Почему в горах отек легких. Гипоксия (горная болезнь) на разных уровнях. Основные симптомы горной болезни

Что такое горная (высотная)болезнь?

Горная болезнь - особое болезненное состояние, возникающее при подъеме в высокогорные районы с разреженным воздухом. Может наблюдаться у альпинистов, геологов при восхождении на горы, при подъеме в горы на автотранспорте, по канатной дороге и т. п., а также у лиц, прибывающих в высокогорную местность для работы до наступления у них адаптации к высоте.

Болезненное состояние, возникающее в этих условиях, известно человечеству очень давно. Само название «горная болезнь» обычно приписывают Акосте (Acosta, 1590), который наблюдал у себя и у своих спутников резкое ухудшение самочувствия при достижении высоты 4500 м над уровнем моря во время путешествия в Перуанских Андах. Но систематическое изучение влияния высоты на организм началось лишь во второй половине XIX века.

Тогда же было установлено, что основным этиологическим моментом горной болезни является понижение парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе по мере подъема на высоту. Другими неблагоприятными факторами, специфическими для высокогорной местности и способствующими развитию горной болезни, являются огромная физическая нагрузка при пешем восхождении в горы (альпинисты), пониженная влажность и температура воздуха, сильные ветры, повышенная ультрафиолетовая радиация.

Вместе с появлением первых летательных аппаратов, а затем и более совершенных самолетов, позволяющих быстро достигать больших высот, возникли и новые факторы отрицательно влияющие на организм. Это прежде всего резкие перепады атмосферного давления, большие ускорения, шум, повышенное содержание в воздухе закрытых кабин окиси углерода, паров бензина и других токсических примесей, а также значительное напряжение нервной системы.

Патологическое состояние, возникающее у летчиков на высоте в результате гипоксии, принято называть высотной болезнью.

Создание реактивных и турбореактивных самолетов, летающих со скоростью, превышающей скорость звука, на высоте более 20 км, не могло не привести к новым требованиям для обеспечения безопасности человека в полете. В условиях надежной герметизации кабины, создания специальных костюмов и аппаратуры, обеспечивающей достаточное снабжение экипажа кислородом, действие гипоксии на организм невелико. Основными факторами, отрицательно влияющими на человека в сверхвысотном полете, стали внезапная декомпрессия, большие ускорения в результате резких изменений скорости и направления полета, ударные нагрузки, вибрация, дыхание под давлением, токсическое действие вредных веществ и значительные психомоторные и эмоциональные напряжения.

В то же время проблема гипоксии и для этих полетов остается актуальной, поскольку всегда возможны аварийные ситуации при отказе кислородно-дыхательной аппаратуры на большой высоте. Представление о горной болезни как разновидности высотной болезни может быть сохранено и для обозначения болезненного состояния, возникающего у человека при быстром подъеме на высоту свыше 3500-4000 м на самолете, вертолете, аэростате и другом транспорте, не обеспечивающем надежной герметизации кабин и дыхание кислородом с помощью специальной аппаратуры.

Причины возникновения воздушной болезни

По своему патогенезу и клиническому проявлению горная болезнь сходна, но не идентична высотной болезни в силу того, что влияние гипоксии при ней бывает, как правило, более длительным. Кроме того, летчик при подъеме на высоту попадает из нормального атмосферного давления в пониженное в течение короткого промежутка времени и наряду с холодом ощущает влияние вибрации, шума, ускорений и перепадов давления в разреженной атмосфере.

Известно, что свойства атмосферы, газовой оболочки, окружающей землю, изменяются с высотой. В настоящее время атмосферу принято подразделять на четыре основных слоя: тропосферу, стратосферу, ионосферу и экзосферу. Горная болезнь наблюдается в пределах тропосферы - нижнего слоя атмосферы, непосредственно соприкасающегося с землей. Тропосфера имеет различную высоту в зависимости от географической широты местности и времени года. В среднем высота тропосферы равняется 9-11 км. Над экватором граница между тропо- и стратосферой лежит на высоте 16-18 км над уровнем моря, на северном полюсе -7 -10 км, на южном полюсе- 5-6 км. Летом потолок тропосферы в 1,5 раза выше, чем зимой.

Атмосферный воздух у земли состоит из физической смеси газов в определенных пропорциях. Сухой атмосферный воздух содержит: азота 78,08%, кислорода 20,93%, аргона 0,94%, углекислоты 0,03%, водорода, неона, гелия и др. около 0,01%.

Важно подчеркнуть, что в разных областях земного шара и на различных высотах процентное содержание кислорода - важнейшей для живых организмов составной части атмосферы - почти не меняется до высоты 19 000 м. Однако плотность воздуха является величиной изменчивой. Если у поверхности моря при давлении 760 мм ртутного столба и температуре 0° плотность сухого воздуха равна 1293 г на 1 м3, то на высоте 5000 м она уменьшается почти на 50%.

Атмосфера производит на поверхность земли давление, которое на уровне моря составляет в среднем 1033 кг на 1 см2, что эквивалентно весу столба ртути с площадью основания 1 см2 и высотой 760 мм при 0°. С увеличением высоты давление атмосферы убывает в геометрической прогрессии, причем тем быстрее, чем выше температура. До высоты 1000 м на каждые 10,5 м атмосферное давление в среднем понижается на 1 мм ртутного столба.

Так как атмосферный воздух на уровне моря оказывает в стандартных условиях давление, равное 760 мм ртутного столба, а содержание кислорода в воздухе равно 20,93%, то парциальное давление кислорода на уровне моря равно 760 x 0,2093, т. е. 159 мм ртутного столба.

По закону Дальтона парциальное давление любого газа в смеси равно давлению, которое производил бы этот газ, если бы он один занимал весь объем смеси газов. При подъеме на высоту до 19 000 м парциальное давление газов воздуха, в том числе и кислорода, уменьшается пропорционально снижению атмосферного давления, так как процентный состав воздуха остается постоянным. При давлении 0,5 атмосферы, т. е. на высоте примерно 5400 м, парциальное давление кислорода будет уже равняться 79,5 мм ртутного столба (380 x 0,2093). Следовательно, чем больше расстояние от земли, тем ниже парциальное давление кислорода.

Известно, что газообмен в легких осуществляется благодаря разности парциального давления кислорода и углекислоты в альвеолярном воздухе и в крови. В альвеолярном воздухе на уровне моря парциальное давление кислорода в среднем равно 103 мм, а углекислоты -39-40 мм ртутного столба. В крови, притекающей к легким, парциальное давление кислорода обычно составляет 30-50 мм, а углекислоты - примерно 40-65 мм ртутного столба.

По закону диффузии газы переходят из среды с более высоким парциальным давлением в среду с более низким давлением. При этом кислород переходит из легочных альвеол в кровь, а углекислота, наоборот, - из крови в альвеолы.

При нормальном атмосферном давлении 760 мм ртутного столба у здорового человека насыщение крови кислородом в легких достигает 95--97%. Таким образом, на каждые 100 мл крови приходится 18,5 мл химически связанного кислорода в виде оксигемоглобина и примерно 0,24 мл кислорода находится в крови в состоянии физического раствора.

Непосредственно в тканях организма между артериальной кровью и клетками происходит обратный процесс. Кислород из крови диффундирует в клетки, в среду с более низким парциальным давлением, а углекислота, наоборот, из ткани в кровь. На высоте, в условиях более низкого парциального давления кислорода в атмосфере, и соответственно в альвеолярном воздухе насыщение крови кислородом уменьшается, что приводит к гипоксии тканей с последующим развитием симптомокомплекса, получившего название горной болезни.

Классификация гипоксии

Существует несколько классификаций гипоксии

Одной из первых была предложена и получила широкое распространение классификация гипоксии Баркрофта (Barcroft) с дополнением Питерса и ван Слайка. По этой классификации различают четыре типа гипоксии:

1) аноксическая гипоксия (аноксемия), при которой отмечается низкое содержание кислорода в артериальной крови. Этот вид гипоксии имеет место при подъеме на высоту, когда парциальное давление кислорода в атмосфере и альвеолярном воздухе падает и нормального насыщения гемоглобина крови кислородом не происходит;

2) анемическая гипоксия, при которой напряжение кислорода в крови нормальное, но недостаточно гемоглобина, способного связать потребный для нормальной жизнедеятельности кислород;

3) застойная гипоксия, когда артериальная кровь содержит нормальное количество кислорода, но вследствие застойных явлений, например при декомпенсации сердечной деятельности, отдача кислорода тканям в единицу времени замедлена;

4) гистотоксическая аноксия (гипоксия), наблюдающаяся при отравлениях и во всех других случаях, когда клетки тканей теряют способность утилизировать кислород.

Существует и иная классификация:

1. Гипоксемическая гипоксия:

а) от понижения парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе; б) в результате затруднения проникновения кислорода в кровь через дыхательные пути; в) вследствие расстройства дыхания.

2. Гемическая гипоксия:

а) анемический тип;

б) гипоксия при инактивации гемоглобина.

3. Циркуляторный тип гипоксии:

а) застойная форма;

б) ишемическая форма.

4. Тканевая гипоксия.

Третья, иная классификация с целью выделить наиболее часто встречающийся вид кислородного голодания, при котором сочетаются некоторые типы гипоксии, приведенные выше:

1) кислородное голодание вследствие понижения парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе;

2) кислородное голодание при патологических процессах, нарушающих снабжение тканей кислородом при нормальном содержании его в окружающей среде. Сюда относятся следующие типы кислородного голодания:

а) дыхательный (легочный);

б) сердечно-сосудистый (циркуляторный);

в) кровяной;

г) тканевый;

д) смешанный.

Горная болезнь, возникающая при подъеме на большие высоты, а также при длительном пребывании на сравнительно небольших высотах (2000-3000 м), прежде всего вследствие понижения парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе, имеет в своей основе развитие явлений гипоксемической гипоксии.

Как указывалось выше, на уровне моря гемоглобин артериальной крови насыщен кислородом на 95-97% и, следовательно, в этих условиях кровь содержит 18,5 об.% кислорода (полное, т. е. 100%, насыщение должно было бы равняться 20 об. %). При прохождении по капиллярам из крови удаляется около 5 об. % кислорода, так что смешанная венозная кровь содержит около 14 об. % его, иными словами ее гемоглобин оказывается насыщенным кислородом только на 70%.

Таким образом, при гипоксемической гипоксии в результате снижения парциального давления кислорода в альвеолярном воздухе и в крови уменьшается насыщение гемоглобина кислородом. В этих условиях снабжение клеток организма кислородом ухудшается, так как градиент давления между капиллярами и тканями тоже снижается. Меняется и скорость окислительных процессов в тканях, которая зависит от величины парциального давления кислорода в крови. Этому фактору в патогенезе гипоксии при горной болезни в настоящее время придают, пожалуй, большее значение, чем снижению кислородной емкости артериальной крови.

Снижение парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе при подъеме на высоту в начальной стадии, при умеренных степенях гипоксии вызывает ряд физиологических защитных и приспособительных реакций со стороны организма. Возникающее при этом усиленное дыхание ведет к вымыванию из легких углекислоты, в результате чего парциальное давление ее в артериальной крови снижается.

Если учесть, что в нормальных условиях достаточное парциальное давление углекислоты в крови является одним из важных факторов в процессе диссоциации оксигемоглобина, то снижение этого давления затрудняет отдачу кислорода гемоглобином крови. Следовательно, гипервентиляция, которая на первый взгляд является целесообразной компенсаторной реакцией в ответ на недостаток кислорода во вдыхаемом воздухе, в свою очередь приводит к чрезмерному выделению легкими углекислоты. Известно, что, помимо участия в регуляции дыхания и кровообращения, углекислота является важным фактором в поддержании кислотно-щелочного равновесия. Поэтому при гипоксии в результате нарушения кислотно-щелочного равновесия происходит накопление в крови недоокисленных продуктов обмена.

Клиническая картина и патогенез

Клинические проявления горной болезни в начальной фазе обусловлены преимущественно ацидозом, а в дальнейшем - алкалозом (теория аутоинтоксикации).

Патогенез горной болезни довольно сложен.

Недостаток кислорода на высоте (гипоксемическая гипоксия) сопровождается рядом изменений в соотношении газов крови по типу «цепной» реакции. В результате этого, во-первых, уменьшается скорость окисления в тканях вследствие снижения парциального давления кислорода и уменьшения кислородной емкости артериальной крови; во-вторых, усиленное и учащенное дыхание способствует вымыванию углекислоты из легких, снижению парциального давления ее в крови и приводит к затруднению диссоциации оксигемоглобина; в-третьих, обеднение крови углекислотой вызывает сдвиг кислотно-щелочного равновесия в сторону алкалоза и накопление в организме недоокисленных продуктов обмена.

В нашей стране много высокогорных районов, в которых проживают тысячи людей. Широкое развитие получил альпинизм. Это диктует необходимость еще более настойчивого изучения состояния физиологических систем организма и его приспособительных реакций при подъеме на высоту.

В настоящее время получены некоторые новые данные, проливающие свет и на другие механизмы, участвующие в возникновении и проявлении горной болезни. В частности, экспериментальными исследованиями доказано, что нарушение функций отдельных органов и систем при кислородном голодании имеет рефлекторный характер. Выключение рецепторов синокаротидных зон у животных повышает устойчивость к кислородному голоданию.

Существенное значение в возникновении и развитии симптомокомплекса горной болезни наряду с гипоксией имеет и ряд факторов внутренней и внешней среды организма. Ветер, сухость горного воздуха, появление снега и льда в горах нередко способствуют более раннему наступлению болезни. В различных климатических условиях горная болезнь возникает на разных высотах: в Альпах и на Кавказе - на высоте 3000 м, в Андах -4000 м, а в Гималаях - при восхождении на горные хребты высотой 5000 м.

Наряду с этим время наступления и тяжесть клинической картины горной болезни во многом определяются возрастом и состоянием здоровья. Предшествовавшие заболевания, неполноценное питание, недостаточный отдых при отсутствии акклиматизации перед подъемом на высоту значительно снижают устойчивость организма. В этих случаях первые проявления горной болезни могут развиться уже на высоте 2500-3000 м. Конечно, имеет значение и быстрота подъема на высоту.

Симптомы горной болезни

Симптомы горной болезни у разных лиц могут развиваться на различных высотах в зависимости от индивидуальных особенностей организма и устойчивости его к кислородному голоданию, а также степени тренированности. Большинство людей до высоты 2500-3000 м не испытывают явлений горной болезни.

У пожилых лиц слабые признаки горной болезни в виде сонливости могут возникать уже на высоте 1000 м. Начиная с высоты 3000 м, особенно при физической нагрузке, у большинства появляются хорошо известные симптомы горной болезни: одышка, головная боль и т. п., а с высоты 4000 м горная болезнь развивается как правило.

Болезненное состояние может возникать внезапно, среди полного здоровья, или развиваться постепенно после едва заметных предвестников в виде головокружения, повышенной утомляемости и апатии. В дальнейшем нарастает общая слабость, появляется чувство зябкости, мучительная головная боль (преимущественно в области лба) и рвота. Сон становится тревожным, пропадает аппетит, нарастают явления нарушения высшей нервной деятельности, появляется цианоз. В тяжелых случаях вслед за этими симптомами может наступить потеря сознания.

Последовательность возникновения функциональных, а затем и органических изменений в различных органах и системах зависит не только от продолжительности гипоксии, но и от чувствительности тканей к кислородному голоданию.

Изменения в нервной системе

Наиболее чувствительны к недостатку кислорода высшие отделы центральной нервной системы. Наряду с общей слабостью, повышенной утомляемостью, вялостью, бессонницей или, наоборот, сонливостью и апатией у человека наблюдаются нарушения психики. Одним из первых признаков горной болезни может быть некритическая оценка своего состояния. С развитием горной болезни даже незначительное умственное напряжение вызывает головную боль. Резко снижается объем памяти и внимания: несложные математические расчеты становятся затруднительными. Нередко можно наблюдать своеобразные изменения характера. У одних эти изменения выражаются в слабоволии, вялости, безразличии, а у других - в возбуждении (эйфория). В выраженных случаях гипоксии период эйфории сменяется резким угнетением психики. На высоте 5000 м и более развивается общее разлитое торможение с переходом в сон.

В редких случаях наблюдается потеря сознания.

Начальные изменения в центральной нервной системе при горной болезни, которые у людей пожилого возраста могут наступить уже на высоте 2000-3000 м, объясняются нарушениями процессов торможения. У лиц среднего возраста страдает преимущественно внутреннее торможение, и только в небольшой степени отмечаются изменения раздражительного процесса.

Физиологическими исследованиями установлено, что даже при нахождении на высоте 2000-4000 м в течение 40-50 минут можно определить нарушения рефлекторной деятельности со стороны центральной нервной системы: «укорочение скрытого периода, повышение величин условной двигательной реакции, а в отдельных случаях и растормаживание дифференцировки».

На высотах порядка 6000 м определяется нарушение внутреннего торможения в сторону ослабления, снижения замыкательной функции коры больших полушарий головного мозга.

Влияние разрежения воздуха на высшую нервную деятельность зависит как от раздражения хеморецепторов сосудов и тканей в результате снижения парциального давления кислорода, так и от раздражения механорецепторов желудочно-кишечного тракта, среднего уха, придаточных полостей при расширении содержащегося в них газа.

При подъеме на большие высоты поток импульсов в кору головного мозга может превысить предел работоспособности нервных клеток и привести к развитию запредельного торможения, которое широко иррадиирует по коре и распространяется на подкорковые нервные центры. Нервные процессы становятся инертными, развиваются фазовые состояния, особенно ультрапарадоксальная и тормозная реакции.

Однако изменения в нервной системе не исчерпываются только нарушениями высшей нервной деятельности. Довольно часто при горной болезни можно наблюдать изменения и со стороны периферической нервной системы: понижение болевой и тактильной чувствительности, парестезии различных частей тела.

Со стороны органов чувств можно указать на уменьшение остроты зрения, сужение полей зрения, ухудшение ночного зрения, ослабление аккомодации, удлинение сроков адаптации к темноте. Слух может понижаться на сравнительно больших высотах (5000-6000 м).

Снижается обоняние и тактильная чувствительность. Несколько раньше наступает ухудшение координации движений, проявляющееся в неловкости и неповоротливости, в затруднениях при выполнении привычной работы. Нередко наблюдается тремор мелких мышц и даже параличи.

У неакклиматизированных лиц при подъеме на высоту наступает реактивное повышение газообмена, однако, как показывают наблюдения над людьми, проживающими на больших высотах, у хорошо акклиматизированных альпинистов существенных изменений в основном обмене и терморегуляции не отмечается. Лишь при выраженной степени горной болезни может понижаться температура. Мышечная сила рук на высоте 2400 м уменьшается на 25%, а на высоте 3400 м - на 1/3 от исходных цифр на уровне моря.

Изменения в сердечно-сосудистой системе

Раньше всего, уже начиная с высоты 2000 м, нарушения со стороны сердечнососудистой системы проявляются учащением пульса и усилением сердечных сокращений. Эти нарушения, с одной стороны, могут быть следствием изменений в нервной регуляции сердечной деятельности, а с другой - обусловливаются гипоксией самой сердечной мышцы. Имеет значение и увеличение количества циркулирующей крови. Резкое учащение пульса при подъеме на высоту - признак плохой выносливости к недостатку кислорода.

Подъем в гору на высоту 1500-2000 м, как правило, сопровождается умеренным повышением артериального давления, прежде всего систолического. На высоте 2500-3000 м наблюдается повышение и диастолического давления. На больших высотах при развитии выраженных явлений горной болезни вследствие ослабления сердечной деятельности артериальное давление падает, а венозное повышается.

При длительном пребывании на высоте 2000-3000 м артериальное давление имеет тенденцию к нормализации. Влияние акклиматизации на состояние сосудистого тонуса доказывается и наблюдениями за людьми, проживающими в горной местности на высоте 3000-4000 м над уровнем моря. Артериальное давление у них не только не повышено, а, наоборот, несколько понижено.

В механизме повышения артериального давления при горной болезни основное значение придают влиянию гипоксии на центральную нервную систему, а также на каротидные и аортальные рецепторные зоны. Немаловажное значение имеет воздействие углекислоты непосредственно на вазомоторный центр, увеличение количества циркулирующей крови и систолического объема.

При выраженной степени горной болезни наблюдается гиперемия слизистых оболочек, цианоз, утолщение кончиков пальцев, расширение вен на периферии. Вследствие переполнения сосудов кровью могут возникать носовые, легочные и желудочные кровотечения.

Данные о влиянии гипоксии при горной болезни на сердечную мышцу противоречивы. Наблюдения, указывающие на увеличение размеров сердца, не получили подтверждения в исследованиях. Учитывая изменения в гемодинамике, наступающие при гипоксии на больших высотах (учащение и усиление сердечных сокращений, увеличение количества циркулирующей крови, повышение артериального давления), следует полагать, что наблюдающееся увеличение размеров сердца в острых случаях может быть временным за счет растяжения полостей, а при длительной гипоксии естественно ожидать и развития гипертрофии сердечной мышцы.

Электрокардиографические изменения характеризуются удлинением интервала Р-Q, понижением, сглаживанием или двухфазным зубцом Т, снижением интервала S-Т. Эти электрокардиографические признаки гипоксии миокарда нередко обнаруживаются у лиц, предъявляющих жалобы на чувство стеснения и давления за грудиной.

У лиц ослабленных, с недостаточным физическим развитием и с теми или иными заболеваниями сердечной мышцы, особенно в пожилом возрасте, эти изменения в сердечно-сосудистой системе наступают значительно раньше, бывают более выраженными и сопровождаются одышкой при незначительных физических напряжениях.

Изменения в системе внешнего дыхания. Подъем даже на небольшую высоту всегда сопровождается закономерными изменениями дыхания. Для разных лиц, высота, на которой появляются расстройства дыхания, различна и цифры ее колеблются в широких пределах.

При прочих равных условиях у неакклиматизированных людей учащение дыхания наступает при подъеме на высоту 1000-2000 м, что примерно соответствует снижению содержания кислорода в крови на 5%.

Изменения со стороны дыхательной системы

Небольшие физические напряжения на высоте сопровождаются одышкой. Довольно часто, особенно на больших высотах, наблюдается так называемое периодическое дыхание, которое характеризуется удлиненными промежутками после 3-4 нормальных вдохов и напоминает чейн-стоксово дыхание. Такого рода неправильное дыхание зависит от угнетения дыхательного центра и является следствием гипоксии.

Изменения глубины дыхания при кислородном голодании носят более выраженный характер и нередко бывают первыми проявлениями горной болезни. Глубокое дыхание и вместе с тем увеличение минутного объема наступают в результате раздражения дыхательного центра, нервные клетки которого наиболее чувствительны к недостатку кислорода. Наряду с этим учащение дыхания и одновременное уменьшение глубины его иногда являются признаком возникновения катаральных явлений в дыхательных путях и легких.

Жизненная емкость легких на высоте уменьшается не только в результате указанных нарушений в дыхании, но и за счет высокого стояния диафрагмы при расширении объема газов в кишечнике.

В происхождении функциональных нарушений со стороны системы внешнего дыхания немаловажное значение имеет падение напряжения углекислоты в альвеолярном воздухе. Тесная связь и взаимозависимость между минутным объемом и напряжением углекислоты, существующая при нормальном атмосферном давлении, нарушается в условиях разреженной атмосферы. Известно, что во время одышки, вызванной кислородным голоданием, происходит усиленное вымывание углекислоты из легких и снижение ее напряжения в альвеолярном воздухе. Это в свою очередь приводит к понижению возбудимости дыхательного центра, к уменьшению диссоциации оксигемоглобина и развитию алкалоза.

При тяжелом течении горной болезни, когда дыхание становится частым и поверхностным, кислородное голодание прогрессивно нарастает. В результате неполного сгорания углеводов в крови и тканях накапливается молочная кислота. Дальнейшее угнетение дыхательного центра и урежение дыхания в свою очередь приводят к накоплению углекислоты в крови и также способствуют развитию ацидоза.

Изменения в системе пищеварения

Известно, что длительное пребывание на больших высотах нередко сопровождается потерей в весе. Исхудание можно объяснить не только влиянием гипоксии на аппетит, который значительно извращается и снижается (особенно к жирной пище и мясу), но и недостаточным всасыванием воды, хлористого натрия и других питательных веществ. Понижение усвоения жиров, углеводов и белков происходит в результате угнетения секреции и кислотообразующей функции желудка. Этим объясняется и расстройство деятельности кишечника. Опыты в барокамере показали, что при гипоксии нарушается функция всех пищеварительных желез.

Влияние гипоксии на желудочную секрецию подробно изучалось Пикэ и ван Лиром. Оказалось, что в опытах на животных при снижении парциального давления кислорода до 117 мм ртутного столба (это примерно соответствует высоте 2500 м) наблюдается уменьшение секреции желудочного сока. Наиболее выраженное снижение желудочной секреции авторы обнаруживали при парциальном давлении кислорода, равном 94 мм ртутного столба (4000- 4500 м).

Представляют особый интерес эксперименты, поставленные на собаках с павловским и гейденгайновским желудочками. Оказалось, что гипоксия значительно раньше вызывает угнетение желудочной секреции у собак, оперированных по Гейденгайну с перерезкой нервных ветвей маленького желудочка. У собак, оперированных по Павлову, снижение секреции при такой же степени гипоксии было менее значительным.

Аналогичные различия были получены и при изучении кислотности. Если у животных с павловским желудочком рН желудочного сока не изменяется вплоть до высоты 7000-7500 м (парциальное давление кислорода 63 мм ртутного столба), то у собак с гейденгайновским желудочком понижение кислотности начинается уже с высоты порядка 5000-5200 м.

Кроме того, оказалось, что у собак с гейденгайновским желудочком наблюдается уменьшение хлоридов в желудочном соке, в то время как у собак с сохраненной иннервацией маленького желудочка содержание хлоридов в желудочном соке не меняется.

Эти данные с несомненностью указывают на ведущую роль нервной системы в регуляции желудочной секреции и в свою очередь лишний раз свидетельствуют в пользу влияния гипоксии на высшие нервные центры.

Существенное влияние оказывает гипоксия и на моторику желудочно-кишечного тракта. Нарушение двигательной функции желудочка характеризуется спастическими сокращениями, повышением тонуса, замедленным опорожнением. При значительной гипоксии на высотах 5000-6000 м и более, приводящей к выраженной горной болезни, тонус пилорического сфинктера, наоборот, понижается.

Наблюдения показывают, что даже при легкой степени горной болезни в условиях умеренной гипоксии нарушения в системе пищеварения могут проявляться у человека чувством полноты, распирания в подложечной области, тошнотой, рвотой, поносами, не поддающимися медикаментозному лечению. Нередко этим функциональным расстройствам предшествуют изменения со стороны центральной нервной системы.

Изменения в мочеполовой системе

Влияние гипоксии на мочеотделение изучено недостаточно. Имеются указания, что на высотах, начиная с 4200 м, довольно часто наблюдается олигурия. Уменьшение мочеотделения связывают с сосудистым фактором в результате увеличения секреции адреналина.

Подтверждением данного предположения являются наблюдения, свидетельствующие о повышении функции надпочечников вплоть до их полного истощения. При выраженной и длительной гипоксии у кроликов под давлением 379 мм ртутного столба (высота 5400 м) отметили вначале гипертрофию, а затем и развитие дегенеративных изменений в надпочечниках.

На основании полученных данных авторы склонны считать, что такие симптомы горной болезни, как вялость, усталость, головная боль, нервная возбудимость и астения, можно объяснить недостаточностью функции надпочечников или повышенной потребностью организма в кортикоадреналовых гормонах.

Изменения в системе крови

Подъем на высоту сопровождается закономерным увеличением количества эритроцитов в периферической крови. Это увеличение тем значительнее, чем выше поднимается человек в атмосферу. Так, например, на высоте 1500 м количество эритроцитов достигает 6 500 000 , на высоте 4500-5000 м - 7 000 000 - 8 000 000 в 1 мм3 крови. Наряду с этим наблюдается и увеличение содержания гемоглобина. По закону Фицджеральда, на каждые 200 м ртутного столба снижения атмосферного давления гемоглобин увеличивается на 10%. Цветной показатель существенно не изменяется.

Для объяснения полицитемии, возникающей в разреженной атмосфере в условиях понижения парциального давления кислорода, предложено несколько теорий. Среди них наиболее обоснованными являются теории, объясняющие повышение количества эритроцитов увеличением массы циркулирующей крови в результате сокращений селезенки, сгущением крови, а также влиянием солнечной радиации и в первую очередь космических лучей.

В свете последних достижений физиологии и клиники решающее значение в возникновении полицитемии следует придавать влияниям на кроветворение кислородного голодания. В эксперименте и в результате наблюдений на людях доказано, что при гипоксии в костном мозгу происходит бурная регенерация красного ростка, а в периферической крови могут появляться нормобласты.

В пользу стимулирующего влияния на костный мозг кислородного голодания говорит и тот факт, что на больших высотах в периферической крови отмечается значительный ретикулоцитоз, в 2-3 раза превышающий норму. Выяснение конкретных механизмов, участвующих в реализации патогенного влияния гипоксии на кроветворение, является задачей дальнейших наблюдений. Однако и сейчас, основываясь на исследованиях, следует полагать, что значительная роль в повышении функциональной деятельности костного мозга принадлежит центральной нервной системе, регулирующей включение компенсаторных реакций в ответ на гипоксию.

Закономерной реакцией костного мозга при подъеме на высоту является увеличение числа кровяных пластинок. Со стороны белой крови отмечается умеренный лимфоцитоз при нормальном количестве лейкоцитов. Выраженная гипоксия может сопровождаться умеренной лейкопенией.

Вязкость крови на больших высотах возрастает незначительно, чего нельзя сказать об удельном весе. Если в норме он равен 1056, то уже на высоте 1800 м вследствие увеличения количества эритроцитов и кровяных пластинок удельный вес крови равняется 1067, а на высоте 4000 м-1073. Осмотическая стойкость эритроцитов повышается. Время свертываемости крови понижается.

Увеличение количества эритроцитов в периферической крови на больших высотах, естественно, сопровождается повышением содержания кислорода в крови, однако насыщение им гемоглобина значительно снижается.

Изменение рН крови при гипоксии вначале характеризуется алкалозом за счет вымывания углекислоты при гипервентиляции, а также в результате снижения экскреции аммиака почками. В дальнейшем при нарастании кислородного голодания и нарушений окислительных процессов, в частности в результате неполного сгорания углеводов, происходит накопление в крови молочной кислоты и развитие ацидоза.

Биохимические исследования крови, проведенные у людей в условиях пониженного барометрического давления на высотах, превышающих 4000-5000 м, указывают, кроме того, на повышение содержания сахара, билирубина и холестерина. Содержание хлоридов крови, как правило, остается неизмененным. В отношении кальция имеются данные, свидетельствующие о некотором его уменьшении, по-видимому, за счет повышения функции надпочечников.

Профилактика горной болезни

Наблюдения за функциональным состоянием физиологических систем у жителей горных районов показывают, что при длительном пребывании на небольших высотах в организме человека наступает ряд изменений, которые позволяют сохранять нормальную жизнедеятельность.

Альпинисты, поднимающиеся в горы повторно, хотя и утомляются, но страдают от горной болезни значительно меньше, чем участвующие в восхождении впервые.

Наибольшее значение в акклиматизации к действию разреженного воздуха горных районов имеет увеличение объема легочной вентиляции, гипертрофия сердечной мышцы, дилятация легочных капилляров и альвеол, увеличение количества эритроцитов и содержания гемоглобина, изменение кислородной емкости крови и формы диссоциации, повышение щелочности крови. Важную роль при этом, несомненно, играет центральная нервная система и те компенсаторные механизмы в обмене, которые повышают устойчивость тканей организма к кислородному голоданию.

Совершенно очевидно, что для каждого человека при определенной высоте над уровнем моря адаптация к кислородному голоданию потребует различного времени. Акклиматизация быстрее наступает у молодых (от 24 до 40 лет) физически здоровых людей. Уже через 8-10 дней пребывания на высоте 2000-3000 м у них в результате действия компенсаторных механизмов возрастает количество эритроцитов и гемоглобина, усиливается деятельность сердечно-сосудистой системы и внешнего дыхания, так же как и других физиологических функций.

Важнейшим мероприятием по профилактике горной болезни у лиц, участвующих в восхождении на большие высоты, является укрепление физического состояния.

По существующей инструкции для альпинистов в целях предупреждения горной болезни рекомендуется проводить двухмесячную акклиматизацию последовательными восхождениями с двумя перерывами для спуска на высоту 2000 м, а также пребывание в тренировочном лагере на высоте 5000 м в течение 1,5 месяцев.

Однако, как показали физиологические исследования, период акклиматизации можно значительно сократить, если предварительно в течение всего года систематически заниматься спортом.

Согласно наблюдениям авторов, принимавших участие в высокогорной экспедиции, проведение круглогодичной тренировки позволяет значительно повысить адаптационные способности организма к кислородному голоданию. Даже на высоте 7050 м на протяжении 14 дней у альпинистов, не пользовавшихся кислородно-дыхательной аппаратурой, сохранялось хорошее самочувствие. Компенсаторные реакции со стороны внутренних органов, проявляющиеся учащением пульса, изменением артериального давления, увеличением частоты дыхания, были слабо выраженными и нестойкими.

Существенное значение для хорошей переносимости низкого парциального давления кислорода в разреженной атмосфере наряду с предварительной тренировкой имеет правильная организация питания и водно-солевого режима. В частности, благоприятно действует прием большого количества жидкости (около 3 л в сутки), что, по-видимому, связано с ускорением выведения большего количества недоокисленных продуктов обмена почками.

Другим методом профилактики горной болезни является систематическая тренировка в барокамере перед началом восхождения по специальной методике. Так, систематический подъем на 2500 м в сочетании с пятью подъемами на высоту от 3000 до 4500 м повышает «потолок» выносливости при подъеме в горы.

Важным средством профилактики горной болезни является регулярное вдыхание перед началом восхождения газовых смесей, обедненных кислородом, а также ультрафиолетовое облучение.

Проведение комплекса профилактических мероприятий по акклиматизации способствует повышению выносливости.

Горная болезнь у акклиматизированных людей может развиваться на значительно больших высотах, чем у неакклиматизированных, даже начиная с 5500-6000 м при значительных физических напряжениях.

Хроническая горная болезнь

В тех случаях, когда акклиматизация не наступает, а альпинист остается на прежней высоте, подострая горная болезнь может переходить в хроническую.

Существует две формы хронической горной болезни: эмфизематозную и эритремическую. Симптомы хронической горной болезни те же, что и при подострой форме, но они более выражены: резкий цианоз вплоть до пунцового цвета, гиперемия склер и отечность век, утолщение кончиков пальцев, носовые кровотечения, кровохарканье. Довольно часто наступает афония, сухость кожи, парестезии.

Наряду с признаками сердечной недостаточности наблюдаются выраженные изменения психики вплоть до нервного истощения и полного изменения личности. Увеличивается полицитемия, лейкоцитоз. В моче появляется белок.

При хронической форме горной болезни резко нарушена утилизация кислорода тканями в результате снижения насыщения им артериальной крови до 75%. Увеличение артериовенозной разницы в потреблении кислорода при спуске к уровню моря не может не свидетельствовать об участии в генезе горной болезни не только гипоксемической, но и гистотоксической гипоксии.

Лечение горной болезни

Трудности восхождения на высокие горные вершины небольшими группами требуют, чтобы альпинисты были знакомы с правилами оказания само- и взаимопомощи. Каждый участник высокогорной экспедиции должен отчетливо представить себе опасность, связанную с развитием кислородного голодания, знать основные симптомы горной болезни и вовремя принимать соответствующие меры.

В тех случаях, когда в восхождении на значительную высоту участвует большая группа альпинистов, в состав экспедиции целесообразно включать врача. Специальное медицинское обслуживание необходимо предусмотреть и при длительных работах даже на небольших высотах (2000-3000 м).

Совершенно очевидно, что организация и объем терапевтической помощи при горной болезни в каждом конкретном случае будут определяться не только выраженностью симптомов, но и условиями, в которых эта помощь может быть оказана.

При развитии начальных явлений горной болезни, когда среди полного благополучия возникает головная боль, одышка, сердцебиение, усталость, необходимо прекратить восхождение. Заболевшего следует согреть, напоить горячим чаем.

В качестве легких возбуждающих центральную нервную систему лекарственных средств показано назначение кофеина с бромом, настойки женьшеня) по 15 капель на прием, препарата Кола в таблетках по 0,5 г или в растворе (Extr. Colae fluidi) no 15 капель 2 раза в день, а также китайского лимонника в порошке по 0,5 г на прием (Pulv. Schizandrae chinensis). Следует учитывать, что назначение китайского лимонника противопоказано при повышении артериального давления, нервном возбуждении и выраженных нарушениях сердечной деятельности.

При наличии стойкой тахикардии целесообразно назначение препаратов, урежающих и усиливающих сердечные сокращения. В горных условиях для этой цели может применяться настойка майского ландыша или адонизид по 15 капель на прием 2 раза в день.

Так как огромная физическая нагрузка в течение длительного времени существенно повышает потребность в витаминах, то при появлении признаков горной болезни вполне обоснованно назначение их в лечебных дозах. Особенно показаны витамины В1, В2, В6, С и А, которые входят в состав ферментов, участвующих в регуляции окислительно-восстановительных процессов и тесно связаны с обменом углеводов, белков и жиров.

Целесообразно применение поливитаминного комплекса.

Если в результате проведения указанных мероприятий состояние заболевшего не улучшится, необходимо предпринять спуск на безопасную высоту (2000-2500 м). Особое место в облегчении переносимости трудностей восхождения и в ликвидации начальных проявлений горной болезни занимает рациональное питание и водно-питьевой режим.

До недавнего времени считалось, что для предупреждения сердечной слабости альпинистам нужно ограничивать прием жидкости. Однако наблюдения показали, что переносимость восхождения значительно облегчается, если суточный режим будет включать не менее 3 л жидкости. Пить следует медленно и небольшими порциями.

На время высотного восхождения рекомендуют следующий питьевой режим. Во время завтрака до выхода из лагеря - полное удовлетворение потребности в жидкости (чай, кофе). При восхождении - питье сладкой подкисленной воды в количестве 0,75-1 л дробными порциями. Во время остановки на ночлег - снова полное удовлетворение потребности в жидкости. Особенно показано питье горячего чая, употребление преимущественно углеводистой пищи, прием глюкозы в таблетках. Мясная и жирная пища лучше переносится в горячем виде. Калорийность суточного рациона у альпинистов не должна быть меньше 5000 больших калорий.

При развитии выраженных симптомов горной болезни, когда резкая слабость, зябкость, мучительная головная боль, значительная одышка, тахикардия, цианоз и другие признаки появляются без заметного предшествовавшего ухудшения состояния, наилучшим лечебным мероприятием является спуск пострадавшего на безопасную высоту или дача кислорода.

Наилучшей концентрацией кислорода для дыхания является 40-60%.

Если по каким-либо причинам спуск невозможен в течение продолжительного времени и отсутствует кислородно-дыхательная аппаратура, то, кроме лечебных средств, перечисленных выше, показаны более сильные сердечные препараты в виде коразола в таблетках по 0,1 или кордиамина по 20 капель на прием.

При наличии в группе, совершающей восхождение на горную вершину, врача сердечные средства хорошо применять следующим образом: кордиамина 1 мл, 2 мл камфарного масла в смеси с 1 мл кофеина лучше ввести под кожу; при явлениях резко нарастающей слабости сердечной деятельности - раствор строфантина 1:1000 или 0,06 % коргликона по 0,3-0,5 мл на 20 мл 40% глюкозы ввести внутривенно, а при угнетении дыхания - 1 мл раствора цититона или 1 мл 1 % лобелина - внутримышечно или внутривенно.

Наряду с этим необходимо способствовать снижению потребности в кислороде путем создания условий для покоя, исключив не только физические, но и психические напряжения, волнения. Поскольку центральная нервная система при горной болезни страдает в первую очередь, то там, где это будет необходимо и возможно, показано применение снотворных средств с целью создания запредельного торможения. Запредельное торможение значительно повышает приспособляемость организма к гипоксии. Снотворные средства охраняют клетки головного мозга от истощения и приводят обмен в соответствие с ограниченным снабжением его кислородом.

Качество лечебных мероприятий при возникновении горной болезни будет в конечном счете определяться не столько выбором лекарственных средств, сколько степенью подготовленности экспедиции (включая акклиматизацию), умением определить наиболее ранние признаки кислородного голодания и изысканием всех возможностей для оказания наиболее эффективной помощи пострадавшему в данной конкретной обстановке.