Ступени акклиматизации

В зависимости от тренированности человека, а также индивидуальных физиологических характеристик гипоксия может проявляться в различной степени. Вот как регистрировалось это состояние у одного из советских альпинистов в Гималаях перед восхождением на Эверест (по записям врача): на вопросы отвечал с трудом, губы порозовели, кисти рук сделались холодными, глазные яблоки " плавали"; был вялым и сидя сразу засыпал, сознание оказывалось затемненным, сердечные тона прослушивались глухо, пульс на лучевой артерии был нитевидным, слабым.

А ведь акклиматизация у этого альпиниста была достаточной. Ежегодно до восхождения 1984 г. эверестовцы организовывали сборы на Памире и Тянь-Шане. Известно, что остаточная акклиматизация, или так называемая биологическая память об адаптации, играет существенную роль в физиологических процессах. Вероятно, у заболевшего альпиниста проявилась хроническая непереносимость горной болезни, так называемый дизадаптационный синдром. Существует 12-16% людей, для которых определенная, даже умеренная высота является пределом приспособительных возможностей организма. Кроме того, при нарушении адаптационных механизмов остро протекают различные заболевания - простуда и воспаление легких, приводящее нередко к их высокогорному отеку, очаговая дистрофия миокарда при снижении кислородного обеспечения сердечной мышцы, кровоизлияние в сетчатку при увеличении кровотока, хроническая горная болезнь. Во избежание осложнений такие люди должны быть на строгом учете. Для них высотный альпинизм и работа в высокогорье исключены. При горном ускоренном протекании болезней нужна неотложная помощь.

Необходимость работы в горах делает крайне актуальным создание методов отбора людей. Такими исследованиями, в частности, занимается единственный в СССР НИИ физиологии и экспериментальной патологии высокогорья в г. Фрунзе. Существуют уже и практические рекомендации. Один из тестов, например, заключается в проверке пульса на велоэргометре. Если после 2-3 мин интенсивной работы пульс составляет 170 ударов, дыхание - более 30 вдохов в 1 мин, давление - 160/100, то заключение врачей однозначно: человек для гор не подходит. Для работы в экстремальных условиях необходим индивидуальный и жесткий отбор.

Спасительная акклиматизация воздействует неодинаково. Этим понятием принято определять адаптацию организма к обедненному кислородом горному воздуху, оно охватывает прежде всего изменения в дыхательной и сердечно-сосудистой системах. Учащается дыхание, улучшается легочная вентиляция, увеличивается объем легких, в крови вырабатывается больше эритроцитов, ускоряется кровообращение, расширяются сосуды, увеличивается проницаемость капилляров, активнее происходит тканевое дыхание. При длительной акклиматизации приспособление происходит комплексно: изменяется клеточный химизм, повышается активность окислительно-восстановительных ферментов, на молекулярном уровне изменяется структура тканей.

Различают два основных приспособительных пути: увеличение снабжения кислородом и снижение функций щитовидной железы, что приводит к уменьшению газообмена. Как установлено в последнее время, борьба с гипоксией идет во многом не путем увеличения притока кислорода в организм, а за счет его более рационального использования, уменьшения потребностей в нем (благодаря перестройке тканей и органов на более экономный режим).

Лучше мобилизует свои резервы человек при умеренных физических нагрузках и положительных эмоциях, при правильном режиме, нормальных условиях труда и быта. Важна полноценная адаптация. Так, например, артисты Ансамбля народного танца СССР на гастролях в Эквадоре (высота более 3 км) вынуждены были после каждого номера пользоваться стоявшими за кулисами кислородными аппаратами, так как не прошли достаточную акклиматизацию. В спокойном состоянии они нормально переносили высоту, а вот при напряженной мышечной деятельности появлялись болезненные ощущения и слабость (кстати, английское название горной болезни - mountain sickness - дословно переводится как " горная слабость").

Наиболее эффективна ступенчатая акклиматизация - поочередные подъемы и спуски, но каждый раз достижением все большей высоты. Этот метод был предложен еще 50 лет назад членом-корреспондентом Академии медицинских наук и академиком АН УССР Н. Н. Сиротининым и с тех пор активно используется альпинистами-высотниками.

И хотя накоплен уже немалый материал, все же изучены лишь отдельные элементы механизма акклиматизации, а не все явление в целом.

Выделяют кратковременную (от нескольких дней до нескольких недель и даже месяца) и длительную акклиматизацию (от 2-3 до 6 лет). Некоторые ученые считают, что полная акклиматизация наступает лишь у горцев-аборигенов через несколько поколений. Состояние организма местных жителей данных высотных уровней может быть критерием оценки полной акклиматизации. Но чаще приходится ориентироваться на критерии адаптации к высокогорному климату, разработанные теоретически.

Специфические черты горного климата проявляются уже на высоте 500 м над уровнем моря. А нарушение физиологических функций наблюдается с 1, 6-2, 5 км. По комфортности для здорового человека высоты 'местности подразделяются так: зона до 2 км, где никаких изменений в организме не наблюдается; зона от 2 до 4 км где изменения в организме могут полностью компенсироваться после нескольких дней акклиматизации; зона выше 4 км, где появляются отчетливые признаки гипоксии. Однако это деление необщепринято. Другие исследователи предлагают иные физиологические отметки: низкогорье (до 1 км), среднегорье (1-3 км), высокогорье (выше 3 км). В основу этих классификаций положена реакция организма на недостаток кислорода.

На самочувствие влияет и способ передвижения при подъеме в горы (сказывается мышечная усталость). Замечено, что если подниматься по канатной дороге, то горная болезнь проявляется как в барокамере - с высоты 5 км, при верховой езде - с 4, 5-5 км, а неакклиматизировавшийся пеший турист ощутит недомогание, находясь еще ниже.

Существуют разграничения по акклиматизационным уровням и в высокогорье. Но они предполагают не просто здоровых, а высокотренированных людей: до 5, 2- 5, 3 км - зона полной акклиматизации, где человек, мобилизуя все приспособительные реакции, свыкается с кислородной недостаточностью и может находиться длительное время без ущерба для здоровья; до 6 км - зона неполной акклиматизации, длительное пребывание в которой приводит к усталости и ухудшению самочувствия; до 7 км - зона адаптации, где организм приспосабливается лишь на несколько недель, затем наступает истощение; до 8 км - зона частичной адаптации; за 8-километровым порогом - предельная (летальная) зона.

Особенно важна информация о стадиях горной болезни. К сожалению, в настоящее время еще нет удовлетворительной классификации (с количественными, а не качественными критериями, так называемыми физиологическими маркерами) гипоксических состояний. Подчас произвольно используются термины " нерезкая гипоксия", " гипоксия малой степени", " гипоксия средней степени", " резкая гипоксия", " апоксия" - крайняя степень кислородного голодания, " стадия острой гипоксической гипоксии". В зависимости от высот различают лишь качественные состояния; скрытая гипоксия - 1-3 км в барокамере и 1-2 км в первые дни пребывания в горах; компенсируемая гипоксия (умственная и физическая работа требует усилий) - 4-5 км в барокамере и 3-4 км в горах; выраженная гипоксия с наступающей декомпенсацией (головная боль, тошнота, подергивание век) - 5, 5-7 км в барокамере и 4, 5-6 км в горах; некомпенсируемая гипоксия с нарушением деятельности приспособительных механизмов (потеря сознания, возможны судороги) - 8-9 км в барокамере; терминальная гипоксия (агональное состояние) - 10-11 км в барокамере.

Многими подобными вопросами занимаются на Эльбрусской медико-биологической станции Института физиологии им. А. А. Богомольца АН УССР. В программе работ станции намечено определение объективных критериев оценки гипоксических состояний и адаптации. Ведь понятия " начальная гипоксия", " качественные изменения в ее протекании" пока не зафиксированы в виде строгих физиологических и биохимических показателей. Отсутствие количественных определений затрудняет использование медицинских разработок в географических исследованиях.

Различные классификации можно свести к обобщенной схеме: 1-3 км - скрытая гипоксия, 3-5 км - компенсированная гипоксия, выше 5 км - декомпенсированная гипоксия. Высотные уровни в конкретной горной местности требуют дополнительного уточнения.

Но почему высотные пределы развития горной болезни не совпадают? Одними лишь субъективными факторами или погрешностями классификации эти расхождения, очевидно, объяснить нельзя. Должны существовать какие-то объективные причины.

Еще в начале XX в. известным немецким физиологом 3. Цунтцем было отмечено, что в различных географических условиях одни и те же симптомы горной болезни проявляются на разных высотах по-разному. В дальнейшем это подтвердилось сообщениями путешественников и альпинистов, а также специальными исследованиями. Было установлено, что в горах Камчатки горная болезнь возникает с 1, 5 км, в Альпах - с 2, 5-3, на Кавказе - с 3-3, 5, на Тянь-Шане - с 3, 5, в Андах и горах Африки - с 4 км. На Памире можно подняться до высоты 4, 5 км, не испытывая дискомфорта. В Гималаях эта высота сдвигается до 5 км. К тому же в различных горных районах горная болезнь развивается неодинаково с увеличением высоты (табл. 1).

Табл

Традиционно жители горных районов для преодоления горной болезни употребляют фрукты, кислое молоко, возбуждающие средства. В Эфиопии выращивается низкорослый злак тефа. Кроме того что из муки тефа выпекают хлеб, зерна его употребляют в пищу - они содержат много железа, так необходимого человеку при скудном кислородном пайке в высокогорье. И многие рецепты горцев находят применение в современной высотной практике. Смеси из аскорбиновой, лимонной и других кислот, настойки из элеутерококка, родиолы розовой, женьшеня широко используются альпинистами. Хорошую " тонизирующую репутацию" имеет смесь И. Н. Сиротинина: 0, 05 г аскорбиновой кислоты, 0, 5 г лимонной кислоты и 50 г глюкозы на один прием или сухой черносмородинный напиток (в брикетах по 20 г), содержащий глюкозу и органические кислоты. Все эти вещества называют адаптогенами - они ускоряют акклиматизацию, способствуют приспособлению организма к экстремальным условиям. А смесь элеутерококка, лимонника дальневосточного и желтого сахара имеет вполне научное название " акклиматизин". Полезна повышенная доза витаминов. Учитывая обезвоживание организма, потребление жидкости должно быть не менее 4-5 л в сутки.

Для повышения устойчивости организма в горах рекомендуют коктейли и ванны, поскольку какое-то количество кислорода всасывается в кровь через желудочно-кишечный тракт и кожу. Помогают напитки из ягодных сиропов с добавлением белка для образования обильной пены. Более радикальным средством являются кислородные палатки - герметичные укрытия из пластика, куда подается кислород из баллонов. Однако все эти меры помогают не только в горах. Насыщая организм живительным компонентом, мы можем снимать усталость и в обычной жизни.

Можно ли назвать допингом возбуждающие таблетки? В определенной степени - да. Они заметно облегчают альпинистские восхождения, но дают нежелательные последствия. Французы во время исключительно напряженного подъема на гималайский восьмитысячник Аннапурну в 1950 г. применяли сильно действующий стимулятор. Усталость исчезла, но увеличивалось сердцебиение и появлялось чувство опьянения. И когда в экспедиции происходили нервные срывы, возникал вопрос: от перегрузок они или из-за приема препарата?

В научно-фантастической литературе описывались таблетки, помогающие тканям организма запасать кислород и успокаивающие средства, которые уменьшают потребность организма в воздухе и стимулируют нервную и сердечно-сосудистую деятельность. Имеются и реальные факты. Ныряльщикам Западной Африки удается пребывать под водой более получаса. Что это - умение управлять своим организмом или неизвестные еще ученым лекарственные средства?

Исследуются все новые и новые стимуляторы. Для альпинистов разработан первитин. В Перу экскурсантам и приезжим туристам, отправляющимся в горы, рекомендуют стабилен. Недавно Таджикская академия наук сообщила о таблетках, способных уменьшить натиск горной болезни в 3, а иногда и 4 раза.

Но важен и другой путь борьбы с горной болезнью - использование естественных сил организма. Горные жители многих стран умеют экономно расходовать кислород. Йоги, живущие в Гималаях, благодаря удивительному мышечному расслаблению вызывают у себя так называемое гипобиотическое состояние, анабиоз. Это мечтательное полуоцепенение, полузабытье с углубленным дыханием похоже на искусственный сон. Н. Рерих наблюдал беговых йогов - " небесных скороходов". Они не ощущают массы собственного тела и за ночь пробегают более 200 км.

Высоты 4-5 км называют эксвизитными, т. е. предназначенными для кратковременного пребывания. И это не случайно. Продолжительное пребывание на них вызывает ухудшение общего состояния организма, развиваются утомляемость, апатия, ослабляются восстановительные процессы. Весь комплекс этих проявлений называется детериорацией. Вот как описывает горных индейцев Южной Америки шведский писатель Артур Лундквист: " Они целиком уходят в дыхание - и только в дыхание. Это странное полуоцепенелое, мечтательное забытье, какое-то каменное мышление, горное сознание. У них мало потребностей и мало желаний; воздух - основная потребность и главное желание". Дорогой ценой дается высота. Чрезмерно много сил уходит на приспособление к экстремальным условиям.

Истощение организма во время длительной акклиматизации еще раз наглядно продемонстрировало многомесячное пребывание экспедиции Э. Хиллари на высоте 5790 м в Гималаях. В конце эксперимента у его участников появилось непреодолимое желание вернуться домой. Это было болезненное состояние, отражавшееся в неблагополучных физиологических показателях. У Э. Хиллари, известного первопокорителя Эвереста, человека, обладающего незаурядными физическими и волевыми качествами, в результате нарушения мозгового кровообращения наблюдалось временное расстройство речи. У других членов экспедиции постоянно случалась пневмония, наступала сердечная недостаточность в результате сужения периферических кровеносных сосудов, происходили различные обморожения. Отсюда следует практический вывод: длительное пребывание людей не должно превышать высот 5300-5400 м. Расположенные выше станции, рудники, базовые лагеря требуют вахтовых методов работы.