Тема Изучение динамики артериального давления участни

Тема
Изучение динамики артериального давления участников краеведческой экспедиции по Акмолинской и Северо-Казахстанской областям
Выполнили: Магай Юрий 11с, Советай Айдос 11с
Руководитель: Гонохова Л.Г.
1
г.Талдыкорган 2012 год
Содержание
Введение
I.
Теоретическая часть
1.
Артериальное давление, определение и механизмы
1. 1.
Определение артериального давления
1.2.
Величина артериального давления, норма и отклонения
1.3.
Методы измерения артериального давления
1.4.
Общие рекомендации по измерению артериального давления
1.5.
Физиология человека в горах
1.6.
Адаптивные реакции мигрантов к высокогорной гипоксии
1.7.
Влияние на организм пониженного атмосферного давления
II.
Экспериментальная часть
2.
Изучение динамики артериального давления участников краеведческой экспедиции
2.1.
Маршрут краеведческой экспедиции
2.2.
Изучение динамики артериального давления участников экспедиции
III.
Выводы
IV.
Заключение
Список использованной литературы
Приложения
2
Введение
Земной шар окружен слоем воздуха — атмосферой. Под действием
гравитационного поля вся масса воздуха оказывает давление на поверхность
земного шара. Если на уровне моря атмосферное давление соответствует 760
мм рт.ст., то с подъемом в горы оно пропорционально высоте будет снижаться при сохранении постоянства процентного состава газов воздуха.
Принято считать высоты до 750—1000 м низкогорьем, от 1000 до 3000
м — среднегорьем, от 2500 м и выше — высокогорьем. Если низкогорье
существенно не влияет на физическую работоспособность человека, то в
условиях среднегорья, а тем более высокогорья человек испытывает дополнительные трудности при выполнении физических упражнений.
Действие горного климата на организм человека обусловлено многими
природными факторами: усиленной солнечной радиацией, высокой ионизацией воздуха, резкими изменениями влажности и температуры, пониженным
атмосферным давлением и связанным с ним низким парциальным давлением
кислорода. Основным фактором, влияющим на функциональные возможности организма в условиях высоты, является гипоксия, т. е. снижение напряжения кислорода, что вызывает появление гипоксемии — снижения насыщения крови кислородом.
Основная цель работы: изучить динамику артериального давления
участников краеведческой экспедиции по Акмолинской и СевероКазахстанской областям
Из выше поставленной цели вытекают следующие задачи:
1.
Изучить динамику артериального давления школьников г.Талдыкоргана во время экспедиции по местам с различной высотой над уровнем
моря
2.
Изучить динамику артериального давления школьников в зависимости от пола
3.
Разработать рекомендации по формированию групп участников
краеведческих экспедиций
Актуальность и практическая значимость данной работы заключается в разработке рекомендаций по формированию групп участников краеведческих экспедиций
Новизна данной работы заключается в том, что нами проведено сравнение результатов измерений артериального давления подростков НИШ
г.Талдыкоргана во время экспедиции по Акмолинской и СевероКазахстанской областям.
Гипотезой исследования является предположение о том, что существует
корреляция между величиной артериального давления и постоянным местом
жительства.
Поставленные задачи решались с помощью следующих методов исследования: теоретический анализ и синтез медицинской литературы, экспери3
мент, статистическая обработка данных, анализ данных.
I. Теоретическая часть
1. Артериальное давление, определение и механизмы
1.1. Определение артериального давления
Артериальное давление — это давление крови в крупных артериях человека. Различают два показателя артериального давления:
Систолическое (верхнее) артериальное давление — это уровень давления
крови в момент максимального сокращения сердца.
Диастолическое (нижнее) артериальное давление — это уровень давления
крови в момент максимального расслабления сердца.
Артериальное давление измеряется в миллиметрах ртутного столба, сокращенно мм рт. ст. Значение величины артериального давления 120/80
означает, что величина систолического (верхнего) давления равна 120 мм рт.
ст., а величина диастолического (нижнего) артериального давления равна 80
мм рт. ст.
Кровяное давление - давление внутри кровеносных сосудов (внутри артерий - артериальное давление, внутри капилляров - капиллярное и внутри вен
- венозное). Оно обеспечивает возможность продвижения крови по кровеносной системе, в результате чего осуществляются обменные процессы в
тканях организма.
Величина артериального давления (АД) определяется главным образом
силой сердечных сокращений, количеством крови, которое выбрасывает
сердце при каждом сокращении, сопротивлением, оказываемым току крови
стенками кровеносных сосудов (в особенности периферических). На величину артериального давления влияют также количество циркулирующей крови,
ее вязкость, колебания давления в брюшной и грудной полостях, связанные с
дыхательными движениями, и другие факторы.
Максимального уровня артериальное давление достигает во время сокращения (систолы) левого желудочка сердца. При этом из сердца выталкивается 60-70 мл крови. Такое количество крови не может пройти сразу через
мелкие кровеносные сосуды (особенно капилляры), поэтому эластичная аорта растягивается, а давление в ней повышается (систолическое давление). В
норме оно достигает в крупных артериях 100-140 мм рт. ст.
Во время паузы между сокращениями желудочков сердца (диастолы)
стенки кровеносных сосудов (аорты и крупных артерий), будучи растянутыми, начинают сокращаться и проталкивать кровь в капилляры. Давление крови постепенно падает и к концу диастолы достигает минимальной величины
(70-80 мм рт. ст. в крупных артериях). Разницу в величине систолического и
диастолического давления, точнее колебания в их величинах, мы воспринимаем в виде пульсовой волны, которую называют пульсом.
Давление крови в кровеносных сосудах уменьшается по мере удаления от
сердца. Так, в аорте давление составляет 140/90 мм рт.ст. (первая цифра обо4
значает систолическое, или верхнее, давление, а вторая - диастолическое, или
нижнее). В крупных артериях давление составляет в среднем 120/75 мм рт.ст.
В артериолах разница в величине систолического и диастолического давления практически отсутствует, а кровяное давление равняется около 40 мм
рт.ст. В капиллярах кровяное давление снижается до 10-15 мм рт.ст. При переходе крови в венозное русло кровяное давление снижается еще больше, и в
наиболее крупных венах (верхняя и нижняя полые вены) кровяное давление
может быть отрицательным.
В норме величина кровяного давления зависит от индивидуальных особенностей, образа жизни, рода занятий. Величина его изменяется с возрастом, возрастает при физической нагрузке, эмоциональном напряжении и т.д.
Однако у лиц, систематически занимающихся тяжелым физическим трудом,
а также у спортсменов величина систолического давления может уменьшаться и составлять 100-90, а диастолического - 60 и даже 50 мм рт.ст.
1.2. Величина артериального давления, норма и отклонения
Ориентировочные значения величины артериального давления в различные возрастные периоды:
Нормальное артериальное давление здорового взрослого человека составляет 100-129 (верхнее) и 70-80 (нижнее). Если давление выше этих величин, но ниже 140 (верхнее) и 90 (нижнее), его называют "нормальным повышенным".
У детей величина систолического давления может быть ориентировочно
высчитана по формуле 80 + 2а, где а - число лет жизни ребенка.
Несмотря на значительные колебания кровяного давления (например, в
зависимости от нагрузки, эмоционального состояния и т.д.), в организме существуют сложные механизмы регуляции его уровня, стремящиеся вернуть
давление к норме по окончании действия этих факторов. В ряде случаев механизмы этой регуляции нарушаются, что приводит к изменению уровня
кровяного давления. Стойкое изменение кровяного давления в сторону повышения называют артериальной гипертензией (гипертонией), а в сторону
понижения - артериальной гипотензией.
Величина нормального кровяного давления зависит от возраста человека,
его индивидуальных особенностей, образа жизни, рода занятий.
Если для шестнадцатилетнего юноши давление 100/70 мм рт.ст. — нижняя граница нормы, то у пожилого человека после 60 лет такое давление свидетельствует о тяжелом заболевании. И наоборот, после 60 лет верхняя граница нормы артериального давления — 150/90, что в юности указывало бы,
скорее всего, на проблемы с почками, эндокринной или сердечно-сосудистой
системой.
При непривычных физических нагрузках или эмоциональном напряжении величина артериального давления возрастает. В подобных случаях высокое артериальное давление мешает врачам при обследовании кардиологических больных, которые в большинстве своем являются людьми впечатлительными. Американские ученые говорят даже о существовании так называ5
емого «эффекта белого халата»: когда результаты измерения артериального
давления во врачебном кабинете оказываются на 30–40 мм рт. ст. выше, чем
при самостоятельном измерении его дома. А связано повышение артериального кровяного давления со стрессом, который вызывает у пациента обстановка медицинского учреждения.
С другой стороны, у людей, постоянно подвергающимся большим
нагрузкам, например у спортсменов, нормальным становится давление
100/60 или даже 90/50 мм рт. ст. Но при всем разнообразии «нормальных»
показателей артериального давления каждый человек обычно знает норму
своего давления, во всяком случае четко улавливает любые отклонения от
нее в ту или другую сторону.
Существуют и определенные ориентиры артериального давления, которые изменяются с возрастом (нормы на 1981 г.):
Возраст
16–20 лет
20 — 40 лет
40 — 60 лет
Более 60 лет
Верхнее ар100–120
120–130
До 140
150
териальное
давление
Нижнее арте- 70–80
70–80
До 90
90
риальное
давление
Однако современные представления о нормальном артериальном давлении несколько иные. В настоящее время считается, что даже незначительное
повышение артериального кровяного давления со временем может повысить
риск развития ишемической болезни сердца, мозгового инсульта и других заболеваний сердечно-сосудистой системы.
Поэтому нормальными показателями артериального давления у взрослых
в настоящее время считаются показатели до 130—139/85—89 мм рт. ст. Нормой для больных сахарным диабетом считается давление 130/85 мм рт. ст.
Артериальное кровяное давление на уровне 140/90 относится к высокой норме. Повышенное артериальное кровяное давление (свыше 140/90 мм рт. ст.)
уже является признаком артериальной гипертензии.
Артериальное давление — один из важнейших показателей функционирования организма, поэтому каждому человеку необходимо знать его величину. Чем выше уровень артериального давления, тем выше риск развития
таких опасных заболеваний, как ишемическая болезнь сердца, инсульт, инфаркт, почечная недостаточность.
Для оценки уровня артериального давления используется классификация Всемирной организации здравоохранения, принятая в 1999 году.
Категория артериально- Систолическое (верхнее)
Диастолическое
го давления*
артериальное давление (нижнее) артериальное
мм рт. ст.
давление мм рт. ст.
Норма
Оптимальное**
Менее 120
Менее 80
Нормальное
Менее 130
Менее 85
6
Повышенное нормаль130-139
85-89
ное
Гипертония
1 степень (мягкая)
140—159
90-99
2 степень (умеренная)
160-179
100-109
3 степень (тяжелая)
Более 180
Более 110
пограничная
140-149
Менее 90
Изолированная систо- Более 140
Менее 90
лическая гипертония
* Если систолическое и Диастолическое артериальное давление оказывается в различных категориях, выбирается высшая категория.
** Оптимальное по отношению к риску развития сердечно-сосудистых
осложнений и к смертности
Термины «мягкая», «пограничная», «тяжелая», «умеренная», приведенные в классификации, характеризуют только уровень артериального давления, а не степень тяжести заболевания больного.
В повседневной клинической практике принята классификация артериальной гипертонии Всемирной организации здравоохранения, основанная на
поражении так называемых органов-мишеней. Это наиболее частые осложнения, возникающие в головном мозге, глазах, сердце, почках и сосудах.
Взаимосвязь артериального давления и возраста описывается простыми
уравнениями, которые можно использовать для расчета величины нормы артериального давления для людей разного возраста:
систолическое артериальное давление = 1,7 X возраст + 83, (1)
диастолическое артериальное давление = 1,6 X возраст + 42, (2)
систолическое артериальное давление = 0,4 X возраст + 109, (3)
диастолическое артериальное давление = 0,3 X возраст + 37. (4)
Уравнения (1) и (2) предложены для людей от 7 до 20 лет, а уравнения
(3) и (4) — для людей 20—30 лет. В этих формулах возраст выражается в годах, а артериальное давление в мм ртутного столба, для удобства расчета артериального давления мы приводим таблицу. Если фактическая величина систолического артериального давления (определенная с помощью сфигмоманометра) окажется выше должной (т. е. выше рассчитанной по предложенным нами формулам) на 15 мм ртутного столба и более, а диастолического
давления — на 10 мм ртутного столба и более, то это будет свидетельствовать о гипертензии (повышенном артериальном давлении) и, напротив, если
фактическая величина систолического давления окажется ниже должной на
20 мм ртутного столба и более, а диастолического — на 15 мм ртутного
столба и более, то такое состояние следует рассматривать как гипотензию
(понижение артериального давления).
1.3.Методы измерения артериального давления
Для измерения артериального давления в настоящее время широко используются 2 метода:
Метод Короткова
7
Этот метод, разработанный русским хирургом Н.С. Коротковым в 1905
году, предусматривает для измерения артериального давления очень простой
прибор, состоящий из механического манометра, манжеты с грушей и фонендоскопа. Метод основан на полном пережатии манжетой плечевой артерии и выслушивании тонов, возникающих при медленном выпускании воздуха из манжеты.
Преимущества:
признан официальным эталоном неинвазивного измерения артериального
давления для диагностических целей и при проведении верификации автоматических измерителей артериального давления;
высокая устойчивость к движениям руки.
Недостатки:
зависит от индивидуальных особенностей человека, производящего измерение (хорошее зрение, слух, координация системы «руки—зрение—слух»);
чувствителен к шумам в помещении, точности расположения головки
фонендоскопа относительно артерии;
требует непосредственного контакта манжеты и головки микрофона с
кожей пациента;
технически сложен (повышается вероятность ошибочных показателей
при измерении) и требует специального обучения.
Осциллометрический метод
Это метод, при котором используются электронные приборы. Он основан
на регистрации прибором пульсаций давления воздуха, возникающих в манжете при прохождении крови через сдавленный участок артерии.
Преимущества:
не зависит от индивидуальных особенностей человека, производящего
измерение (хорошее зрение, слух, координация системы «руки—зрение—
слух»);
устойчивость к шумовым нагрузкам;
позволяет производить определение артериального давления при выраженном «аускультативном провале», «бесконечном тоне», слабых тонах Короткова;
позволяет производить измерения без потери точности через тонкую
ткань одежды;
не требуется специального обучения.
Недостаток:
при измерении рука должна быть неподвижна.
Для измерения артериального давления в настоящее время применяются
механические (анероидные) и электронные измерители.
Механические измерители, основанные на использовании метода Короткова, в основном применяются в профессиональной медицине, так как без
специального обучения допускаются погрешности в показателях.
Для домашнего использования наиболее подходят полуавтоматические и
автоматические электронные приборы.
Точность приборов, выпускаемых
8
различными производителями, неодинакова. Приборы Эй энд Ди — единственной в мире компании, производящей профессиональные и бытовые измерители артериального давления, — имеют наиболее высокий класс точности по международной классификации. В последнее время электронные приборы Эй энд Ди (особенно модель UA-767) все чаще используются врачами
вместо анероидных измерителей давления.
1.4. Общие рекомендации по измерению артериального давления
Уровень артериального давления не является постоянной величиной —
он непрерывно колеблется в зависимости от воздействия различных факторов. Колебания артериального давления у больных артериальной гипертонией значительно выше, чем у лиц, не имеющих этого заболевания. Одним из
основных факторов, влияющих на уровень артериального давления, является
состояние человека.
Измерение артериального давления может проводиться как в состоянии
покоя, так и во время действия физических или психо-эмоциональных нагрузок, а также в интервалах между различными видами активности.
Измерения в состоянии покоя позволяют оценить приблизительный
уровень артериального давления в определенные промежутки времени, связанные, например, с приемом лекарств или с другими моментами жизнедеятельности.
Артериальное давление чаще всего измеряется в положении сидя, но в
некоторых случаях возникает необходимость его измерения в положении лежа или стоя.
Для выполнения измерений в состоянии покоя необходимо обеспечить
комфортные условия для обследуемого и выполнить следующие требования:
за 30 минут перед измерением необходимо исключить прием пищи, курение, физическое напряжение и воздействие холода;
перед измерением давления необходимо спокойно посидеть или полежать
(в зависимости от выбранного положения тела, при котором будет производиться измерение) и расслабиться;
измерение начинается через 5 минут после отдыха в вышеуказанном положении;
при измерении давления в положении сидя спина должна иметь опору, т.
к. любые формы изометрических упражнений вызывают немедленное повышение артериального давления. Средняя точка плеча должна находиться на
уровне сердца (4-е межреберье);
в положении лёжа рука должна располагаться вдоль тела и быть слегка
поднятой до уровня, соответствующего середине груди (под плечо и локоть
можно подложить небольшую подушечку);
во время измерения нельзя разговаривать и делать резкие движения;
если проводится серия измерений, рекомендуется менять первоначальное
положение. Интервал между измерениями должен составлять не менее 15 секунд.
1.5.Физиология человека в горах.
9
Горная (высотная) физиология человека изучает влияние на организм
комплекса природных и социальных факторов горной среды.
Горами принято называть части суши земли, возвышающиеся над уровнем моря более, чем на 500 м. Средняя высота всей земной суши составляет
875 м над уровнем моря и около 1/3 ее лежит выше этой отметки. На высоте
свыше 2000 м над уровнем моря в 1988 году проживало около 425 миллионов
человек (население мира 5 млрд. 112 млн.), а в 2000 году население горных
местностей будет составлять более 600 миллионов жителей планеты. Ежегодно вертикальные миграции совершают десятки миллионов человек.
Климато-метеорологические факторы разных горных систем, наряду со
сходными параметрами (барометрическое давление и температура), имеют
свои особенности, связанные с широтным расположением, близостью к морям и океанам и другими причинами (в частности, зависящими от времени
года). Наиболее специфическими и значимыми факторами гор, влияющими
на физиологические функции человека, являются снижение атмосферного
давления (и связанное с ним падение парциального давления кислорода) и
температуры среды (табл.1).
Таблица 1 Атмосферное давление,
парциальное давление вдыхаемого О2 (увлаженный вдыхаемый воздух) и парциальное давление О2 в
альвеолярном воздухе у людей на различных высотах над уровнем моря (100
мм рт.ст., 13,6 кПа).
Высота, м Давление Парциальное Парциальное Температура
воздуха, давление О2 давление О2 в градусах
мм рт.ст. во вдыхаемом в альвеоляр- С°
воздухе,
ном воздухе,
мм рт.ст
мм рт.ст.
0
760
149
105
+ 15,00
2000
595
115
76
+ 1,99
3000
526
100
61
— 4,51
4000
462
87
50
— 11,02
5000
405
75
42
— 17,52
6000
354
64
38
— 24,02
7000
308
55
35
— 30,52
8000
267
46
32
— 37,01
Горную вертикальную поясность делят на 4 яруса: низкогорье (от 200500м до 1000-1400 м над уровнем моря) — у жителей этого яруса физиологические параметры в покое и при трудовой деятельности не отличаются от показателей лиц, проживающих в прилегающих равнинных районах; среднегорье (от 1000-1400 м до 1800-2500 м) — в покое и при умеренных физических
нагрузках физиологические реакции у приезжих существенно не отличаются
от нормы. У большинства мигрантов имеет место даже улучшение общего
самочувствия, но отдельные лица могут временно (3-12 дней) испытывать
дискомфорт (учащение сердечных сокращений, повышение артериального
давления, одышка при умеренной физической нагрузке, беспокойный сон);
10
высокогорье обжитое (от 1800-2500 м до 3500-4500 м) — у большинства мигрантов отмечено снижение работоспособности и напряжение регуляторных
механизмов вегетативных функций. Для адаптации людей к условиям этого
высокогорного яруса требуется продолжительное время (недели, месяцы);
снежное нежилое высокогорье, сверхвысокогорье (от3500-4500 м и выше) —
у вновь прибывших людей имеет место резкое напряжение всех физиологических функций, особенно газотранспортной системы, при значительном
снижении работоспособности. Пребывание на таких больших высотах отрицательно влияет на здоровье человека.
Классификация горных уровней (диапазон ярусов) отражает своеобразие
климато- географических особенностей различных горных регионов, а также
разную толерантность людей к гипоксической гипоксии. Горная болезнь у
людей в различных районах земли развивается на неодинаковых высотах: в
Альпах и на Кавказе — 3000 м, в Андах — 4000 м, в Гималаях — около
5000 м.
1.6.Адаптивные реакции мигрантов к высокогорной гипоксии.
Гипоксическую гипоксию (кислородную недостаточность, возникающую
в организме при понижении парциального давления кислорода во вдыхаемом
воздухе — подъеме на высоту, вдыхании газовых смесей с низким содержанием кислорода и др.) в зависимости от ее длительности делят на острую и
хроническую. Острая гипоксия у человека возникает в том случае, если он
подвергается значительному гипоксическому воздействию в течение очень
короткого времени (секунды, минуты, иногда часы). Речь идет о быстром
подъеме на высоту более 5000 м над уровнем моря; вдыхании газовых смесей, содержащих менее 10- 12%кислорода; разгерметизации на больших высотах кабин летательных аппаратов, скафандров (так называемые "молниеносная", "взрывная" формы острой гипоксии).
Критическое значение парциального давления кислорода в альвеолярном
воздухе (РО2) для возникновения острой гипоксии у людей составляет от
27до 33 мм рт.ст., а РО2 в венозной крови — всего 19 мм рт.ст.
Острая гипоксия, в первую очередь, отражается на деятельности центральной нервной системы, органов дыхания и кровообращения. В течение
короткого промежутка времени человек теряет способность критически оценивать ситуацию, осознавать опасность, снижается умственная и физическая
работоспособность, к чему присоединяются быстрая утомляемость, сонливость, одышка, головокружение и сильная головная боль. Если острая гипоксия длится недолго (минуты), эти изменения могут быть обратимыми. При
более продолжительном пребывании человека в условиях острой гипоксии
сознание нарушается, могут возникать необратимые поражения мозга, вплоть
до летального исхода. Наиболее грозные осложнения глубокой кислородной
недостаточности — это отек мозга и легких. Следует подчеркнуть, что функциональное состояние центральной нервной системы лимитирует устойчивость организма к острой гипоксии, а сдвиги в газотранспортной системе
определяют эффективность приспособления к кислородному голоданию.
11
К хронической гипоксии относят кислородную недостаточность организма, обусловленную длительным пребыванием людей в условиях больших
горных высот.
Эффективное приспособление организма к воздействию комплекса факторов гор обеспечивается вовлечением в этот процесс многих функциональных систем (в первую очередь, газотранспортных: дыхание, кровообращение,
кровь), специфически реагирующих на гипоксемию (снижение содержания и
парциального напряжения кислорода в крови).
Сроки достижения адаптированности к гипоксической гипоксии, равно
как и выраженность сдвигов физиологических параметров, различны и зависят от индивидуальных свойств личности и климато- метеорологических
факторов гор.
В так называемой "аварийной стадии" адаптации у мигрантов возникают
защитно- приспособительные реакции, направленные на "борьбу за кислород". В стадии относительной стабилизации функций аварийные реакции
сглаживаются и сменяются энергетически более выгодными перестройками.
Однако, дополнительные ("возмущающие") воздействия на организм (физические и психоэмоциональные нагрузки, резкие температурные колебания
окружающей среды и др.) в этой стадии могут вызывать нарушение гомеостазиса, т.е. дезадаптацию. Этим и продиктовано название: стадия относительной стабилизации функций. Стабильная стадия адаптации к высокогорью характеризуется динамической устойчивостью физиологических показателей, адекватностью величины ответных реакций на действие раздражителей, скоординированностью регуляторных механизмов, улучшением работоспособности, повышением эффективности и экономичности метаболизма в
органах и тканях. Основные сдвиги физиологических функций различных
систем организма в процессе фенотипической адаптации к условиям высокогорья представлены в табл.2.
Таблица 2. Основные
сдвиги
физиологических
функций (систем)
у человека при адаптации к высокогорью
Физиологические Ранняя фаза
Стабильная фаза Постоянные жифункции
(до 2 недель)
(4-5 недель)
тели и аборигены высот
Пульс
Учащен
Нормальный или Несколько уреурежен
жен
Артериальное
Умеренно поНормальное или Несколько
давление
вышено
умеренно повыснижено
шено
Давление в ле- Умеренно увеУвеличено
Увеличено
гочной артерии личено
Гипетрофия пра- Отсутствует
Умеренная или Значительная
вой половины
отсутствует
сердца
Легочная вентиПовышена
Повышена
Повышена
12
ляция
Потребление
О2
Число эритроцитов
Количество НЬ
Объем циркулирующей
плазмы
Объем циркулирующих
эритроцитов
Гематокрит
Повышено
Увеличено
Нормальное или
повышено
Увеличено
Несколько
снижено
Увеличено
Увеличено
Умеренно снижен
Увеличено
Увеличено
Умеренно снижен Повышен
Нормальный
или умеренно
повышен
Может быть повышен
Повышен
Повышен
Повышен
Повышен
Повышен
Основной обНормальный или Понижен
мен
повышен
Повышение кислородной емкости крови за счет увеличения количества
эритроцитов и гемоглобина является одной из физиологических приспособительных реакций организма человека на гипоксическое воздействие. Эти изменения в картине красной крови — следствие усиления кроветворения, связанного с раздражением костного мозга эритропоэтинами.
С первых же дней пребывания человека в условиях высокогорной гипоксии происходит перераспределение крови в организме — мобилизация ее из
депо и тканей, устойчивых к гипоксии (селезенка, печень, сосуды кожи и
скелетных мышц), и передислокация в высокочувствительные к недостатку
кислорода жизненно важные органы — мозг и сердце. Высокогорная гипоксия сказывается не только на количественной стороне показателей красной крови, но и на структуре эритроцитов и свойствах гемоглобина (НЬ).
Одним из важных показателей, характеризующих изменение свойств НЬ, является кривая диссоциации оксигемоглобина (НЬО2).
Первоначально, при восхождении в горы, у людей имеет место сдвиг
кривой диссоциации НЬО2 влево, что обусловлено дыхательным алкалозом и
фетальным гемоглобином. Это приводит к повышению сродства НЬ к кислороду, но затрудняет отдачу последнего тканям. При хроническом кислородном голодании нижняя часть кривой сдвинута вправо за счет нарастания количества 2,3-ДФГ, и отдача О2 тканям улучшается.
В процессе адаптации к высокогорью система белой крови оказывается
менее измененной, чем эритропоэз. В первую неделю высокогорной адаптации повышается количество нейтрофильных лейкоцитов и уменьшается количество эозинофилов и моноцитов. Длительное пребывание (от 2 месяцев до
3 лет) на больших высотах (3960-4200 м) сопровождается уменьшением количества лейкоцитов (умеренной лейкопенией). В начальном периоде адаптации к высокогорью происходит снижение функции иммунокомпетентных
Т-и В-лимфоиитов с последующим ее восстановлением до исходного уровня.
13
Антителообразующая функция В-клеток нормализуется несколько позже
по сравнению с Т-лимфоцитами. Снижение функциональной активности Т- и
В-лимфоцитов в ранние сроки адаптации к условиям высокогорья связано с
подавлением иммуногенного аппарата, что обусловлено, в свою очередь, повышением функции коры надпочечников, т.е. иммунодепрессивным действием кортикостероидов на процессы иммуногенеза.
В процессе адаптации к высокогорью у людей формируется качественно
новый стереотип соотношения факторов гемокоагуляции и фибринолиза
поддерживающий жидкостный гомеостазис в экстремальных условиях горной среды. При кратковременной адаптации увеличивается количество
тромбоцитов, активируется тромобоцитопоэз.
Первичной реакцией системы свертывания на природную гипоксию является гиперкоагуляция с активным вовлечением в этот процесс адгезивноагрегативных клеточных реакций. В дальнейшем фаза гиперкоагуляции сменяется развитием гипокоагуляции, обусловленной низким уровнем плазменных прокоагулянтов, гипофункцией тромбоцитов, высокой антикоагуляционной активностью крови и фибринолиза. Увеличение противосвертывающего потенциала крови в высокогорье направлено на улучшение микроциркуляции в тканях при повышенной гемоконцентрации и вязкости крови. У человека, длительно находящегося в условиях гор, особенно при предъявлении
ему дополнительных требований в виде мышечной нагрузки, эмоционального напряжения, температурного дискомфорта, может иметь место предрасположенность к геморрагиям (кровотечениям).
1.7. Влияние на организм пониженного атмосферного давления
Общее барометрическое давление, напряжение O2 в альвеолярном воздухе и артериальной крови и процент HbO2 в артериальной крови.
Высота, м
Показатели
100
2000
4300 7000 9000
Барометрическое давление
75
600
45
30
225
Альвеолярное pO2
10
76
54
30
26
Артериальное pO2
95
70
50
28
24
HbO2 в артериальной крови (%)
96
94
87
60
50
Понижение напряжения парциального давления кислорода в крови
уменьшает градиент давления кислорода между капиллярной кровью и тканями, в результате чего ухудшается переход кислорода в ткани, снижается
скорость окислительных процессов. В соответствии с кривой диссоциации
оксигемоглобина на средних высотах в покое снижение парциального давления кислорода в альвеолярном воздухе не уменьшает процент оксигенации
крови столь существенно, как на больших высотах.
У постоянных жителей высокогорья артериальное давление несколько
ниже, чем у жителей равнины. У живущих на высоте более 3000 м происходит повышение давления в легочном (малом) круге кровообращения с высоким сопротивлением в легочных сосудах и гипертрофией правого желудочка
сердца. Это обеспечивает более равномерное соотношение вентиляции и
14
перфузии в легких, что уменьшает различия в давлении О2 между альвеолярным воздухом и артериальной кровью. Указанные изменения лиц очень постепенно исчезают при возвращении на равнину.
Парциальное давление кислорода является наиболее важным, с точки
зрения биологии, действующим фактором высоты, для точных расчетов степени гипоксии важны цифровые характеристики значений РО2 для каждой
конкретной высоты над уровнем моря. В приведенной ниже табл. 3 содержатся сведения о цифровых значениях парциального давления вдыхаемого
воздуха. Поскольку альвеолярный воздух содержит определенное количество
выдыхаемого углекислого газа и паров воды, парциальное давление кислорода в нем (РАО2) оказывается ниже, чем в атмосферном воздухе. Современная
система СИ требует выражения цифровых величин в современных единицах
(паскалях) и их производных, поэтому в таблице приводятся данные как в
гПа, так и в привычных для медицинских публикаций значениях мм рт.ст.
(нем. — Torr).
Следует отметить, что в горах по мере подъема человека на высоту практически у всех испытуемых возрастает минутный объем дыхания, развивается гипервентиляция различной степени. При этом парциальное давление углекислого газа в респираторных отделах легкого уменьшается от 42 мм рт.ст.
15
на уровне моря до 28 мм рт.ст. на высоте 4,3 тыс. м, что позволяет системе
дыхания несколько повысить парциальное давление кислорода в альвеолах.
На уровне моря фактическое и расчетное РАО2 совпадают. На высоте от 2 до
6 тыс. м реально измеренные величины оказываются ниже расчетных. На высоте 2 тыс. м реальное РАО2 варьирует от 88 до 100 мм рт.ст., на высоте 3
тыс. м — в пределах 71–81 мм рт.ст., на высоте 5 тыс. м — 53–56 мм рт.ст.,
т.е. на 20 мм ниже расчетного. Однако на высотах 7 и 9 тыс. м фактически
измеренное РАО2 составляет 53,6 и 36,5 мм рт.ст., что практически полностью совпадает с расчетными величинами. Кроме того, в альвеолах постоянно присутствуют пары воды, парциальное давление которых также уменьшается с высотой. На больших высотах уменьшение становится особенно существенным. Поскольку эта реакция сугубо индивидуальна, реальные значения
парциального давления кислорода в альвеолярном воздухе могут существенно отличаться от расчетных.
Постоянное пребывание в условиях низкого парциального давления кислорода требует максимальной работы миокарда, в связи с чем индекс работы
сердца у местных жителей оказывается увеличенным по сравнению со здоровыми людьми, живущими на уровне моря. Увеличение составляет от 13 до 53
%. Как правило, у всех постоянных жителей высокогорья не наблюдается
увеличения частоты сердечных сокращений. Более того, у 12 % обследованных аборигенов высокогорья наблюдался редкий пульс — 40–60 ударов в
минуту. Не обнаружено у них также тенденции к повышению артериального
давления, что типично для проявлений острой высотной или горной болезни.
Низкая частота пульса типична также для многих систематически занимающихся альпинизмом лиц, у которых брадикардия имеет приобретенный, но
стабильный характер.
Реакции сердечно-сосудистой системы более сложны и разнообразны.
Начиная с высоты 2–3 тыс. м н.у.м. частота сердечных сокращений (ЧСС) в
первый день прибытия даже в состоянии покоя начинает повышаться. На
второй-третий день пребывания в условиях гипоксии ЧСС нормализуется.
Однако даже при небольшой физической нагрузке ЧСС возрастает в большей
мере, чем при выполнении такой же работы на уровне моря. Во многих случаях в первые дни пребывания на высоте у человека повышается как систолическое, так и диастолическое давление. Возрастает минутный объем крови.
Изменяются условия работы миокарда. Энергия желудочковых сокращений
возрастает, укорачивается период систолического изгнания. Эффективное
венозное давление слегка снижается. Через 3–5 дней первичная реакция завершается, показатели работы сердца приближаются к исходным величинам.
Такие изменения характерны для условий небольшой высоты. На больших
высотах могут наблюдаться обратные эффекты.
Кровяное давление и в горах, и при подъеме в барокамере, как правило,
возрастает. На Кавказе и в Альпах эта реакция наблюдается практически у
всех новоприбывших. В то же время в горах Тянь-Шаня, по данным ряда ис16
следователей, артериальное давление практически не изменяется. Причины
таких различий до настоящего времени не выяснены.
II. Экспериментальная часть
2. Изучение динамики артериального давления участников краеведческой экспедиции
Объектом исследования явились учащиеся 8-11 классов НИШ
г.Талдыкоргана, участники краеведческой экспедиции по Акмолинской и Северо-Казахстанской областей, не состоящие на диспансерном учете (см. Приложения), не имеющие специальной туристической подготовки, занимающиеся физкультурой в рамках типового учебного плана (2 часа в неделю), в
количестве 20 человек, из них 7 девочек и 13 мальчиков в июне 2012г.
Предмет исследования: замеры артериального давления школьников
НИШ г.Талдыкоргана
Этапы работы:
1.Работа с литературными источниками.
2. Математическая и графическая обработка результатов замеров артериального давления.
3. Разработка рекомендаций по формированию групп участников краеведческих экспедиций
Процедура исследования: исследование динамики артериального давления проводилось ежедневно с 15 июня по 26 июня 2012 г., 3 раза в день с
использованием электронного тонометра.
Применение электронного тонометра не требует никакого предварительного обучения и, при соблюдении простых методических рекомендаций,
позволяет получить точные данные артериального давления путем нажатия
одной кнопки.
Измерения проводились в 8.30 (до завтрака), 13.30 (до обеда) и 20.30.
Перед измерением давления участники спокойно сидели 5 минут. Спина
имела опору, т. к. любые формы изометрических упражнений вызывают немедленное повышение артериального давления. Во время измерения артериального давления участники не разговаривали и не делали резких движений.
2.1. Маршрут краеведческой экспедиции школьников НИШ
г.Талдыкоргана по Акмолинской и Северо-Казахстанской областям
Дата
Место пребывания
15-16.06
Проезд Талдыкорган - Алматы, Алматы - Кокшетау
17-18.06
г.Кокшетау
19-20.06
с.Саумалколь Северо-Казахстанской области
21-23.06
Боровое Акмолинской области
24-25.06
Проезд Кокшетау - Алматы, Алматы - Талдыкорган
Высота г.Талдыкоргана 580-600м над уровнем моря
Высота г.Кокшетау 229-232м над уровнем моря
Высота озера Боровое 320м над уровнем моря
Высота горы Болектау (Одинокая гора) 150м
Высота горы с пещерой Кенесары 400м
17
Высота с.Саумалколь Северо-Казахстанской области м над уровнем моря.
18
№ участника, пол
№1, дев
№2, дев
№3, дев
№4, дев
№5, дев
№6, дев
№7, дев
№8, мал
№9, мал
№10, мал
№11, мал
№12, мал
№13, мал
№14, мал
№15, мал
№16, мал
№17, мал
№18, мал
№19, мал
№20, мал
2.2. Изучение динамики артериального давления участников экспедиции
г.Талдыкорган, г.Кокшетау, г.Кокшетау, г.Кокшетау, г.Кокшетау, г.Кокшетау, г.Кокшетау,
15.06, 8.30
17.06, 8.30 17.06, 13.30 17.06, 20.30 18.06, 8.30 18.06, 13.30 18.06, 20.30
100/61
133/67
108/54
106/64
111/65
120/65
111/64
109/63
134/73
121/69
125/77
114/73
131/69
119/74
104/60
118/71
113/60
119/69
107/65
119/74
117/69
100/52
121/63
106/69
119/67
110/72
118/67
119/68
105/58
113/69
116/65
113/65
113/70
106/59
111/62
110/59
106/61
121/61
106/65
110/67
102/68
106/71
110/70
120/72
115/60
120/72
110/67
112/67
146/69
119/59
113/56
110/52
107/54
120/62
108/55
111/57
135/68
138/73
139/71
129/79
139/73
141/82
132/80
120/61
122/64
133/76
145/75
131/65
124/75
115/65
120/65
115/69
120/71
126/74
123/72
119/54
122/75
92/55
122/57
109/50
104/53
120/53
99/59
104/59
135/70
133/68
119/63
134/72
133/64
141/73
132/75
102/53
105/68
92/59
103/65
101/63
101/51
97/56
120/62
111/63
109/63
118/73
112/57
110/72
103/65
122/64
130/54
120/54
127/69
118/57
116/63
130/62
124/63
138/74
122/73
128/81
136/73
139/66
132/73
120/60
132/58
123/63
129/63
118/55
120/72
118/68
125/76
120/77
123/77
137/86
124/83
119/71
135/83
120/58
129/63
125/60
131/70
121/56
134/59
134/75
19
№ участника, пол
№1, дев
№2, дев
№3, дев
№4, дев
№5, дев
№6, дев
№7, дев
№8, мал
№9, мал
№10, мал
№11, мал
№12, мал
№13, мал
№14, мал
№15, мал
№16, мал
№17, мал
№18, мал
№19, мал
№20, мал
с.Саумалколь, с.Саумалколь, с.Саумалколь, с.Саумалколь, Боровое, Боровое, Боровое, Боровое,
19.06, 8.30
19.06, 12.30
19.06, 20.30
20.06, 8.00
20.06,
21.06,
21.06,
21.06,
19.30
8.30
13.30
14.30,
пещера
Кенесары
114/63
107/62
111/60
106/56
116/68
114/69
107/55
123/63
121/69
112/67
118/69
119/68
116/67
114/65
102/60
119/56
103/63
107/63
104/57
101/58
105/69
112/63
108/63
103/63
110/41
117/84
114/75
97/56
101/67
100/63
109/79
100/45
107/65
118/61
118/69
109/58
121/97
109/68
103/61
105/55
113/68
116/65
109/64
107/63
118/63
104/53
108/67
124/67
111/63
111/73
112/61
111/61
105/51
121/60
109/67
120/74
116/56
117/60
109/63
108/57
108/50
127/70
120/65
106/51
135/65
122/62
117/58
141/62
102/65
131/59
144/69
135/64
131/75
126/70
111/70
120/64
102/65
113/65
121/78
103/47
106/66
116/78
121/67
110/69
122/63
119/76
128/66
118/64
109/62
98/54
100/61
99/51
102/56
103/65
101/69
110/60
131/72
135/79
134/71
118/52
118/53
130/64
130/76
124/57
108/70
107/73
94/57
101/58
95/45
89/49
98/56
95/47
119/64
115/64
109/59
104/57
116/60
115/67
98/56
117/65
122/73
123/62
118/56
103/53
117/49
118/63
117/64
122/62
129/64
142/76
148/90
128/72
125/61
139/80
129/74
132/62
114/59
119/69
120/57
122/66
126/56
128/61
120/64
119/71
129/84
130/78
138/78
113/69
128/81
125/79
120/59
136/83
125/58
116/49
127/78
118/60
111/88
126/60
123/68
120/49
20
№ участника, пол
№1, дев
№2, дев
№3, дев
№4, дев
№5, дев
№6, дев
№7, дев
№8, мал
№9, мал
№10, мал
№11, мал
№12, мал
№13, мал
№14, мал
№15, мал
№16, мал
№17, мал
№18, мал
№19, мал
№20, мал
Боровое,
21.06,
17.00
122/63
119/77
110/54
109/75
109/74
112/75
117/67
104/43
145/55
121/75
124/70
118/60
135/62
100/50
116/63
114/57
136/67
120/64
118/77
120/61
Боровое,
21.06,
21.30
112/60
118/66
105/57
107/72
121/64
116/71
102/59
100/49
138/63
131/75
111/62
107/61
117/69
99/53
110/54
119/60
132/61
128/54
127/70
130/71
Боровое,
22.06,
8.30
113/58
115/76
99/54
101/59
103/61
94/53
112/59
129/65
135/79
107/64
115/61
105/64
127/61
107/66
113/66
104/57
134/71
127/61
116/66
118/55
Боровое, 22.06,
10.30,
гора Болектау
118/69
124/86
114/72
112/64
121/81
108/68
122/79
127/71
122/71
127/71
119/70
101/65
130/68
107/62
118/66
136/65
144/70
120/70
127/86
127/63
Боровое,
22.06,
21.00
110/63
121/81
105/64
102/66
110/56
105/55
119/69
110/58
141/62
113/75
111/58
102/52
116/44
105/50
112/67
122/61
138/68
119/53
129/78
123/66
Боровое,
23.06,
8.00
109/57
127/68
91/46
107/69
111/63
103/48
108/60
111/52
153/75
113/60
110/64
107/62
121/62
96/55
116/67
116/56
123/63
130/76
124/74
122/68
г.Кокшетау, г.Талдыкорган,
23.06, 21.00 26.06, 8.30
124/66
133/71
118/66
110/81
112/60
121/73
126/76
126/67
130/70
135/73
126/69
113/63
139/66
103/50
122/56
125/67
130/76
131/76
119/75
131/57
103/50
112/65
105/61
98/54
106/60
111/54
109/69
120/55
138/70
129/63
121/64
90/50
137/74
100/55
119/60
122/56
125/60
121/57
127/78
122/55
21
III. Выводы
Таким образом, результаты нашей работы позволяют сделать следующие выводы:
1. Существует небольшая динамика артериального давления участников
краеведческой экспедиции: чем выше район над уровнем моря, тем ниже артериальное давление
2. Артериальное давление у мальчиков и девочек существенно не различается
IV. Заключение:
Таким образом, результаты нашей работы дают возможность сделать следующее заключение:
При формировании групп участников краеведческой экспедиции учитывать результаты медицинских осмотров. Участники не должны состоять на
диспансерном учете, должны регулярно заниматься физкультурой. Перемещения с районов низкогорья (г.Талдыкорган) в районы мелкосопочника
(г.Кокшетау) существенно не отражается на состоянии сердечно-сосудистой
системы.
Список литературы
1. clinlab.ru/txt/catdoc/qLbver.html
2. meduniver.com/Medical/Physiology/89.
3. Физиология человека изд. «Физкультура и спорт» М 1975 Под общей ред.
Проф. Н.В. Зимкина 5-е издание.
4. Наблюдения за группой спортсменов из российской средней полосы в
условиях зимы среднегорья Кавказа. 2004 год. Февраль.
5. www.50hz.ru
6. medzeit.ru/analizy/rasshifrovka-obs
7. novosti.mif-ua.com/archive/issue-29
8. novosti.mif-ua.com/archive/issue-31
22
Приложения
23