Системные реакции адаптации гипоксии

Горы создают у каждого человека массу новых ярких впечатлений и ощущений. Эстетическое восприятие альпийских лугов и неприступных скальных или снежных вершин в сочетании с гипоксической эйфорией оставляют неизгладимый след в сознании человека. Особенно сильное впечатление производят горы на людей художественного типа нервной системы. Люди мыслительного склада относятся к горному климату спокойнее, но ощущения определенных сдвигов в сознании и поведении сохраняются у них дольше. И у тех, и у других изменения условий существования раньше всего возникают благодаря органам чувств и ЦНС.

При подъеме на определенную высоту почти каждый человек начинает ощущать изменения своего восприятия внутреннего и внешнего мира. Появляется прилив энергии, бодрость, уверенность в себе, ощущение полноты и радости жизни. В медицине такое состояние обозначают термином «эйфория». Она может сопровождаться раскрепощенностью, дурашливостью, беспричинным смехом, желанием петь, танцевать и веселиться. Степень выраженности эйфории зависит от высоты над уровнем моря, типа нервной системы человека и его чувствительности к недостатку кислорода. Особенно ярко проявляется эйфория у детей и подростков. Состояние эйфории возникает также и при подъемах в барокамере или вдыхании газовых смесей с низким РО₂. У лиц с высокой чувствительностью к гипоксии эйфория может развиваться, в горах начиная с высоты 0,8–1,0 тыс. м н.у.м. Это весьма приятное состояние, напоминающее эффект приема бокала шампанского. Но сопутствующая переоценка своих реальных возможностей и частичная потеря инстинкта самосохранения в горах могут стать причиной травмы или более серьезных последствий [1].

Признаки преобладания возбуждения ЦНС над торможением в начальных периодах действия гипоксии наблюдаются и у лабораторных животных. Об этом свидетельствуют как поведенческие реакции, так и данные инструментальных исследований биоэлектрической активности и теплопродукции мозга. Регистрация импульсной активности отдельных нейронов ЦНС подтверждает активацию процессов возбуждения и угнетение тормозных реакций.

Исследования высшей нервной деятельности (ВНД) лиц, находившихся на умеренных высотах (2,2 тыс. м) в Приэльбрусье, показали, что горный климат благотворно влияет на состояние высшей нервной деятельности, улучшая время реакции и способность запоминания. По мере подъема на большие высоты возбуждающее действие сменяется угнетением ВНД, замедлением простых и сложных нейромоторных реакций, ухудшением ассоциативного мышления вплоть до полной потери сознания.

Аналогичные результаты получены сотрудниками высокогорной научно-исследовательской станции, расположенной на пике Юнгфрау (3454 м н.у.м., Швейцария), где среднее атмосферное давление составляет 500 мм рт.ст. Эти исследования показали, что начиная с высоты 2 тыс. м порог чувствительности нервной системы снижается, что приводит к повышению чувствительности и интенсивности реакций на воздействия внешней среды. Максимальная чувствительность достигается на высоте 3,5 тыс. м н.у.м., а затем начинает круто снижаться вплоть до полной потери сознания. Авторы считают, что физиологический предел общего атмосферного давления — зона, где отсутствует повреждающее действие гипоксии, — расположен в области 550–450 мм рт.ст., что соответствует высотам 2600–4200 м.

Подъем на такие высоты действует подобно раздражителю, вызывающему «аварийную» реакцию (по Селье). В результате реактивность организма повышается, все защитные механизмы стимулируются, он приобретает более высокую резистентность к недостатку кислорода. При подъеме на большие высоты, где общее атмосферное давление ниже 450 мм рт.ст., происходят нарушения функций организма. Поэтому уместно ограничивать верхний предел зоны саногенного действия горного климата, который зависит от быстроты подъема и индивидуальных адаптивных возможностей организма.

К системным реакциям ВНД на недостаток кислорода во вдыхаемом воздухе относятся также изменения работы органов дыхания и кровообращения. В горах человек дышит чаще и глубже, минутный объем дыхания возрастает по мере подъема и степени физической нагрузки. До высоты 2–2,5 тыс. м н.у.м. практически здоровый человек даже не ощущает разницы плотности воздуха в горах. Автоматическая приспособительная реакция дыхания обеспечивается хеморецепторами дыхательного центра продолговатого мозга и кровеносного русла. В пределах небольших высот приспособительные реакции системы внешнего дыхания способны полностью обеспечить организм кислородом, несмотря на снижение его парциального давления на высоте [4].

Реакции сердечно-сосудистой системы более сложны и разно­образны. Начиная с высоты 2–3 тыс. м н.у.м. частота сердечных сокращений (ЧСС) в первый день прибытия даже в состоянии покоя начинает повышаться. На второй-третий день пребывания в условиях гипоксии ЧСС нормализуется. Однако даже при небольшой физической нагрузке ЧСС возрастает в большей мере, чем при выполнении такой же работы на уровне моря. Во многих случаях в первые дни пребывания на высоте у человека повышается как систолическое, так и диастолическое давление. Возрастает минутный объем крови. Изменяются условия работы миокарда. Энергия желудочковых сокращений возрастает, укорачивается период систолического изгнания. Эффективное венозное давление слегка снижается. Через 3–5 дней первичная реакция завершается, показатели работы сердца приближаются к исходным величинам. Такие изменения характерны для условий небольшой высоты. На больших высотах могут наблюдаться обратные эффекты.

Кровяное давление и в горах, и при подъеме в барокамере, как правило, возрастает. На Кавказе и в Альпах эта реакция наблюдается практически у всех новоприбывших. В то же время в горах Тянь-Шаня, по данным ряда исследователей, артериальное давление практически не изменяется. Причины таких различий до настоящего времени не выяснены.

Прямые измерения кровоснабжения миокарда при вдыхании газовых смесей с низким содержанием кислорода показали, что объем коронарного кровотока существенно возрастает при снижении парциального давления кислорода (РО₂) до уровня около 70 мм рт.ст. (что эквивалентно 9 % кислорода в газовой смеси). Такая степень гипоксии является более мощным сосудорасширяющим фактором, чем нитрит натрия, амилнитрит, гистамин и ксантиновые дериваты. При дальнейшем возрастании степени гипоксии коронарный кровоток уменьшается, возбуждение миокарда переходит в его угнетение, возникают нарушения ритма сердца.

Особый интерес представляют наблюдения за состоянием микроциркуляторного аппарата сердечно-сосудистой системы. Гистоморфологическими и прижизненными микроскопическими исследованиями показано, что пребывание лабораторных животных и человека в условиях умеренной гипоксии уже в первые часы приводит к увеличению числа функционирующих на единице площади капилляров. Это явление многие исследователи рассматривают как адаптивное включение нефункционирующих капилляров, которые до этого находились в закрытом состоянии. Наличие таких капилляров в тканях было установлено Альбертом Крогом и послужило основанием создания теории «дежурных» капилляров. Вместе с тем сопоставление плотности капилляров в тканях животных одного вида, но обитающих как на уровне моря, так и в горах, показало, что у «горных» представителей вида число капилляров на единице площади значительно выше. Двухнедельная тренировка лабораторных животных (белые крысы линии Вистар) путем имитации подъема на высоту 5–6 тыс. м н.у.м. в барокамере существенно увеличивает количество капилляров на единице площади разных тканей и кровенаполнения этих тканей по сравнению с исходным состоянием кровоснабжения (рис. 1). Возрастание капилляризации тканей после воздействия низкого парциального давления кислорода описано многими авторами и не подвергается сомнениям.

Как раскрытие нефункционирующих капилляров при кратковременной гипоксии, так и новообразование капилляров в условиях длительного пребывания в горах (или барокамере) позволяет значительно сократить путь диффузии кислорода из плазмы крови к функционирующей клетке. Сохранение этой структурной адаптации достаточно длительное время после воздействия низкого РО₂ является одним из ведущих факторов повышения работоспособности сердца, скелетных мышц и внутренних органов. Даже у лиц с начальными стадиями нарушения здоровья и кислородным голоданием тканей вдыхание газовых смесей с пониженным РО₂ позволяет увеличить число капилляров, площадь их соприкосновения с паренхиматозными клетками и улучшить физиологическое обеспечение тканей кислородом [4].

Список используемой литературы

1. Агаджанян И.А., Елфимов А.И. Функции организма в условиях гипоксии и гиперкапнии. — М: Медицина, 1986. 270 с.

2. Меерсон Ф.З. и др. Адаптация к периодической гипоксии в терапии и профилактике. — М.: Наука, 1989. — 70 с.

3. А.П. Салей. Экологическая физиология человека: учебное пособие / Издательско – полиграфический центр Воронежского государственного университета, 2012. – 135 с.

4. О.Г. Газенко. Основы космической биологии. – М: Медецина, 1971. 113 с.

5. Источник из интернета [https://ru.wikipedia.org/wiki]

ОПУХОЛЕВЫЙ РОСТ

Опухоль, новообразование (лат. tumor, греч. neopl.asma) — патологи-

ческая неконтролируемая организмом пролиферация клеток с относи-

Дата добавления: 2015-08-17