Барометрическое давление, парциальное давление о2 в атмосферном и альвеолярном воздухе на разных высотах

Высота	Барометрическое давление		Парциальное давление О2 в атм. воздухе,	Парциальное давление О2 в альвеолярном воздухе в
	мм рт. ст.	АТМ	мм рт. ст	условиях покоя, мм рт. ст
0	760	1,0	149	105
1000	680	0,9	142	94
2000	600	0,8	125	78
3100	530	0,7	111	62
4300	450	0,6	94	51
5600	380	0,5	75	42
7000	305	0,4	64	31
9000	230	0,3	48	19

Другой эффект сниженной плотности атмосферы на высоте - уменьшение внешнего сопротивления воздуха движущемуся телу. Поэтому при перемещении с одинаковой скоростью внешняя работа на высоте меньше, чем на равнине. Особенно это проявляется в спортивных упражнениях с высокой скоростью перемещения. В спринтерском беге, в скоростном беге на коньках, на спринтерских дистанциях в велосипедном спорте на высоте могут быть достигнуты более высокие результаты, чем на равнине.

Температура воздуха тем ниже, чем больше высота. Если средняя температура на уровне моря равна 15°, то по мере подъема она может уменьшаться на 6,5° через каждые 1000 м, вплоть до высоты около 11 000 м.

На высоте снижается также относительная влажность воздуха. Поскольку в горах воздух более сухой, потери воды с выдыхаемым воздухом в этих условиях больше, чем на уровне моря. Если на большой высоте выполняется длительная работа, то большие потери воды могут привести к дегидратации, и ощущению сухости во рту.

Солнечная и ультрафиолетовая радиация в горах более интенсивна, чем на равнине, так как солнечные лучи проходят меньший объём атмосферы и она поглощает меньше солнечного излучения, особенно ультрафиолетовых лучей, что может обусловить дополнительные трудности (вызвать ожоги, ослепление снегом).

Сила гравитации уменьшается по мере увеличения высоты. Поэтому условия среднегорья могут благоприятствовать высоким достижениям в таких спортивных упражнениях, как прыжки и метания.

Во всех видах спорта, за исключением альпинизма, тренировки и соревнования проводятся на высоте до 2500 - 3000 м. Поэтому для спортивной практики наиболее важно знать, каково физиологическое влияние на организм высоты среднегорья - от 1500 до 3000 м.

5.9. Горная акклиматизация (адаптация к высоте)

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 О₂ во вдыхаемом воздухе (гипоксии) на организм человека и повышают его работоспособность в этих специфических условиях.

Основные механизмы естественной адаптации к горным условиям можно разделить на две категории. Первая обеспечивает усиление транспорта О₂ к тканям тела, вторая действует на тканевом уровне и направлена на усиление эффективности использования О₂ клетками для аэробного образования энергии.

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 свойственен 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.

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.

Основные механизмы адаптации к условиям гипобарической гипоксии включают:

• увеличение легочной вентиляции и сопровождающие её изменения в кислотно-щелочном равновесии в крови и других тканях;

• усиление диффузионной способности легких;

• усиление эритропоэза (нехватка кислорода стимулирует выделение эритропоэтина) и, как следствие, повышение содержания эритроцитов и гемоглобина в крови;

• повышение утилизации кислорода тканями, увеличение АВР – О₂;

• усиление капилляризации тканей (увеличение числа и плотности капилляров);

• повышение концентрации миоглобина в скелетных мышцах;

• увеличение содержания митохондрий;

• увеличение содержания и активности окислительных ферментов.

У постоянных жителей высокогорных районов все легочные емкости (общая, жизненная, функциональная остаточная) и остаточный объем легких увеличены по сравнению с жителями равнины.

Основные адаптационные изменения в системе крови направлены на повышение ее кислородтранспортных возможностей.

Объем плазмы крови в течение первых нескольких дней пребывания на высоте уменьшен по сравнению с объемом на равнине. Поэтому увеличен показатель гематокрита и повышена концентрация эритроцитов и гемоглобина в крови. При этом, чем больше высота, тем сильнее потери плазмы (выше степень гемоконцентрации).

У альпинистов во время экспедиции на Гималаи объем плазмы на протяжении нескольких недель был на 29% ниже уровня в равнинных условиях.

Начальное уменьшение объема плазмы является следствием общей дегидратации в результате гипервентиляции и усиленного потоотделения.

Гемоконцентрация обеспечивает поддержание нормального содержания О₂ в артериальной крови и поэтому играет важную роль в быстрой адаптации организма к гипоксическим условиям.

В первые же дни пребывания в горах усиливается эритропоэз, ведущий к истинному увеличению числа эритроцитов в крови (Н. Н. Сиротинин). У альпинистов после нескольких дней пребывания на высоте более 7000 м содержание эритроцитов достигает 8,5 млн/мм³.

Таблица 5