29 мая исполняется ровно 66 лет с момента первого восхождения на высочайшую гору мира – Эверест. После множества попыток разных экспедиций в 1953 году новозеландец Эдмунд Хиллари и непальский шерпа Тенцинг Норгей достигли мировой вершины – 8848 метров над уровнем моря.

На сегодняшний день Эверест покорили уже более девяти тысяч человек, при этом более 300 – погибли при восхождении. Будет ли человек разворачиваться за 150 метров до покорения вершины и спускаться вниз, если другому альпинисту стало плохо, и можно ли подняться на Эверест без кислорода – в нашем материале.

Покорить вершину или спасти чужую жизнь

Желающих покорить высочайшую вершину мира с каждым годом становится все больше. Их не пугает ни цена за восхождение, измеряемая в десятках тысяч долларов (только одно разрешение на подъем стоит $11 000, а еще услуги гида, шерпов, спецодежда и снаряжение), ни риск для здоровья и жизни. При этом многие идут совершенно неподготовленными: их манит романтика гор и слепое желание покорить вершину, а ведь это тяжелейшее испытание на выживание. За весенний сезон-2019 на Эвересте уже 10 человек. По данным СМИ, всего в Гималаях весной этого года скончались 20 человек – это больше, чем за весь 2018 год.

Конечно, в экстремальном туризме сейчас много коммерции, это отмечают и альпинисты с многолетним опытом. Если раньше очередь на восхождение на Эверест приходилось ждать годами, то теперь получить разрешение на ближайший сезон не проблема. Только на эту весну Непал продал 381 лицензию на подъем. Из-за чего на подходах к вершине горы образовались многочасовые очереди из туристов, и это на высотах, критических для жизни. Бывают ситуации, когда заканчивается кислород или не хватает физических ресурсов организма для пребывания в таких условиях, и люди больше не могут идти, кто-то умирает. В случаях, когда одному из членов группы стало плохо, у остальных возникает вопрос: оставить его и продолжить путь для достижения цели, к которой они готовились всю жизнь, или развернуться и пойти на спуск, сохранив жизнь другого человека?

По словам альпиниста Николая Тотмянина, совершившего более 200 восхождений (из них пять подъемов на восьмитысячники и 53 подъема на семитысячники), в русских группах в горных экспедициях не принято оставлять человека, который не может идти дальше. Если кому-то стало плохо и есть большие риски для здоровья, то вся группа разворачивается и идет вниз. Такое не раз случалось в его практике: бывало, что приходилось разворачивать всю экспедицию за 150 метров до цели (кстати, сам Николай поднимался на вершину Эвереста два раза без кислородного баллона).

Бывают такие ситуации, когда невозможно человека спасти. Но просто так оставлять его и продолжать движение, зная, что он может погибнуть или испортить здоровье – это, по нашим понятиям, нонсенс, просто недопустимо. Человеческая жизнь важнее любой горы.

При этом Тотмянин отмечает, что на Эвересте бывает по-разному, так как там собраны коммерческие группы из разных стран: "У других, например у японцев, нет таких принципов. Там каждый за себя и осознает меру ответственности, что он может там остаться навсегда". Еще один важный момент: у непрофессиональных альпинистов отсутствует чувство опасности, они ее не видят. И, находясь в экстремальной ситуации, когда мало кислорода, у организма ограничивается любая деятельность, в том числе и умственная. "В такой ситуации люди принимают неадекватные решения, поэтому доверить человеку решение по поводу того, продолжать движение или нет, нельзя. Это должен делать руководитель группы или экспедиции", – резюмирует Тотмянин.

Кислородное голодание

Что же происходит с человеком на такой высоте? Представим, что сами решили покорить вершину. Из-за того, что мы привыкаем к высокому атмосферному давлению, живя в городе практически на плоскогорье (для Москвы это в среднем 156 метров над уровнем моря), попадая в горную местность наш организм испытывает стресс.

Все потому, что горный климат – это, прежде всего, пониженное атмосферное давление и более разреженный, чем на уровне моря, воздух. Вопреки распространенному мнению, количество кислорода в воздухе с высотой не меняется, снижается лишь его парциальное давление (напряжение).

То есть, когда мы вдыхаем разреженный воздух, кислород не усваивается так же хорошо, как на низких высотах. В результате количество кислорода, поступающего в организм, снижается – у человека возникает кислородное голодание.

Вот почему приезжая в горы, часто вместо радости от переполняющего легкие чистого воздуха, мы получаем головную боль, тошноту, одышку и сильную усталость даже во время небольшой прогулки.

Кислородное голодание (гипоксия) – состояние кислородного голодания как всего организма в целом, так и отдельных органов и тканей, вызванное различными факторами: задержкой дыхания, болезненными состояниями, малым содержанием кислорода в атмосфере.

И чем выше и быстрее мы поднимаемся, тем тяжелее могут быть последствия для здоровья. На серьезных высотах возникает риск развития высотной болезни.

Какие бывают высоты:

• до 1500 метров – низкие высоты (даже при напряженной работе нет физиологических изменений);
• 1500-2500 метров – промежуточные (заметны физиологические изменения, насыщение крови кислородом менее 90 процентов (норма), вероятность горной болезни невелика);
• 2500-3500 метров – большие высоты (горная болезнь развивается при быстром подъеме);
• 3500-5800 метров – очень большие высоты (часто развивается горная болезнь, насыщение крови кислородом менее 90 процентов, значительная гипоксемия (снижение концентрации кислорода в крови при нагрузке);
• свыше 5800 метров – экстремальные высоты (выраженная гипоксемия в покое, прогрессирующее ухудшение, несмотря на максимальную акклиматизацию, постоянное нахождение на таких высотах невозможно).

Высотная болезнь – болезненное состояние, связанное с кислородным голоданием из-за понижения парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе. Возникает высоко в горах, начиная примерно с 2000 метров и выше.

На Эверест без кислорода

Самая высокая вершина мира – мечта многих альпинистов. Осознание непокоренной громады высотой 8848 метров будоражила умы с начала прошлого века. Однако впервые люди оказались на ее вершине лишь в середине ХХ века – 29 мая 1953 года гора, наконец, покорилась новозеландцу Эдмунду Хиллари и непальскому шерпе Тенцингу Норгею.

Летом 1980 года человек преодолел еще одну преграду – знаменитый итальянский альпинист Райнхольд Мэсснер поднялся на Эверест без вспомогательного кислорода в специальных баллонах, которым пользуются на восхождениях.

Многие профессиональные альпинисты, а также медики обращают внимание на разницу в ощущениях двух восходителей – Норгея и Мэсснера, когда они оказались на вершине.

По воспоминаниям Тенцинга Норгея "сияло солнце, а небо – за всю жизнь я не видел неба синее! Я глядел вниз и узнавал места, памятные по прошлым экспедициям… Со всех сторон вокруг нас были великие Гималаи… Никогда еще я не видел такого зрелища и никогда не увижу больше – дикое, прекрасное и ужасное".

А вот воспоминания Мэсснера о той же вершине. "Опускаюсь на снег, от усталости тяжелый, как камень… Но здесь не отдыхают. Я выработан и опустошен до предела… Еще полчаса – и мне конец… Пора уходить. Никакого ощущения величия происходящего. Для этого я слишком утомлен".

Чем же вызвана такая значительная разница в описании своего триумфального восхождения двух альпинистов? Ответ прост – Райнхольд Мэсснер, в отличие от Норгея и Хиллари не дышал кислородом.

Вдох на вершине Эвереста принесет мозгу в три раза меньше кислорода, чем на уровне моря. Именно поэтому большинство альпинистов предпочитают покорять вершины, используя кислородные баллоны.

На восьмитысячниках (вершинах выше 8000 метров) существует так называемая зона смерти – высота, на которой из-за холода и недостатка кислорода человек долго находиться не может.

Многие восходители отмечают, что делать самые простые вещи: завязать ботинки, вскипятить воду или одеться, – становится необычайно сложно.

Больше всего во время кислородного голодания страдает наш мозг. Он использует в 10 раз больше кислорода, чем все остальные части тела вместе взятые. Выше 7500 метров человек получает так мало кислорода, что может произойти нарушение кровотока мозга и его отек.

Отек мозга – патологический процесс, проявляющийся избыточным накоплением жидкости в клетках головного или спинного мозга и межклеточном пространстве, увеличением объема мозга.

На высоте более 6000 метров мозг страдает настолько, что могут случиться временные приступы помешательства. Замедленная реакция может сменяться возбуждением и даже неадекватным поведением.

Например, опытнейший американский гид и альпинист Скотт Фишер, скорее всего, получив отек мозга, на высоте более 7000 метров просил вызвать ему вертолет для эвакуации. Хотя в нормальном состоянии любой, даже не очень опытный восходитель прекрасно знает, что вертолеты на такую высоту не летают. Этот случай произошел во время печально известного восхождения на Эверест в 1996 году, когда во время шторма на спуске погибли восемь альпинистов.

Эта трагедия получила широкую известность из-за большого количества погибших альпинистов. Жертвами восхождения 11 мая 1996 года стали 8 человек, в том числе двое гидов. В тот день на вершину одновременно поднимались несколько коммерческих экспедиций. Участники таких экспедиций платят деньги гидам, а те в свою очередь обеспечивают максимальную безопасность и бытовой комфорт своим клиентам на маршруте.

Большинство участников восхождения 1996 года не были профессиональными альпинистами и сильно зависели от вспомогательного кислорода в баллонах. По различным свидетельствам в тот день на штурм вершины одновременно вышли 34 человека, что значительно затянуло время подъема. В итоге последний альпинист поднялся на вершину после 16:00. Критическим временем подъема считается 13:00, после этого времени гиды обязаны повернуть клиентов назад, чтобы успеть спуститься пока светло. 20 лет назад ни один из двух гидов не дал вовремя такого распоряжения.

Из-за позднего подъема у многих участников не осталось кислорода на спуск, во время которого на гору обрушился сильнейший ураган. В итоге после полуночи многие альпинисты все еще оставались на склоне горы. Без кислорода и из-за плохой видимости они не могли найти дорогу до лагеря. Некоторых из них в одиночку спас профессиональный альпинист Анатолий Букреев. Восемь человек умерли на горе из-за переохлаждения и отсутствия кислорода.

О горном воздухе и акклиматизации

И все-таки наш организм может приспособиться к очень непростым условиям, в том числе и к высокогорью. Для того чтобы находиться на высоте больше 2500-3000 метров без серьезных последствий, обычному человеку требуется от одного до четырех дней акклиматизации.

Что касается высот больше 5000 метров, то нормально приспособиться к ним практически невозможно, поэтому находиться на них можно лишь ограниченное время. Организм на таких высотах не способен отдыхать и восстанавливаться.

Можно ли снизить риск для здоровья при нахождении на высоте и как это сделать? Как правило, все проблемы со здоровьем в горах начинаются из-за недостаточной или неправильной подготовки организма, а именно недостатка акклиматизации.

Акклиматизация – это сумма приспособительно-компенсаторных реакций организма, в результате которых поддерживается хорошее общее состояние, сохраняется вес, нормальная работоспособность и психологическое состояние.

Многие медики и альпинисты считают, что лучше всего приспособиться к высоте можно, если набирать высоту постепенно – делать несколько подъемов, достигая все большей высоты, а затем спускаться и отдыхать как можно ниже.

Представим себе ситуацию: путешественник, решивший покорить Эльбрус – самую высокую вершину в Европе, начинает свое путешествие из Москвы со 156 метров над уровнем моря. И за четыре дня оказывается на 5642 метров.

И хотя адаптация к высоте заложена в нас генетически, такому нерадивому альпинисту грозит несколько дней учащенного сердцебиения, бессонницы и головных болей. А вот у альпиниста, который заложит на восхождение хотя бы неделю, эти проблемы сведутся к минимуму.

В то время как у жителя горных районов Кабардино-Балкарии их не будет вообще. В крови горцев от рождения больше эритроцитов (красных кровяных телец), а емкость легких в среднем на два литра больше.

Как обезопасить себя в горах при катании или походе

• Постепенно набирать высоту и избегать резкого перепада высот;
• При плохом самочувствии сокращать время катания или ходьбы, делать больше остановок для отдыха, пить теплый чай;
• Из-за высокого ультрафиолетового излучения можно получить ожог сетчатки. Чтобы этого избежать в горах нужно использовать солнцезащитные очки и головной убор;
• Бороться с кислородным голоданием помогают бананы, шоколад, мюсли, крупы и орехи;
• Спиртные напитки на высоте употреблять не стоит – они усиливают обезвоживание организма и усугубляют недостаток кислорода.

Еще один интересный и, на первый взгляд, очевидный факт – в горах человек двигается значительно медленнее, чем на равнине. В обычной жизни мы ходим со скоростью примерно 5 километров в час. Это значит, что расстояние в километр преодолевается нами за 12 минут.

Чтобы подняться на вершину Эльбруса (5642 метров), начав свой путь с высоты 3800 метров, здоровому акклиматизированному человеку в среднем потребуется около 12 часов. То есть скорость упадет до 130 метров в час по сравнению с обычной.

Сравнив эти цифры, нетрудно понять насколько серьезно высота влияет на наш организм.

Десятый за весну турист погиб на Эвересте

Почему чем выше, тем холоднее

Даже те, кто ни разу не был в горах, знают еще одну особенность горного воздуха – чем выше, тем холоднее. Почему же так происходит, ведь ближе к солнцу воздух, наоборот, должен сильнее прогреваться.

Все дело в том, что тепло мы чувствуем не от воздуха, он нагревается очень плохо, а от поверхности земли. То есть луч солнца идет сверху, сквозь воздух и не нагревает его.

А земля или вода принимают этот луч, достаточно быстро нагреваются и отдают тепло вверх, воздуху. Поэтому чем выше от равнины мы находимся, тем меньше тепла от земли получаем.

Инна Лобанова, Наталья Лоскутникова

Обязательное условие нормального дыхания - определенная концентрация кислорода в воздухе. Если его недостаточно, то в организме наступают расстройства.

На высоте 5500 м, т. е. почти на высоте Эльбруса, атмосферное давление вдвое меньше, чем на поверхности земли, и равно 380 мм рт. ст. Резко снижается и парциальное давление кислорода. Если при атмосферном давлении в 760 мм рт. ст. оно равно 159 мм рт. ст., то уже на высоте 5500 м падает до 80 мм рт. ст. Это вызывает недостаточное насыщение крови кислородом и, следовательно, недостаточное снабжение им нервной ткани, мышц и других органов. Наступает так называемое кислородное голодание. Особенно заметно это при подъеме на горные вершины или при полетах в самолете на больших высотах, если нет специальных герметических кабин с постоянной концентрацией кислорода, обеспечивающей нормальное дыхание человека. Когда кислорода недостаточно, пульс и дыхание учащаются, появляются усталость и слабость мышц, теряется острота слуха и зрения, появляется синюшность, а в тяжелых случаях даже нервно-психические расстройства. Такое состояние называют высотной, или горной, болезнью. Подобные нарушения в организме наступают на высоте 4000 м и более. Высота Эльбруса 5630 м, и концентрация кислорода на его вершине настолько низка, что без предварительной тренировки человек не может там находиться.

На заре воздухоплавания три французских аэронавта совершили полет на воздушном шаре. Они поднялись на высоту 8000 м. Только один из аэронавтов остался живым, но и он опустился на землю в очень тяжелом состоянии. Условия существования человека на больших высотах в то время еще не были известны, и гибель воздухоплавателей послужила толчком для изучения этих вопросов. Выдающийся русский ученый И. М. Сеченов тогда впервые установил, что смерть воздухоплавателей произошла оттого, что им не хватило кислорода из-за разреженности воздуха в верхних слоях атмосферы.

При кислородной недостаточности учащается и углубляется дыхание. При этом за минуту через легкие проходит больше воздуха и насыщение крови кислородом увеличивается, отчего возрастает число эритроцитов в крови и повышается количество гемоглобина, а следовательно, усиливается связывание и перенос кислорода. Сердце также начинает за 1 мин. перекачивать больше крови, чем в обычных условиях, и, что особенно важно, стойкость тканей к недостатку кислорода повышается.

Для борьбы с горной болезнью большое значение имеет тренировка. Она приспосабливает организм к низкой концентрации кислорода.

После тренировки человек может находиться на высоте 5 тыс. м и даже подниматься на большую высоту, не испытывая неприятных проявлений горной болезни. Так, альпинисты тренировкой добились того, что без кислородных приборов на Памире поднялись на 7495 м, а на Джомолунгме (Эвересте) на 8400 м. Такие большие возможности есть у организма, если его правильно тренировать. Даже тонкие химические процессы, протекающие в клетках, могут приспособиться к условиям жизни.

ВДОХ И ВЫДОХ

Легкие никогда самостоятельно не растягиваются и не сокращаются, они пассивно следуют за грудной клеткой. Полость же грудной клетки расширяется благодаря сокращению дыхательных мышц, к которым в первую очередь относятся диафрагма и межреберные мышцы.

Диафрагма при вдохе опускается на 3-4 см. Опускание же ее на 1 см увеличивает объем грудной клетки на 250-300 мл. Таким образом, только за счет сокращения диафрагмы объем грудной клетки увеличивается на 1000-1200 мл. Когда межреберные мышцы сокращаются, они приподнимают ребра, которые несколько поворачиваются вокруг своей оси, в результате чего грудная полость также расширяется.

Легкие следуют за растягивающейся грудной клеткой, сами растягиваются, и давление в них падает. В результате создается разность между атмосферным давлением и давлением в легких. Так как давление в легких становится ниже атмосферного, воздух устремляется в легкие и заполняет их. Происходит вдох. За вдохом наступает выдох. При обычном выдохе диафрагма и межреберные мышцы расслабляются, грудная клетка спадается и ее объем уменьшается. При этом легкие тоже спадаются, и воздух выдыхается наружу. При сильном выдохе участвует брюшной пресс, который, напрягаясь, давит на внутрибрюшные органы. Они в Свою очередь давят на диафрагму, которая еще более выпячивается в полость грудной клетки.

При каждом вдохе человек совершает значительную работу. Этой работой можно поднять 1 кГ груза на высоту 8 см. Если бы эту энергию можно было использовать, то за час груз в 1 кГ был бы поднят на 86 м, а за ночь - на 690 м.

Мужчины и женщины дышат несколько по-разному. У мужчин брюшной тип дыхания, а у женщин - грудной. Разный тип дыхания зависит от того, какие мышцы преимущественно участвуют в дыхательных движениях. У мужчин это диафрагма, а у женщин - межреберные мышцы. Но эти типы дыхания не постоянные, они могут меняться в зависимости от характера и условий работы.

Мы уже говорили о плевральной щели. Она образуется между двумя листками плевры и герметически закрыта. Давление в ней ниже атмосферного. Это очень важно, так как дыхание невозможно, если при ранении грудной клетки воздух попадает в плевральную щель и давление в ней становится равным атмосферному.

Поступление воздуха в плевральную щель (или полости плевры) при нарушении целостности ее стенок называется пневмотораксом. Он с успехом применяется при лечении туберкулеза легких. Врач специальной иглой прокалывает грудную клетку и впускает в плевральную щель определенное количество газа. Давление в ней искусственно повышается, и движение легких значительно ограничивается, а это создает покой больному органу. Клетки плевры обладают способностью поглощать воздух, поэтому через некоторое время они полностью удаляют газ из плевральной щели и в ней опять устанавливается пониженное давление. Лечебное значение пневмоторакса очень велико.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

Учебник для 7 класса

§ 21.4. Как зависит атмосферное давление от высоты? Развитие темы

При подъеме давление атмосферы уменьшается, потому что чем выше мы находимся, тем меньше высота столба воздуха над нами.

Для небольших высот (десятки и даже сотни метров) уменьшение давления с высотой можно приближенно рассчитать, принимая плотность воздуха р постоянной (на уровне моря - около 1,3 кг/м 3). Это означает, что при подъеме на высоту h давление воздуха уменьшается на ρ возд gh. Отсюда следует, что при подъеме, например, на высоту 10 м (трехэтажный дом) давление уменьшается примерно на 130 Па. Это немного меньше 1 мм рт. ст.

Для больших высот, например в горах, надо учитывать, что с увеличением высоты плотность воздуха уменьшается. Поэтому с увеличением высоты давление воздуха уменьшается медленнее, чем если бы плотность воздуха оставалась постоянной. На рис. 21.7 приведены значения давления на вершине Эльбруса - самой высокой горы в Европе (Россия) и на вершине Джомолунгмы - самой высокой горы в мире (Китай). Мы видим, что на высоте около 9 км давление воздуха составляет примерно 30 % от нормального атмосферного давления.

Обязательное условие нормального дыхания - определенная концентрация кислорода в воздухе. Недостаточность его вызывает в организме различные расстройства.

На высоте 5500 м, т. е. почти на высоте Эльбруса, атмосферное давление вдвое меньше, чем на поверхности земли, и равно 380 мм рт. ст. Резко снижается и парциальное давление кислорода. Если при атмосферном давлении 760 мм рт. ст. оно равно 159 мм рт. ст., то уже на высоте 5500 м падает до 80 мм рт. ст. Это вызывает недостаточное насыщение крови кислородом и, следовательно, недостаточное снабжение им нервной ткани, мышц и других органов. Наступает так называемое кислородное голодание. Особенно заметно это при подъеме на горные вершины или при полетах в самолетах на больших высотах, если нет специальных герметических кабин с постоянной концентрацией кислорода, обеспечивающей нормальное дыхание человека. Когда кислорода недостаточно, пульс и дыхание учащаются, появляются усталость, слабость мышц, синюшность, теряется острота слуха и зрения, а в тяжелых случаях могут быть даже нервно-психические расстройства. Такое состояние называют высотной или горной болезнью. Подобные нарушения в организме наступают на высоте 4000 м и более. Высота Эльбруса - 5642 м, и концентрация кислорода на его вершине настолько низка, что без предварительной тренировки человек не может там находиться.

На заре воздухоплавания три французских аэронавта совершили полет на воздушном шаре. Они поднялись на высоту 8000 м. Только один из аэронавтов остался живым, но и он опустился на землю в очень тяжелом состоянии. Условия существования человека на больших высотах в то время еще не были известны, и гибель воздухоплавателей послужила толчком к изучению этих вопросов. Выдающийся русский ученый И. М. Сеченов тогда впервые установил, что смерть воздухоплавателей произошла оттого, что им не хватало кислорода из-за разреженности воздуха в верхних слоях атмосферы.

При кислородной недостаточности учащается и углубляется дыхание. При этом за минуту через легкие проходит больше воздуха и насыщение крови кислородом увеличивается, отчего возрастает число эритроцитов в крови и повышается количество гемоглобина, а следовательно, усиливается связывание и перенос кислорода. Сердце также начинает за 1 мин перекачивать больше крови, чем в обычных условиях, и, что особенно важно, стойкость тканей к недостатку кислорода повышается. Так организм компенсирует недостаток кислорода.

Для борьбы с горной болезнью большое значение имеет тренировка. Она хорошо приспосабливает организм к низкой концентрации кислорода.

После тренировки человек может находиться на высоте 5000 м и даже подниматься на большую высоту, не испытывая неприятных проявлений горной болезни. Так, альпинисты тренировкой добивались того, что без кислородных приборов поднимались на Памире на 7495 м, а на Джомолунгме - на 8400 м. Такие большие возможности имеются у организма, если его правильно тренировать. Даже тонкие химические процессы, протекающие в клетках, могут приспособиться к различным условиям жизни.