Высотная болезнь (высотная гипоксия) — болезненное состояние, связанное с кислородным голоданием вследствие понижения парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе, которое возникает высоко в горах, а также при полётах на летательных аппаратах, не оснащённых герметичной кабиной (например, парапланах, дельтапланах, воздушных шарах с негерметичной гондолой), начиная примерно с 2000 метров и выше над уровнем океанов.
Разновидностью высотной болезни является го́рная боле́знь, в возникновении которой наряду с недостатком кислородаиграют также роль такие усугубляющие факторы, как физическое утомление, охлаждение, обезвоживание организма, ультрафиолетовая радиация, тяжёлые погодные условия (например, частые ливни), резкие перепады температур в течение дня (от +30 °C днём до −20 °C ночью) и т. д. Но основным патологическим фактором горной болезни является гипоксия.
Человек способен адаптироваться к высотной гипоксии, спортсмены специально тренируют свою способность к адаптации для того, чтобы повысить спортивные достижения. Предельно возможными для длительной адаптации (часы — десятки часов) к гипоксии считаются высоты на уровне около 10000 метров. Более длительное пребывание человека на таких высотах без дыхательных кислородных приборов невозможно. Длительнее — вызывает смерть.
Высота, на которой развивается горная болезнь, варьируется вследствие влияния многочисленных факторов, как индивидуальных, так и климатических.
На развитие горной болезни влияют следующие индивидуальные факторы:
Следующие факторы провоцируют развитие горной болезни и снижают переносимость больших высот:
Следующие климатические факторы способствуют развитию и более быстрому прогрессированию горной болезни.
Сочетание вышеперечисленных факторов приводит к тому, что высота развития горной болезни для разных людей и в разных условиях бывает очень разной. Некоторые начинают страдать от кислородной недостаточности уже на высоте 2000 м, другие же не чувствуют её эффекта даже на 4000 м.
Большинство здоровых неакклиматизированных жителей равнин начинают ощущать действие высоты в районе 2500-3000 м, а при напряжённой физической работе и на меньших высотах. На высоте около 4000 м даже у абсолютно здоровых людей появляется лёгкое недомогание, а острая горная болезнь регистрируется у 15-20 % участников восхождения. На высотах 6500-7000 м полная акклиматизация, по всей видимости, невозможна вовсе, в связи с чем участники экспедиций на горы-восьмитысячники отмечают многочисленные функциональные расстройства и прогрессирующие признаки горной болезни. В высотном альпинизме существует термин «летальная зона» или, иначе, «зона смерти». Ввел его руководитель швейцарской экспедиции 1952 г. на Эверест Э. Висс-Дюнан, высказавший мнение, что существуют границы, пребывание выше которых для альпинистов гибельно. На высотах более 8000 м человек может находиться за счёт внутренних резервов не более 2-3 дней, постепенно теряя сопротивляемость к действию высоты. Правда, опыт последних гималайских экспедиций, во время которых многие участники после удачной ступенчатой акклиматизации не использовали кислородные аппараты, несколько расширяет наши представления о пределах адаптации к кислородной недостаточности.
Высота начала проявления горной болезни зависит от климата и влажности воздуха в горах влажного морского климата:
в горах сухого континентального климата:
Человеческое тело функционирует лучше всего на высоте уровня моря, где атмосферное давление равно 101,325 кПа или 1013,25 мбар (то есть равно 1 атм). Концентрация кислорода (O2) в воздухе на уровне моря составляет 20,9 % при парциальном давлении O2 (PO2) 21,2 кПа. У здоровых людей при этом происходит насыщение гемоглобина кислородом, который связывается с красными кровяными тельцами. После того как человек поднимается на высоту около 2100 метров над уровнем моря, насыщенность организма оксигемоглобином (белком гемоглобина, связанным с кислородом) начинает падать.
Атмосферное давление убывает экспоненциально с увеличением высоты, в то время как доля O2 остаётся неизменной примерно до высоты 100 км, из-за чего PO2 также убывает экспоненциально вместе с увеличением высоты. На высоте базового лагеря на горе Эверест — 5000 м над уровнем моря — давление PO2 составляет примерно половину от давления PO2 на уровне моря и только треть — на вершине Эвереста, на высоте 8,848 м. Когда PO2 падает, человеческое тело отвечает приспособительными реакциями — высотной акклиматизацией.
Приспособительные реакции, направлены, с одной стороны, на сохранение нормального кислородного снабжения органов и тканей, а с другой — на более экономное расходование энергии и жизнедеятельность в условиях кислородного голодания. К таким компенсаторным реакциям относятся:
Происходят также реакции на тканевом уровне:
При подъёме на высоты до 2000-4000 м кислородная недостаточность у здоровых людей компенсируется без какого-либо (по крайней мере видимого) вреда здоровью.
В результате гипервентиляции легких в крови снижается содержание углекислого газа, в результате чего развивается дыхательный алкалоз (плазма крови и жидкости организма приобретают щелочную реакцию). Вследствие «вымывания» CO2 нарушается регуляция дыхания, так как избыток углекислого газа в крови возбуждает дыхательный центр. Это ведёт к нарушениям дыхания, из-за подавления активности дыхательной нервной подсистемы организма при низких концентрациях СО2. Пока человек бодрствует, его сознание подаёт сигналы на вдох. Во сне, когда контроль сознания ослабевает, возникает явление, называемое периодическим дыханием или дыханием Чейна-Стокса: на несколько секунд (до 10-15) дыхание останавливается, после чего возобновляется, вначале с удвоенной силой. Первое событие связано с реакцией мозга на недостаток СО2, второе — с реакцией на критически низкий уровень О2. Практически это выглядит так, что человек просыпается, потому что задыхается, альпинисты отмечают это ощущение как крайне неприятное.
Однако, отдышавшись, человек приходит в себя и может дальше спокойно спать. Несмотря на неприятные ощущения это нормальная реакция организма на высоту, и этот симптом самостоятельно не является признаком горной болезни.
При дальнейшем подъёме гипоксия нарастает, так как компенсаторные функции организма уже не обеспечивают достаточной компенсации. Недостаток кислорода в окружающем воздухе ведёт к уменьшению парциального давления кислорода в лёгких и к снижению насыщения артериальной крови кислородом, вследствие чего возникают отёк лёгких и головного мозга.
Существует точка зрения, что в основе клинических проявлений острой горной болезни лежит нарастающий отёк головного мозга.
У человека наиболее чувствительными и уязвимыми к гипоксии являются ткани головного мозга и ткань лёгочной альвеолы, так как последние получают кислород непосредственно из воздуха. Именно недостаточное снабжение этих тканей кислородом и является причиной развития в них отёчных процессов.
Основные источники отёка лёгких и головного мозга:
К гипоксическому механизму присоединяются другие механизмы:
Поэтому при низких температурах отёк лёгких или головного мозга возникает более быстро — на больших высотах и при большом морозе этот период может составлять всего 8-12 часов вместо обычных 24 часов.
Отёк мозга — это избыточное накопление воды в тканях мозга, а источником воды является главным образом кровь, протекающая по микрососудам и мозговым капиллярам.
Отёк лёгких — это накопление светлой плазмы крови в тканях лёгких, а затем — и в просветах альвеол: при вдохе заполняющая просветы плазма вспенивается, резко снижая полезный объём лёгких.
Как правило, отёк мозга и отёк лёгких развиваются ночью (пик кризиса чаще всего наступает в 4 часа утра), что обусловлено:
Из чего следует сделать вывод, что:
Причина смерти при отёке мозга — сдавливание набухшей коры головного мозга сводом черепа, вклинивание мозжечка в ствол спинного мозга. Причина смерти при отёке лёгких — массивное пенообразование, вызывающее асфиксию дыхательных путей.
Причина скоротечности летального исхода в том, что они развиваются по принципу порочного круга, когда последующие этапы усугубляют исходную причину, а исходная причина — усугубляет следствие (например сдавление вен головного мозга приводит к более сильному отёку и наоборот).
На высоте значительно изменяется аппетит, уменьшается всасывание воды и питательных веществ, выделение желудочного сока, что приводит к нарушению процессов пищеварения и усвоения пищи, особенно жиров. В результате человек резко теряет вес (до 15-22 кг за 6-7 недель на высоте 6000 м). На высоте человек может ощутить мнимое чувство полноты желудка, распирание в подложечной области, тошноту, поносы, не поддающиеся медикаментозному лечению.
На высотах порядка 4500 м нормальная острота зрения возможна только при яркости в 2,5 раза больше обычной для равнинных условий. На этих высотах происходит сужение периферического поля зрения и заметное «затуманивание» зрения в целом. На больших высотах снижается также точность фиксации взгляда и правильность определения расстояния. Даже в условиях среднегорья зрение ночью слабеет, а срок адаптации к темноте удлиняется.
Выделение воды из организма, как известно, осуществляется в основном почками (1,5 л воды в сутки), кожей (1 л), лёгкими (около 0,4 л) и кишечником (0,2-0,3 л), всего около 3 л воды в сутки. При усиленной мышечной деятельности, особенно в условиях жары, резко возрастает выделение воды через кожу (иногда до 4-5 л). Напряжённая мышечная работа, совершаемая в условиях высокогорья, из-за недостатка кислорода и сухости воздуха резко усиливает лёгочную вентиляцию и тем самым увеличивает также количество воды, выделяемой через лёгкие. Всё это приводит к тому, что общая потеря воды у участников сложных высокогорных путешествий может достигнуть 7-10 л в сутки.
Болевая чувствительность по мере нарастания гипоксии снижается вплоть до полной её потери.
Многие альпинисты рассказывают о влиянии высоты на психику человека. Например, экспедиционный врач указывает на психически устойчивого на равнине альпиниста, на высоте раскусывающего стекло. Райнхольд Месснер (высота 8200 м, бескислородное одиночное восхождение на Эверест в 1980 году) сообщал об усиливающемся ощущении наличия невидимого спутника, вплоть до того, что делился с ним пищей. Участник первого советского восхождения на Эверест Михаил Туркевич сообщал о том, что Эдуард Мысловский во время спуска отказывался дальше идти, после того как у него кончился кислород, сообщив, что ему хорошо и он хочет остаться в горах.
Острая форма горной болезни возникает при быстром перемещении (в течение нескольких часов) неакклиматизированных людей в высокогорье, обычно на высоту более 3500 м. Клинические симптомы её развиваются стремительно. При подострой форме горной болезни они развиваются не так быстро и сохраняются дольше (до 10 дней). Клинические проявления обеих форм горной болезни в общем совпадают.
Симптомы лёгкой степени горной болезни появляются в течение 6-12 часов (а иногда и раньше) после подъёма на новую высоту. На большей высоте её симптомы обнаруживаются раньше. У многих они проявляются вначале в ухудшении самочувствия, некоторой вялости. Новичок ощущает первое время в горах недомогание, учащённое сердцебиение, лёгкое головокружение, небольшую одышку при физических нагрузках, сонливость и вместе с тем плохо засыпает. Через 3-4 дня эти явления, если не подниматься выше, как правило исчезают. Чётких объективных клинико-неврологических симптомов этой формы горной болезни не существует.
Все вышеперечисленные симптомы не являются специфическими и могут быть следствием многих других заболеваний. Тем не менее считается правильным предполагать острую горную болезнь, если у неакклиматизированного человека, поднявшегося на высоту более 2500 м, начинает болеть голова и появляется ещё хотя бы один из вышеперечисленных симптомов. Если вышеописанные симптомы появляются после 36 часов хорошего состояния, то надо исключить наличие другого заболевания.
На высотах 2500-3500 м у некоторых людей могут наблюдаться признаки эйфории: приподнятое настроение, излишняя жестикуляция и говорливость, ускоренный темп речи, беспричинное веселье и смех, беззаботное, легковесное отношение к окружающей обстановке. В дальнейшем эйфорическое состояние сменяется упадком настроения, апатией, меланхоличностью, притупляется интерес к окружающему.
На высотах 4000-5000 м ухудшается самочувствие. Развивается умеренная и даже сильная головная боль. Сон делается беспокойным, тревожным, с неприятными сновидениями, некоторые засыпают с трудом и часто просыпаются от чувства удушья (периодическое дыхание). При физических усилиях сразу учащаются дыхание и сердцебиение, появляется головокружение. Аппетит понижается, возникает тошнота, которая бывает интенсивной и может перейти в рвоту. Изменяется вкус: хочется преимущественно кислой, острой или солёной пищи (что отчасти объясняется обезвоживанием и нарушением водно-солевого баланса). Сухость в горле вызывает жажду. Возможны кровотечения из носа.
На высотах 5000-7000 м и выше самочувствие редко бывает хорошим, чаще оно неудовлетворительное. Ощущается общая слабость, усталость, тяжесть во всем теле. Не прекращается умеренная, а подчас и сильная боль в висках, лобной, затылочной части головы. При резких движениях и наклонах или после работы возникает головокружение. Человек засыпает с большим трудом, часто пробуждается, некоторые мучаются от бессонницы. Заболевший горной болезнью не способен длительно выполнять физическую нагрузку из-за одышки («дыхание загнанной собаки») и сердцебиения, работоспособность падает, например на высоте 8000 м остаётся 15-16 % работоспособности от произведённой на высоте уровня моря.
Сухость в горле нарастает, всё время хочется пить. Язык обложен. Многих беспокоит сухой кашель. Аппетит, как правило, понижен или отсутствует. Число случаев тошноты и рвоты при приёме пищи увеличивается. Часто отмечаются боли в области живота и желудочно-кишечные расстройства, вздутие живота. Ритм дыхания во время ночного сна нарушается (дыхание Чейна-Стокса). Кожные покровы лица, особенно губ, приобретают бледный, чаще синюшный, оттенок в результате недостаточного насыщения кислородом артериальной крови, которая теряет свой алый цвет. Температура тела повышается на 1-2 °C, возникает озноб. Учащаются случаи кровотечений из носа, рта, лёгких (кровохарканье), иногда желудочные.
При определённых условиях, начиная с 4000 м могут возникнуть опасные формы горной болезни, обусловленные срывом адаптационных механизмов и развитием более серьёзных патологий: отёк лёгких и отёк головного мозга.
На фоне тяжёлых форм острой горной болезни, а иногда внезапно, могут развиться застойные явления крови в малом круге кровообращения и отёк лёгких, а также острая сердечная недостаточность.
Симптомы высокогорного отёка легких, как правило, появляются на 2-3 день пребывания на большой высоте. Из капилляров лёгких выходит жидкость, которая, попадая в просвет альвеол, мешает газообмену, в результате гипоксия усиливается и заболевание прогрессирует. Если не принять меры, от первого появления симптомов до смерти от удушья могут пройти считанные часы. Его развитию способствуют перенесённые ранее заболевания органов дыхания и кровообращения, хроническая или острая инфекция дыхательных путей (например ангина, бронхит, пневмония, хронические гнойные стоматологические заболевания), чрезмерные физические нагрузки, выполняемые до наступления устойчивой адаптации.
Высотный отёк лёгких из всех специфических для гор заболеваний является наиболее частой причиной смерти. На высоте 2700 м частота высокогорного отёка лёгких составляет 0,0001 % и увеличивается до 2 % на 4000 м.
В развитии высокогорного отёка лёгких различают 3 стадии:
Протекает на фоне симптомов тяжёлой степени острой горной болезни:
Для отёка лёгких также характерны следующие специфические симптомы:
Обычно через 8-12 ч после первых симптомов наступает вторая стадия отёка легких:
Развивается ещё через 6-8 ч и за 4-8 ч до летального исхода:
Без надлежащего лечения происходит падение давления, коллапс, кома, остановка сердца.
Высотный отёк мозга можно рассматривать как крайнее проявление острой горной болезни. Из капилляров головного мозга выходит жидкость, он увеличивается в объёме. При этом ткани мозжечка вклиниваются в ствол спинного мозга, происходит разрушение находящихся в нём жизненно важных центров и наступает смерть.
Участник одной из экспедиций на Эверест Дейл Круз описывает свои ощущения при отёке мозга:
Было ощущение, как будто я очень пьян. Я не мог идти не спотыкаясь и совершенно потерял способность думать и говорить. У меня в голове было несколько слов, но я никак не мог сообразить, как мне их произнести.
Различают три стадии отёка головного мозга:
Из-за изменений в головном мозге появляются специфические симптомы:
Обычно наступает через 8-12 ч после появления первых симптомов:
Наступает через ещё 6-8 и за 4-8 ч до летального исхода:
В конце третьей стадии происходит потеря сознания, остановка дыхания и сердечной деятельности.
Острейшая форма горной болезни — гипоксическое удушье- иногда наступает сразу же после доставки людей на большие высоты вертолётом, самолётом, автотранспортом или при быстром восхождении.
Внезапно возникают ощущение пустоты при вдохе, жгучая боль во всем теле, рябь в глазах или потемнение, прострация, появляется страх смерти, потеря сознания (например, при разгерметизации кабины самолёта пилот теряет сознание через 2 минуты). Однако при быстром спуске и оказании необходимой медицинской помощи все явления быстро проходят.
Хроническая горная болезнь была описана в 1829 г. известным перуанским ученым Карлосом Монхе, поэтому она называется ещё болезнью Монхе. Хроническая горная болезнь встречается значительно реже, ею заболевает небольшая часть горцев, проживающих на высотах свыше 3500-4000 м.
Для неё характерно снижение физической и умственной работоспособности, причём преобладают изменения со стороны центральной нервной системы. Из-за нарастания гипоксемии (понижение содержания кислорода в крови) происходит увеличение объёма циркулирующей крови, её объёма в легких, отмечается увеличение размеров правой половины сердца, печени. Грудная клетка приобретает бочкообразную форму, часто можно наблюдать утолщение пальцев рук («барабанные палочки»), выраженный цианоз. Больные хронической горной болезнью нередко жалуются на кашель, кровохарканье, одышку, боль в правом подреберье, возникают кровотечения в пищевом канале. Важным диагностическим признаком болезни Монхе является почти полное её исчезновение после спуска в равнинную местность. При выраженных проявлениях хронической горной болезни применяются такие же меры и лечебные препараты, как и при острой горной болезни.
Три «золотых правила» профилактики горной болезни:
Основа профилактики острой горной болезни — это проведение активной ступенчатой акклиматизации. Немаловажное значение имеют также и рациональный отбор людей, их физическая и психологическая подготовка, наличие предыдущего высотного опыта, фармакологическая профилактика.
Основные принципы акклиматизации:
Для профилактики острой горной болезни обычно используются те же лекарственные препараты, что и для лечения. При поднятии на высоту более 3000 м можно рекомендовать следующие препараты (в скобках указаны рекомендуемые суточные дозы):
Витамины, микроэлементы и аминокислоты:
Из пищевых веществ значительно увеличивают устойчивость к гипоксии углеводы, так что на высоте для предупреждения горной болезни надо больше применять глюкозы, сахара и других легкоусваиваемых углеводов, но не более 300-400 г в сутки. Из напитков можно рекомендовать консервированный апельсиновый сок, тёплый раствор лимонного сока в порошке, чай из ромашки. На высоте не следует употреблять чрезмерно крепкий чай. Он возбуждает нервную систему и тем самым способствует развитию бессонницы.
Кока в виде чая и листьев для жевания, вопреки распространённому предубеждению, содержит очень мало кокаина и в умеренном количестве способствует акклиматизации. Поэтому, находясь в Андах, не пренебрегайте советами гидов, предлагающих её употребление.
Профилактическая эффективность следующих препаратов не доказана:
Следующие препараты неэффективны для профилактики горной болезни: спиронолактон, фуросемид, кодеин.
Алкоголь на высоте более 3000 м даже в небольших дозах уменьшает частоту дыхания и усиливает гипоксию, поэтому употребление спиртных напитков в высокогорной зоне должно быть запрещено.
Необходимо подчеркнуть, что лёгкая степень горной болезни, несмотря на неприятные ощущения, обычно лишь состояние, физически ограничивающее человека безо всяких затяжных последствий. Основы лечения лёгких проявлений горной болезни:
При благоприятном стечении обстоятельств симптомы обычно проходят после 2-4 дней.
При стационарных условиях, когда сохранение сознания не играет роли, следует применить морфин, он снижает давление в лёгочной артерии.
Важно: надо знать, что никакие медикаментозные манипуляции не должны служить отсрочкой для спуска вниз.
Отёк лёгких очень быстро может развиться на фоне воспалительных заболеваний дыхательных путей (ангины, пневмонии), поэтому при появлении их признаков человека необходимо спускать вниз, одновременно оказывая симптоматическую медикаментозную помощь.
Лекарства при отёке головного мозга играют скорее вспомогательную роль, но, тем не менее, и ими не стоит пренебрегать. Для уменьшения симптомов и облегчения эвакуации применяют дексаметазон (вначале 8 мг, затем по 4 мг каждые 6 часов внутрь или парентерально).
Не следует применять при отёке головного мозга как сосудорасширяющие (нитроглицерин, нифедипин, трентал), так и повышающие давление (кофеин, адреналин) препараты: всякое повышение давления либо расширение сосудов будет усиливать отёк мозга. Теперь также не рекомендуют использовать мочегонные препараты.
Исчезновение симптомов происходит не сразу после спуска, и больной должен быть передан под наблюдение медицинских работников.