ВЫСОТА, влияние на организм
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).
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.
Л. Г. Головкин.