Хроническое влияние гипоксии было подробно изучено во время экспедиций в высокогорные районы, а также в барокамерных экспериментах. В этих исследованиях было установлено, что во время пребывания в условиях умеренного дефицита О2 во вдыхаемом воздухе отмечается развитие адаптационных реакций. Благодаря этому человек после медленных подъемов в результате многодневного предварительного пребывания на высотах 2000—3000 м может длительное время находиться на высотах до 4000—7000 м, сохраняя относительно высокий уровень работоспособности. Эти адаптационные реакции можно условно разделить на две большие группы.
Одна группа этих реакций направлена на повышение транспорта О2 к тканям, и проявляются они в развитии гипервентиляции, повышении минутного объема крови, в регионарном увеличении кровообращения в легких, сердце и в тканях, особенно чувствительных к недостатку О2 (головной мозг). Эти реакции проявляются также в повышении кислородной емкости крови как за счет увеличения количества эритроцитов и гемоглобина, так и в результате адаптивных сдвигов кислородосвязывающих свойств гемоглобина, обусловленных увеличением содержания в эритроцитах 2—3-дифосфоглицериновой кислоты; в увеличении числа функционирующих капилляров, а также в изменениях проницаемости мембран, приводящих к повышению диффузии О2.
Вторая группа адаптивных реакций связана с перестройкой тканевого метаболизма. К такого типа реакциям относят усиление гликолиза, которое возникает вследствие того, что при гипоксии нарушается окислительный ресинтез АТФ и одновременно повышается расход АТФ в тканях, функциональная активность которых резко возрастает: в сердце, костном мозге, дыхательной мускулатуре и др.
Роль этого процесса в адаптации к гипоксии, вероятно, невелика, в связи с небольшой энергетической эффективностью гликолиза. Как известно, при гликолитическом распаде одной молекулы глюкозы до двух молекул пирувата образуются всего две молекулы АТФ. Некоторые авторы отмечали, что при адаптации к гипоксии повышается способность митохондрий извлекать О2 из обедненной кислородом межклеточной среды, что, по их мнению, обусловлено повышением активности цитохромов или же увеличением их содержания. Существование такого типа адаптации дискуссионно.
Меерсон Ф. 3. и соавт. указывают на существенное значение усиления синтеза нуклеиновых кислот и белков в сердце, мозге для развития адаптации организма к хронической гипоксии.
Повышение эритропоэза, усиление синтеза гемоглобина, как и развитие при хронической гипоксии гипертрофии сердца, особенно правого желудочка, известны давно. Эти факты свидетельствуют о том, что в тканях, осуществляющих гиперфункцию, активируется синтез белка. Адаптационный характер этих реакций очевиден. При оценке этого пути приспособления к длительно действующей гипоксии следует иметь в виду, что усиление синтеза нуклеиновых кислот и белков в жизненно важных органах (в мозгу и сердце) протекает за счет снижения этих процессов в других тканях организма, в том числе в половых железах. С этим, по-видимому, связаны снижение способности к репродукции и значительная потеря веса при длительном пребывании людей на высотах порядка 4000—5000 м и выше.
Изучение расположения поселений в горных районах позволяет сделать заключение, что адаптация к гипоксии аборигенов ограничена высотами порядка 4500 м. Это, по-видимому, естественная граница адаптации. Попытка достигнуть многомесячного пребывания на высоте 5800 м, предпринятая группой альпинистов в Гималаях, оказалась безуспешной из-за срыва адаптации — развития хронической формы горной болезни, несмотря на участие в экспедиции опытных альпинистов, в том числе и Хиллари, впервые в 1953 г. взошедшего с Тенсингом на Эверест.
В процессе адаптации к умеренной гипоксии или при срыве ее у людей может возникать горная болезнь. Острые формы ее характеризуются дискомфортом: головной болью, головокружением, приступами одышки, тошнотой, кишечными расстройствами, утратой тонкой координации движений, быстрым утомлением при выполнении даже легкой физической работы, сонливостью, реже эйфорией, снижением интеллектуальной работоспособности, повышенной раздражительностью.
Хроническая форма горной болезни характеризуется нарастающим недомоганием, прогрессирующей потерей веса с проявлением выраженного отрицательного баланса азота, иногда резкой эритроцитемией, гипертензией малого круга, гипертрофией сердца, артериальной гипотонией и в некоторых случаях снижением уровня легочной вентиляции.
Таким образом, в обоих формах горной болезни отчетливо проявляются и симптомы «болезни адаптации»: при острой форме неблагоприятное влияние гипокапнии, возникающей в результате гипервентиляции; при хронической форме чрезмерное усиление синтеза белка в некоторых структурах при одновременном угнетении синтеза белка в большинстве тканей.
Из сказанного можно сделать заключение, что при формировании ИГА должны быть соблюдены условия, предупреждающие возможность развития горной болезни у космонавтов. В связи с этим важно знать сроки, в течение которых могут появиться признаки горной болезни при медленном снижении Р О2 в кабине.
Большинство исследователей полагает, что снижение Р О2 до 120—110 мм рт. ст. в ИГА при поддержании нормального барометрического давления в кабине является той границей, переход которой нежелателен. Это утверждение основывается на многочисленных исследованиях, проведенных в горах. В результатах этих исследований отмечено, что явления дискомфорта, особенно при выполнении мышечной работы и различные признаки горной болезни у многих впервые попавших в горы людей появляются уже на высотах порядка 2000 м.
При изучении влияния различных скоростей декомпрессии, имитирующих утечку газа из кабины, было установлено, что при снижении давления в барокамере со скоростью 0,1 м/сек и несколько меньше проявление признаков острой формы горной болезни отмечается уже на высотах порядка 4500— 5000 м, т. е. через 8—13 час. после начала утечки.
Рис. Эффекты действия различных высот на организм человека, ранее неадаптированного к гипоксии. Величины резервного времени определены у людей, находившихся в состоянии покоя (по Биллингсу и Роту, модифицировано Малкиным)
При снижении содержания О2 со скоростью 1% в час в имитаторе кабины, имеющем нормальное барометрическое давление и нормальную воздушную среду с последующей стабилизацией Р О2 на уровне 110 мм рт. ст., испытуемые относительно длительное время (до 48 час.) сохраняют удовлетворительную работоспособность. При стабилизации Р О2 в ИГА на уровне 75—90 мм рт. ст. у большинства обследуемых уже через 8—12 час. отмечалось развитие острой формы горной болезни.
Таким образом, можно прийти к заключению, что предварительно неадаптированные к гипоксии люди, по-видимому, могут длительное время (до 2—3 суток) сохранять относительно удовлетворительную работоспособность только в том случае, если они оказываются в условиях газовой среды, эквивалентной по Р О2 высотам до 3000—3500 м. Если принять во внимание, что члены экипажа в полете выполняют физическую работу и одновременно испытывают действие таких факторов, как невесомость с ее неблагоприятным влиянием на сердечно-сосудистую систему и вестибулярный аппарат, представляется вполне оправданным мнение о том, что кислородное обеспечение космонавтов, ранее специально неадаптированных к гипоксии, должно быть не ниже того, которое имеет место на высоте 2000 м.
Из средств, расширяющих границы адаптации организма человека к длительному влиянию гипоксии, следует обратить внимание прежде всего на два: предварительную тренировку к гипоксии в условиях барокамеры или в условиях высокогорья и добавление при дефиците О2 в ИГА углекислого газа вместо азота.
Давно известен благоприятный эффект добавления СО2 во вдыхаемую газовую смесь при развитии преимущественно острых гипоксических состояний у человека, возникающих на высотах до 7000—8000 м. Исследованиями, проведенными в имитаторе кабины, в котором поддерживалось нормальное барометрическое давление при снижении Р О2 в ИГА до 75—90 мм рт. ст., показано, что добавление 2—3,5% СО2 предупреждает развитие острых признаков горной болезни, что способствует частичному сохранению работоспособности до 2 суток. Этот эффект обусловлен как ростом легочной вентиляции, в результате которого повышается насыщение артериальной крови кислородом, так и частичным устранением гипокапнии.
Результаты этих исследований дают основание рекомендовать в случаях неотвратимого снижения РО2в ИГА кабины до величины примерно в 1,5—2 раза ниже нормального значения поддерживать в ИГА повышенный уровень СО2 (Р СО2 от 15 до 25 мм рт. ст.).
Повышение высотной устойчивости после тренировки в барокамере и особенно в условиях высокогорья известно давно. Величина эффекта при этом определяется сроком тренировки, высотами, на которых она проводится, и ее режимом — временем пребывания испытуемых на различных высотах и в условиях нормального давления. Вопрос о том, насколько целесообразно проводить такую тренировку, является предметом дискуссии.
В заключение приводим рис., на котором представлен график, характеризующий изменения физиологического состояния и работоспособности человека при различных величинах снижения РА О2 в ИГА. Приведенные данные позволяют в общих чертах оценить влияние гипоксической гипоксии в зависимости от степени ее проявления.
Скачать реферат:
Пароль на архив: privetstudent.com