Влияние высоты на организм человека
Из курса физики хорошо известно, что с повышением высоты над уровнем моря атмосферное давление падает. Если до высоты 500 метров никаких значительных изменений этого показателя не наблюдается, то при достижении 5000 метров атмосферное давление уменьшается почти вдвое. С уменьшением атмосферного давления падает и парциальное давление кислорода в воздушной смеси, что моментально сказывается на работоспособности человеческого организма. Механизм этого воздействия объясняется тем, что насыщение крови кислородом и его доставка к тканям и органам осуществляется за счёт разности парциального давления в крови и альвеолах лёгких, а на высоте эта разница уменьшается.
Барометрическое давление в мм | 760 | 720 | 480 | 432 | 385 | 335 | 288 | 240 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Высота, соответствующая давлению в мм | 0 | 500 | 3500 | 4500 | 5400 | 6500 | 7700 | 8900 |
Давление кислорода в мм | 160 | 152 | 100 | 90 | 80 | 70 | 60 | 50 |
Насыщенность крови кислородом в % | 100 | 96 | 94 | 93 | 92 | 90 | 88 | 82 |
До высоты в 3500 — 4000 метров организм сам компенсирует нехватку кислорода, поступающего в лёгкие, за счёт учащения дыхания и увеличения объёма вдыхаемого воздуха (глубина дыхания). Дальнейший набор высоты, для полной компенсации негативного воздействия, требует использования лекарственных средств и кислородного оборудования (кислородный баллон).
Кислород необходим всем органам и тканям человеческого тела при обмене веществ. Его расход прямо пропорционален активности организма. Нехватка кислорода в организме может привести к развитию горной болезни, которая в предельном случае — отёке мозга или лёгких — может привести к смерти. Горная болезнь проявляется в таких симптомах, как: головная боль, отдышка, учащённое дыхание, у некоторых болезненные ощущения в мышцах и суставах, снижается аппетит, беспокойный сон и т. д.
Переносимость высоты очень индивидуальный показатель, определяемый особенностями обменных процессов организма и тренированностью.
Большую роль в борьбе с негативным влиянием высоты играет акклиматизация, в процессе которой организм учится бороться с недостатком кислорода.
- Первой реакцией организма на понижение давления является учащение пульса, повышение кровяного давления и гипервентиляция лёгких, наступает расширение капилляров в тканях. В кровообращение включается резервная кровь из селезёнки и печени (7 — 14 дней).
- Вторая фаза акклиматизации заключается в повышение количества производимых костным мозгом эритроцитов практически вдвое (от 4,5 до 8,0 млн. эритроцитов в мм3 крови), что приводит к лучшей переносимости высоты.
Благотворное влияние на высоте оказывает употребление витаминов, особенно витамина С.
Интенсивность развития горной болезни в зависимости от высоты.[1]
Высота, м | Признаки |
---|---|
800—1000 | Высота переносится легко, однако у некоторых людей наблюдаются небольшие отклонения от нормы. |
1000—2500 | Физически нетренированные люди испытывают некоторую вялость, возникает легкое головокружение, учащается сердцебиение. Симптомов горной болезни нет. |
2500—3000 | Большинство здоровых неакклиматизированных людей ощущает действие высоты, однако ярко выраженных симптомов горной болезни у большинства здоровых людей нет, а у некоторых наблюдаются изменения в поведении: приподнятое настроение, излишняя жестикуляция и говорливость, беспричинное веселье и смех. |
3000—5000 | Проявляется острая и тяжело протекающая (в отдельных случаях) горная болезнь. Резко нарушается ритм дыхания, жалобы на удушье. Нередко возникает тошнота и рвота, начинаются боли в области живота. Возбужденное состояние сменяется упадком настроения, развивается апатия, безразличие к окружающей среде, меланхоличность. Ярко выраженные признаки заболевания обычно проявляются не сразу, а в течение некоторого времени пребывания на этих высотах. |
5000—7000 | Ощущается общая слабость, тяжесть во всем теле, сильная усталость. Боль в висках. При резких движениях — головокружение. Губы синеют, повышается температура, часто из носа и легких выделяется кровь, а иногда начинается и желудочное кровотечение. Возникают галлюцинации. |
2. Рототаев П. С. Р79 Покоренные гиганты. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., “Мысль”, 1975. 283 с. с карт.; 16 л. ил.
Источник
Как высота влияет на организм?
Каждый год тысячи людей отправляются в высокогорные районы для туризма, поиска приключений или для тренировок и соревнований в различных видах спорта. К сожалению, эти поездки могут быть омрачены последствиями высотной болезни , и симптомы у людей бывают различны. Чтобы понять, почему люди страдают по-разному, мы должны посмотреть, как высота влияет на организм.
Чем «высота» отличается от уровня моря?
Воздух состоит из различных молекул, причем азот (79,04%) и кислород (20,93%) составляют большую часть каждого нашего вдоха. Данный состав воздуха остается неизменным, независимо от того, находимся ли мы на уровне моря или на высоте. Однако с высотой изменяется «парциальное давление» кислорода в воздухе (количество молекул кислорода в данном объеме воздуха). На уровне моря парциальное давление кислорода составляет 159 мм рт. ст., тогда как на высоте 8 848 м над уровнем моря (вершина горы Эверест) парциальное давление кислорода составляет всего 53 мм рт. ст.
На больших высотах молекулы кислорода находятся дальше друг от друга, потому что существует меньшее давление, чтобы «столкнуть» их вместе. Это фактически означает, что в том же объеме воздуха, который мы вдыхаем, содержится меньше молекул кислорода. В научных исследованиях это часто называют «гипоксией».
Что происходит в организме на больших высотах?
В течение нескольких секунд после пребывания на высоте вентиляция легких увеличивается, и мы пытаемся дышать чаще, так как организм реагирует на снижение количество кислорода и пытается увеличить поглощение кислорода с каждым вдохом. Несмотря на эту реакцию, в кровеносной системе количество кислорода уменьшается, а это значит, что меньше кислорода достигает мышц.
В течение первых нескольких часов пребывания на высоте также увеличивается потеря воды, что может привести к обезвоживанию. Высота также может увеличить метаболизм, подавляя аппетит, и вам придется есть больше, чем хочется, чтобы поддерживать нейтральный энергетический баланс.
Когда люди находятся на высоте в течение нескольких дней или недель, их организм начинает приспосабливаться (так называемая «адаптация») к среде с низким содержанием кислорода. Учащение дыхания, начавшееся в первые несколько секунд пребывания на высоте, сохраняется, и уровень гемоглобина (белка в нашей крови, который переносит кислород) увеличивается вместе с соотношением кровеносных сосудов к мышечной массе.
Несмотря на эти приспособления организма для компенсации гипоксических условий, физическая работоспособность на высоте всегда будет хуже, чем при эквивалентной активности на уровне моря. Единственное исключение из этого правила – очень короткие и мощные действия, такие как бросание или удар по мячу, которым может способствовать отсутствие сопротивления воздуха.
Высотная болезнь – симптомы
Многие люди, поднимающиеся на умеренные или большие высоты, испытывают последствия острой высотной болезни. Симптомы данной болезни обычно начинаются через 6-48 часов после начала пребывания на высоте и включают головную боль, тошноту, вялость, головокружение и нарушение сна. Эти симптомы чаще встречаются у людей, которые быстро поднимаются на высоту свыше 2500 м, поэтому многим туристам рекомендуется подниматься медленно, особенно если они раньше не поднимались на высоту. Трудно предсказать, на кого неблагоприятно повлияет воздействие высоты. Даже спортсмены с высоким уровнем физической подготовки не защищены от высотной болезни.
Существуют данные того, что у тех, кто испытывает тяжелые симптомы, низкая вентиляционная реакция на гипоксию. Таким образом, точно так же, как некоторые люди не являются великими певцами или футболистами, организм некоторых людей просто не в состоянии справиться с нехваткой кислорода в их организме.
Существуют также расстройства, влияющие на способность крови переносить кислород, такие как талассемия, которая может увеличить риск развития симптомов. Но лучшим показателем того, кто может страдать от высотной болезни, является наличие симптомов в анамнезе при предыдущем воздействии высоты.
Чем отличаются жители высокогорья?
Известно, что люди, проживающие на высоте, обладают большей способностью к физической работе на высоте. Например, шерпы, проживающие в горных районах Непала, славятся своим альпинистским мастерством. Уроженцы высокогорья имеют большие объемы легких и большую эффективность транспортировки кислорода к тканям, как в состоянии покоя, так и во время физической нагрузки.
Хотя ведутся споры о том, являются ли эти характеристики генетическими или результатом воздействия высоты на протяжении всей жизни, они обеспечивают уроженцам высокогорья явное преимущество перед жителями низменностей во время занятий в условиях гипоксии.
Поэтому, если вы не шерп, лучше подниматься медленно, чтобы дать вашему организму больше времени приспособиться к условиям гипоксической среды.
Врач ультразвуковой диагностики АО “СЗЦДМ” (г. Санкт-Петербург)
Учредитель сетевого издания Medical Insider, главный редактор и автор статей.
Источник
«Над уровнем моря»: от какого моря считается данный параметр
Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.
Еще из школьных уроков географии мы помним такое понятие, как «высота над уровнем моря». При этом в школе почти никому не рассказывали, от какого именно моря считается данная величина. Быть может потому, что они все одинаковые? Или все-таки разница между морями на Земле есть? И если да, то почему лишь одно (и вполне конкретное) было выбрано учеными и мореходами в качестве эталонного. Обо всем этом сегодня и пойдет речь.
В географии существует значение абсолютного нуля, от которого в последствии выполняется измерение высоты (или глубины) географического объекта. Измерения ведутся по шкале от уровня моря. Тем не менее, на планете Земля имеется 63 моря. Учитывая данный факт, многим гражданам наверняка станет интересно, все ли эти водоемы находятся на одном уровне, или какое-то из них все-таки является «эталонным» при расчете высоты и глубины. Здесь все не просто.
Многие забывают о том, что наша планета не выглядит как идеальный шар. А потому и нулевой уровень моря в природе постоянно меняется. Зависит он от огромного числа факторов, среди которых вращение планеты, атмосферное давление и даже конкретные координаты. При выполнении сложных расчетов мореходы и ученые используют усредненный нулевой показатель, который рассчитывается специалистами из показателей регулярных замеров высоты за последние 200 лет.
Кроме того, для упрощения расчётов существует эталонное значение уровня моря. Оно выcчитывается на основании показателей Балтийского моря. Почему именно этого? Здесь все предельно просто. Еще в начале XX века геодезисты установили, что в силу специфики географического положения именно Балтийское море демонстрирует наименьший уровень колебаний по высоте. Суточные и полусуточные амплитуды воды здесь не превышают 20 см, что по сравнению с другими морями на Земле ничтожно мало.
Впрочем, Балтийское море хотя и является самой популярной начальной точкой отсчета, оно не является единственным уловным «абсолютным нулем» в географии.
Если хочется узнать еще больше интересного, то стоит почитать про 14 небанальных карт мира , которые не найти в учебниках по географии.
Источник