Респіраторно-гемодинамічні показники в осіб з різною чутливістю до гіпоксії в умовах високогір'я

У людини, що вперше прибуває в гірській місцевості, під впливом гіпоксії і кліматичних чинників розвивається ряд рефлекторно-гуморальних реакцій, направлених на збереження адек­ватного постачання тканин киснем. До таких реакцій мож­но віднести збільшення хвилинного об'єму дихання, зростання частоти серцебиття і хвилинного об'єму крові, об'єму циркулюючої крові і числа еритроцитів. Як «другий ешелон» оборони організму від низького Ро, виступають механізми біосинте­зу гемоглобінів, що володіють підвищеною спорідненістю до кисню, і синтезу ферментів, здатних здійснювати звільнення энер­гии при обмеженні постачання кисню або за рахунок анаеробних реакцій. Характер реактивності кожного конкретного організму, поза сумнівом, визначає генеральне направлення—стратегію адап­тації і міри вираження цих реакцій, тобто сумарну ефективність пристосувальних перебудов індивіда. Тому серед різних контингентів людей, що переміщаються в умовах високогір'я у зв'язку з виробничими, туристичними або спортивними цілями, завжди можна виділити групу осіб, які добре переносять кисневу недостатність і швидко пристосовуються до нових умов. Разом з цим завжди виявляються і особи, які виявляються чутливішими до того ж сте­пеню гіпоксії, гостро реагують на дефіцит кисню виникнення головних болів, нудотою, диспепсією, порушеннями дихання і кровообігу, тобто комплексом симптомів, відомих під на­звою «гірської» або «висотної» хвороби. Практика високогірних походів і сходжень свідчить про те, що в одних ознак гірської хвороби виникають вже на невеликих висотах, тоді як в інших — лише на висоті 4—5 тис. м [1, 48, 324].

Наш досвід високогірних експедицій показав, що в деяких осіб гірська хвороба не розвивається навіть при підйомі на 5—6 тис. м. Все це свідчить про необхідність аналізу механізмів відповідних реакцій осіб, що володіють різною реактивністю до гіпоксії.

Значний інтерес представляють дослідження змін показників зовнішнього дихання і гемодинаміки, що виникає, в практично здорових індивідуумів з різною чутливості до гіпоксії при переміщенні їх в умови високогір'я і зіставленні їх з кінцевими результатами адаптації, що характерезують здатність цих осіб пристосовуватися до дефіциту кисню. Природно, що ефективність пристосувальних реакцій організму може бути оцінена у людини лише в першому наближенні за загальними показниками працездатності в умовах зміненого газового середовища, тоді як чутливість до нестачі кисню за допомогою відповідних тестів може бути ви­явлена точніше.

Спостереження, проведені нами на 18 практично здорових піддослідних у віці від 25 до 40 років, що не проходили специаль­ного тренування, показали, що характер змін пневмограми, електрокардіограми, артеріального тиску і інших парамет­рів при різних функціональних пробах на рівні моря, на висотах 2,1 тис., 3,2тис., 3,8 тис. і 4,2 тис. м. н. в. м. в частини піддослідних істотно відрізняється. Навіть така відносно про­стая функціональна проба, як затримка дихання на вдиху (про­ба Штанге), в одних піддослідних викликала значні зміни частоти пульсу, тоді як в інших ці зміни були відсутні або були вельми слабо виражені.

Слід відразу обговорити, що тривалість довільної інспіраторної затримки дихання (ДЗ) залежить не лише від чутливості індивіда до нестачі кисню і надлишку вуглекислоти, але і від його вольових якостей, міри зацікавленості у високій оцінці з боку експериментатора і ряду дру­гих, що важко піддаються обліку чинників. Тому тривалість затримки дихання (до першого імперативного вдиху) визначається багатьма чинниками і не дає підстав для думки про індивиду­альної чутливості дихального центру даної особи. Для такої оцінки більш інформативна тривалість періоду часу від затримки дихання до першого мимовільного скорочення діафрагми, яке виразно реєструється на пневмограмі. В той же час проба з інспіраторною затримкою дихання дозволяє встановити чутливість серцево-судинної системи нестачі кисню, що має не менш важливе діагностичне значення.

Для оцінки функціональних відмінностей серцево-судинної си­стеми кожного випробовуваного ми використовували показники електро­графічної реєстрації сердечної діяльності і дихання під час проби Штанге і дозованого фізичного навантаження (20 присідань в 1 мін). Враховувалася також тривалість відновлюваного періоду до стабилізації частоти і глибини диха­ния. Відношення тривалості затримки дихання (ДЗ) до тривалості відновлення диха­ния (ДВ) служило допоміжним показником, що характе­ризує коефіцієнт відновлення.

Частоту пульсу підраховували по елект­рокардіограмі в 5-секундних інтервалах до, в час і після затримки дихання. Характер у відповідь реакцій обстежених нами піддослідних дозволив виділити дві ос­новні групи з реакціями, які різко відрізняють. До першої групи ми віднесли піддослідних з ла­бильной серцево-судинною системою, в яких затримка дихання при обстеженні на рівні моря викликала чітко виражені зміни ритму серцебиття — «реактивні» піддослідні. До другої групи були віднесені особи, частота пульсу в яких при затримці дихання аналогічної тривалості залишалася стабільною — «ареактивна» група. Виділення цих двох типів реакції є значною мірою штучним прийомом, оскільки вираженість змін частоти пульсу (ЧП) при затримці дихання має всі сте­пени градації — від максимальної позитивної до мінімальної і максимальної негативної (мал. 56), тобто відноситься до кількісних змін.

Як у першій, так і в другій групі піддослідних спостерігалися варіації у відповідь реакцій. Для «реактивних» осіб, число яких складало більше половини піддослідних (56%), виявилось, що в 2/3 з них під час апное відбувалося почастішання пульсу, міра якого варіювала від 143 до 164% вихідного рівня. В 1/3. піддослідних частота пульсу при затримці дихання, навпаки, зни­жувалась, що свідчить про своєрідність регулювання ЧП в цих осіб. Характерно, що при повторних обстеженнях на різних висотах в районі Пріельбрусья принциповий тип реагування для кожної особи залишався тим самим. В той же час амплітуда змін ЧП після ступінчастої акліматизації зростала.

Відсутність реакції частоти пульсу на затримку дихання об­наружено в 44% обстежених, виділених нами в другу «ареактивную» групу. У більшості цих піддослідних в процес­і обстеження в умовах високогір'я зберігається властивий ним тип реагування і не виявляється відхилень ЧП при затримці дихання. Проте у трьох чоловік після перебування в горах появи­лись зміни ЧП, хоча міра змін була незначною.

За результатами реакції на затримку дихання з певною долею вірогідності можна судити про характер регулювання в од­ній з ланок системи дихання, що повинне позначатися на постачанні 02 до тканин. Попереднє розділення всіх піддослідних на дві основні групи згодом дозволило нам диференціювати аналізувати зміни фізіологічних параметрів цих осіб в умовах високогір'я і функціональних навантажень.

Відомо, що зниження парціального тиску кисню у вдихуваному повітрі викликає гіпервентиляцію, направлену на збільшення хвилинного об'єму дихання і підвищення кількості кисню, що потрапляє в організм. Збільшення вентиляції' ліг ких відбувається, як правило, за рахунок зростання спочатку частоти, потім і глибини дихання. Співвідношення цих складових єдиної реакції гіпервентиляції може бути різним. У піддослідних обох груп виявлені деякі особливості регуляції внеш­него дихання.

У роботах, присвячених вивченню змін кровообігу при короткочасному впливі гіпоксії на людину, відмічено, що за відсутності емоційних дій як систола, так і діастола тиску залишаються практично незмінними або трохи підвищуються. Результати наших вимірів кро­вяного тиску в процесі ступінчастої акліматизації з пребуванням на кожній висоті впродовж 6—8 днів також показали, що помірна гіпоксія мало впливає на рівень кров'яного тиску в плечовій артерії у більшості піддослідних. В той же час в одного піддослідного другої групи спостерігалося різке по­вишение кров'яного тиску, який поєднувався з вираженими проявами гірської хвороби і зажадав спуску його з висоти 3,8 тис. м.

При загальній оцінці відмінностей в реакціях на перебування людини в умовах високогір'я звертає на себе увагу той факт, що в осіб першої групи у всіх випадках відхилення від вихідного уров­ня виявлялися значно меншими, ніж у піддослідних другої групи. На підставі цього можна вважати, що стабільність підтримки загального гомеостазу і показників різних функцій вище у піддослідних першої групи.

Порівняння характеру змін темпу відновлення після короткочасних дій (проба Штанге, дозоване фізичне навантаження) показало, що лабільність досліджених нами функціональних систем також вище у піддослідних першої групи. Вони швидше реагують і швидше ліквідовують наслідки зовнішньої дії.

Дослідження особливостей вегетативної регуляції, яка може мати провідне значення в спостережуваних відмінностях, проводи­лось нами шляхом реєстрації шкіряногальванічного рефлексу (ШГР) у вихідному стані, після прибуття в Терськол і двічі після спуску з Ельбрусу. Проведені виміри електропровідності шкіри при затримці дихання на вдиху. Аналіз отриманих даних показав, що у вихідному стані вольтамперна характеристика для піддослідних першої групи характеризується великими величи­нами питомого приросту струму і крутішим ходом вольт-ампер­ной кривої.

При переміщенні в умови високогір'я у піддослідних обох груп виявлено зниження крутості нахилу вольт-амперної кри­вой. Під час апное для піддослідних першої групи характерним було збільшення електропровідності шкіри, для піддослідних другої групи — тенденція зменшення електропровідності. Зміни електропровідності шкіри у піддослідних обох груп в про­цесі акліматизації були одноманітними. Таким чином, шкіряно-гальванічні реакції при довільній затримці дихання в осіб першої групи відрізнялися великим питомим приростом струму.