Пониженное атмосферное давление

Летчики, альпинисты, рабочие, добывающие полезные ископаемые в горах на большой высоте, прокладывающие высокогорные дороги, постоянные жители гор находятся в условиях пониженного атмосферного давления.

Сам по себе фактор пониженного атмосферного давления может иметь некоторое значение только в том случае, если давление снижается очень быстро; основную же роль играет понижение парциального давления кислорода по мере снижения атмосферного давления (табл. 26).

С понижением парциального давления кислорода снижается его напряжение в альвеолярном воздухе. Так, например, если при нормальном атмосферном давлении альвеолярное давление кислорода равно 100 мм рт. ст., то при атмосферном давлении 600 мм оно будет равно 60 мм, а при давлении 350 мм (высота 6000 м) — около 30 мм рт. ст. (рис. 30). В связи с этим снижается, конечно, насыщение крови кислородом, т. е. наступает аноксемия — основная причина горной болезни, или, правильнее, болезни высоты.


Рис. 30. Давление газов в альвеолярном воздухе при пониженном барометрическом давлении. 1 — альвеолярное давление CO2; 2 — альвеолярное давление O2.

Состояние аноксемии при болезни высоты прежде всего вызывает патологические явления со стороны высшей нервной деятельности в виде головокружения, сонливости, снижения внимания и памяти, нарушения координации движений, а также тошноту, рвоту, учащение дыхания, пульса, кровотечение из носа, кишечника и др.

Таблица 26. Парциальное давление кислорода на различных высотах
Высота над уровнем моря, м Барометрическое давление, мм рт. ст. Парциальное давление кислорода, мм рт. ст.
0 760 159
1000 734 142
2000 569 125
3000 525 110
4000 462 98
5000 405 85
6000 354 74
7000 308 65
8000 277 56
9000 230 48
10000 196 41
11000 169 36
12000 145 30
13000 123 26
14000 105 22
15000 90 18

Обычно при подъеме на высоту 4000—4500 м никаких неприятных ощущений у большинства людей не возникает, особенно при медленном подъеме. Опасным, вплоть до смертельного исхода вследствие асфиксии, считается подъем на высоту 8000—8500 м.

В настоящее время проблема высотных полетов решена путем применения для дыхания кислорода. В частности, используя специальные кислородные аппараты, летчики достигли высоты 17 500 м.

В гражданской авиации сейчас созданы не только безопасные, но и абсолютно комфортабельные условия как для летного состава, так и для пассажиров за счет герметизации самолетов. Барометрическое давление, физические свойства и химический состав воздуха в самолетах на высоте 8000—11000 м точно такие, как и на уровне моря.

На высоте 4000—5000 м и даже больше, как показано многочисленными исследованиями, возможна полная акклиматизация, позволяющая не только длительно пребывать в этих условиях, но и заниматься физическим трудом.

Акклиматизация выражается рядом физиологических процессов. Увеличивается количество гемоглобина и соответственно эритроцитов. Количество эритроцитов увеличивается за счет усиления кроветворения, о чем свидетельствует большой процент ретикулоцитов в крови. Первоначальный газовый алкалоз в связи с гипервентиляцией и наступающей вследствие этого гипокапнией благодаря акклиматизации сменяется состоянием кислотно-щелочного равновесия или смещением реакции в кислую сторону. Объем вдыхаемого воздуха при акклиматизации увеличен.

Кривая диссоциации оксигемоглобина у акклиматизированных людей не отличается от нормальной кривой, т. е. на уровне моря. В крови увеличивается содержание глютатиона, который, как известно, несет такую же функцию, как и гемоглобин. Все указанные выше процессы нормализуют деятельность сердечно-сосудистой системы.

Акклиматизацию можно ускорить различными способами. Прежде всего можно искусственно ускорить увеличение количества эритроцитов путем введения в организм сыворотки животных, находящихся в разреженном пространстве, или малых доз мышьяка и железа. Предупреждения болезни высоты и ускорения акклиматизации можно достигнуть также путем введения в организм кислых продуктов, например фосфорнокислого аммония, лимонной кислоты в сахарном сиропе.

Таким образом, приспособительные механизмы организма позволяют адаптироваться к пребыванию и работе в высокогорных условиях на сравнительно больших высотах над уровнем моря.