Каковы реальные опасности восхождений на большой высоте?

Недавно у меня была беседа у костра с человеком, у которого отек легких возник во время попытки восхождения на вершину Аконкагуа, и мы начали обсуждать последствия большой высоты. Я всегда предполагал, что после того, как вы адаптируетесь к разреженному воздуху, риск для вашего тела будет заключаться в том, насколько густой станет ваша кровь из-за производства дополнительных эритроцитов, чтобы компенсировать нехватку кислорода. Более густая кровь делает обморожение и отек более вероятным из-за плохого кровотока, а сердечные приступы и инсульты более вероятны из-за повышенного риска образования тромбов. Но мой друг сказал, что это связано не столько с густой кровью, сколько с отсутствием давления воздуха...

Что вам дает низкое давление? Что именно происходит с вашим телом на большой высоте?

Существует множество состояний, которые могут возникнуть в результате пребывания на большой высоте из-за множества различных физиологических механизмов. en.wikipedia.org/wiki/Altitude_sickness Двумя действительно основными являются высотный отек легких (HAPE) и высотный отек мозга (HACE). О HAPE, о котором вы спрашивали, см. en.wikipedia.org/wiki/High-altitude_pulmon_edema .
Я знаю, что такое высотная болезнь и каковы риски пребывания на большой высоте. Я пытаюсь понять, почему они происходят на большой высоте. В статье, на которую вы ссылаетесь, говорится: «Механизмы, с помощью которых эта нехватка кислорода вызывает HAPE, плохо изучены ...» , добавляя к тайне того, что на самом деле делает низкое давление с вашим телом, что вызывает все эти состояния.
Может быть связано?: Brain.Mic
@ShemSeger: я добавил тег « Альпинизм ». Я подумал, что это необходимо иметь там, поскольку мы обсуждаем влияние больших высот на альпиниста, чем на того, кто родился и вырос и/или остается на больших высотах. Обсуждение людей, постоянно проживающих на больших высотах, может открыть совершенно новый ящик Пандоры с мыслями и примерами.
@WedaPashi - это известный факт, что больший объем легких выгоден на большой высоте, как перуанцы с бочкообразной грудью в высоких Андах, но даже они будут страдать на высоте. Горный город, в котором я вырос, находится на той же высоте, что и Катманду. В результате я гораздо лучше тренируюсь на больших высотах, чем большинство людей. Но я думаю, что, несмотря на эволюцию/адаптацию, влияние высоты одинаково, тела некоторых людей просто лучше справляются с последствиями и могут продержаться немного дольше на опасно большой высоте.
@ShemSeger: Блестяще сказано: «…несмотря на эволюцию/адаптацию, влияние высоты одинаково, тела некоторых людей просто лучше справляются с последствиями и могут продержаться немного дольше на опасно большой высоте». Полностью согласен!
Парциальное давление кислорода (ppO2) имеет важное значение. Это та же физиология, что и дайвинг. PPO2 на высоте более 6 км (гималайский трекинговый пик) вдвое меньше, чем на уровне моря. На высоте ~8848 м (т.е. на Эвересте) ppO2 почти достиг предела, при котором гемоглобин может удерживать кислород. Возможно, в погодной системе с низким давлением он превысил его.
Просто уточню комментарий @Boggin вручную: скорость всех химических реакций зависит от концентрации реагентов, температуры окружающей среды и давления окружающей среды. Высота снижает концентрацию кислорода и понижает давление окружающей среды, поэтому она изменит скорость химических реакций, из которых состоит жизнь. Некоторые из этих реакций более критичны, чем другие, и организм будет управлять другими реакциями, чтобы удерживать критические в пределах жизнеспособного диапазона. Это создает свой собственный набор проблем из-за побочных эффектов «спасательных» реакций.

Ответы (3)

Я всегда предполагал, что после того, как вы адаптируетесь к разреженному воздуху, риск для вашего тела будет заключаться в том, насколько густой станет ваша кровь из-за производства дополнительных эритроцитов, чтобы компенсировать нехватку кислорода.

увеличение эритроцитов произойдет только через длительный период времени . Вот почему спортсмены часто тренируются на большой высоте. это очень постепенный процесс, и его не следует путать с тем, что происходит с вами во время высокогорного похода. Во время похода ваше тело не будет производить значительно большего количества эритроцитов (очевидно, в зависимости от времени, проведенного на высоте).

Кроме того, большее количество эритроцитов не равно увеличению свертываемости крови. Свертывание крови осуществляется тромбоцитами , а не клетками крови. Совсем другой механизм .

Более густая кровь делает обморожение и отек более вероятным из-за плохого кровотока, а сердечные приступы и инсульты более вероятны из-за повышенного риска образования тромбов.

См. выше. Больше эритроцитов не делает вашу кровь гуще. Это увеличивает его способность переносить кислород. Для «гуще» не думайте «сироп» ; подумайте о «камень, движущийся по гладкой трубе» . Больше шариков не повышает вероятность того, что они застрянут.

Я думаю, вы путаетесь с тромбозом глубоких вен , который вызван бездействием в герметичной кабине (то есть в самолете). Большая высота не увеличивает вероятность образования тромбов.

Но мой друг сказал, что это связано не столько с густой кровью, сколько с отсутствием давления воздуха...

Он прав. Чем выше вы поднимаетесь, тем меньше давление воздуха (кислород остается постоянным в процентах от воздуха независимо от высоты). Меньшее давление воздуха означает меньше воздуха, а значит меньше кислорода. Таким образом, каждый вдох содержит меньше кислорода, чем выше вы поднимаетесь. Таким образом, в вашей крови меньше кислорода, потому что ваше тело не может получать достаточное количество кислорода из окружающей среды.

Обморожение

Обморожение вызвано тем, что ткани не получают достаточного количества кислорода, т. е. настолько холодно, что ваше тело отводит кровь к ядру, чтобы сохранить вам жизнь, потенциально жертвуя при этом пальцем. Если в вашей крови меньше кислорода из-за вышеперечисленного, вы более склонны к обморожению, потому что требуется меньшее количество крови, чтобы уменьшить количество кислорода в тканях до точки, где происходит обморожение.

ХАПЕ и ХАСЕ

HAPE и HACE немного отличаются от обморожения. Они по-прежнему вызваны более низким давлением воздуха, но никто не уверен на 100%. У вас могут быть два человека, которые поднимаются на одну гору с одинаковой скоростью и в одинаковой физической форме, один может получить HAPE, а другой нет, очевидно, что-то в этом человеке замешано. Известно, что более низкое атмосферное давление вызывает HAPE и HACE. Считается, что это связано с дисбалансом давления в воздухе. Говоря слишком упрощенно: ваши легкие предназначены для работы при давлении х, они испытывают трудности при давлении х -10.

Наличие повышенного количества клеток крови в вашей крови может увеличить или не увеличить ваши шансы получить HAPE или HACE. Известно, что у шерпов бывают такие проблемы, и у них гораздо больше возможностей справляться с высотой, чем у среднего западного альпиниста.

Я думаю, что вы неправильно поняли то, что я сказал, когда вы делаете свой первый пункт. Я сказал: «Я предполагал, что после того, как вы адаптируетесь», а не «Я предполагал, что вы адаптируетесь».
Я немного перефразировал, чтобы подчеркнуть суть. Я пытаюсь сказать, что адаптация не является важным механизмом, во всяком случае, не в том смысле, в каком вы ожидаете.

Я постараюсь быть кратким, но конкретным, отвечая на ваш вопрос: что именно происходит с вашим телом на большой высоте?
Отказ от ответственности: многие данные взяты из вики-страниц и определений из книг по анатомии и физиологии человека.

  1. Одышка и гипервентиляция:
    начинается ли это с одного задыхающегося дыхания?
    Да, это так! Все мы знаем, что атмосферное давление уменьшается с увеличением высоты, воздух становится тоньше, поэтому доступность кислорода меньше, чем на уровне моря. Это изменение уровня кислорода ощущается хеморецептором, называемым каротидным тельцем. Обратная связь от каротидного тела поступает в кардиореспираторные центры продолговатого мозга. Это то, что люди называют гипоксией. Эти центры функционируют для регулирования дыхания и артериального давления, поэтому вы затем тяжело дышите с повышенной частотой дыхания/вентиляции, что в медицине называется гипервентиляцией.
  2. Чувство пощипывания и усталость:
    в некоторых случаях было замечено, что парень жалуется на чувство пощипывания в дальних концах тела, а затем на необычную усталость и боль в теле. Почему?
    Гипервентиляция (вызванная механизмом реакции на гипоксию) иногда вызывает респираторный алкалоз, который представляет собой ощущение покалывания, щекотки, покалывания или жжения кожи человека. Респираторный алкалоз нуждается в адаптации, которая достигается за счет уравновешивания производства CO 2 в процессе дыхания. Но, тем не менее, это может привести к гипокальциемии, то есть к недостатку кальция, выражаясь простым языком, вызывая боли в суставах? Это снижает скорость работы, которую можно выдержать. При преднамеренном снижении темпов работы организм вырабатывает меньше лактата ( интересная статья, достойная прочтения )), поскольку потребляемая/преобразуемая энергия ниже, поэтому ниже пропускная способность митохондрий. Говоря о том же на клеточном уровне, митохондрии отвечают за преобразование энергии, высвобождаемой при расщеплении глюкозы, в АТФ. Это смутно может заставить понять причину нехватки энергии и усталости.
  3. Эритропоэтин и полицитемия: говоря об акклиматизации с медицинской точки зрения , это означает, что организм постепенно адаптируется таким образом, что гемоглобин в крови увеличивается. Гемоглобин необходим для переноса кислорода (растворенного в крови) к остальным частям тела. Чем выше гемоглобин, тем выше поступление насыщенной кислородом крови в организм. Что переносит гемоглобин в крови? РБК! Чем выше гемоглобин в крови, тем выше число эритроцитов. При более высоком гемоглобине кровь становится вязкой, и сердцу становится труднее перекачивать ее. Это то, что называется хронической горной болезнью. Острая горная болезнь и хроническая горная болезнь имеют два различных механизма.
    При острой горной болезни гипоксия уже повлияла на объем работы, которую может выдержать организм. Объем проделанной работы/упражнений связан с выработкой молочной кислоты в нашем организме. При гипервентиляции более низкие скорости производства лактата запускают механизм, который требует повышенного производства лактата, что приводит к полицитемии, которая увеличивает производство эритроцитов через эритропоэтин. В условиях гипоксии почки будут вырабатывать и секретировать эритропоэтин для увеличения продукции эритроцитов.
  4. Причина рысканья и повышенного производства CO 2 :
    Для акклиматизации и балансировки химического равновесия организм уже производит больше углекислого газа. Эта ситуация называется Гипокапния. Вики говорит,

    Гипокапния обычно вызывает рефлекс, который увеличивает дыхание и доступ кислорода, например, возбуждение и поворот головы во время сна.

    Может быть причиной зевания после того, как немного утомился? (По крайней мере, я делаю).

  5. Сужение легочных артерий и истощенных легких:
    в медицине это называется гипоксической легочной вазоконстрикцией. Это сужение приводит к перераспределению кровотока в более вентилируемые участки легкого. Это сказывается на легких и вызывает легочную гипертензию, которая представляет собой не что иное, как повышение кровяного давления в легочной артерии, легочной вене или легочных капиллярах. (Легочные — это все, что связано с легкими). Легочная гипертензия И гипоксическая легочная вазоконстрикция вместе создают симптомы HAPE (высотный отек легких)! Отек – это состояние, характеризующееся избытком водянистой жидкости, скапливающейся в полостях или тканях тела.

  6. HACE (высотный отек головного мозга):
    как мы видели, гипервентиляция может привести к гипокапнии, которая приводит к немедленному сужению сосудов головного мозга. Говоря простым языком, это можно назвать чем-то вроде кровоизлияния в мозг. Повышенное давление приводит к вытеканию эндотелия. Эндотелий образует гематоэнцефалический барьер, который отделяет циркулирующую кровь от внеклеточной жидкости головного мозга (BECF) в центральной нервной системе. Когда гематоэнцефалический барьер нарушается, говорят, что человек страдает отеком головного мозга.

PS: я инженер, а не врач :D

Один небольшой момент: в то время как сонная артерия действительно ощущает уровень кислорода, дыхание на самом деле в основном контролируется уровнем углекислого газа (который также измеряется каротидной артерией).

Как описал Лайам, большинство проблем вызвано недостатком кислорода, который нарушает все виды жизненно важных биологических процессов, а что именно происходит и как это все еще является предметом (очевидно трудных и опасных) медицинских исследований.

Самая крайняя форма — это зона смерти выше 7500 или 8000 м (источники расходятся), где акклиматизация становится невозможной: там просто слишком мало кислорода для работы человеческого организма, и он начинает отключать не сразу жизненно важные функции, такие как пищеварение, чтобы вообще действовать.