Вплив факторів зовнішнього середовища на організм

Навчальна мета:

• сформувати уяву про шкідливість ультрафіолетового та іонізуючого випромінювання й барофакторів,

• охарактеризувати їх фізичні параметри;

• розкрити механізми впливу цих факторів на людський організм;

• сформувати розуміння розмежування механізмів компенсації та механізмів пошкодження на прикладі розвитку гірської хвороби;

• ознайомитися з наслідками впливів, в т. ч. і віддаленими, даних факторів на організм людини, із способами уникнення їх пошкоджуючої дії.

Вплив гіпобарії на організм людини

Людина підпадає впливу зниженого барометричного тиску (гіпобарії) при схо-дженні в гори, підйомі на висоту в негерметичних літальних апаратах, а також у спеціальних барокамерах. Патологічні зміни, які виникають при цьому, зумовлені двома основними факторами - зниженням атмосферного тиску (декомпресією) та зменшенням парціального тиску кисню в повітрі, яке вдихається. Характер виникаючих при гіпобарії порушень і ступінь їх вираженості залежить від величини падіння барометричного тиску.

При зниженні барометричного тиску до 530 - 460 мм рт. ст., що відповідає висоті 3000 - 4000 м , відбувається розширення газів організму, які знаходяться у вільному стані, тобто не розчинені і не зв'язані з іншими сполуками, та відносне збільшення їх тиску у закритих чи напівзакритих порожнинах тіла (придаткові пазухи носа, лобні пазухи, порожнина середнього вуха, плевральна порожнина, шлунково-кишковий тракт). При цьому виникають больові відчуття, які особливо різко виражені у середньому та внутрішньому вусі.

На висоті 9000 м та більше у 10-15% випадків польотів в негерметичних кабінах (але з кисневими приладами) виникають симптоми декомпресії. Це пов'язано з переходом у газоподібний стан розчиненого в тканинах азоту і утворенням пухирців вільного газу. Пухирці азоту поступають у кровоплин і розносяться кров'ю у різні ділянки організму, викликаючи емболію судин та ішемію тканин. Особливо небезпечними є емболія коронарних судин і судин головного мозку. Фізичне навантаження, переохолодження, ожиріння можуть знизити опірність організму при гіпобарії.

На висоті 19000 м (47 мм рт. ст.) відбувається закипання рідких середовищ організму при температурі тіла і виникає так звана "тканинна емфізема", тобто вихід пухирців газу, розчинених у тканинах.

Гірська хвороба

Гірська хвороба викликається зниженням парціального тиску кисню у повітрі, що вдихається, при підйомі на висоту. Це пов'язано з поступовим зниженням атмосферного тиску при віддаленні від центру Землі, що веде до розрідження повітря. В результаті у людини, яка піднімається в гори, виникають гіпоксемія (зниження насичення крові киснем) та гіпоксія (кисневе голодування тканин).

У патогенезі гірської хвороби можна виділити дві стадії: компенсації та декомпенсації. Стадія компенсації: Розвивається на висоті 1000 - 4000 м.

Як відомо,при нормальному атмосферному тиску, що становить 760 мм рт. ст, у здорової людини в легеневих капілярах напруга кисню сягає 100 мм рт. ст. і гемоглобін еритроцитів насичується ним на 96 - 97%. Якщо тиск кисню знижується, то насичення ним гемоглобіну падає. При тиску кисню в крові 90 мм рт. ст. і менше утворюється лише 50% оксигемоглобіну.

По мірі сходження на висоту, насичення гемоглобіну киснем спочатку зменшується помалу, а потім все швидше та істотніше.

На недостатню кількість кисню в крові першою реагує кора головного мозку і у людини розвивається збудження, що проявляється станом ейфорії, тобто безпричинної веселості. Це пов'язано з тим, що найбільшу чутливість до дефіциту кисню має ЦНС. Причому, різні структури головного мозку по-різному реагують на гіпоксію: найчутливішою є кора, а потім чутливість нервових структур знижується у низхідному порядку: мозочок, довгастий мозок, спинний мозок. Після знекровлення головного мозку кіркові клітини великих півкуль гинуть через 5-6 хв, клітини спинного мозку можуть переносити 45-хвилине кисневе голодування.

Недостатність кисню та одночасне накопичення вугільної кислоти викликають рефлекторну стимуляцію дихального та судинно-рухового центрів тощо. Виникають задишка, тахікардія, незначно підвищується артеріальний тиск, збільшується кількість еритроцитів у периферійній крові (до 6-8 Т/л) внаслідок рефлекторного "викиду" їх з селезінки та інших органів - депо.

При тривалому перебуванні в горах (більше 4-5 днів) внаслідок посиленого вироблення нирками еритропоетину стимулюється еритропоез, що проявляється збільшенням у периферійній крові кількості ретикулоцитів та еритроцитів.

На висоті 4000-5000 м спостерігаються ознаки порушення кіркових процесів: люди стають дратівливими, виявляються приховані риси характеру. Ці порушення можуть проявитися ще тим, що змінюється почерк чи втрачаються навички писання.

Стадія декомпенсації (власне хвороба), розвивається на висоті 5000 м і біль-ше. У результаті гіпервентиляції втрачається СО₂, також його менше утворюється у тканинах, бо в умовах гіпоксії окислення вуглеводів та жирів не проходить до кінця.

Це зумовлює розвиток гіпокапнії та газового алкалозу, і, як наслідок, зниження збудливості дихального центру та інших центрів ЦНС. Ейфорія та збудження зміню- ються пригніченням, депресією. Розвиваються втома, сонливість, малорухомість. Спостерігається гальмування рефлексів. Дихання стає рідким, можуть з'являтися періоди апное, тобто розвивається дихання Чейна - Стокса та Біота. Прогресуючі гіпокапнія та алкалоз можуть викликати смерть від паралічу дихального центру.

Виникнення гірської хвороби залежить від висоти та особливостей місцевості (температура, повітря, вологість); від тренованості людей, які перебувають в умовах високогір'я, наявності надлишкової ваги, попереднього місця проживання, переохолодження, фізичного навантаження, супроводжуючих захворювань.