Как высота над уровнем моря влияет на артериальное давление

Для начала, давайте вспомним курс физики средней школы, где объясняется, почему и как изменяется атмосферное давление в зависимости от высоты. Чем выше расположена местность над уровнем моря, тем ниже там давление. Объяснить это очень просто: атмосферное давление указывает на силу, с которой давит столб воздуха на все, что находится на поверхности Земли. Естественно, что чем выше ты поднимешься, тем меньше будет высота воздушного столба, его масса и оказываемое давление.

Кроме того, на высоте воздух разрежен, в нем содержится гораздо меньшее количество газовых молекул, что тоже моментально сказывается на массе. И не нужно забывать, что с увеличением высоты воздух очищается от токсичных примесей, выхлопных газов и прочих «прелестей», в результате чего его плотность уменьшается, а показатели атмосферного давления падают.

Исследования показали, что зависимость атмосферного давления от высоты отличается следующим: повышение на десять метров вызывает снижение параметра на одну единицу. До тех пор, пока высота местности не превышает пятисот метров над уровнем моря, изменения показателей давления воздушного столба практически не ощущаются, но если подняться на пять километров, значения будут вдвое меньше оптимальных. Сила оказываемого воздухом давления также зависит от температуры, которая очень понижается при подъеме на большую высоту.

Для уровня АД и общего состояния человеческого организма очень важна величина не только атмосферного, но и парциального давления, которое зависит от концентрации в воздухе кислорода. Пропорционально уменьшению значений давления воздуха понижается и парциальное давление кислорода, что приводит к недостаточному снабжению этим необходимым элементом клеток и тканей организма и развитию гипоксии. Это объясняется тем, что диффузия кислорода в кровь и последующая транспортировка его к внутренним органам происходит благодаря разнице значений парциального давления крови и легочных альвеол, а при подъеме на большую высоту разница этих показаний становится существенно меньше.

Как высота влияет на самочувствие человека

Основным негативным фактором, воздействующим на высоте на организм человека, является недостаток кислорода. Именно в результате гипоксии развиваются острые нарушения состояния сердца и кровеносных сосудов, повышение АД, пищеварительные расстройства и ряд других патологий.

Гипертоникам и людям, склонным к скачкам давления, не стоит подниматься высоко в горы и желательно не совершать многочасовые перелеты. О профессиональных занятиях альпинизмом и горном туризме им тоже придется позабыть.

Выраженность происходящих в организме изменений позволила выделить несколько зон высоты:

• До полутора – двух километров над уровнем моря — относительно безопасная зона, в которой не наблюдается особых изменений в работе организма и состоянии жизненно важных систем. Ухудшение самочувствия, понижение активности и выносливости наблюдается очень редко.
• От двух до четырех километров — организм пытается своими силами справиться с дефицитом кислорода, благодаря учащению дыхания и совершению глубоких вдохов. Тяжелую физическую работу, которая требует потребления большого объема кислорода, выполнять тяжело, но легкая нагрузка хорошо переносится в течение нескольких часов.
• От четырех до пяти с половиной километров — самочувствие заметно ухудшается, выполнение физической работы затруднено. Появляются психоэмоциональные расстройства в виде приподнятости настроения, эйфории, неадекватных поступков. При длительном нахождении на такой высоте возникают головные боли, ощущение тяжести в голове, проблемы с концентрацией внимания, вялость.
• От пяти с половиной до восьми километров — заниматься физической работой невозможно, состояние резко ухудшается, высок процент потери сознания.
• Выше восьми километров — на такой высоте человек способен сохранять сознание в течение максимум нескольких минут, после чего следует глубокий обморок и смерть.

Для протекания в организме обменных процессов необходим кислород, дефицит которого на высоте приводит к развитию горной болезни. Основными симптомами расстройства являются:

• Головная боль.
• Учащение дыхания, одышка, нехватка воздуха.
• Носовое кровотечение.
• Тошнота, приступы рвоты.
• Суставные и мышечные боли.
• Нарушения сна.
• Психоэмоциональные нарушения.

На большой высоте организм начинает испытывать недостаток кислорода, в результате чего нарушается работа сердца и сосудов, повышается артериальное и внутричерепное давление, выходят из строя жизненно важные внутренние органы. Чтобы успешно побороть гипоксию нужно включить в рацион питания орехи, бананы, шоколад, крупы, фруктовые соки.

Влияние высоты на уровень АД

При подъеме на большую высоту понижение атмосферного давления и разреженный воздух вызывают учащение частоты сердечных сокращений, повышение показателей кровяного давления. Однако при дальнейшем увеличении высоты уровень АД начинает снижаться. Уменьшение содержания в воздухе кислорода до критических значений вызывает угнетение сердечной деятельности, заметное понижение давления в артериях, тогда как в венозных сосудах показатели возрастают. Как следствие у человека возникают аритмия, цианоз.

Не так давно группа итальянских исследователей решила впервые подробно изучить, как влияет высота на уровень АД. Для проведения исследований была организована экспедиция на Эверест, в ходе которой каждые двадцать минут определялись показатели давления участников. Во время похода подтвердилось повышение АД при восхождении: результаты показали, что систолическое значение возросло на пятнадцать, а диастолическое на десять единиц. При этом было отмечено, что максимальные значения АД определялись в ночное время суток. Также изучалось действие гипотензивных препаратов на разной высоте. Выяснилось, что исследуемый препарат эффективно помогал на высоте до трех с половиной километров, а при подъеме выше пяти с половиной стал абсолютно бесполезен.

Человек неспроста инстинктивно боится высоты. Помимо новых ощущений высота проносит человеку и проблемы со здоровьем. В группу риска попадают не только альпинисты, но и авиапассажиры, и даже жители многоэтажек.

На каком этаже лучше жить?

Оказывается, жизнь на верхних этажах высоток может быть небезопасна. Согласно последним исследованиям американские ученые пришли к выводу, что лучше всего селиться не выше 7-го этажа. Причина, по их мнению, заключается в магнитном поле Земли, которое с высотой слабеет, тем самым создавая риск нагрузки на иммунную, нервную и сердечнососудистую системы человека.

Есть и другие поводы не забираться слишком высоко. Экологи считают, что воздух в поднебесье, окуриваемый множеством предприятий крупных городов, не столь чистый, поэтому скопление вредных веществ на высоте от 30 метров может превышать допустимый уровень.

Другая напасть, способная доставить неприятности жителям высоток — электромагнитное излучение. Конечно, бытовая техника и проводка «фонят» одинаково, что на 1-м, что на 15-м этаже, однако железобетонная конструкция, препятствуя прохождению электромагнитных волн, заставляет их циркулировать по квартире, отдавая часть фона на более высокие этажи.

Медики отмечают, что жители верхних этажей панелек чаще других страдают головными болями и депрессиями.

Еще одна проблема верхних этажей — это вибрация, которую создает транспорт, промышленные установки, инженерно-технологическое оборудование зданий. При постоянной, почти не ощутимой вибрации человек нередко испытывает состояние угнетенности и необъяснимого чувства беспокойства.

Выше гор могут быть только горы

Однако даже жизнь на 20-м этаже не идет ни в какое сравнение с последствиями, которые человек испытывает в горах. Альпинисту нужно быть готовым к издержкам нахождения на значительных высотах: понижению температуры и влажности воздуха, увеличению солнечной радиации, снижению атмосферного давления и содержания кислорода.

Установлено, что среднее убывание температуры с высотой составляет 6°С на 1 километр. На вершинах 7— и 8-тысячников вероятно опускание температуры до 30°С ниже нуля, что считается пределом для длительного пребывания человека в подобных условиях в безветренную погоду: дальше начинается обморожение открытых частей тела. При ветре 20 м/с такой предел ограничивается -10°С.

Российский научно-исследовательский институт туризма КазАСТ провел анализ информации о работе шестидесяти экспедиций СССР и стран СНГ за период 1982-1997 гг. во время восхождений на вершины Гималаев и Каракорума (высоты свыше 7 тыс. м над уровнем моря).

В результате были выявлены следующие данные последствий переохлаждения: 34 человека вернулись с восхождения, не достигнув вершины из-за явной угрозы тяжелых обморожений; 7 человек совершили восхождение, но получили тяжелые обморожения с ампутацией пальцев рук и ног; 9 человек погибли на восхождении от переохлаждения.

Более тяжелыми последствиями для горных восходителей чревата гипоксия, которая достигает критических для большинства людей значений на высоте 5000 метров (парциальное давление кислорода 100 гПа против 200 гПа на уровне моря).

Наиболее чувствительными к кислородному голоданию оказываются центральная нервная система, мышца сердца, ткани почек и печени.

Человек автоматически компенсирует недостаток кислорода увеличением объема вдыхаемого воздуха, однако гипервентиляция обеспечивает поддержание достаточного количества кислорода в легких, но не в крови.

Коварство высотной болезни

Горная болезнь — это адаптация организма к набору высоты. Первые ее признаки — головокружение, тошнота, одышка, озноб — могут проявиться на относительно небольших высотах 2500-3000 м, однако все будет зависеть от индивидуальных особенностей организма и условий высокогорья. Например, во влажном морском климате Камчатки горная болезнь может заявить о себе на высоте 1000 м, а в сухом континентальном климате Гималаев альпинист может не ощущать недомогания вплоть до высоты 5000 м.

Горная болезнь вызывает череду функциональных изменений в организме человека. Это снижение болевой чувствительности, нарушение цветовосприятия, замедление скорости сенсомоторных реакций, ухудшение памяти.

При длительном кислородном голодании происходит нарушение психики и как следствие — снижение возможностей реальной оценки возникающих ситуаций.

Интересный случай описал гид питерского туристического клуба «Время приключений» Денис Алимов. На тибетском перевале Долма-Ла (5630 м) ему практически на себе пришлось тащить физически неподготовленную женщину, когда у нее внезапно наступила слепота. Только с понижением высоты зрение к ней вернулось.

Горная болезнь коварна. Она может маскироваться, к примеру, под расстройство кишечника или обычную простуду. Если вовремя не распознать первые симптомы, то заболевание может стремительно прогрессировать и закончиться летальным исходом в считанные часы. Утешает лишь то, что риск смерти от горной болезни невелик. Так, частота смерти путешественников в Непале составляет 0,0036% — то есть 36 смертей на 10 000 человек.

Руководитель гималайской экспедиции на Эверест в 1952 году швейцарец Э. Висс-Дюнан ввел такое понятие, как «летальная зона». Он высказал мнение, что существуют высотные границы нахождение за пределами которых в не зависимости от сроков акклиматизации и подготовки гибельно для человека. Так, по словам швейцарца, на уровнях свыше 8000 м альпинист за счет внутренних резервов может продержаться не более 3 дней.

Дженерики против горной болезни

Адаптироваться к условиям высокогорья помогает целый комплекс мер — постепенный набор высоты, режим, употребление продуктов с повышенным содержанием углеводов. Есть целый ряд препаратов, в частности, на основе женьшеня и китайского лимонника, которые способствуют мобилизации ресурсов организма.

Не так давно интернет облетела новость, что «Виагра» является хорошим профилактическим средством против горной болезни.

Израильские ученые подтвердили эффективность дженериков, экспериментально установив уникальные свойства сиалиса, который способен предотвращать осложнения во время длительного нахождения на больших высотах.

Исследования были проведены на высочайших вершинах Африки — горе Килиманджаро (5895) и горе Кения (5199). В качестве испытуемых выступали как мужчины, так и женщины в количестве 49 человек, чей средний возраст был 50 лет.

Полученные результаты показали, что альпинисты, принимавшие сиалис, в разы снижали риск таких последствий горной болезни, как отеки легких и мозга.

«Синдром экономического класса»

Если для восходителей пределом является высота Эвереста 8848 м, то авиапассажиры забираются еще выше — до 11000 м. Герметичность салона воздушного судна позволяет в значительной степени нивелировать перепады атмосферного давления, низкие температуры и нехватку кислорода.

Но в любом случае уровень давления в самолете будет приблизительно соответствовать атмосферному давлению на высоте 2500 м над уровнем моря, что автоматически влечет за собой сухость воздуха и уменьшение содержания кислорода: а это риск повышения артериального давления, гипертонического криза и развития сердечного приступа.

Негативные факторы длительного нахождения в салоне летящего самолета могут привести к еще одному, относительно молодому заболеванию, получившему название «самолетный тромбоз» или «синдром экономического класса».

Врач-кардиолог Виктория Паис отмечает: «Чем дольше мы сидим в неподвижном состоянии, тем больше нагрузка на сосуды ног. В это время кровообращение в нижних конечностях замедляется, кровь становится более вязкой, сосуды сужаются, ноги отекают и начинают болеть. И все это на фоне перепадов давления в салоне самолета. В такой ситуации растет риск сосудистого тромбоза».

Установлено, что риск возникновения тромбоза сохраняется в течение месяца после перелета. По статистике образование тромбов происходит у одного из шести тысяч авиапассажиров. В группу риска попадают люди, имеющие нарушение процесса свертывания крови.

В качестве профилактики тромбоза врачи рекомендуют в течение каждого часа полета хотя бы раз вставать для короткой прогулки по салону, периодически делать физические упражнения и разминать мышцы ног.