11.8. Дыхание в необычных условиях

11.8.1. Влияние высоты над уровнем моря и акклиматизация

При восхождении на высокие горы люди страдают от недостаточной насыщенности крови кислородом. Такое состояние называют аноксией или гипоксией. Возникает оно вследствие того, что с возрастанием высоты над уровнем моря парциальное давление

кислорода, так же как и других газов, содержащихся в атмосферном воздухе, падает; на высоте 5450 м атмосферное давление равно, например, уже только 0,5 бар, т. е. здесь оно вдвое меньше, чем на уровне моря. И хотя воздух содержит здесь столько же процентов кислорода, концентрация О₂ на единицу объема вдвое меньше.

Дыхательная активность стимулируется хеморецепторами. На больших высотах усиление легочной вентиляции, вызванное потребностью в большем количестве кислорода, приводит к тому, что из крови в легкие переходит больше СO₂ и кислотность крови соответственно снижается. Возрастание щелочности (повышение рН) порождает состояние, известное как алкалоз. При более высоком рН активность хеморецепторов подавляется; легочная вентиляция становится недостаточной, и это вызывает недомогание и чувство сильной усталости.

Со временем дыхательная и кровеносная системы могут в известной мере приспособиться к низкому парциальному давлению кислорода, существующему на больших высотах. По истечении нескольких дней из организма начинает выводиться щелочная моча, в результате чего алкалоз уменьшается. Теперь, когда подавление хеморецепторов снято, легочная вентиляция снова усиливается и концентрация СО₂ опять становится главным химическим фактором, регулирующим интенсивность дыхания. Одновременно стимулируется кроветворная активность костного мозга - он начинает вырабатывать больше эритроцитов. Вследствие этого возрастает способность крови переносить кислород, и это частично компенсирует неполное ее насыщение кислородом в условиях пониженного парциального давления О₂. После того как все эти приспособительные изменения произойдут, можно считать, что организм акклиматизировался в новых условиях.