Адаптивный тип высокогорий

Этот адаптивный тип сформировался преимущественно в результате адаптации к гипоксии, т.е. пониженному содержанию кислорода в воздухе и, соответственно, к пониженному снабжению им организма.

Природные условия. В физиологии принято следующее подразделение высот:

Равнины: 0 – 200 м;

Низкогорье: 200 – 1000 м;

Среднегорье: 1000 – 3000 м;

Высокогорье: 3000 – 8848 м.

Таким образом, все виды деятельности человека, за исключением полетов на стратостатах, авиационной и космической технике, протекают в самой нижней оболочке земной атмосферы – тропосфере. Ее высота изменяется от 8-10 км в полярных областях до 16 – 18 км на экваторе. Тропосфера отделяется от вышележащей оболочки атмосферы – стратосферы (высота до 50 км) тонким озоновым слоем.

С высотой над уровнем моря парциальное давление кислорода в атмосферном воздухе быстро снижается. На уровне моря оно составляет около 160 мм рт. ст. На высоте 4000 м оно снижается до 98 мм ртутного столба, а давление кислорода в альвеолах – даже до 60 мм ртутного столба. На высотах 7000 и 8000 м эти величины снижаются соответственно до 50 и 30 мм ртутного столба. Поэтому на высотах свыше 7500 м даже тренированный человек не может длительное время находиться без кислородных приборов.

Еще быстрее, чем атмосферное давление, с высотой уменьшается содержание водяного пара и пыли в воздухе. Это увеличивает прозрачность воздуха, что приводит к возрастанию интенсивности солнечной радиации, в том числе ультрафиолетового излучения. Возрастает также интенсивность электромагнитного и корпускулярного космического излучения.

Другими важными лимитирующими факторами распространения людей в горах являются температура и высота снегового покрова. Температура воздуха в тропосфере достаточно быстро снижается с высотой – в среднем на 0,65^оС при подъеме на каждые 100 м. Суточные колебания температуры в горах значительно выше, чем на близлежащих равнинах, а продолжительность весенне-летнего периода – короче. Даже в Беларуси снежный покров на Минской возвышенности весной разрушается на 1 – 1,5 недели позже, чем на прилегающей Неманской низине.

Граница вечных снегов в горах снижается с продвижением от экватора к полюсам. Поэтому в горах тропического и субтропического поясов (Перуанские Анды, Гималаи) обитают на бòльших высотах, чем в горах умеренной и арктической зон (Памир, Тянь-Шань, Кордильеры Аляски).

На больших высотах в горах на температурный режим влияет наличие ледников и снежного покрова, а также от орографических особенностей. На южных склонах, где приток солнечной радиации больше, температура выше, чем на северных. Поэтому высокие горные хребты, особенно расположенные в широтном направлении (Гималаи, Кавказ), являются важными климатическими границами.

Морфофизиологические особенности. Для адаптивного типа высокогорий характерны повышенный уровень основного обмена, относительное удлинение костей скелета, расширение грудной клетки, повышение кислородной емкости крови за счет увеличения количества эритроцитов, содержания гемоглобина и относительной легкости его перехода в оксигемоглобин. Артериальное давление понижено.

Активная деятельность людей в условиях высокогорья простирается до высот 5000 – 5500 м. До этих высот человек может находиться неопределенно долгое время. Выше проникает только человек с помощью специального снаряжения.

Легочное дыхание, как и кровообращение и другие физиологические функции организмов находится в тесной зависимости от интенсивности окислительных процессов. Последние в конечном итоге зависят от парциального давления кислорода в воздухе.

Изменения в физиологическом состоянии организма у жителей равнин достоверно регистрируются при подъеме в горы свыше 2000 м. У неадаптированных жителей равнины быстрый подъем (в течение нескольких часов) на высоту более 3000 м приводит к ряду опасных для здоровья последствий. Может наступить гипоксия, которая оказывает особенно сильное воздействие на головной мозг. Это приводит к «горной», или «высотной болезни», симптомами которой являются отдышка и ряд нарушений функций ЦНС (головная боль, бессонница, тошнота). В тяжелых случаях могут иметь место спазмы легочных сосудов, гипертензия малого круга кровообращения и даже смерть от отека легких.

Индивидуальная устойчивость в человеческой популяции к гипоксии изменяется в широких пределах, она в известной мере зависит от тренированности и физического состояния людей. Однако высоты 7000-8000 м считаются предельными для дыхания человека без специальных приборов.

Гипоксия вызывает и расстройство психики – нарушение координации движений, эйфорию, утрату самоконтроля и потерю сознания, которая может наступить совершенно внезапно и привести к гибели.

Вместе с тем под влиянием гипоксии включаются компенсаторные физиологические механизмы. Первым их звеном является увеличение рефлекторное легочной вентиляции. Одновременно возрастают частота сердечных сокращений и минутный объем крови. В результате связывание кислорода несколько возрастает.

Однако увеличение вентиляции легких имеет и отрицательное значение, поскольку при этом увеличивается выделение СО₂ без повышения ее продукции в организме. Это может привести к снижению возбудимости дыхательного центра, что иногда вызывает смерть от остановки дыхания во сне. Наконец, усиленная вентиляция легких требует дополнительного расхода энергии на работу дыхательных мышц.

Поэтому при длительном пребывании в горах включаются иные адаптивные механизмы. Так у постоянных обитателей горных районов Анд и Гималаев реакция на гипоксию резко ослаблена, а легочная вентиляция поддерживается приблизительно на том же уровне, как и у живущих на равнине.

Дата добавления: 2014-01-06