Надеюсь, данная статья будет полезной и интересной не только для рядового летного состава и высокогорных альпинистов, но и для неподготовленного читателя, решившего расширить свой кругозор и представления о достаточно интересной проблеме высотной гипоксии и ее проявлениях.
Гипоксическая гипоксия, высотная и горная болезни.
Одним из видов гипоксической гипоксии является высотная гипоксия или «высотная болезнь ». Этим термином определяют нарушения функций и структур органов и систем, возникающие на высоте в результате недостаточной оксигенации крови и тканей, вызываемой снижением парциального давления кислорода во вдыхаемом и альвеолярном воздухе.
Высотная гипоксия развивается в полетах на ЛА и при подъемах на высоты более 3км при дыхании воздухом, и на высотах более 12 км при дыхании чистым кислородом. При высокогорных восхождениях, где недостаток кислорода сочетается с интенсивной мышечной работой и воздействием климатических факторов, возникает «горная болезнь» . Последняя развивается медленно; ее симптомы (головная боль, головокружение, тошнота, рвота, слабость) проявляются спустя несколько часов и даже суток после восхождения в горы.
Стадия компенсации
В стадии приспособительных реакций при длительном (1-2 часа и более) пребывании на высотах 3-5 км или в первые 3-5 мин на высоте 6-7 км организм компенсирует недостаток кислорода усилением деятельности «транспортных» систем – дыхания и сердечно-сосудистой системы, а также повышением тонуса нервных центров, регулирующих эти системы. В этот период у человека чаще всего развивается выраженное возбуждение. Кожа лица розовеет, глаза блестят, может отмечаться приподнятое настроение (эйфория), излишняя жестикуляция, словоохотливость, смешливость. Движения становятся размашистыми, тонкая координация движений нарушается, снижается острота зрения. Наблюдается неадекватное отношение человека к окружающей обстановке и к собственному состоянию. Продуктивность работы может повышаться при одновременном снижении качества. Частота сердечных сокращений, артериальное давление, глубина и частота дыхания возрастает. Повышаются активность сетчатой формации ствола мозга и ее тонизирующее влияние на вышележащие отделы мозга, включая и кору больших полушарий. В условно-рефлекторной деятельности отмечается преобладание процесса возбуждения и ослабление внутреннего торможения и самокритики.
Устойчивая адаптация
При длительных экспозициях или повторных экспозициях может развиваться состояние адаптации – увеличение высотной устойчивости, в результате которой человек сохраняет жизнедеятельность и работоспособность даже при действии ранее непереносимых степеней гипоксии.
Стадия патологических изменений
В условиях относительно длительного (30-10 мин) пребывания на высотах 6-7 км приспособительные реакции становятся недостаточно эффективными. Вследствии выраженного кислородного голодания развивается стадия патологических изменений. Начальное возбуждение сменяется заторможенностью, появляются одышка, периодическое дыхание, ощущение тяжести в голове и во всем теле, сердцебиение, головокружение, головная боль, «приливы» тепла к голове, холодный липкий пот на лице и ладонях, дальнейшее ухудшение зрения. Движения становятся вялыми и замедленными. Умственная и физическая работа требуют волевых усилий. Продуктивность и качество работы при выполнении тестов снижаются. Речь становится прерывистой, заторможенной и неразборчивой как при засыпании или в состоянии тяжелого опьянения. Нередко наблюдается эхолалия – автоматическое повторение чужих слов или команд без их осмысливания или выполнения.
Глубокое нарушение деятельности головного мозга в этой стадии гипоксии проявляется также в извращении и угнетении условных рефлексов, развитии клонических судорог, особенно работающих мышц. Возможно урежение пульса, снижение артериального давления.
При купировании этой стадии высотной гипоксии переключением на дыхание чистым кислородом у большинства лиц наблюдается быстрое, за 1-2 мин, улучшение самочувствия, нормализация общего состояния и восстановление до исходным параметров кардиореспираторной системы. В первые секунды дыхания кислородом нередко появляется ощущение «вспышки света» (внезапного усиления яркости освещения), особенно при предшествующей гипоксии с выраженном ухудшении зрения.
Иногда вместо улучшения наблюдается кратковременное, на 20-40 с, ухудшение общего состояния вплоть до развития судорог и потери сознания. Этот феномен называют «кислородным парадоксом». Он встречается чаще у лиц с резко выраженной при гипоксии избыточной вентиляцией легких. Активная физическая и умственная деятельность провоцирует развитие «кислородного парадокса». Случай из собственной практики во время испытаний скафандра, когда у автора блога «Прогулки в стратосфере» вероятней всего возник «кислородный парадокс» с потерей сознания можно прочитать в статье «Сколько можно протянуть в скафандре без кислорода (личный опыт)» см. сслыку.
Критическая терминальная стадия гипоксии
Критическая терминальная стадия гипоксического состояния может наступить на высотах 6-7км при экспозиции более 30-10 мин, а на высотах 8 км и более при дыхании воздухом, или 14 км и более при дыхании кислородом – через несколько минут и даже секунд.
В этот момент происходит декомпенсация сердечной деятельности, развиваются общие тонические судороги, иногда отмечаются резкие зрительные нарушения (появление «серой» и «черной» пелены), теряется сознание, угасает биоэлектрическая активность мозга, прекращается дыхание и останавливается сердце. При пролонгировании экспозиции в указанных экстремальных условиях развиваются структурные повреждения клеток тканей.
Гибель организма и прежде всего необратимые повреждения головного мозга могут происходить уже при снижении парциального давления кислорода в артериальной крови до 120-10мм.рт.ст.
По характеру симптомов и времени их проявления в критической стадии высотную болезнь разделяют на две формы – коллаптойдную и обморочную.
Коллаптойдная форма
Развивается при длительном (минуты и часы) пребывании на высотах 5-7км. Характеризуется прогрессивным нарастанием бледности кожных покровов, или цианоза, заторможенности и сонливости, жалобами на ухудшение самочувствия, «приливы жара к голове», головокружение, головную боль, тошноту, ухудшение зрения и изменение цветовосприятия. В завершении развиваются резкая брадикардия и стойкое снижение артериального давления. Сознание, хотя и нарушенное, может некоторое время сохраняться. Подача кислорода сразу восстанавливает самочувствие и общее функциональное состояние.
Обморочная форма
Высотный обморок – возникает обычно при более выраженном дефиците кислорода (при прекращении подачи кислорода на высотах 8-9км и более, или быстром, за несколько секунд подъеме на эти высоты (разгерметизация кабины ЛА). Проявляется внезапной потерей сознания, часто без выраженных предвестников ухудшения самочувствия и общего состояния на фоне повышенной легочной вентиляции и тахикардии. Иногда потере сознания предшествует общее возбуждение, снижение умственной работоспособности, ухудшение почерка, судорожные подергивания отдельных групп мышц.
Нормализация кислородного обеспечения (спуск с высоты, переключение дыхания на кислород) быстро, через 10-20 сек., восстанавливает сознание и самочувствие. Однако у пострадавших отмечается ретроградная амнезия – потеря памяти о событиях, предшествующих потере сознания, и сниженная в течение 10-20 мин работоспособность при операторской деятельности. Данная форма течения высотной болезни представляет большую опасность в полете. В случае возникновения аварийной гипоксической ситуации экипаж может пострадать как от острого кислородного голодания непосредственно, так и вследствии ошибочных действий, которые могут совершать заболевшие члены экипажа и не только в критический период развития болезни, но и через некоторое время после ее купирования.