Исследование дыхательной системы туристов в процессе адаптации в условиях высокогорья

              Во время пребывания и занятий спортом в горной местности организм человека испытывает воздействие так называемых абиотических, то есть не связанных с живой материей факторов окружающей среды. Главными из них являются климатические условия, оказывающие физиологический эффект. Они зависят от широты и высоты местности над уровнем моря, степени расчлененности ее рельефа и других физико-географических особенностей. К характерным факторам горного климата относятся пониженное атмосферное давление и связанное с этим пропорциональное снижение давления кислорода (РО2) в воздухе, резкие смены дневных и ночных температур, низкая абсолютная влажность воздуха, интенсивная солнечная радиация, сильные ветры, усиливающие охлаждающий эффект, высокая ионизация воздуха с преобладанием отрицательно или положительно заряженных ионов. Все они, являются потенциально стрессорными, действуют на организм не изолированно, а в комплексе, причем их сочетание варьирует. Высказывается мнение, что именно поэтому человек по-разному переносит одинаковые высоты в разных горных районах и, наоборот, одинаковые функциональные сдвиги могут отмечаться на разных высотах (Н.В. Калошена, 1998).

Влажность воздуха. Уже на высоте 2000 метров влажность воздуха в два раза меньше, чем на уровне моря, а на больших горных высотах воздух становиться практически «сухим». Это обстоятельство имеет троякое значение: влияет на величину РО2 меняет условия солнечной радиации и усиливает потерю жидкости организма не только путем испарения с поверхности кожи, но и через легкие при гипервентиляции. Отсюда проистекает важность обеспечения организма, снижает работоспособность.

Солнечная радиация. На организм оказывает воздействие как видимые (световые) лучи, так и не видимые (инфракрасные и наиболее биологически активные ультрафиолетовые) солнечные лучи. Под влиянием солнечных лучей возникает загар, активируются обменные процессы, повышается иммунитет, улучшается питание тканей, общее состояние, аппетит, сон. Солнце оказывает закаливающее действие, благодаря чему используется метод солнцелечения. Однако чрезмерно интенсивное воздействие солнечных лучей может привести к ожогам, солнечному удару, сердечно-сосудистым и нервным расстройствам, обострению хронических воспалительных процессов.

              С набором высоты возросшая биологическая эффективность ультрафиолетовой радиации способна вызвать кожную эритему. При высоких дозах ультрафиолетового облучения происходит угнетение иммунитета.

Атмосферное давление. Снижение плюмбум оказывает неблагоприятный эффект на здоровый организм человека, вызывает болезненных ощущений лишь при быстром его падении через влияние на давление газов взаимных полостях и в полостях, имеющих сообщение с наружным воздухом при помощи сжимаемых отверстий (барабанная полость, внутреннее ухо, придаточные полости носа, лобные пазухи, кишечник).

Более выраженное действие перепады давлений оказывают на лиц, высокочувствительных к этому фактору – метеопатов, вызывая у них плохое самочувствие, и на лиц страдающих некоторыми заболеваниями (аллергическими болезнями, ревматизмом и прочими).

Парциальное давление кислорода – РО2. При медленном наборе высоты, отрицательное действие гипобории проявляется за счет эффекта снижения РО2, которое на высоте 3000 метров уменьшается во вдыхаемом воздухе со 159 до 110 мм рт. ст. в альвеолярном  – со 105 до 62 и 50 мм рт. ст.

Уменьшение РО2 приводит к гипоксемии и недонасыщению кислородом гемоглобина. В ткани поступает недостаточное количество О2 и развивается гипоксемия. Организм стремится нормализовать кислородное снабжение с помощью трех основных реакций или же приспосабливается к жизни на «голодном кислородном пайке» (Ф.П. Суслов, 2000).

С первых дней приезда до 7-10 дня пребывания в горах (острый период адаптации) у спортсменов, как правило, наблюдаются снижение работоспособности, нарушение сна, повышенная утомляемость, головные боли, ухудшение сна и тому подобное. В связи с этим первую неделю объемы тренировочных нагрузок снижаются на 10-20%, в 2-3 раза уменьшается их интенсивность по сравнению с соответствующими данными равнинной тренировки. К 7-10 дню (с учетом индивидуальных данных) объем и интенсивность тренировочных нагрузок, постепенно повышаясь, достигают величин, характерных для равнинных условий. Главным условием повышения нагрузок является улучшение самочувствия и работоспособности спортсмена (С.С. Канапьянов, 2004).

Таким образом, природные факторы, такие как влажность воздуха, солнечная радиация, атмосферное давление влияют на функционирование организма человека в условиях высокогорья, т.к. каждый организм адаптируется по-разному.

1.3. Акклиматизация в горных условиях

Природу гор отличают особенности, не встречающиеся в подобном комплексе ни в какой другой местности. В долинах бегут бурные реки, капризные и изменчивые. Выше - ледники, несущие массы льда, разорванного громадными трещинами и сбросами. Крутые склоны покрыты снегом, угрожающим лавинами. А надо всем высятся грозные башни вершин, кружево гребней, отвесы скальных стен (Ф.П.Суслов, 2000).

Уже само пребывание человека в подобной обстановке небезопасно. Отсутствие привычных комфортных условий, иной режим повседневной деятельности, масса впечатлений и эмоций, ненаселенность и труднодоступность маршрутов, быстрая смена климатических поясов в высокогорье, наконец, начинающееся уже с 1500-2000 м воздействие кислородной недостаточности - все это вызывает повышенную возбудимость нервной системы и может привести к самым неожиданным последствиям. Вот почему, попадая в горы, особенно впервые, человек должен адаптироваться к новым условиям существования. Выделяют следующие зоны акклиматизации (Е.Б.Гиппенрейптер, 2000):

а) Зона полной акклиматизации—до 5200—5300 м. В этой зоне благодаря мобилизации всех приспособительных реакций организм успешно справляется с кислородной недостаточностью и проявлением других отрицательных факторов воздействия высоты. Поэтому здесь еще можно располагать длительно действующие посты, станции и т. п., то есть жить и работать постоянно.

б) Зона неполной акклиматизации — до 6000 м. Здесь, несмотря на ввод в действие всех компенсаторно-приспособительных реакций, организм человека уже не может в полной мере противодействовать влиянию высоты. При длительном (в течение нескольких месяцев) пребывании в этой зоне развивается усталость, человек слабеет, теряет в весе, наблюдается атрофия мышечных тканей, резко снижается активность, развивается так называемая высотная детериорация — прогрессирующее ухудшение общего состояния человека при длительном пребывании на больших высотах.

в) Зона адаптации — до 7000 м. Приспособление организма к высоте здесь носит непродолжительный, временный характер. Уже при относительно коротком (порядка двух-трех недель) пребывании на таких высотах наступает истощение адаптационных реакций. В связи с этим в организме проявляются отчетливые признаки гипоксии.

г) Зона частичной адаптации—до 8000 м. При пребывании в этой зоне в течение 6—7 дней организм не может обеспечить необходимым количеством кислорода даже наиболее важные органы и системы. Поэтому их деятельность частично нарушается. Так, пониженная работоспособность систем и органов, ответственных за восполнение энергетических затрат, не обеспечивает восстановление сил, и деятельность человека в значительной мере происходит за счет резервов. На таких высотах происходит сильное обезвоживание организма, что также ухудшает его общее состояние.

д.) Предельная (летальная) зона — свыше 8000 м. Постепенно утрачивая сопротивляемость к действию высоты, человек может находиться на этих высотах за счет внутренних резервов только крайне ограниченное время, порядка 2 — 3 дней.

Приведенные величины высотных границ зон имеют, разумеется, средние значения. Индивидуальная переносимость, а также ряд факторов, изложенных ниже, могут изменять указанные величины для каждого горовосходителя на 500 — 1000 м. (Н.А. Агаджанян,1999).

Приспособление организма к высоте зависит от возраста, пола, физического и психического состояния, степени тренированности, степени и продолжительности кислородного голодания, интенсивности мышечных усилий, наличия высотного опыта. Большую роль играет и индивидуальная устойчивость организма к кислородному голоданию. Предшествовавшие заболевания, неполноценное питание, недостаточный отдых, отсутствие акклиматизации значительно снижают устойчивость организма к горной болезни — особому состоянию организма, наступающему при вдыхании разреженного воздуха (З.И. Барбашова, 1960).

Продолжительность адаптации зависит от индивидуальных особенностей организма, высоты и условий работы, уровня предварительной подготовки, характера адаптации. Для гор высотой 4000 - 5000 м адаптация длится, как правило, 5 - 12 дней. Один из решающих аспектов является акклиматизация, приспособление организма к кислородному голоданию, связанному с уменьшением парциального давления кислорода, с увеличением высоты над уровнем моря. Наиболее эффективна здесь активная акклиматизация - набор высоты по этапам восхождения, сопровождаемый активной работой (заброской продуктов и снаряжения, устройством биваков, обработкой маршрута) и затем частичным спуском к подготовленному промежуточному биваку (А.Я. Чижов, 1999).

По мнению, З.И. Барбашова (1960), термином "горная акклиматизация" обозначается совокупность специфических физиологических приспособлений (адаптации), которые возникают в процессе более или менее длительного непрерывного пребывания на высоте. Эти адаптации уменьшают влияние сниженного давления кислорода во вдыхаемом воздухе (гипоксии) на организм человека и повышают его работоспособность в этих специфических условиях.

При длительном пребывании на высоте в организме наступает ряд изменений, суть которых сводится к сохранению нормальной жизнедеятельности человека. Этот процесс называется акклиматизацией. Акклиматизация—сумма приспособительно-компенсаторных реакций организма, в результате которых поддерживается хорошее общее состояние, сохраняется постоянство веса, нормальная работоспособность и нормальное протекание психологических процессов. Различают полную и неполную, или частичную, акклиматизацию (М.А. Уколова, 1979).

Чем длительнее (в некоторых пределах) период пребывания на высоте, тем совершеннее адаптация к ней, тем выше работоспособность на данной высоте. Минимальный период времени, необходимый для высотной акклиматизации, зависит, прежде всего, от высоты: на высоте 2000-2500 м примерно 7-10 дней, на высоте 3600 м - 15-21, на высоте 4500 м - 21-25. Это лишь примерные сроки, так как многое зависит от индивидуальных особенностей человека. Вместе с тем при любой длительности пребывания в горах уровень работоспособности, характерный для данного человека на уровне моря, не достигается. У жителя равнины, находящегося на высоте, не может быть такого же уровня экономичности в транспорте и утилизации кислорода, который свойствен постоянным жителям гор. Некоторые люди вообще никогда не акклиматизируются к высоте и страдают от горной болезни. Иногда это наблюдается даже у людей, родившихся в горах (Ф.П. Суслов, 2000).

По длительности пребывания на высоте различают 4 степени акклиматизации: 1) острая - до 30 мин, 2) кратковременная - несколько недель, 3) длительная - несколько месяцев, 4) постоянная - постоянное проживание на высоте (З.И. Барбашова, 1960).

Диффузионная способность легких изменяется в процессе горной акклиматизации крайне медленно. Так, даже после 6 месяцев пребывания на высоте 5800 м не обнаруживается заметных изменений в диффузионной способности легких. Вместе с тем у постоянных жителей и долгожителей больших высот она заметно выше, чем у жителей равнины (Р.Е.Мотылянский,1967).

Акклиматизация к высоте является, по существу, адаптацией к низкому парциальному напряжению кислорода и углекислого газа в крови и других тканях. Высотная гипервентиляция препятствует падению парциального давления кислорода в альвеолярном воздухе и соответственно в артериальной крови. Однако степень уменьшения парциального напряжения кислорода в артериальной крови, наблюдаемая сразу по прибытии на высоту, остается постоянной на протяжении нескольких недель акклиматизации. При кратковременном пребывании на высоте вместе с ростом легочной вентиляции продолжает падать парциальное напряжение углекислого газа  в артериальной крови. Однако в результате длительной высотной акклиматизации оно повышается, что выявляется как в условиях покоя, так и особенно во время мышечной работы (Г.А.Макарова, 2002).

Во время акклиматизации некоторые люди могут испытывать болезненные явления, связанные с кислородным голоданием (гипоксией) - так называемая горная болезнь. Признаки ее: плохой сон, отсутствие аппетита, нарушение координации, апатия, головная боль, тошнота. Развитие горной болезни может привести к нарушению сердечной деятельности, провалам в сознании и т.д. Лучшая помощь при горной болезни - своевременный спуск. Стоит иметь в виду, что один из возможных симптомов горной болезни - эйфория, возбуждение с временным повышением тонуса, при котором человек теряет способность адекватно оценивать обстановку и собственные возможности (З.И. Барбашова, 1960).

Стоит перечислить также некоторые психологические трудности, с которыми человек может столкнуться в горах, как впервые, так и позднее (Ф.П.Суслов, 2002):

- изменение привычного ритма и уклада жизни (ранние подъемы, отсутствие горячей воды, определенная дисциплина, участие в работах на биваке и т.д.);

- необходимость постоянного взаимодействия с остальными участниками (не обязательно каждый из них будет вызывать у Вас горячую симпатию);

- чувство неловкости во время обучения (некоторые учатся быстро, схватывают на лету, другие обучаются с трудом, делают больше ошибок) и т.д.

Эти трудности могут привести к стрессу - напряженному состоянию психики, вызываемому сильными или длительно действующими раздражителями. Результатом стресса могут стать активное, но плохо контролируемое действие или, наоборот, беспомощность, деморализация, обреченность, также приводящие к беспорядочным действиям. Хорошо заметно состояние стресса при внезапном возникновении опасности или в аварийной ситуации. Сложнее определить момент наступления стресса при длительной работе в экстремальных условиях. Поэтому руководителю необходимо предусматривать такую возможность в группе, внимательно оценивать степень адаптации каждого участника, не допускать перегрузки кого-то одного, обращать особое внимание на тех, чьи особенности здоровья необходимо учитывать для обеспечения безопасности.                                         Итак, безопасным мероприятие в горах может быть лишь тогда, когда его участники знают особенности горной природы, хорошо организованы для преодоления всех трудностей и опасностей. Только всесторонняя подготовка, ~ в частности понимание всех аспектов психологического воздействия высокогорья на человека, обязательная и правильно построенная программа адаптации позволяют без риска освоиться с особенностями пребывания в горах, успешно выполнить свои задачи, получить удовлетворение от близости к величию и красоте горных гигантов (Ф.П.Суслов, 2002).