Как в горах повышается гемоглобин
Ученые выяснили, как организм человека приспосабливается к жизни в местах, где кислорода в воздухе вдвое меньше, чем на уровне моря. Оказывается, дело не в новых клетках крови, как считалось ранее, а в оптимизации работы гемоглобина. Открытие поможет тренировать спортсменов и альпинистов, а так же лечить сложные травмы, при которых ткани страдают от недостатка кислорода.
Ученым давно было известно о том, что человеческое тело способно адаптироваться к недостатку кислорода. На протяжении 50 лет считалось, что разреженная атмосфера высоко в горах заставляет организм производить больше красных кровяных клеток для снабжения органов кислородом. Однако простая арифметика подсказывает, что это объяснение неверно. Человек может адаптироваться к низкому содержанию кислорода за очень короткое время — меньше двух недель, которые требуются на формирование новых кровяных клеток.
Эксперимент AltitudeOmics, проведенный на самом высоком пятитысячнике Колумбии, горе Чакалтая, позволил ученым понять механизм адаптации к разреженному воздуху. Оказалось, что дело не в новых клетках, а в сложных изменениях, которые затрагивают уже имеющиеся красные тельца. На большой высоте белок, отвечающий за транспорт кислорода — гемоглобин — «учится» переносить намного больше кислорода, чем на уровне моря. Такие изменения в структуре гемоглабина раньше наблюдались в лаборатории, но никогда — в крови живых людей.
Гемоглобин — белок крови, отвечающий за транспорт кислорода. На большой высоте в разреженном воздухе он начинает переносить больше кислорода, чем в обычных условиях. Изменения сохраняются до самой смерти клетки, то есть до 120 дней, даже если человек спускается с гор.
Когда экспериментальная группа, состоящая из опытных спортсменов, поднялась в автобусе на высоту 5260 метров, даже самые тренированные участники почувствовали, что каждое движение дается им тяжелее, чем обычно. Содержание кислорода здесь на 47% ниже, чем в долине, поэтому даже подъем по лестнице давался молодым и сильным людям с большим трудом. Однако уже через сутки ученые заметили изменения в структуре гемоглобина в крови участников эксперимента. Через пару недель спортсменам удалось бегом преодолеть на 3,2-километровый подъем (хотя позже они признавались, что это было одно из самых тяжелых упражнений в их жизни).
Участники эксперимента пробыли в горах от одной до двух недель, после чего спустились вниз. При этом эффект, произведенный на гемоглобин в их крови разреженным горным воздухом, сохранялся до тех пор, пока кровь не обновилась естественным образом. Красные кровяные тельца живут около 120 дней — и ровно столько сохраняется привычка организма к низкому содержанию кислорода.
Участники эксперимента провели от 1 до 2 недель на альпинистской базе у вершины горы Чакалтая в Колумбии.
Полученное в результате эксперимента знание о механизмах адаптации к низкокислородной атмосфере пригодится не только альпинистам и бегунам, но и людям, пострадавшим от тяжелых травм. В интенсивной терапии доставка кислорода к органам и тканям часто бывает проблемой; теперь, когда ученые знают о способности гемоглобина адаптироваться к недостатку кислорода, они смогут создать инструменты борьбы с кислородным голоданием поврежденных тканей. Подобные методики также могут пригодиться космонавтам в долгих космических миссиях.
Результаты эксперимента опубликованы в журнале Journal of Proteome Research.
В организме взрослого человека должно быть примерно 4-5 г железа. Но сегодня все реже встречаются люди, у которых этот элемент содержится в норме. Особенно у горожан все чаще наблюдается повышенная концентрация железа. Хорошо это или плохо?
У нас не заржавеет
Все знают о том, что “низкий уровень железа – это плохо”. И только в последнее время заговорили, что и в повышенном содержании этого элемента нет ничего хорошего. Ведь помимо переноса кислорода железо регулирует работу иммунной системы, принимает участие в работе щитовидной железы, способствует выведению токсинов из организма, участвует в процессах регенерации, улучшает состояние кожи, структуру волос и ногтей… Словом, большинство процессов в наших клетках протекает с участием железа. Но при его избытке происходят реакции, похожие на образование ржавчины: молекулы железа окисляются и повреждают живые ткани.
Откуда излишки?
Большая часть железа в нашем теле входит в состав гемоглобина, отвечающего за перенос кислорода в теле. Именно поэтому, когда человеку не хватает кислорода, организм пытается компенсировать это увеличением концентрации гемоглобина. Так происходит у альпинистов в горах. И у жителей городов, где воздух насыщен выхлопными газами. Но альпинисты спускаются с гор. А горожане постоянно испытывают кислородное голодание. Иногда излишки железа в крови – признак болезни печени. А еще есть люди (практически каждый седьмой житель планеты), которые являются носителями особого гена, вызывающего накопление железа. К счастью, ген этот большей частью дремлет, потому гемохроматозом (так называется избыточное содержание железа) страдают немногие. Этот “дефектный” ген еще называют “геном кельтов”. Он чаще встречается у жителей Скандинавии. Избыток железа характерен больше для мужчин, из-за физиологических потерь крови женщин эта неприятность затрагивает реже, однако после менопаузы они начинают “догонять” мужчин.
Симптомы
Симптомы избытка железа сходны с признаками гепатита – желтушное окрашивание кожи, склер, а также неба и языка, зуд, увеличение печени.
Кроме того, нарушается сердечный ритм, люди выглядят бледными, худеют. Возможна также пигментация в тех местах, где ее не должно быть по определению, например на ладонях, в области подмышек, в местах старых рубцов. Но для того, чтобы поставить точный диагноз, требуется биохимический анализ крови
Больше всего железа накапливается в печени, поджелудочной железе, сердечной мышце, что в конечном итоге становится причиной изменения и самого органа: развивается гепатит, цирроз печени, сахарный диабет, заболевания суставов, нервной системы, сердечные патологии, вплоть до внезапной остановки сердца.
Избыток железа осложняет ход болезней Паркинсона и Альцгеймера, может спровоцировать рак кишечника, печени, легких. Ревматоидный артрит также часто протекает на фоне избытка железа.
Что делать
К людям с сильно повышенным гемоглобином нужен особый подход. Им нельзя назначать даже, казалось бы, безобидную аскорбиновую кислоту, ведь этот витамин имеет свойство усиливать всасывание железа.
Избыток железа устранить даже сложнее, чем недостаток. Пожалуй только старый дедовский способ – кровопускание (флеботомия) – позволяет добиться нужных результатов и даже избежать иногда медикаментозных препаратов при лечении.
За рубежом, например, людям после 40-50 лет даже рекомендуют донорство – для профилактики ишемической болезни сердца. Так что человек, “переполненный” железом, может смело записываться в ряды доноров крови.
Ну и самый традиционный, но и самый верный способ регуляции уровня железа в крови – правильное питание.
Считается, что железо, содержащееся в красном мясе, усваивается лучше, чем железо из растений. Это не всегда так. Например, регулярное употребление сельдерея способно восстановить баланс этого элемента в организме за несколько недель. Железо из растительных продуктов лучше усваивается, когда их сочетают с продуктами животного происхождения.
Лучшему усвоению железа способствуют витамин С и витамины группы В. Так что, например, яблоко в дополнение к мясу полезно съедать при анемии, а вот при повышенном гемоглобине лучше воздержаться. Если же в продуктах питания много кальция и сахара, железо усваивается плохо.Гречка, сваренная на воде (без молока), значительно полезнее при низком гемоглобине.
Лучше всего готовить пищу в русской печке, но ее может заменить аэрогриль, который готовит по тому же принципу. Блюдо равномерно прогревается со всех сторон, при этом – без лишней воды и масла, что позволяет лучше сохранить полезные свойства продуктов. Все это делает пищу вкусной и полезной, она хорошо усваивается организмом, поставляя максимум необходимых элементов. Не только овощи, но и мясо, приготовленное в аэрогриле, соответствует рекомендациям диетологов и помогает нормализации гемоглобина.
Похожие новости:
Найдено средство от усталости
Пищевые добавки, содержащие железо, способны вылечить людей, страдающих не только анемией, но и тех, кто испытывает постоянно беспричинную усталость. Швейцарские ученые из…
Только люди с повышенным уровнем гемоглобина в крови страдают так называемой горной (или высотной) болезнью. И причина тому – отсутствие в геноме человека определенного набора генов. У жителей же горных районов, как говорится, все хромосомы на месте и уровень гемоглобина нормальный. Вот почему британские ученые, проводившие масштабное исследование среди таких людей уверены, что, например, тибетцы прошли естественный отбор. О том, кому и по какой причине покоряются горные вершины, расскажем в следующей статье.
Обойдемся без гемоглобина
Жители Тибета не страдают горной болезнью и сопутствующим сгущением крови, так как являются носителями измененного гена, не позволяющего организму повышать уровень гемоглобина в условиях кислородного голодания, как это происходит у обычных людей. Однако как «горные люди» умудряются сохранять активность, испытывая недостаток кислорода в крови и тканях, ученым понять пока не удалось.
Жизнь в высокогорьях – вещь, почти недоступная жителям равнин. Кроме пониженного давления, живые организмы испытывают острый недостаток кислорода. Со значительным снижением давления мы автоматически перемещаемся в другое сечение фазовой диаграммы любого процесса, например, вода начинает кипеть не при 100 градусах по Цельсию, а ниже.
Обычные люди испытывают в горах гипоксию (недостаток кислорода), переохлаждение, обезвоживание организма, страдают от избытка ультрафиолетового излучения и резких перепадов температуры (до 50 градусов в течение одних суток). А вот постоянные обитатели высокогорий, например непальские шерпы – легендарные проводники к Эвересту, живут на высоте более трех тысяч метров всю жизнь и сохраняют неплохое здоровье.
Меньше месяца назад в Science была опубликована работа, утверждающая генетическую природу адаптации человеческого организма к суровым условиям высокогорья. А в последнем номере Proceedings of the National Academy of Sciences международный коллектив ученых сообщает, какой именно участок генома ответственен за «высокогорность» организма и нормальное содержание гемоглобина в крови.
Генетическая варианта, связанная с низким содержанием гемоглобина в крови, объясняет успешность существования жителей Тибета в обедненном кислородом воздухе. Ученые из Китая, Англии, Ирландии и США выяснили, что за 10000 лет существования высоко в горах геном людей изменился по сравнению с их равнинными родичами.
«Высота и связанное с нею кислородное голодание влияет на мыслительный процесс, дыхание, сон. Однако у жителей высокогорий таких проблем нет. Они живут в этих условиях комфортно, сохраняя хорошее здоровье», – отметила Синтия Билл из Кливленда, первый автор работы.
Организм не приспособленных к высоте людей обычно реагирует на проблему повышением выработки гемоглобина – именно для этого спортсмены проводят тренировки общефизической подготовки в горах. Однако переизбыток гемоглобина может быть очень вредным. Именно он является признаком хронической «горной болезни» – густоты и избыточной вязкости крови.
Тибетцы в условиях высокогорья сохраняют относительно низкий уровень гемоглобина, позволяющий им лучше других людей противостоять суровым условиям. На высотах до четырех тысяч метров жители Тибета могут жить без существенного изменения уровня гемоглобина, которое происходит у обычных людей в таких условиях.
Ученые собрали пробы крови у около 200 жителей тибетских деревень в трех высокогорных регионах Гималаев, чтоб исследовать степень их генетических изменений. Образцы ДНК из этой крови они сравнили с ДНК жителей близлежащих равнинных территорий Китая. Выяснилось, что все жители высокогорья имели одну общую особенность – ген EPAS1 на хромосоме 2, задействованный в производстве эритроцитов и регуляции гемоглобина в крови.
Изначально авторы работали отдельно, но в марте 2009 года в Дареме они встретились и объединили свои результаты. «Часть из нас изучали полную ДНК тибетцев, другие концентрировались на отдельных группах генов. Когда мы сравнили наши результаты, выяснилось, что оба пути привели к одной и той же точке – гену EPAS1», – объяснил Питер Роббинс из Оксфорда, один из авторов работы.
Все люди являются носителями копии гена EPAS1, однако у тибетцев он немного изменен. На протяжении эволюции жителей высокогорий именно носители измененной копии гена лучше приспосабливались к суровым условиям среды и с большей вероятностью имели потомство и передавали этот ген по наследству. В конце концов, к настоящему периоду измененная копия гена стала общей чертой почти всего населения высокогорий Тибета.
Это исследование стало первым подтвержденным анализом генетического отбора среди жителей Тибета. Работа продолжается, и теперь за нее взялись медики. Исследователи пытаются понять, как тибетцы могут сохранять высокий уровень активности и хорошее здоровье, несмотря на недостаток кислорода в воздухе, крови и, как следствие, в тканях тела. Все дело в неизменности уровня гемоглобина в крови.
Ген снижения гемоглобина – лишь вершина айсберга. Синтия Билл и ее коллеги ранее установили, что низкий уровень снабжения кислородом крови жители высокогорий компенсируют интенсивным кровотоком, стимулируемым оксидами азота. Если генетический механизм приспособления тибетцев к недостатку кислорода будет найден, то теоретически можно будет предсказать, кто из туристов, собирающихся в горы, будет наиболее сильно подвержен горной болезни, отмечают ученые.
Предпосылки для такой работы есть и на «равнинах», где люди также страдают из-за низкого содержания кислорода в крови, например из-за проблем с легкими или сердцем. Некоторые из пациентов при этом справляются с этой проблемой аномально хорошо. Так или иначе, причины стойкости жителей высокогорий перед суровыми условиями окружающей среды пока неизвестны, и нам нужно ждать дальнейших результатов исследований.
Автор: Александра Борисова
По материалам:
www.gazeta.ru
Автор admin На чтение 13 мин. Опубликовано 27.03.2019
Исследования реакции на недостаток кислорода как важнейший фактор воздействия на организм высокогорья широко представлены на равнинных организмах, к числу которых должен быть отнесен и человек. При этом используется как подъем в барокамерах в эксперименте, так и перемещение в горы на разные высоты.
Практически на основании анализа довольно большого материала реакций равнинных организмов обычно делят горные условия на 3 группы в зависимости от высоты над уровнем моря. Малые высоты включают подъем в горы от 200 до 1000 м, средние высоты (среднегорье) от 1000 до 2500—3000 м и большие высоты от 3000 м над уровнем моря и выше. Практически жизнь в естественных условиях высокогорья простирается до 5000—5500 м. Выше проникает только человек, если иметь в виду высокогорные экспедиции, и часто с применением дополнительной подачи кислорода для дыхания.
Наиболее простым и весьма важным критерием устойчивости организма к недостатку кислорода является определение высотного потолка. Подъем в барокамере с определенной скоростью или время выживания на определенной высоте (барометрическом давлении) позволяют сравнить различных животных по их устойчивости к острому или хроническому кислородному голоданию.
Наиболее систематические исследования высотного потолка были проведены на разных животных Н. Н. Сиротининым (1950). Большая устойчивость в гипоксии имеет место у коз. Автор высказывает предположение, что это обусловлено горным происхождением этих животных. Свиньи, по тем же данным, очень чувствительны к недостатку кислорода — их высотный потолок не превышает 6000—7000 м н. у. м. Низкий высотный потолок наблюдается у домашней кошки; он не превышает 10 000 м. Очень низкий потолок —8000 м и у медведя.
Как правило, пойкилотермные организмы обладают гораздо большей устойчивостью к гипоксии, нежели гомойотермные. Это также ярко выявляется в опытах в барокамере. В этой связи значительный интерес представляет очень высокий высотный потолок у летучих мышей — животных, дневной сон которых сопровождается резким понижением температуры тела (см. выше).
Более высоким, чем другие животные равнины, высотным потолком обладают организмы, в течение жизни подвергающиеся гипоксическим состояниям,— ныряющие и животные, способные сворачиваться клубком (скручиваться).
Очень высоким потолком обладают некоторые копытные и в частности овцы и козы.
Подъем в барокамере вызывает изменения в ряде физиологических функций, направленных на борьбу с развивающейся гипоксией. Наиболее ярко эти явления были продемонстрированы в исследованиях Л. Г. Филатовой (1961) (см. табл. 17).
Из таблицы видно, что отдельные физиологические функции изменяются при острой гипоксии у различных животных неодинаково. Типично равнинные формы, например ушастый еж, желтый суслик или лабораторные крысы и кролики, обнаруживают некоторое повышение содержания эритроцитов. У ныряющей формы — ондатры наблюдается небольшая реакция дыхания и изменение содержания эритроцитов.
Существует обратная зависимость между изменениями отдельных функций при гипоксии. Так, например, у крыс почти не изменяется количество эритроцитов, процент гемоглобина и частота пульса, но резко увеличивается частота дыхания. У желтого суслика почти не изменяется состав крови, но резко возрастает частота дыхания и пульса. У морских свинок картина очень близка к тому, что и у крыс. У серого хомячка повышается только частота дыхания, кислородная емкость крови даже несколько снижается.
Большая разница наблюдается в реакции ежей в летний и зимний периоды (в бодрствующем состоянии). Интересно резкое увеличение кислородной емкости крови (реакция в зимний период) при совершенно неизменных дыхании и пульсе. Таким образом, можно видеть не только глубокие различия в отдельных реакциях, но и их взаимное замещение при коротком влиянии кислородного голодания.
На лабораторных животных, поднятых в горы, и на животных, выращенных на разных высотах, проведено сравнительно мало исследований. Среди них особое место занимает работа южноамериканских исследователей, проведенная на собаках. При исследовании собак, выросших на высоте 4530 м н. у. м. и на уровне моря, было обнаружено у первых сравнительно небольшое повышение числа эритроцитов, более значительное увеличение гемоглобина крови и очень большое увеличение миогемоглобина (Hurtado, Rotta, Merino a. Ports, 1937). Последнее было выражено слабее в сердечной мышце и сильнее в скелетной мускулатуре (табл. 18).
Данные Хуртадо и сотрудников не были подтверждены Полем (Poel, 1949), работавшим на акклиматизированных в барокамере крысах. Только в сердечной мышце наблюдалось после 152 ежедневных подъемов в барокамере (высота 7620 м н. у. м.), увеличение содержания
миоглобина. Такие же данные были получены для скелетной мускулатуры собак (Bowen a. Eads, 1949). В дальнейшем у крыс, акклиматизируемых в атмосфере газовых смесей на протяжении четырех поколений, не было обнаружено увеличения миоглобина мышц, равно как и увеличения активности цитохромоксидазы (Крепе и сотр., 1956). Только при интенсивной мышечной тренировке нескольких поколений крыс в высокогорье на уровне около 4000 м н. у. м. установлено возрастание содержания миоглобина в скелетной мускулатуре на 50—70% (Clark, Criscuolo a. Coulson, 1952).
Следовательно, возрастание гемоглобина связано в основном с воздействием высоты (при длительной акклиматизации) на равнинные организмы, а возрастание миоглобина — главным образом с интенсивной мышечной деятельностью, протекающей в условиях пониженного парциального давления кислорода. Различия между этими формами гипоксических состояний по их влиянию на химическую динамику снабжения тканей кислородом еще требуют дополнительных исследований. В этой связи интересно отметить, что у диких видов млекопитающих и птиц наблюдается небольшое увеличение Нb крови но сравнению с домашними животными и значительное увеличение мышечного гемоглобина (Верболович и Остапюк, 1956). Так, гемоглобина у зайца на 20—22% больше, чем у кролика, а у дикой степной кошки на 10—27% больше, чем у домашней. Соотношение содержания гемоглобина и миогемоглобина и определяет, по-видимому, приспособление к условиям мышечной работы животных.
Реакция организма человека на подъем в барокамере была описана ранее. При подъеме в горы на малые и даже средние высоты многими исследователями не обнаруживалось заметных и достоверных возрастаний числа эритроцитов и содержания гемоглобина в крови. Только начиная с 2000 м н. у. м. в условиях Швейцарских Альп можно наблюдать некоторую реакцию крови на пребывание на высоте.
Наибольший материал по длительной адаптации человека к горам собран в Андах (Monge, 1943; Hurtado, 1964), а также в горах Тянь-Шаня (Миррахимов, 1964а, 19646). В таблице 19 приведены данные, характеризующие состав крови у жителей Лимы (Перу) на уровне моря и жителей Марокоча на высоте 4540 м н. у. м.
Из таблицы видно, что у постоянных жителей, обитающих на высоте свыше 4000 м, увеличены все основные показатели красной крови: общий объем крови и плазмы, гемоглобин, количество эритроцитов и гематокрит. Следовательно, при достаточно сильном гипоксическом воздействии резко проявляется реакция крови, направленная на дополнительное снабжение организма кислородом. Эти явления, отражающие раздражение костного мозга, отсутствуют у новорожденных (Reynafarje, 1959) и появляются лишь спустя несколько дней после рождения ребенка.
У родившихся и постоянно проживавших на высоте 4540 м н. у. м. наблюдается устойчивое повышение легочной вентиляции на 20—30% по сравнению с величинами, обычно наблюдающимися на уровне моря. Однако, несмотря на такую гипервентиляцию, насыщение артериальной крови кислородом у жителей Марокоча не превышает 80%. Дыхательный центр обладает повышенной возбудимостью, так как гипервентиляция сохраняется и после нормального насыщения крови кислородом.
Особенно интересны данные об изменении в этих условиях проницаемости для газов легочных мембран. Так, градиент между парциальным давлением кислорода в альвеолярном воздухе и напряжением кислорода в крови при такой акклиматизации снижается. Восстановление оксигенации крови при такой акклиматизации снижается, а после мышечной деятельности—ускорено. Состав альвеолярного воздуха изменен на 30—50%. Форма диссоциационной кривой оксигемоглобина не отличается от таковой на уровне моря. Количество эритроцитов увеличено, что обеспечивает повышенную кислородную емкость крови. Однако, несмотря на это, напряжение кислорода в тканевых капиллярах снижено с 57 мм на уровне моря до 37 мм на высоте 4540 м н. у. м., в смешанной крови соответствующие отношения 42 и 37 мм (рис. 55).
Кривая диссоциации оксигемоглобина несколько сдвинута вправо, что обеспечивает более легкую отдачу кислорода тканям. Напряжение СО2 в крови несколько снижено, но одновременно снижено и содержание бикарбонатов, что обеспечивает нормальные величины рН крови. Повышенное содержание эритроцитов обеспечивает перенос СО2, несмотря на снижение общей забуфференности крови на больших высотах.
При такой адаптации человека к большим высотам наблюдаются и заметные изменения в тканях. Так, несмотря на сниженное рО2 в тканях, содержание молочной и пировиноградной кислот в крови не отличается от таковой на уровне моря. Более того, выполнение
физической работы адаптированным человеком на высоте 5400 м приводит к меньшему образованию этих кислот, чем у человека на уровне моря. Мышечное сокращение происходит за счет увеличения аэробной фазы, по сравнению с таковым на уровне моря. Этот факт находит объяснение в увеличенной капилляризации тканей, возрастании числа капилляров по отношению к числу мышечных волокон (Hurtado, 1964).
Ферментативные механизмы тканей также значительно изменены. На фоне значительно увеличенного содержания миоглобина наблюдается возрастание активности митохондриальной дифеилгидрооксидазы, трансгидрогеназы, цитотохромредуктазы, т. е. окислительных ферментов, способных к высокому использованию кислорода в тканях (Reynafarje, 1962).
В противоположность этим фактам, свидетельствующим о картине глубокой адаптации человека на больших высотах, был получен ряд данных, свидетельствующих о малой реакции со стороны дыхательно-циркуляторной системы и системы крови при адаптации к средним высотам. Следует помнить, что постоянное пребывание человека на больших высотах возможно только в южных широтах, на Тянь-Шане и Памиро-Алае, в МНР и в Тибете, а также в горах Южной Америки. В более северных широтах жизнь человека и его круглогодичное пребывание возможно лишь на высотах, не превышающих 1500—2000 м. На этих высотах производилось исследование влияния постоянного пребывания человека в горах Кавказа, Альпах и других горных местностях. Здесь постоянно наблюдались заметные сдвиги в составе крови, а также изменения дыхания и кровообращения (Grandjean, 1948). В горах Южной Америки — Андах, впервые было обращено внимание (Monge, 1943) на то, что значительное повышение содержания эритроцитов и гемоглобина в крови не является признаком адаптации человека к данной высоте, а является «хронической горной болезнью». Монге была выдвинута теория адаптации к высотам, привлекшая внимание к тканевым процессам. Он считал, что адаптация включает прежде всего повышенное использование кислорода тканями и возрастание транспортных средств доставки кислорода лишь дополняет такие изменения. Эти явления были особенно детально изучены на средних и даже на больших (до 3500 м н. у. м.) высотах рядом исследователей (Слоним и сотр., 1949; Авазбакиева, 1958; Филатова, 1960; Миррахимов, 1964а, 1964б).
У постоянных жителей Киргизии и Казахстана на высотах 1650—1800 м н. у. м. частота и глубина дыхания, частота пульса, содержание эритроцитов и НЬ в крови не превышает верхней границы нормы (Авазбакиева, 1958). На высоте 1700 и 2600 м н. у. м. (озеро Иссык-Куль) у человека в состоянии покоя не наблюдается увеличения числа эритроцитов, содержания гемоглобина, а также увеличения частоты дыхания, пульса и повышения кровяного давления (Филатова, 1954а). Однако при выполнении мышечной работы кровяное давление повышается значительнее, чем на высоте около 900 м.
Значительное снижение основного обмена в горах Тянь-Шаня было отмечено на высотах 760—2400 м н. у. м. на 315 здоровых людях (Фанталис, 1960).
Небольшое повышение содержания эритроцитов и НЬ крови обнаружено у жителей высокогорья Тянь-Шаня на высотах от 2100 до 2200 м (Миррахимов, 1964): увеличенным оказался и объем эритроцитов, и содержание гемоглобина. У постоянных жителей Тянь-Шаня обнаружена брадикардия. Систолическое кровяное давление не было изменено, а диастолическое имело тенденцию к повышению. Особенно тщательно были исследованы изменения сердечно-сосудистой системы человека в горах Киргизии. Изучены изменения кровяного давления, скорости кровотока, особенности капиллярного кровообращения у постоянных жителей малых и средних высот и у приезжих — мало акклиматизированных. Максимальное кровяное давление во многих случаях характеризуется низкими величинами, минимальное несколько повышено. Пульс в покое замедлен, а граница сердца несколько расширена. Функциональные нагрузки характеризуются быстрым возвращением состояния сердечнососудистой системы к исходному уровню.
Совершенно особое место при этом заняло изучение кислородного запроса организма как в покое в условиях основного обмена, так и во время выполнения мышечной работы. В упомянутых выше исследованиях, проведенных на малых и средних высотах Тянь-Шаня, постоянно наблюдалось снижение основного обмена, особенно четко выраженное, если исследование производилось с учетом погодных условий — температуры внешней среды (Миррахимов, 1965). Эти факты были созвучны отсутствию реакции со стороны кроветворной, дыхательной и сосудистой систем и затем детально проанализированы при изучении адаптации к высоте у людей, прибывших из различных районов СССР. Оказалось, что такой ареактивный (тканевой) тип адаптации свойствен людям, прибывающим из местностей, расположенных на малых высотах (Авазбакиева, 1968). Другими словами, снижение реакции возникает, по-видимому, в результате предварительно длительно воздействовавшей на организм умеренной гипоксии.
В этом отношении значительный интерес представляют и исследования энергетического расхода при выполнении мышечной работы в горах. Большинство прежних исследований, проведенных главным образом на альпинистах при кратковременных подъемах в горы, обнаруживало повышение газообмена и энергетических затрат на выполнение дозированной мышечной работы в горах. В последние годы, однако, показано, что у постоянных жителей гор кислородный запрос на выполнение мышечной работы значительно ниже, чем у постоянных жителей равнины. При этом оказалось, что у горцев в Тянь-Шане при мышечной работе насыщение крови на 5 об.% меньше, чем у жителей равнины. Артериальное давление при выполнении одинаковой мышечной работы у горцев ниже. Таким образом, сниженный энергетический обмен и кислородный запрос являются одним из критериев высотной адаптации у человека при переезде из одной горной местности в другую (Дубинина, Ковалева, Миррахимов, 1967).
При подъеме в горы с уровня моря исследователи наблюдали другую картину. При переезде из Ленинграда на Кавказ (Пятигорск — 550 м н. у. м.) газообмен повышался; дальнейший подъем в горы до высоты 2100 м вызывал еще большее повышение газообмена, причем не только в состоянии покоя, но и во время мышечной работы. При подъеме и пребывании на высоте 2100 м количество эритроцитов в крови нарастает (Быков, Мартинсон, 1933). По данным С. М. Бедаловой (1959а, 19596), у человека в условиях средних высот Малого Кавказа (1200—1600 м н. у. м.) наблюдается учащение пульса, понижение кровяного давления. При кратковременном пребывании учащение пульса выражено более резко (возрастание с 80 до 90 ударов в 1 мин). Увеличивается также венозное давление и скорость кругооборота крови.
При одномесячной адаптации детей в горах Малого Кавказа кислородная емкость крови увеличивалась, повышался газообмен и легочная вентиляция. Переезд и в этом случае происходил с уровня моря (Салахов, 1960; Багдасарова, 1968).
В условиях горы Арагац были обследованы группы людей, проживающих постоянно на разных высотах: 960, 2000 и 3250 м н. у. м. В этом случае в системе гор Малого Кавказа также не обнаружено отклонений основного обмена от нормы (Захарян, 1965).
Таким образом, до настоящего времени вопрос о кратковременной картине адаптации человека в различных горных системах остается открытым. Решение его потребует еще выявления последовательных и повторных влияний факторов, воздействующих на человека в горах на разных высотах. Высказываются предположения о значении функции щитовидной железы. В горах Тянь-Шаня некоторые исследователи находили ее функцию пониженной.
Нет никаких данных о значении содержания микроэлементов для высотной адаптации человека и животных.
У человека скорость обмена железа (мг/Fe/сутки/кг), равная на уровне моря 0,37, возрастает уже через 2 ч после прибытия на высоту (4500 м н. у. м.) до 0,54; через 1—3 недели — до 0,91, а через 6 месяцев адаптации к высоте держится на уровне 0,73. У аборигенов высокогорья эта величина равна только 0,49, а после спуска на уровень моря падает до 0,16 (Reynafarje, 1966). Возрастает всасывание железа в пищеварительном тракте; эта величина изменяется параллельно содержанию гемоглобина в крови. При спуске на уровень моря эти показатели изменяются в обратную сторону. У человека, как поднявшегося в горы, так и родившегося там и проживающего постоянно, спуск на уровень моря приводит к быстрой дезадаптации, к появлению отношений, характерных для жителей равнины.
—Источник—
Слоним, А.Д. Экологическая физиология животных/ А.Д. Слоним.- М.: Высшая школа, 1971.- 448 с.
Предыдущая глава ::: К содержанию ::: Следующая глава
Post Views:
1 127