Приспособительные механизмы при высотной гипоксии

Одышка в виде усиления и учащения дыхательных движений возникает при гипоксии вследствие недостатка кислорода в крови, накопления в ней углекислоты и недоокисленных продуктов обмена. Происходит раздражение кровью хеморецепторов каротидного синуса, дуги аорты и сосудов малого круга, а также непосредственно дыхательного центра. Под влиянием одышки увеличивается легочная вентиляция и величина функционирующей дыхательной поверхности легких, в результате чего повышается газообмен в легочных альвеолах, в организм поступает большее количество кислорода и выводится избыток углекислоты.

Ускорение кровообращения при гипоксии возникает вследствие усиления при одышке присасывающего действия грудной клетки. Недостаток притока кислорода рефлекторно повышает функцию ускоряющих и усиливающих нервов сердца, а также периферического кровообращения. Все эти факторы увеличивают минутный объем сердца, в результате чего улучшается кровообращение и увеличивается поступление кислорода в ткани. Наконец, этому же способствует усиление экскурсий диафрагмы, под воздействием которых кровь вытесняется из кровеносных сосудов брюшных внутренностей в общий ток кровообращения.

Увеличение количества эритроцитов, наблюдаемое уже на первом этапе развития кислородного голодания, объясняется мобилизацией их из кровяных депо. Это явление происходит вследствие рефлекторно возникающего сокращения селезенки и выбрасывания в кровоток большого количества эритроцитов. По-видимому, некоторое значение имеет также сгущение крови, которое вызывается большим испарением воды с поверхности тела. Несколько позднее усиливaeтся функция костного мозга и возникает абсолютное нарастание количества красных кровяных телец. Уже через сутки после подъема на большие высоты количество эритроцитов в крови заметно увеличивается по сравнению с нормой. Признаками усиленного кровотворения являются изменения крови: в ней появляются полихроматофильные эритроциты, ретикулоциты, а иногда и нормобласты. Развитие гиперглобулии способствует сохранению кислородного обмена на обычном уровне.

В связь с приведенными изменениями ставят также свойство гемоглобина крови присоединять кислород в пределах, близких к норме, несмотря на изменение напряжения кислорода в альвеолярном воздухе. Это возможно потому, что связь кислорода с гемоглобином является химической. Способность гемоглобина связывать кислород при кислородном голодании может долго удерживаться на высоких цифрах. Так, при парциальном давлении кислорода в 60 мм рт. ст. насыщение гемоглобина кислородом составляет около 80%. Только при дальнейшем понижении парциального давления кислорода степень обмена кислорода между кровью и альвеолярным воздухом начинает заметно падать.

При высотной гипоксии повышается способность поглощения тканями кислорода, вследствие чего до известной степени обеспечивается напряженность окислительных процессов.

Благодаря приспособительным механизмам дыхание и кровообращение, нарушенные при кислородном голодании, начинают постепенно возвращаться к нормальному уровню.

Пребывание в незначительно разреженном воздухе, например на высоте 1500 - 2000 м, нередко бывает даже полезным для организма: улучшается кровообращение, кровоснабжение легких и их вентиляция и усиливается эритропоэз. Этим объясняется, например, благотворное влияние горного климата на больных, страдающих анемией, при условии, если у них не имеется каких-либо поражений органов дыхания и кровообращения.

При небольшом недостатке кислорода защитно-физиологические функции организма обеспечивают усиленный приток кислорода к тканям и процессы окисления в самих тканях. При нарастании недостатка кислорода наступает вялость, апатия, угнетение деятельности нервной системы. При этом обнаруживаются тормозные реакции со стороны коры, которые могут рассматриваться как проявление запредельного торможения, ведущего к сохранению работоспособности клеток коры. Такое торможение не без основания может быть охарактеризовано как охранительное. Действительно, экспериментальные наблюдения показали, что торможение в коре головного мозга, вызванное действием снотворных веществ и приближающееся к естественному сну, делает животных временно более резистентными по отношению к гипоксии.

Однако приспособление организма к пониженному парциальному давлению кислорода не является беспредельным. Оно особенно может быть нарушено при действии дополнительных вредных факторов в виде инфекций, интоксикаций, усиленной физической работы. Вследствие этого в организме развиваются глубокие патологические явления, объединяемые под названием хронической горной болезни. Для последней характерны: эритремия, геморрагии, эмфизематозные явления с резко выраженной одышкой, цианоз, признаки сердечной недостаточности, нервные и психические расстройства и гибель (если заболевший продолжает оставаться в разреженной атмосфере).