первых признаков горной болезни, К — коэффициент континентальности климата Н. Н. Иванова, и по связи с высотой фирновой линии — Нгб = 0,8Нфл + (780 ± 100), где Нфл — высота фирновой линии. Оба метода могут использоваться для сравнения. Так, могут быть, например, определены высоты начала горной болезни для Скандинавии (2220 ± 200 м и 1980 ± 100 м) и для североамериканских Кордильер (3320 ± 200 м и 3180 ± 100 м).

По установленным зависимостям возможно определение высоты горной болезни для местностей, где детальные исследования по акклиматизации не проводились, но для которых можно рассчитать коэффициент континентальности климата или определить высоту фирновой линии.

Информация о начальной высоте проявления гипоксии находит отражение на картах высокогорных районов, предназначенных для туристов, альпинистов и др. Здесь она отмечается изолиниями. Зная, что примерно через 1000 м протекание горной болезни качественно меняется, проводятся изолинии и на этих высотах. В легенде к картам эти линии называются акклиматизационными уровнями гипоксии.

Естественно, что теоретически рассчитанные уровни, показываемые на рекреационных картах, будут иногда не строго соответствовать фактическому проявлению горной болезни. Однако они правильно отражают тенденцию и общие закономерности ее связи с высотой.

Знать, какая дурманящая «горняшка» тебя ожидает при подъеме на перевал или вершину, особенно важно в наше время, когда возросшие технические возможности облегчили проникновение человека в горы, позволили ему за короткий срок преодолевать значительные высоты. Тем самым уменьшился срок акклиматизации и увеличилась опасность появления патологических отклонений в организме.

Теги: альпинизм, Гипоксия, горная болезнь, недостаток кислорода на больших высотах
Автор: http://alp.org.ua
Просмотров: 6656
Опубликовано 2012-02-14 в альпинизм

comments powered by Disqus