«Повреждения становятся необратимыми»: эксперт — о причинах, симптомах и последствиях кислородного голодания

— Что такое кислородное голодание? Как оно влияет на организм?

— Кислородное голодание, или гипоксия, — это состояние, которое возникает при недостатке кислорода во вдыхаемом организмом воздухе, крови или тканях. Объёма кислорода, который поступает к тканям и органам, недостаточно для поддержания их нормальной жизнедеятельности.

В таких условиях клетки вынуждены переключаться на расщепление углеводов без участия кислорода (анаэробный метаболизм), чтобы получить энергию. В результате происходит накопление молочной кислоты в тканях, что, в свою очередь, приводит к закислению крови (ацидозу). Ацидоз нарушает функционирование клеток и может вызвать их гибель. Это наиболее опасно для мозга, сердца, почек и печени, поскольку эти органы потребляют много кислорода. Если гипоксия длится долго или имеет высокую степень тяжести, повреждения становятся необратимыми.

— При каких условиях возникает кислородное голодание? Как на это влияет высота над уровнем моря? Есть ли другие факторы, которые могут усугублять ситуацию?

— В науке принято выделять несколько видов гипоксии в зависимости от причин её возникновения. Гипобарическая гипоксия возникает на большой высоте, например в горах из-за разреженного воздуха. Если кровь недостаточно насыщается кислородом, когда проходит через лёгкие, возникает дыхательная гипоксия. Если сердечно-сосудистая система не обеспечивает достаточный кровоток, это циркуляторная гипоксия. Если в крови снижается уровень гемоглобина и к тканям и органам поступает недостаточно кислорода, такая гипоксия называется гемической. А если клетки не способны использовать кислород эффективно, то это гистотоксическая, или тканевая гипоксия. Встречаются и смешанные варианты.

• Сердце и сосуды в теле человека
• Gettyimages.ru

Если говорить о том, как влияет на развитие гипоксии внешняя среда, то усугубить ситуацию могут, например, холод и сильный ветер, потому что организм тратит больше энергии.

— Как проявляется кислородное голодание, каковы его симптомы?

— Гипоксия может протекать незаметно, а может быть тяжёлой и даже смертельно опасной. Различают пять стадий гипоксии, у каждой из которых есть свои признаки.

Первую стадию гипоксии называют скрытой. Организм активизирует компенсаторные механизмы. Самочувствие, как правило, в норме, клетки функционируют в обычном режиме. Человек может начать говорить быстрее, активно жестикулировать. Может несколько нарушиться координация движений.

Также по теме

Контролируемая гипоксия: учёные рассчитали связь между кислородом и мутациями в ДНК митохондрий

Российские генетики совместно с иностранными коллегами проанализировали более 100 тыс. мутаций в ДНК митохондрий сотен различных видов...

При скрытой гипоксии человек может чувствовать прилив сил, иногда даже наблюдается приподнятое настроение. Это обусловлено тем, что организм пытается увеличить приток кислорода к тканям и органам. Можно зафиксировать снижение насыщения крови кислородом и учащение пульса. Первые симптомы горной болезни могут проявляться на высоте 2—2,5 тыс. м.

На второй стадии гипоксии включаются дополнительные механизмы компенсации. Сердце начинает сокращаться чаще и за минуту успевает прокачать больше крови. Дыхание становится глубже. Меняется кислотно-щелочной баланс. Благодаря компенсаторным механизмам органы получают достаточное количество кислорода. Но человек уже чувствует недомогание. Становится трудно выполнять разные действия, в голове и теле ощущается тяжесть. Такие признаки могут появиться на высоте до 4 тыс. м.

Высота от 4 тыс. до 6 тыс. м называется зоной неполной компенсации, потому что организм в этих условиях уже не может обеспечить полноценную жизнедеятельность. Нарушается обмен веществ в клетках, ткани страдают от гипоксии. Человек испытывает головную боль и тошноту, кожа может бледнеть или даже синеть.

Высота более 6 тыс. м считается критической. Здесь человеку необходимо дополнительное обеспечение кислородом, иначе пребывание становится опасным для жизни.

Четвёртая стадия — это тяжёлая гипоксия, когда уровень кислорода в крови падает ниже 90%. В крови наблюдается высокая концентрация недоокисленных продуктов обмена, мембраны клеток повреждаются, клетки начинают разрушаться. Дыхание становится реже, замедляется пульс. На этой стадии возможны потеря сознания, судороги, непроизвольные мочеиспускание и дефекация.

Пятая стадия — терминальная гипоксия. Разрушаются мембрана и другие компоненты клеток, нарушения обменных процессов на клеточном уровне становятся несовместимы с жизнью.

— Если пострадавшего удалось спасти, все ли симптомы со временем исчезнут или могут быть необратимые повреждения, которые снизят качество жизни?

— После перенесённой острой гипоксии могут проявиться достаточно серьёзные последствия. Статистика показывает, что после высотного отёка мозга часто отмечаются инсульты. Такие симптомы, как нарушение речи, сильные головокружения и заторможенность, исчезают через некоторое время после сброса высоты без видимых последствий.

Отдельные альпинисты жалуются на остаточные явления в течение 1,5—2 месяцев. Отёк лёгких после устранения острой фазы зачастую переходит в пневмонию и жидкостные плевриты. На восстановление может уходить до шести месяцев.

• Первая помощь пострадавшему от гипоксии
• Сгенерировано с помощью ИИ

— Есть ли методики, которые позволяют подготовить организм к условиям кислородного голодания и переносить его легче, — в частности, для альпинистов и жителей высокогорных районов? 

— Да, существуют отработанные техники, позволяющие подготовить организм к таким условиям, что особенно актуально сейчас, когда развивается коммерческий альпинизм: с каждым сезоном находится всё больше желающих покорить вершины высотой 5—8 тыс. м.

Иногда жители равнин переезжают в горные районы, где развиваются промышленность и сельское хозяйство, осваивают новые месторождения полезных ископаемых — считается, что в условиях высокогорья сейчас проживают около 10% населения земного шара.

При этом системам организма, которые отвечают за доставку кислорода к тканям, приходится перестраиваться. Некоторые альпинисты готовят свой организм к большим высотам, пониженному давлению и низкому содержанию кислорода с помощью барокамер. Эта технология адаптации хорошо себя зарекомендовала.

• Измерение сатурации (насыщенности крови кислородом) и частоты сердечных сокращений с помощью пульсоксиметра
• © CFOTO/Future Publishing via Getty Images

Широко используется и метод гипоксической тренировки. Он заключается в сочетании физической нагрузки и гипоксической стимуляции: для тренировки моделируются условия, которые встречаются на высоте 2—3,5 тыс. м, где вдыхаемый воздух содержит 13—15% кислорода. На равнине этот показатель составляет почти 21%. 

В мае текущего года британские альпинисты доказали эффективность ещё одной революционной методики. Перед восхождением на Эверест они вдыхали инертный газ ксенон, который применяется в медицине. В частности, он увеличивает выработку эритропоэтина, который влияет на количество эритроцитов в крови, а это позволяет сократить время акклиматизации. Разработчики обещают, что их метод позволит подняться на Эверест за три дня, тогда как в мае альпинистам потребовалось пять дней. Обычно же экспедиция занимает порядка 1,5 месяца. Но важно помнить, что все участники эксперимента с применением ксенона были в очень хорошей физической форме.