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
Каким заболеваниям подвержены люди, которые живут на верхних этажах
Человек неспроста инстинктивно боится высоты. Помимо новых ощущений высота проносит человеку и проблемы со здоровьем. В группу риска попадают не только альпинисты, но и авиапассажиры, и даже жители многоэтажек.
На каком этаже лучше жить?
Оказывается, жизнь на верхних этажах высоток может быть небезопасна. Согласно последним исследованиям американские ученые пришли к выводу, что лучше всего селиться не выше 7-го этажа. Причина, по их мнению, заключается в магнитном поле Земли, которое с высотой слабеет, тем самым создавая риск нагрузки на иммунную, нервную и сердечнососудистую системы человека.
Есть и другие поводы не забираться слишком высоко. Экологи считают, что воздух в поднебесье, окуриваемый множеством предприятий крупных городов, не столь чистый, поэтому скопление вредных веществ на высоте от 30 метров может превышать допустимый уровень.
Другая напасть, способная доставить неприятности жителям высоток – электромагнитное излучение. Конечно, бытовая техника и проводка «фонят» одинаково, что на 1-м, что на 15-м этаже, однако железобетонная конструкция, препятствуя прохождению электромагнитных волн, заставляет их циркулировать по квартире, отдавая часть фона на более высокие этажи.
Медики отмечают, что жители верхних этажей панелек чаще других страдают головными болями и депрессиями.
Еще одна проблема верхних этажей – это вибрация, которую создает транспорт, промышленные установки, инженерно-технологическое оборудование зданий. При постоянной, почти не ощутимой вибрации человек нередко испытывает состояние угнетенности и необъяснимого чувства беспокойства.
Выше гор могут быть только горы
Однако даже жизнь на 20-м этаже не идет ни в какое сравнение с последствиями, которые человек испытывает в горах. Альпинисту нужно быть готовым к издержкам нахождения на значительных высотах: понижению температуры и влажности воздуха, увеличению солнечной радиации, снижению атмосферного давления и содержания кислорода.
Установлено, что среднее убывание температуры с высотой составляет 6°С на 1 километр. На вершинах 7- и 8-тысячников вероятно опускание температуры до 30°С ниже нуля, что считается пределом для длительного пребывания человека в подобных условиях в безветренную погоду: дальше начинается обморожение открытых частей тела. При ветре 20 м/с такой предел ограничивается -10°С.
Российский научно-исследовательский институт туризма КазАСТ провел анализ информации о работе шестидесяти экспедиций СССР и стран СНГ за период 1982-1997 гг. во время восхождений на вершины Гималаев и Каракорума (высоты свыше 7 тыс. м над уровнем моря).
В результате были выявлены следующие данные последствий переохлаждения: 34 человека вернулись с восхождения, не достигнув вершины из-за явной угрозы тяжелых обморожений; 7 человек совершили восхождение, но получили тяжелые обморожения с ампутацией пальцев рук и ног; 9 человек погибли на восхождении от переохлаждения.
Более тяжелыми последствиями для горных восходителей чревата гипоксия, которая достигает критических для большинства людей значений на высоте 5000 метров (парциальное давление кислорода 100 гПа против 200 гПа на уровне моря).
Наиболее чувствительными к кислородному голоданию оказываются центральная нервная система, мышца сердца, ткани почек и печени.
Человек автоматически компенсирует недостаток кислорода увеличением объема вдыхаемого воздуха, однако гипервентиляция обеспечивает поддержание достаточного количества кислорода в легких, но не в крови.
Коварство высотной болезни
Горная болезнь – это адаптация организма к набору высоты. Первые ее признаки – головокружение, тошнота, одышка, озноб – могут проявиться на относительно небольших высотах 2500-3000 м, однако все будет зависеть от индивидуальных особенностей организма и условий высокогорья. Например, во влажном морском климате Камчатки горная болезнь может заявить о себе на высоте 1000 м, а в сухом континентальном климате Гималаев альпинист может не ощущать недомогания вплоть до высоты 5000 м.
Горная болезнь вызывает череду функциональных изменений в организме человека. Это снижение болевой чувствительности, нарушение цветовосприятия, замедление скорости сенсомоторных реакций, ухудшение памяти.
При длительном кислородном голодании происходит нарушение психики и как следствие – снижение возможностей реальной оценки возникающих ситуаций.
Интересный случай описал гид питерского туристического клуба «Время приключений» Денис Алимов. На тибетском перевале Долма-Ла (5630 м) ему практически на себе пришлось тащить физически неподготовленную женщину, когда у нее внезапно наступила слепота. Только с понижением высоты зрение к ней вернулось.
Горная болезнь коварна. Она может маскироваться, к примеру, под расстройство кишечника или обычную простуду. Если вовремя не распознать первые симптомы, то заболевание может стремительно прогрессировать и закончиться летальным исходом в считанные часы. Утешает лишь то, что риск смерти от горной болезни невелик. Так, частота смерти путешественников в Непале составляет 0,0036% – то есть 36 смертей на 10 000 человек.
Руководитель гималайской экспедиции на Эверест в 1952 году швейцарец Э. Висс-Дюнан ввел такое понятие, как «летальная зона». Он высказал мнение, что существуют высотные границы нахождение за пределами которых в не зависимости от сроков акклиматизации и подготовки гибельно для человека. Так, по словам швейцарца, на уровнях свыше 8000 м альпинист за счет внутренних резервов может продержаться не более 3 дней.
Дженерики против горной болезни
Адаптироваться к условиям высокогорья помогает целый комплекс мер – постепенный набор высоты, режим, употребление продуктов с повышенным содержанием углеводов. Есть целый ряд препаратов, в частности, на основе женьшеня и китайского лимонника, которые способствуют мобилизации ресурсов организма.
Не так давно интернет облетела новость, что «Виагра» является хорошим профилактическим средством против горной болезни.
Израильские ученые подтвердили эффективность дженериков, экспериментально установив уникальные свойства сиалиса, который способен предотвращать осложнения во время длительного нахождения на больших высотах.
Исследования были проведены на высочайших вершинах Африки – горе Килиманджаро (5895) и горе Кения (5199). В качестве испытуемых выступали как мужчины, так и женщины в количестве 49 человек, чей средний возраст был 50 лет.
Полученные результаты показали, что альпинисты, принимавшие сиалис, в разы снижали риск таких последствий горной болезни, как отеки легких и мозга.
«Синдром экономического класса»
Если для восходителей пределом является высота Эвереста 8848 м, то авиапассажиры забираются еще выше – до 11000 м. Герметичность салона воздушного судна позволяет в значительной степени нивелировать перепады атмосферного давления, низкие температуры и нехватку кислорода.
Но в любом случае уровень давления в самолете будет приблизительно соответствовать атмосферному давлению на высоте 2500 м над уровнем моря, что автоматически влечет за собой сухость воздуха и уменьшение содержания кислорода: а это риск повышения артериального давления, гипертонического криза и развития сердечного приступа.
Негативные факторы длительного нахождения в салоне летящего самолета могут привести к еще одному, относительно молодому заболеванию, получившему название «самолетный тромбоз» или «синдром экономического класса».
Врач-кардиолог Виктория Паис отмечает: «Чем дольше мы сидим в неподвижном состоянии, тем больше нагрузка на сосуды ног. В это время кровообращение в нижних конечностях замедляется, кровь становится более вязкой, сосуды сужаются, ноги отекают и начинают болеть. И все это на фоне перепадов давления в салоне самолета. В такой ситуации растет риск сосудистого тромбоза».
Установлено, что риск возникновения тромбоза сохраняется в течение месяца после перелета. По статистике образование тромбов происходит у одного из шести тысяч авиапассажиров. В группу риска попадают люди, имеющие нарушение процесса свертывания крови.
В качестве профилактики тромбоза врачи рекомендуют в течение каждого часа полета хотя бы раз вставать для короткой прогулки по салону, периодически делать физические упражнения и разминать мышцы ног.
Источник
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