| зміст | вперед >>>
1.3. Механізм розвитку гірської хвороби
Сухий атмосферне повітря містить: азоту 78,08%, кисню-20,94%, вуглекислоти-0,03%, аргону-0,94% та інших газів-0,01%. При підйомі на висоту це процентне співвідношення не змінюється, але змінюється щільність повітря, а отже, і величини парціальних тисків цих газів.
Згідно із законом дифузії гази переходять із середовища з більш високим парціальним тиском в середу з більш низьким тиском. Газообмін як в легких, так і в крові людини здійснюється завдяки наявній. різниці цих тисків.
При нормальному атмосферному тиску 760 мм pт.ст. парціальний тиск кисню становить: 760Х0,2094 = 159 мм рт. ст., де 0,2094-процентний вміст кисню в атмосфері, яке дорівнює 20,94%.
У цих умовах парціальний тиск кисню в альвеолярному повітрі (вдихуваного з повітрям і потрапляє в альвеоли легенів) становить близько 100 мм рт. ст. Кисень погано розчиняється в крові, але він зв'язується білком гемоглобіну, що знаходиться в червоних кров'яних кульках-еритроцитах. При звичайних умовах завдяки високому парціальному тиску кисню в легенях гемоглобін в артеріальній крові насичується киснем до 95%.
При проходженні через капіляри тканин гемоглобін крові втрачає близько 25% кисню. Тому венозна кров несе з собі до 70% кисню, парціальний тиск якого, як неважко переконатися з графіка (рис. 2), складає в момент прітеканія венозної крові до легким після закінчення циклу кровообігу всього 40 мм рт. ст. Таким чином, між венозної і артеріальної кров'ю існує значний перепад тиску, який дорівнює 100-40 = 60 мм рт. ст.
Між вуглекислотою, вдихається з повітрям (парціальний тиск 40 мм рт. Ст.), І вуглекислотою, притекающей з венозною кров'ю до легким після закінчення циклу кровообігу (парціальний тиск 47-50 мм рт. Ст.), Перепад тиску становить 7-10 мм рт. ст.
В результаті існуючого перепаду тисків кисень переходить з легеневих альвеол в кров, а безпосередньо в тканинах організму цей кисень з крові дифундує в клітини (в середу з ще більш низьким парціальним тиском). Вуглекислота, навпаки, спочатку з тканин переходить в кров, а потім, при підході венозної крові до легенів - з крові в альвеоли легкого, звідки вона і видихається в навколишнє повітря (рис. 3).
Зі сходженням на висоту парціальні тиску газів зменшуються. Так, на висоті 5550 м (що відповідає атмосферному тиску 380 мм рт. Ст.) Для кисню воно дорівнює
380Х0,2094 = 80 мм рт. ст., тобто знижується вдвічі. При цьому, природно, зменшується парціальний тиск кисню і в артеріальній крові, в результаті чого зменшується не тільки насичення гемоглобіну крові киснем, а й за рахунок різкого скорочення різниці тисків між артеріальною і венозною кров'ю значно погіршується перехід кисню з крові в тканини. Так виникає киснева недостатність-гіпоксія, що може привести до захворювання людини гірської хворобою.
Природно, що в організмі людини виникає ряд захисних компенсаторно-пристосувальних реакцій. Так, в першу чергу недолік кисню призводить до порушення хеморецепторів-нервових клітин, дуже чутливих до зниження парціального тиску кисню. Їх збудження служить сигналом для поглиблення, а потім і почастішання дихання. Те, що відбувається при цьому розширення легень збільшує їхню альвеолярную поверхню і сприяє тим самим більш швидкому насиченню гемоглобіну киснем. Завдяки цій, а також ряду інших реакцій в організм надходить велика кількість кисню.
Однак з посиленням дихання збільшується вентиляція легенів, при якій відбувається посилене виведення ( "вимивання") вуглекислоти з організму. Це явище особливо посилюється при інтенсифікації роботи в умовах високогір'я. Tax, якщо на рівнині в стані спокою протягом однієї хвилини з організму видаляється приблизно 0,2 л СО2, а при напруженій роботі-1,5-1,7 л, то в умовах високогір'я в середньому за хвилину організм втрачає близько 0,3 -0,35 л CO2 в стані спокою і до 2,5 л при напруженій м'язовій роботі. В результаті в організмі виникає нестача СО2 - так звана гіпокапнія, що характеризується зниженням парціального тиску вуглекислого газу в артеріальній крові. Але ж вуглекислий газ відіграє важливу, роль в регулюванні процесів дихання, кровообігу і окислення. Серйозний недолік CO2 може призвести до паралічу дихального центру, до різкого падіння артеріального тиску, погіршення роботи серця, до порушення нервової діяльності. Так, зниження артеріального тиску СО2 на величину від 45 до 26 М.М рт. ст. знижує кровообіг мозку майже наполовину. Ось чому в балони, призначені для дихання на великих висотах, заповнюють не чистий кисень, а його суміш з 3-4% вуглекислого газу.
Зниження вмісту СО2 в організмі порушує кислотно-лужну рівновагу в бік надлишку лугів. Намагаючись відновити цю рівновагу, нирки протягом декількох днів посилено видаляють з організму разом з сечею цей як би надлишок лугів. Тим самим досягається кислотно-лужну рівновагу на новому, більш низькому рівні, яке і є одним з основних ознак завершення періоду адаптації (часткової акліматизації). Але при цьому порушується (зменшується) величина лужного резерву організму. При захворюванні гірської хворобою зменшення цього резерву сприяє подальшому її розвитку. Це пояснюється тим, що досить різке зменшення кількості лугів знижує здатність крові зв'язувати кислоти (в тому числі і молочну кислоту), що утворюються при напруженій роботі. Це в короткий термін змінює кислотно-лужну співвідношення в бік надлишку кислот, яке порушує роботу ряду ферментів, призводить до дезорганізації процесу обміну речовин і, найголовніше, у тяжкохворого виникає гальмування дихального центру. В результаті дихання стає поверхневим, вуглекислий газ неповністю виводиться з легких, накопичується в них і перешкоджає доступу кисню до гемоглобіну. При цьому швидко наступає задуха.
З усього сказаного випливає, що хоча основною причиною виникнення гірської хвороби є нестача кисню в тканинах організму (гіпоксія), але досить велику роль тут грає і недолік вуглекислоти (гіпокапнія).
| зміст | вперед >>>
