Механизмы повреждающего действия пониженного атмосферного давления

Содержание

Введение 3
1. Повреждающее действие пониженного атмосферного давления 4
2. Общая характеристика горной болезни 6
3. Формы горной болезни 9
Заключение 12
Список использованной литературы 13

Введение
При восхождении в горы без специального снаряжения, полетах на негерметичных самолетах человеческий организм подвергается воздействию низкого атмосферного давления.
Актуальность рассматриваемой темы состоит в том, что в связи с ее многосторонним развитием все больше и больше - все возрастающими темпами человечество устремляется в горы, чтобы использовать свои бесконечные богатства, ресурсы, и здесь возникают разного рода опасности, одна из которых – «горная болезнь».
Цель данной работы – рассмотреть механизмы повреждающего действия пониженного атмосферного давления, горную болезнь.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
1. Изучить повреждающее действие пониженного атмосферного давления.
2. Дать общую характеристику горной болезни.
3. Охарактеризовать формы проявления горной болезни.
1. Повреждающее действие пониженного атмосферного давления
Человеческая жизнь протекает преимущественно на поверхности Земли на высоте, близкой к уровню моря. В этом случае тело находится под постоянным давлением столба воздуха окружающей атмосферы. На уровне моря это значение составляет 101,3 кПа (760 мм рт. ст., или 1 атм.). Благодаря тому, что внешнее давление полностью уравновешивается внутренним, наш организм практически не ощущает тяжести атмосферы.
Атмосферное давление подвержено суточным и сезонным колебаниям. Чаще всего эти изменения не превышают 200-300 Па (20-30 мм рт. ст.). Здоровые люди обычно не замечают этих колебаний, и они практически не влияют на их самочувствие. Однако у определенной категории, например, пожилых людей, страдающих ревматизмом, гипертонией и другими заболеваниями, эти колебания вызывают изменение самочувствия, приводят к нарушению определенных функций организма.
С эффектом пониженного атмосферного давления человек сталкивается при полетах на самолетах, подъемах в горы, работе в карьерах и т. д.
В лабораторных условиях это состояние моделируется в барокамере путем искусственного разрежения воздуха. Возникающие при этом патологические изменения обусловлены двумя основными факторами - понижением парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе и понижением атмосферного давления (декомпрессия).
Основным физиологическим фактором высоты является пониженное атмосферное давление и связанное с ним пониженное парциальное давление кислорода.
Основная реакция организма на воздействие высоты - учащение дыхания. Снижение напряжения кислорода в артериальной крови вызывает возбуждение хеморецепторов сонных артерий, которое передается от продолговатого мозга к дыхательному центру, что приводит к учащению дыхания. Легочная вентиляция на высоте увеличивается в определенных пределах. Благодаря этому на указанных высотах организм может снабжаться кислородом.
Несмотря на то, что основная реакция на высоту проявляется в усилении вентиляции легких, тем не менее, это не значит, что только усиление дыхания может полностью компенсировать трудности, возникающие для организма в условиях горных высот. Когда дыхание усиливается, действуют два фактора, отрицательно влияющие на работоспособность. Во-первых, при усилении легочной вентиляции работа дыхательных мышц закономерно увеличивается. Эта работа также требует дополнительного потребления кислорода.
Второй фактор отрицательного значения увеличения легочной вентиляции заключается в том, что в этом случае углекислый газ «вымывается» из организма. При гипервентиляции значительно снижается давление углекислого газа в альвеолярном воздухе, в результате чего облегчаются условия перехода этого газа из крови в легкие. Напряжение углекислого газа в крови падает ниже нормы, и от этого уменьшается возбуждение дыхательного центра, что тормозит учащение дыхания.
Как известно, некоторые физические свойства газов и жидкостей (объем и растворимость газов в жидкостях, температура кипения жидкостей) зависят от величины атмосферного давления. При понижении атмосферного давления газы внутри тела расширяются, их растворимость в жидкой среде снижается, температура кипения крови и других жидкостей снижается до такой степени, что они могут закипать при температуре тела. Выраженность этих явлений зависит от скорости декомпрессии и ее степени. Пилоты, летящие в неплотной кабине, могут испытывать ряд симптомов, связанных с декомпрессией - расширение воздуха в кишечнике (высотный метеоризм), боль в ушах и лобных пазухах в результате расширения воздуха, заполняющего эти полости, кровотечение из носа из-за разрыва мелких сосудов. На высоту 19 000 м нельзя подниматься без надежно герметизированной кабины, так как именно на этой высоте жидкость закипает при температуре тела.
При быстром падении атмосферного давления развивается синдром взрывной декомпрессии. В его развитии важна баротравма легких, сердца и крупных сосудов из-за резкого повышения внутрилегочного давления. Разрыв альвеол и сосудов легких приводит к проникновению пузырьков газа в кровеносную систему (газовая эмболия). В случае разгерметизации космического корабля или высотного самолета мгновенная смерть наступает из-за вскипания крови и других биологических жидкостей, а также в результате молниеносной формы гипоксии.
2. Общая характеристика горной болезни
Горная болезнь - это патологическое состояние, вызванное снижением насыщения крови кислородом, которое развивается при нахождении на значительной высоте.
Клинические проявления состоят из признаков дыхательной недостаточности, поражения головного мозга, системы кровообращения и желудочно-кишечного тракта. Диагноз ставится на основании клинических симптомов, связанных с восхождением на значительную высоту. Легкие проявления можно купировать самостоятельно. В тяжелых случаях показана синдромальная патогенетическая терапия с последующим экстренным спуском пострадавшего.
По сути, горная болезнь - это высотная гипоксия, которая усугубляется физической нагрузкой и суровыми условиями окружающей среды в горах: физическими нагрузками, холодом, ограниченным питанием, повышенной влажностью.
На течение горной болезни влияют следующие факторы:
- индивидуальная переносимость гипоксии (например, у альпинистов);
- пол (женщины лучше переносят высотное кислородное голодание);
- возраст (пожилые люди легче переносят гипоксию);
- эмоциональное состояние;
- уровень физической подготовки и подготовленности;
- скорость подъема в горы;
- продолжительность пребывания в высокогорье;
- степень физической активности;
- предыдущий горный (высотный) опыт.
Факторы, отягчающие горную болезнь:
- алкогольное опьянение, кофеин в крови;
- бессонница, переутомление, психоэмоциональное напряжение;
- некачественное и нерациональное питание, обезвоживание организма;
- переохлаждение;
- лишний вес;
- наличие хронических заболеваний, в том числе респираторных заболеваний;
- потеря крови.
В основе патогенеза этого заболевания лежит недостаток кислорода, то есть гипоксия. Вследствие этого у человека появляются резкие перепады артериального давления, тошнота и рвота, боли в боку и в области сердца. Кроме того, нарушается работа нервной системы, дыхательной и сердечно-сосудистой систем. В некоторых случаях возникают проблемы с эндокринной системой и мышцами. Следует отметить, что симптомы высотной болезни проявляются у людей на разной высоте. Этот фактор будет зависеть от возраста человека и состояния физического здоровья. Клиническая картина наиболее ярко проявляется на высоте 5000 метров, а выше этого показателя высотная болезнь может стать причиной смерти.
Повышенное давление на высоте 3000 метров - первый признак высотной болезни по статистике, которая может возникнуть раньше - с 2000 метров над уровнем моря все зависит от индивидуальных условий (физическая форма альпиниста, хронические заболевания, скорость подъема, погода условия и другие факторы). Первые признаки можно почувствовать на высоте 1500 метров, на высоте более 2500 метров кислородное голодание проявляется в полную силу.
Характер клинической картины будет зависеть от формы и стадии развития заболевания.
На высоте трех километров могут появиться начальные симптомы, а именно:
- одышка;
- нарастающая слабость;
- тошнота, иногда со рвотой;
- головная боль;
- головокружение.
Болезненное состояние будет постепенно нарастать, и по мере обострения патологического процесса описанная выше клиническая картина будет дополняться следующими клиническими признаками:
- головная боль будет локализоваться в лобной части;
- апатия;
- слабость;
- озноб;
- быстрая утомляемость;
- начинает появляться цианоз;
- нарушение сна;
- ухудшение, а в некоторых случаях полное отсутствие аппетита.
3. Формы горной болезни
По степени тяжести горная болезнь бывает легкой, средней и тяжелой. Выраженность клинических симптомов зависит не только от роста и компенсаторных возможностей тела. Скорость подъема имеет большое значение. При быстром подъеме организм не успевает акклиматизироваться. Происходит повреждение органов и тканей.
В зависимости от скорости развития и выраженности проявлений болезни выделяют следующие формы болезненного состояния, возникающего на высоте:
Самый резкий. Развивается в течение нескольких минут после вставания. Возникает при наезде на большую высоту с помощью воздушного транспорта, разгерметизации кабины самолета, быстром подъеме. Курс крайне сложный.
Острейшая. Симптомы дискомфорта появляются в течение 6-12 часов. Это происходит при быстром подъеме, а также на очень больших и экстремальных высотах. Выраженность течения зависит от адаптационных возможностей организма.
Острая. Она развивается постепенно в течение недели при правильном медленном подъеме. Клиническая картина похожа на острейшую.
Хроническая. Эта форма заболевания характерна для постоянных или длительных жителей высокогорья. Заболевание протекает медленно и относительно доброкачественно.
В глобальном масштабе различают три формы - острая горная болезнь (считается легкой), отек легких и отек мозга.
Горный отек легких. Каждый раз, когда вы вдыхаете, воздух попадает в легкие, а затем в небольшие воздушные карманы (альвеолы). У них очень тонкие стенки с хорошей проводимостью. Именно там кровь обогащается кислородом, после чего возвращается в сердце и далее во все органы. На высоте, с одной стороны, увеличивается давление в сосудах, с другой - увеличивается проницаемость стенок, в результате чего наши «воздушные карманы» заполняются жидкостью. Если в альвеолах есть жидкость, это означает, что воздух не может попасть туда и кровь не обогащена кислородом. Это высотный отек легких. Он может развиться в течение 2-3 дней после достижения высоты.
Основные симптомы отека легких:
- Повышенная одышка. Невозможно дышать даже в состоянии покоя. 1-2 метра ходьбы по ровной поверхности вызывают круги перед глазами и остановку на пару минут, чтобы перевести дыхание. Человек вообще не может подняться. Это первый, самый простой и внешне заметный фактор.
- Пульс может повышаться до 130-150, опять же в покое. В этом случае сатурация (содержание кислорода в крови) может упасть ниже 50%.
- Лихорадка, повышение температуры тела - 38-39 ° С.
- Губы и носогубный треугольник становятся синими. А еще ногти становятся бледными / синими.
- Тяжесть в области груди
- Сильный сухой кашель с последующим откашливанием розово-белых комков мокроты.
- Свистящие и булькающие звуки
- Синдром Ваньки-Встанки. Когда вы хотите лечь от усталости, но как только вы ложитесь, в легкие поступает больше воды, вы кашляете и снова садитесь. В этом случае лучше всего находиться в полулежачем положении.
Высотный отек головного мозга. Методика возникновения отека головного мозга еще до конца не изучена. Но суть в том, что жидкость попадает в мозг, давление на нее увеличивается, а поступление кислорода уменьшается. Это вызывает сильные головные боли, которые не купируются обезболивающими.
Типичный синдром «пьяного поведения»:
- Бессвязная запутанная речь.
- Потеря координации.
- Сильная апатия, равнодушие и нежелание что-либо делать.
К счастью, отек мозга встречается редко. Обычно это происходит после высоты 4000 метров у менее 1% туристов, но были случаи фиксации на высоте 2100 м. Отеку мозга предшествует острая стадия гострой болезни, которая может протекать параллельно отеку легких.
ЗаключениеТаким образом, необходимо четко понимать, что проявления горной болезни - это естественная реакция организма человека, характерная для подавляющего большинства населения.
В появлении этой симптоматики нет вины участника, это не следствие неполноценности или недостаточной подготовки. Поэтому ни в коем случае нельзя скрывать симптомы высотной болезни ни от себя, ни от других участников восхождения или похода. Как можно более раннее обнаружение симптомов горной болезни - залог правильной дальнейшей тактики группы.
Список использованной литературы
1. Алтаева, Н. К. Влияние атмосферного давления на организм человека / Н. К. Алтаева, М. С. Батыргалиева // Молодой ученый. — 2019. — № 20 (258). — С. 160-161.
2. Гриппи, М.А. Патофизиология легких / М.А. Гриппи. - М.: Бином, 2015. - 304 c.
3. Долгих, В. Т. Основы патологии : учеб. пособие для СПО / В. Т. Долгих. — М. : Издательство Юрайт, 2019. — 371 с.
4. Цыган, В.Н. Патофизиология. Т.1 / В.Н. Цыган. - СПб.: Спецлит, 2018. - 430 c.