Терміном "гірська акліматизація" позначається сукупність специфічних фізіологічних пристосувань (адаптації), які виникають в процесі більш-менш тривалого безперервного перебування на висоті. Ці адаптації зменшують вплив зниженого тиску О2 вдихає повітрі (гіпоксії) на організм людини і підвищують його працездатність в цих специфічних умовах.
За тривалістю перебування на висоті розрізняють 4 ступеня акліматизації: 1) гостра - до 30 хв, 2) короткочасна - кілька тижнів, 3) тривала - кілька місяців, 4) постійна - постійне проживання на висоті.
Основні механізми адаптації до умов гипобарической гіпоксії включають:
- збільшення легеневої вентиляції і супроводжуючі її зміни в кислотно-лужній рівновазі в крові і-інших тканинах;
- посилення дифузійної здатності легень;
- підвищення вмісту еритроцитів і гемоглобіну в крові; зміни на тканинному рівні.
Фізіологічні показники під час максимальної аеробного роботи у високотренірованних людини після короткочасної акліматизації на різних висотах наведені в табл. 21.
Адаптаційна гіпервентиляція відзначається вже в перші кілька годин перебування на висоті. Протягом декількох днів відбувається подальше збільшення легеневої вентиляції при виконанні тієї ж навантаження. Після тижневого перебування на даній висоті підвищений рівень легеневої вентиляції стабілізується (рис. 72). Тривала акліматизація до умов гипобарической гіпоксії зменшує чутливість хеморецепторного механізму регуляції дихання: послаблюються рефлекторні впливу на дихальний центр і його реакція на гипоксический і Гипокапния-ний стимули.
Після повернення в рівнинні умови потрібно нескольш тижнів, щоб легенева вентиляція досягла нормального рівня.
Дифузійна здатність легенів змінюється в процесі гірської акліматизації вкрай повільно. Так, навіть після 6 місяців перебування на висоті 5800 м не виявляється помітних змін в дифузійної здатності легень. Разом з тим у постійних жителів і довгожителів великих висот вона помітно вище, ніж у жителів рівнини.
У людей, які тривалий час живуть на висоті, загальна поверхня легенів для дифузії газів може дещо збільшуватися, перш за все за рахунок збільшення площі альвеол і обсягу (поверхні) легеневих капілярів завдяки постійному їх розтягування - дилятации. Це веде до стоншення альвеолярно-капілярної мембрани, що сприяє дифузії через неї молекул О2. Уповільнення кровотоку через розширені легеневі капіляри також покращує умови для дифузії О2.
У постійних жителів високогірних районів все легеневі ємності (загальна, життєва, функціональна залишкова) і залишковий об'єм легенів збільшені в порівнянні з жителями рівнини.
Основні адаптаційні зміни в системі крові спрямовані на підвищення її кіслородтранспортних можливостей.
Акліматизація до висоти є, по суті, адаптацією до низької парциальному напрузі О2і СО2 в крові та інших тканинах. Висотна гіпервентиляція перешкоджає падіння парціального тиску О2 в альвеолярному повітрі і відповідно в артеріальній крові. Однак ступінь зменшення парціального напруги О2 в артеріальною крові, що спостерігається відразу після прибуття на висоту, залишається незмінною протягом кількох тижнів акліматизації. При короткочасному перебуванні на висоті разом з ростом легеневої вентиляції продовжує падати парціальний напруга СО2 в артеріальній крові. Однак в результаті тривалої висотної акліматизації воно підвищується, що виявляється як в умовах спокою, так і особливо під час м'язової роботи.
Кислотно-лужну рівновагу в крові та інших рідинах тіла за кілька днів перебування на висоті поступово відновлюється завдяки посиленій екскреції лугів (бікарбонатів) з крові через нирки та їх видалення з сечею. Посилена екскреція бікарбонатів з крові закінчується, коли її рН відновлюється до нормальних величин (близько 7,40). Зниження алкалоза веде до подальшого посилення легеневої вентиляції.
Зменшення вмісту буферних підстав (лужного резерву) в крові у людей, акліматизованих до великій висоті, має негативний ефект: знижується здатність протистояти ацидозу, який виникає при м'язовій роботі в зв'язку з утворенням і виділенням в кров метаболічних кислот (насамперед молочної кислоти); це може бути однією з причин зниження працездатності.
Концентрація лактату в артеріальній крові при виконанні стандартної субмаксимальной аеробного навантаження знижується у міру акліматизації до висоти. Максимальна для даної людини концентрація лактату в крові також трохи зменшується в процесі тривалої висотної акліматизації. Обсяг плазми крові протягом перших декількох днів перебування на висоті зменшений в порівнянні з обсягом на рівнині. Тому збільшений показник гематокриту і підвищена концентрація еритроцитів і гемоглобіну в крові. При цьому чим більше висота, тим сильніше втрати плазми (вище ступінь гемоконцентра-ції).
Так, після тижня перебування на висоті 2300 м обсяг плазми зменшений в середньому на 8%, на висоті 4300 м - на 16%. У першому випадку гематокрит збільшений на 4%, концентрація гемоглобіну - на 10%, а в другому відповідно на 6 і 20%. У альпіністів під час експедиції на Гімалаї обсяг плазми протягом декількох тижнів був на 29% нижче рівня в рівнинних умовах.
Початкове зменшення обсягу плазми є наслідком загальної дегідратації в результаті гіпервентиляції і посиленого потовиділення. Недостатнє споживання води в перші дні перебування в горах може посилювати дегідратацію. Оскільки в цей період немає почуття підвищеної спраги, приймати рідину слід навіть за відсутності суб'єктивної потреби в ній. В процесі подальшого перебування на висоті об'єм циркулюючої плазми відновлюється до вихідного ( "рівнинного") рівня. В умовах середньогір'я для цього потрібно кілька місяців.
За рахунок збільшення загальної кількості (маси) еритроцитів у акліматизуватися до висоти людини підвищений об'єм циркулюючої крові.
Гемоконцентрація, що відбувається на початку висотної акліматизації, і більш пізно наступає справжнє збільшення числа еритроцитів в циркулюючої крові призводять до підвищення гематокриту і в'язкості крові, що, в свою чергу, веде до підвищення периферичного судинного опору і тим самим впливає на гемодинаміку. Невеликі зміни вмісту еритроцитів (гематокриту) не роблять помітного впливу на в'язкість крові. Тільки зна-ве збільшення їх концентрації, яке спостерігається, наприклад, у жителів високогірних районів, може чинити певний негативний вплив на циркуляцію крові.
Таблиця 22. Показники крові в спокої у акліматизованих людей на різних висотах
ОЦК, мл / кг ваги тіла
Концентрацій гемоглобіну, г%.
Киснева ємність крові, про%
% Насичення крові О2,%
Збільшення числа еритроцитів і концентрації гемоглобіну відбувається в умовах середньогір'я дуже повільно. Воно тим більше, чим більше висота і триваліша перебування на ній. На дуже великій висоті концентрація гемоглобіну в крові наростає швидко і значно. У постійних жителів гір вона становить понад 20%. На кожні 300 м приросту висоти концентрація гемоглобіну в крові збільшується в середньому на 2,1% у чоловіків і на 1,8% у жінок.
Крива дисоціації оксигемоглобіну в процесі гірської акліматизації зміщується вправо, що полегшує постачання тканин киснем. Особливо це важливо для працюючих м'язів. Одним з механізмів такого зсуву може бути підвищення концентрації 2,3-ДФГ в еритроцитах, що спостерігається у людей, які постійно проживають в горах. Однак навіть після повної акліматизації на висоті постачання тканин киснем утруднено, особливо при напруженій м'язовій роботі, через зниженого парціального напруги О2 в артеріальною крові (табл. 23).
Таблиця. 23. Показники крові в спокої і при максимальній аеробного роботі на різних висотах (по Д. Фолкнеру, 1971)
Висота (м) і барометріч. тиск, мм рт. ст.
Концентрація гемоглобіну, т%
Парціальний тиск О2 в артеріальною крові, мм рт. ст
% Насичення артеріальної крові Ог,%
Спокій Макс. робота
Спокій Макс. робота
Спокій Макс. робота
Спокій Макс. робота