|
|
Эверест без кислорода, медицинские
обоснования
Доктор Освальд Ёльц.
Психологические основы, кислородная
недостаточность и приспособление к
высоте (адаптация).
Сохраняющая жизнь кислородная оболочка
нашей земли становится более разреженной
с увеличением высоты. Плотность
кислорода в атмосфере (парциальное
давление кислорода) на высоте 5300 метров
составляет только 50% от давления на
уровне моря. На высоте 8848 метров – на
вершине Эвереста – всего 32%. Эти
физические данные являются причиной
фундаментальной проблемы альпинизма на
больших высотах: с увеличением высоты
кислород меньше сконцентрирован в
воздухе и вследствие этого давление
более низкое, чем на равнине, что влияет
на обеспечение тканей организма жизненно
необходимым газом. Это достигается путём
постепенного падения давления кислорода,
вдоль цепи кислородного снабжения
организма. Другими словами: концентрация
кислорода постоянно забирает из
атмосферы вдыхаемый воздух, доставляя
его в дыхательные легочные пузырьки (альвеолы),
затем в артериальную кровь и наконец
обеспечивает ткани. В атмосфере в
альвеолах кислород существует в качестве
свободного газа, а в крови – большей
частью в химическом соединении с
гемоглобином, транспортным красящим
веществом (пигментом), незначительная
часть дополнительно растворяется в
плазме крови.
С увеличением высоты и снижением
парциального давления кислорода
сглаживается перепад кислородного
давления между альвеолярным воздухом и
артериальной кровью, и гемоглобин не
нагружен или не «насыщен» на 100%
кислородом. На вершине горы Эверест
артериальное насыщение кислородом
составляет около 42% от коэффициента на
уровне моря. Следовательно пониженная
отдача кислорода из артериальной крови
ведет к нехватке кислорода в тканях, к
гипоксии. Эта гипоксия – является
исключительно следствием пониженного
парциального давления кислорода в
воздухе; существующее одновременно с
этим понижение атмосферного давления не
имеет значения. Организм располагает
целым рядом механизмов, назначение
которых – повысить поглощение кислорода
вдыхаемого воздуха, компенсируя тем
самым в известных пределах недостаток
кислорода. Благодаря этому возможно
приспособление к высоте. Первая реакция
– углубление и учащение дыхания,
вследствие чего в легкие поступает
больше кислорода. Наряду с желаемым,
увеличенным поглощением кислорода
существуют и неблагоприятные факторы:
усиленное дыхание (гипервентиляция)
ведет к увеличенному выдыханию
углекислого газа и тем самым к снижению
кислотности крови (дыхательному алкалозу).
Вследствие этого повышается связь
кислорода с гемоглобином (смещение влево
диссоциационной кривой кислорода) и
кислород может с трудом поступать из
артериальной крови в ткани. При
длительном пребывании на высоте алкалоз
корригируется путем увеличения
выделения бикарбоната в почках,
вследствие чего кислородная
диссоациация вновь нормализуется. Другой
быстро наступающий механизм
приспособления – увеличение легочного
кровотока., что способствует
одновременно поглощению кислорода,
увеличении. Частоты сердечных сокращений,
и с возрастанием сердечной деятельности
– общей массы крови. Более обогащенная
кислородом артериальная кровь поступает
за единицу времени от легких к тканям.
Гипоксия тканей стимулирует костный мозг
и увеличение производства эритроцитов.
Количество эритроцитов после трёх-четырёх
недельного пребывания на высоте 4000
метров увеличивается на 20-25% (высотная
полуглобулия). Содержание гемоглобина во
вновь образованных клетках – повышение.
В результате этих двух мероприятий
повышается кислородная транспортная
способность крови.
Связь кислорода с гемоглобином после
длительного пребывания на высоте у
европейских альпинистов понижена, тем
самым облегчается отдача кислорода в
ткани (смещение вправо диссоциационной
кривой кислорода). С точки зрения
биохимии в основе всего этого –
увеличение содержания диглицерофосфата
в эритроцитах, что облегчает отдачу
кислорода. Таким образом, красные клетки
крови у шерпов связывают кислород
сильнее, чем красные клетки крови
европейцев. Повышенный коэффициент связи
влияет на более эффективную экстракцию
кислорода из вдыхаемого воздуха в кровь.
Это очевидное преимущество однако
проигрывает больше вследствие
одновременного снижения отдачи
кислорода в ткани. Ткани страдают
несмотря на относительно высокое
содержание кислорода в артериальной
крови. У шерпов по-видимому отсутствует
ещё один дополнительный, пока ещё не
исследованный механизм, который несмотря
на все обеспечивает более легкую отдачу
кислорода тканям. Этот феномен можно
объяснить как следствие генетически
обусловленного приспособления.
Шерпы живут уже на протяжении нескольких
тысяч лет на высоте от 3000 до 4000 метров, что
привело к изменению количества
наследственных качеств и в результате
естественного отбора и единственному в
своём роде приспособлению к более
низкому содержанию кислорода в их
жизненном пространстве.
Этот биохимический механизм только
частично объясняет исключительную
приспособленность шерпов к высоте.
Следующее изменение в организме
известное в настоящее время,
обеспечивающее улучшенное снабжение
кислородом – увеличение небольших
кровяных сосудов (капилляров), а с ним – и
повышенное снабжение кровью мускулатуры.
Патофизиология: горная болезнь и острое
высотное ухудшение состояния.
При быстром подъеме на высоту описанных
адаптационных механизмов , которые на 80%
развиваются на протяжении 10-14 дней, и на 95%
- за четыре-шесть недель, достаточно лишь
для того, чтобы воспрепятствовать более
тяжелой гипоксии. Как прямое так и
косвенное следствие гипоксии
развивается комплекс симптомов острой
горной болезни. В легкой форме пациент
страдает от головной боли,
головокружения, усталости, одышки, потери
аппетита, тошноты и рвоты.
Нарушается сон и любая деятельность
требует усилий, умственная
работоспособность снижается. Более
тяжелым последствием нехватки кислорода
является высотный отёк легких,
скапливание воды в легочных альвеолах,
которые делают все более невозможным
дыхание, а также отёк мозга, набухание
головного мозга, вызванное повышенным
содержанием воды в клетках головного
мозга, что ведет к нервным нарушениям и,
наконец, к потере сознания. Оба состояния
серьезны и быстро приводят к смерти, если
больного срочно не эвакуировать в более
низкие слои и не дать кислород и
известные медикаменты. Благодаря
систематическому осмотру около 8000
участников экспедиций за последние годы
были открыты потенциально серьезные,
обусловленные высотой нарушения.
С помощью зеркального офтальмоскопа
удалось установить малые и средние
кровотечения в глазном дне, сетчатке, у
30-40% альпинистов, пребывающих на высоте 6000
метров длительное время. В большинстве
случаев пострадавший ничего не замечает
кроме обычной головной боли. В течение
того времени пока очаги кровотечения
остаются небольшими, зрение не
ухудшается. Но можно с уверенностью
предположить, что при наличии
кровоизлияния в сетчатку глаза, подобные
кровотечения появляются и в мозгу.
Результатом этого могут быть общие
изменения функций мозга и обусловленная
этим усталость, головная боль, равнодушие,
замедленность реакции, а также особые
локализованные явления как:
неустойчивость походки и другие
нарушения двигательных функций.
Нарушение функций мозга, обусловленное
высотой, возможно также из-за образования
сгустков крови (тромбоза) в артериях,
снабжающих мозг или в венах, в результате
чего могут возникнуть симптомы как при
кровоизлиянии в мозг. Развитию подобных
тромбозов способствует изменение
свойств текучести крови, а именно густоты
крови (гипервязкости). Эта гипервязкость
– является следствием увеличения
красных клеток крови и решительно
возрастает, если альпинист не покрывает
огромную потребность воды на высоте –
свыше 7500 метров от трёх до семи литров в
сутки. Таким образом, организм в
известной степени высыхает.
Британские альпинисты – участники
экспедиции на вершину Эверест в 1921-1926
годах впервые наблюдавшие такое явление,
дали ему меткое определение («острое
высотное ухудшение состояния»). Это
явление следует отличать от острой
горной болезни, являющееся исключительно
следствием хронического недостатка
кислорода. Она наступает даже у хорошо
тренированных оптимально
акклиматизированных альпинистов на
высотах около 5300 метров и обозначает
постоянное ухудшение физического и
психического состояния. Настоящая
приспособляемость, а с нею – также
длительное пребывание человека на
высотах свыше 5300 метров невозможно,
настоящий отдых в соответствии с этим
возможен только ниже критической высоты
5300 метров.
Самое высокое человеческое поселение,
Ауконхилха в Андах, расположено на высоте
5300 метров; все попытки поселиться выше
потерпели крах. Хроническая нехватка
кислорода вызывает потерю аппетита и
пониженное количество потребляемой пищи,
и тем самым разрушение аутогенных белков
в организме и потерю веса.
Предельно допускаемая нагрузка и
работоспособность постоянно уменьшается.
Конечно размеры и скорость острого
высотного ухудшения зависят от высоты,
длительности пребывания на высоте, а
также от индивидуальной конституции. В то
время, как приспособленные могут жить на
высоте 6000 метров месяцами и
соответственно могут работать, то на
высоте 8000 метров – если не применять
искусственный кислород – это возможно
только в течение нескольких дней.
Гемодуляция.
Важным механизмом приспособления к
высоте является усиленное образование
красных клеток крови в костном мозгу. В
следствие этого повышается коэффициент
транспортировки кислорода. При
оптимальной акклиматизации возрастает
количество эритроцитов в периферической
крови на 20-25% по сравнению с исходным
значением. Гематокрит, то есть процентное
содержание эритроцитов во всей крови
повышается от 40-45% (на равнине) до 50-60%.
Повышенные показатели встречаются
только у альпинистов, если они
недостаточно покрывают свою потребность
в жидкости. Это встречается не редко, так
как уже упоминалось, потребность в
жидкости выше 7000 метров огромна от 4 до 7
литров в сутки, а на таких высотах
приготовить так много жидкости и выпить
её часто мучительно и трудно. При наличии
соответствующих мотиваций и инструкций
содержание жидкости можно поддерживать в
равновесии и при восхождении на Эверест.
Коэффициент гематокрита наших
восходителей на Эверест за 48 часов после
достижения вершины составил в среднем до
55%: Месснер и Хабелер, которые конечно,
были подвергнуты более суровым условиям
показали коэффициент от 58 до 54%. Опасность
нехватки жидкости, которая видна по
показанию гематокрита – свыше 60%,
заключается в сгущении крови, синдроме
гипервязкости.
Отсюда, как результат, более худшее
кровоснабжение тканей и связанная с ним
– опасность замерзания, а также
склонность к тромбозам и кровотечениям,
которые наиболее опасны при локализации
в мозгу. В качестве предупредительных
мероприятий недавно была опробована и
провозглашена гемодуляция, метод, при
котором гематокрит понижают перед
восхождением на вершину, выпуская
примерно около 500 миллилитров крови из
вены. Потеря общей массы крови
покрывается за счет инфузии веществ,
заменяющих плазму крови. Благодаря
достигнутому сокращению гематокрита
улучшается текучесть крови. На основе
того фактора, что 10 из 13 участников
немецкой экспедиции на Лхоцзе после
такого лечения, достигли вершины, был
сделан вывод, что достигается
кровоснабжение тканей, а также снижается
опасность осложнений, вызванных высотой
и ограничивается снижение
работоспособности.
Идея, лежащая в основе гемодуляции,
интересна, однако опубликованные до сих
пор результаты не допускают таких
выводов. Эксперименты проводились без
наличия какой бы то ни было другой
сравнимой контрольной группы, и нельзя
делать научно оправданных выводов,
исходя только из этих результатов. Очень
работоспособные немецкие восходители на
Лхоцзе, которые располагали также
отличными кислородными аппаратами, по
всей вероятности зашли бы на Лхоцзе и без
гемодуляции. Кроме того возможно, что
кровопускание имеет и негативные
последствия.
Стоит подумать, что повышение
гематокрита, обусловленное высотой,
является физиологически рациональным
механизмом приспособления, благодаря
чему улучшается обеспечение кислородом.
Кроме того, этот подъем точно
контролируется организмом и
поддерживается в разумных пределах.
Сокращение гематокрита снижает к тому же
коэффициент транспортировки кислорода в
крови. Эксперимент гемодуляции,
проведенный в нашей экспедиции (снижение
гематокрита с 61 до 53%) привел во всяком
случае к затяжному острому ухудшению
испытуемого, находящегося перед этим в
отличном состоянии здоровья, причем
наряду с общей слабостью налицо имелись
признаки начинающегося отека легких.
После этого в дальнейшем подобные
эксперименты больше не проводились. Тот
факт, что девять из 10 альпинистов,
предпринявших штурм вершины,
действительно достигли вершины Эвереста
и при этом не имели никаких нарушений
здоровья, как и факт восхождения на
Эверест без применения кислородных
аппаратов, продемонстрированный
Месснером и Хабелером, показал что
восхождение на большие высоты возможно
без осложнений и при отсутствии
гемодуляции.
Пока значение гемодуляции основано
только на анекдотических наблюдений, и не
доказано точными и безукоризненными
экспериментами, этот метод остается
экспериментальным. И его следует
отклонять из-за потенциальной вредности
в качестве опытного лечения.
Возможности и шансы восхождения без
применения дыхательных аппаратов.
Перспективы успеха и последствия попытки
восхождения на Эверест без кислородных
приборов горячо обсуждались в широких
кругах перед восхождением на Эверест
Месснера и Хабелера. Большинство
экспертов, всезнаек и многие альпинисты
категорически признавали смелое
предприятие невозможным. Эти мнения
основывались не на физиологических
факторах, а на персональных взглядах и
предубеждениях. Старая логика: «Выше 8500
метров невозможно выжить без кислородных
аппаратов» - ошибочно; не существует
разумной, физиологической причины,
почему подходяще адаптированные
личности не могут кратковременно выжить
и функционировать до высоты 9000 метров.
Неясно только, какие физические и
психические результаты можно привести в
качестве доказательств при определенных
обстоятельствах. Всеобщее мнение, что на
Эверест можно подняться только с
дыхательным аппаратом, развилось только
в тридцатые годы. Великий британский
альпинист Мэллори, исчезнувший навсегда
на северной стороне Эвереста в1924 году на
высоте свыше 8500 метров над уровнем моря,
был убежден, что на Эверест можно взойти и
без кислорода. Сэр Эдмунд Хиллари, первый
восходитель на Эверест, также полагал в
1961 году: «даже на Эверест можно подняться
без кислородных аппаратов». Однако
одновременно он предупреждал : «Риск
огромный».
Основы восхождения без применения
кислородных аппаратов.
Риск восхождения на Эверест без
кислородных аппаратов только в какой-то
степени отличается от обычного риска
высотного восхождения. Возрастающее
ограничение физической и умственной
работоспособности может сделать
невозможным восхождение, велика
опасность замерзания и, наконец, могут
возникнуть тромбозы, кровотечения, отеки
легких и мозга. Вероятность, что Месснер и
Хабелер вернутся в случае успеха с
тяжелым повреждением мозга и даже
поглупевшими, упоминалось часто; однако
опасность была незначительной. Нехватка
кислорода, вероятно к диффузному
повреждению мозга с последовательным
отмиранием многочисленных клеток
головного мозга. Соседние,
неиспользованные прежде клетки могут
однако взять на себя их функции. Так
например, в 1970 году у Месснера после его
тернистого пути на Нанга-Парбат в течение
нескольких недель была понижена
способность узнавать лица с тем, чтобы
потом полностью восстановиться.
Кроме того, история альпинизма
показывает, что ни один восходитель на
восьмитысячник не вернулся с вершины
поглупевшим, многие из этих людей сделали
позднее исключительно успешную карьеру.
Существенной основой успеха обоих
тирольцев явились их особые физические и
духовные качества, использование
определенной техники, которая покоится
на опыте других альпинистов и в
особенности – на своем большом личном
опыте, и, наконец, применение
современного, легкого снаряжения. По
конституции оба худощавые и жилистые.
Почти аскетичны. Клинически осмотры не
давали распознать ничего бросающегося в
глаза кроме медленного спокойного пульса.
Мы не знаем, располагают ли особенно
хорошо приспособленные к высоте
альпинисты возможно ещё неопределенным
или уже известными биохимическими
механизмами, имеющие отклонения от нормы
и обеспечивающими более лучшую
приспособленность к нехватке кислорода,
как у шерпов. У них она кажется врожденной.
В решающей степени на исход экспедиции
повлияли: мотивация, твердость и
интеллигентность, и особенно готовность
и способность вытерпеть боль и страдание.
В результате всех этих факторов стало
возможно отодвинуть границу предельно
допускаемой нагрузки и уничтожить барьер
нагрузки для измученной мускулатуры,
контролируемой нервной системой. Тактика,
примененная Месснером и Хабелером, ещё во
время восхождения на Хидден пик, и теперь
вновь на Эвересте: в течение нескольких
дней подняться из базового лагеря на
вершину и тотчас спуститься вниз; но
продолжительность их пребывания выше 7500
метров была короткой, как никогда. Это
вновь сократило масштабы «острого
высотного ухудшения» до минимально
возможного и тем самым сэкономило
резервы для удачного осуществления
предприятия, казавшегося многим до 8 мая
1973 года бесперспективным,
продемонстрировав затем элегантность
восхождения без вспомогательных средств
и приспособлений.
--------------------------------------------------------------------------------
1/ Освальд Ёльц – по прозвищу Бык любил
свою работу. Он работает врачом в
клинике, живет один, и если в перспективе
нет увлекательного путешествия,
начинает хандрить. Прим. ред.
|
