Влияние высоты на организм человека. Как на человека влияет высота

Необходимы дополнения...

Из курса физики хорошо известно, что с повышением высоты над уровнем моря атмосферное давление падает. Если до высоты 500 метров никаких значительных изменений этого показателя не наблюдается, то при достижении 5000 метров атмосферное давление уменьшается почти вдвое. С уменьшением атмосферного давления падает и парциальное давление кислорода в воздушной смеси, что моментально сказывается на работоспособности человеческого организма. Механизм этого воздействия объясняется тем, что насыщение крови кислородом и его доставка к тканям и органам осуществляется за счёт разности парциального давления в крови и альвеолах лёгких, а на высоте эта разница уменьшается.

До высоты в 3500 - 4000 метров организм сам компенсирует нехватку кислорода, поступающего в лёгкие, за счёт учащения дыхания и увеличения объёма вдыхаемого воздуха (глубина дыхания). Дальнейший набор высоты, для полной компенсации негативного воздействия, требует использования лекарственных средств и кислородного оборудования (кислородный баллон).

Кислород необходим всем органам и тканям человеческого тела при обмене веществ. Его расход прямо пропорционален активности организма. Нехватка кислорода в организме может привести к развитию горной болезни, которая в предельном случае - отёке мозга или лёгких - может привести к смерти. Горная болезнь проявляется в таких симптомах, как: головная боль, отдышка, учащённое дыхание, у некоторых болезненные ощущения в мышцах и суставах, снижается аппетит, беспокойный сон и т. д.

Переносимость высоты очень индивидуальный показатель, определяемый особенностями обменных процессов организма и тренированностью.

Большую роль в борьбе с негативным влиянием высоты играет акклиматизация , в процессе которой организм учится бороться с недостатком кислорода.

• Первой реакцией организма на понижение давления является учащение пульса, повышение кровяного давления и гипервентиляция лёгких, наступает расширение капилляров в тканях. В кровообращение включается резервная кровь из селезёнки и печени (7 - 14 дней).

• Вторая фаза акклиматизации заключается в повышение количества производимых костным мозгом эритроцитов практически вдвое (от 4,5 до 8,0 млн. эритроцитов в мм3 крови), что приводит к лучшей переносимости высоты.

Благотворное влияние на высоте оказывает употребление витаминов, особенно витамина С.

2. Рототаев П. С. Р79 Покоренные гиганты. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., “Мысль”, 1975. 283 с. с карт.; 16 л. ил.

Для начала, давайте вспомним курс физики средней школы, где объясняется, почему и как изменяется атмосферное давление в зависимости от высоты. Чем выше расположена местность над уровнем моря, тем ниже там давление. Объяснить это очень просто: атмосферное давление указывает на силу, с которой давит столб воздуха на все, что находится на поверхности Земли. Естественно, что чем выше ты поднимешься, тем меньше будет высота воздушного столба, его масса и оказываемое давление.

Кроме того, на высоте воздух разрежен, в нем содержится гораздо меньшее количество газовых молекул, что тоже моментально сказывается на массе. И не нужно забывать, что с увеличением высоты воздух очищается от токсичных примесей, выхлопных газов и прочих «прелестей», в результате чего его плотность уменьшается, а показатели атмосферного давления падают.

Исследования показали, что зависимость атмосферного давления от высоты отличается следующим: повышение на десять метров вызывает снижение параметра на одну единицу. До тех пор, пока высота местности не превышает пятисот метров над уровнем моря, изменения показателей давления воздушного столба практически не ощущаются, но если подняться на пять километров, значения будут вдвое меньше оптимальных. Сила оказываемого воздухом давления также зависит от температуры, которая очень понижается при подъеме на большую высоту.

Для уровня АД и общего состояния человеческого организма очень важна величина не только атмосферного, но и парциального давления, которое зависит от концентрации в воздухе кислорода. Пропорционально уменьшению значений давления воздуха понижается и парциальное давление кислорода, что приводит к недостаточному снабжению этим необходимым элементом клеток и тканей организма и развитию гипоксии. Это объясняется тем, что диффузия кислорода в кровь и последующая транспортировка его к внутренним органам происходит благодаря разнице значений парциального давления крови и легочных альвеол, а при подъеме на большую высоту разница этих показаний становится существенно меньше.

Как высота влияет на самочувствие человека

Основным негативным фактором, воздействующим на высоте на организм человека, является недостаток кислорода. Именно в результате гипоксии развиваются острые нарушения состояния сердца и кровеносных сосудов, повышение АД, пищеварительные расстройства и ряд других патологий.

Гипертоникам и людям, склонным к скачкам давления, не стоит подниматься высоко в горы и желательно не совершать многочасовые перелеты. О профессиональных занятиях альпинизмом и горном туризме им тоже придется позабыть.

Выраженность происходящих в организме изменений позволила выделить несколько зон высоты:

• До полутора – двух километров над уровнем моря - относительно безопасная зона, в которой не наблюдается особых изменений в работе организма и состоянии жизненно важных систем. Ухудшение самочувствия, понижение активности и выносливости наблюдается очень редко.
• От двух до четырех километров - организм пытается своими силами справиться с дефицитом кислорода, благодаря учащению дыхания и совершению глубоких вдохов. Тяжелую физическую работу, которая требует потребления большого объема кислорода, выполнять тяжело, но легкая нагрузка хорошо переносится в течение нескольких часов.
• От четырех до пяти с половиной километров - самочувствие заметно ухудшается, выполнение физической работы затруднено. Появляются психоэмоциональные расстройства в виде приподнятости настроения, эйфории, неадекватных поступков. При длительном нахождении на такой высоте возникают головные боли, ощущение тяжести в голове, проблемы с концентрацией внимания, вялость.
• От пяти с половиной до восьми километров - заниматься физической работой невозможно, состояние резко ухудшается, высок процент потери сознания.
• Выше восьми километров - на такой высоте человек способен сохранять сознание в течение максимум нескольких минут, после чего следует глубокий обморок и смерть.

Для протекания в организме обменных процессов необходим кислород, дефицит которого на высоте приводит к развитию горной болезни. Основными симптомами расстройства являются:

• Головная боль.
• Учащение дыхания, одышка, нехватка воздуха.
• Носовое кровотечение.
• Тошнота, приступы рвоты.
• Суставные и мышечные боли.
• Нарушения сна.
• Психоэмоциональные нарушения.

На большой высоте организм начинает испытывать недостаток кислорода, в результате чего нарушается работа сердца и сосудов, повышается артериальное и внутричерепное давление, выходят из строя жизненно важные внутренние органы. Чтобы успешно побороть гипоксию нужно включить в рацион питания орехи, бананы, шоколад, крупы, фруктовые соки.

Влияние высоты на уровень АД

При подъеме на большую высоту и разреженный воздух вызывают учащение частоты сердечных сокращений, повышение показателей кровяного давления. Однако при дальнейшем увеличении высоты уровень АД начинает снижаться. Уменьшение содержания в воздухе кислорода до критических значений вызывает угнетение сердечной деятельности, заметное понижение давления в артериях, тогда как в венозных сосудах показатели возрастают. Как следствие у человека возникают аритмия, цианоз.

Не так давно группа итальянских исследователей решила впервые подробно изучить, как влияет высота на уровень АД. Для проведения исследований была организована экспедиция на Эверест, в ходе которой каждые двадцать минут определялись показатели давления участников. Во время похода подтвердилось повышение АД при восхождении: результаты показали, что систолическое значение возросло на пятнадцать, а диастолическое на десять единиц. При этом было отмечено, что максимальные значения АД определялись в ночное время суток. Также изучалось действие гипотензивных препаратов на разной высоте. Выяснилось, что исследуемый препарат эффективно помогал на высоте до трех с половиной километров, а при подъеме выше пяти с половиной стал абсолютно бесполезен.

Высота над уровнем моря… Этот термин, пожалуй, известен каждому школьнику. Мы достаточно часто встречаем его в газетах, на сайтах, в научно-популярных журналах, а также при просмотре документальных фильмов.

Теперь же попробуем дать ему более точное определение.

Раздел 1. Высота над уровнем моря. Общая информация

Под этим термином следует понимать абсолютную высоту или же абсолютную отметку, т. е. такую координату в которая показывает, на какой высоте по отношению к уровню моря находится тот или иной объект.

Двумя другими показателями географического месторасположения предмета являются долгота и широта.

Вот, к примеру, Москва. Высота над уровнем моря этого города весьма различна: максимальная составляет 255 м (недалеко от ст. м. «Теплый стан»), а минимальная - 114,2 м - находится вблизи Бесединских мостов, именно там, где река Москва покидает город.

Вообще же, если оперировать чисто физическими измерениями, то высота над уровнем моря является ничем иным как расстоянием по вертикали от, собственно, самого отдельно взятого предмета до среднего уровня морской поверхности, которая не должна быть нарушена ни приливами, ни волнениями.

Данная величина бывает как положительной, так и отрицательной. Ну, тут все относительно просто: то, что находится выше моря, приобретает знак «плюс», а ниже, соответственно, «минус».

Кстати, нельзя не отметить тот факт, что при увеличении ее значения наблюдается снижение атмосферного давления.

Если говорить о нашей стране, то самой высокой точкой суши в РФ по праву считается 5642-метровый Эльбрус, а вот самой низкой можно назвать с абсолютной высотой около 28 м.

Раздел 2. Высота над уровнем моря. Самое высокое место на планете

Ну, конечно же, это Эверест - хорошо известная гора, расположенная в центральной части горной системы Гималаи, как раз на границе двух южноазиатских государств, Непала и Тибета.

На сегодняшний день его высота составляет 8848 метров. Слова «на сегодняшний день» не случайны. По мнению ученых, земная поверхность все еще продолжает формироваться, поэтому и этот пик, хотя это и незаметно, растет с каждым годом.

Если углубиться в историю, то практически сразу же можно обнаружить информацию о том, что первыми отважными покорителями Джомолунгмы были (Новая Зеландия) и Тензинг Норгей (Непал). Свое на самом деле героическое восхождение они совершили 28 мая 1953 года. С тех пор Эверест стал своеобразной Меккой для сотен и тысяч скалолазов, альпинистов и других смелых искателей приключений.

Раздел 3. Высота над уровнем моря. Самое низкое место на планете

В этом случае все немного сложнее. Дело в том, что таких точек на Земле сразу две: одна из них - побережье Мертвого моря - расположена на суше, а вторая носит название и находится глубоко под толщей воды Тихого океана.

Остановимся на каждой из них более подробно.

Итак, Мертвое море, как известно, можно обнаружить на границе трех стран: Израиля, Палестины и Иордании. Оно является не только самым соленым водоемом на планете, но самым низким участком суши.

Сейчас уровень воды в нем составляет 427 метров, но и это еще не предел, т. к. ежегодно он, по мнению специалистов, падает в среднем на 1 метр.

Высота над уровнем моря… Москва, как было упомянуто выше, располагается в пределах от 114 до 255 м. Для нас это, в принципе, норма. Если учесть, что столицу РФ вряд ли можно назвать очень холмистой, то эту разницу почувствовать почти невозможно.

А теперь давайте возьмем в руки глобус или физическую карту земной поверхности: где-то глубоко-глубоко в Тихом океане, недалеко от можно рассмотреть пометку с надписью Так вот, он уходит под воду на глубину чуть больше 11 км.

Когда идет речь о просмотре Google карт, иногда упоминается режим "карта/рельеф", в котором неровности суши выделяются изменением цветовых тонов. В этом режиме карты, четко различаются долины и горные хребты, с нанесенными уровнями высоты. Но если нужно определить по рисунку на карте высоту в определенной точке, или высоту над уровнем моря в долине - сделать это достаточно сложно.

Поэтому воспользуемся вспомогательной программой для , которая определяет не только географические координаты (долготу и широту), но и высоту над уровнем моря. Эту карту можно переключить в режим "рельеф", найти нужную вершину и определить ее высоту.

С помощью этой онлайн - программы можно не только определять высоту горных вершин. Если раньше вы никогда не интересовались, на какой высоте над уровнем моря находится местность, в которой вы живете, тогда вы будете удивлены результатами своих измерений на карте.

Как и Google карта программа Google Земля также умеет определять высоту местности над уровнем моря. В этой программе определение высоты происходит динамически для координат находящихся под указателем мыши.

Для информации. Определять высоту над уровнем моря можно с помощью барометра-анероида, который покажет 760 миллиметров ртутного столба на нулевой высоте при температуре 15 °C. На высоте в 500 метров над уровнем моря барометр будет показывать 720 мм, 1000 метров - 670 мм рт ст и так дальше. С повышением высоты над уровнем моря падает атмосферное давление (the atmospheric pressure) примерно на 8 мм рт. ст. на каждые 100 метров подъема. И чем больше высота, тем меньше атмосферное давление и концентрация кислорода в воздухе. К примеру, на высоте 3500 м. атмосферное давление в 1,5 раза меньше, чем на нулевой высоте, соответственно и меньше насыщенность воздуха кислородом.

Для некоторых людей высота в 800 метров уже отражается на самочувствии. Поэтому планируя по карте со спутника маршрут путешествия, необходимо обращать внимание и на высоту местности. С другой стороны, есть множество высокогорных курортов, расположенных выше, чем 1500 метров над уровнем моря.

На снимке Google Земля указано расположение на экране блока отображения текущей информации о высоте над уровнем моря. В опциях программы, блок 3D View/Units of Measurement содержит выбор единиц измерения метры/километры или футы/мили.

Конечно, можно определить высоту с помощью барометра-анероида, GPS навигатора, или одновременно использовать и то и другое как два разных устройства или как два устройства в одном, например, смартфон Samsung Galaxy Nexus , в котором встроен и GPS навигатор и барометр. Но недостаток в том, что такие нужно делать непосредственно в измеряемой местности и иметь в распоряжении эти устройства. А если вам только предстоит путешествие или вы делаете измерения высоты для расширения собственного кругозора, тогда проще всего будет воспользоваться Google Земля или . Ведь в этом случае для того, чтобы определить высоту, достаточно просто кликнуть в найденной на спутниковой карте точке.

Еще один довод в пользу измерения по карте - для определения географических координат и высоты над уровнем моря нет необходимости в самостоятельном определении и вычисления значений с помощью барометра, таблиц или формул. Ведь для человека не связанного с необходимостью в точных метрологических измерениях, результата, определяемого по спутниковой карте вполне достаточно.

Но если вам нужно конкретно определить высоту, на которой расположен офис, квартира или крыша дома над уровнем моря, тогда придется делать измерения самостоятельно. Определять высоту над уровнем моря по спутниковой карте можно любой местности на Земле, но высоту сооружений определить нельзя. Даже если будет выбрано конкретное здание, вы получите информацию только о высоте местности. И еще. Если найдена точка на планете, которая в сервисе Google не имеет данных о высоте над уровнем моря, тогда программа рассчитывает среднее значение, вычисленное от четырех ближайших координат, для которых высота определена. Но отклонение от действительного значения может быть незначительным. Следует обратить внимание также на то, что с помощью указанного сервиса можно также определять и глубины океанов и морей. В данном случае вычисленная высота будет представлена с отрицательными значениями, то есть, определена глубина.

Координаты для информации:
Участок суши, который ниже уровня моря