На грани возможного: Наука выживания - [11]

Шрифт
Интервал

Для альпинистов и тех, кто постоянно живет и работает на большой высоте, дееспособность – крайне важный фактор. И разумеется, чем больше человек трудится (чем быстрее поднимается), тем больше ему необходимо кислорода. У равнинных жителей работоспособность с высотой стремительно падает: на отметке 7000 м она составляет едва ли 40 % от показателей на уровне моря. Без кислорода темп восхождения существенно замедляется: в 1952 г. у Раймонда Ламберта и Тенцинга Норгея ушло пять с половиной часов на прохождение 200 м по Южному седлу Эвереста, а на вершине горы Райнхольд Месснер с Петером Хабелером через каждые несколько шагов падали в снег от изнеможения, поэтому последние 100 м они преодолевали больше часа.

«Через каждые несколько шагов мы обессиленно повисаем на ледорубах, судорожно разевая рот, отвоевывая необходимый для мышц воздух. ‹…› На высоте 8800 м мы уже не можем держаться на ногах во время передышек. Мы падаем на колени, цепляясь за ледорубы. ‹…› Через каждые десять-пятнадцать шагов валимся в снег отдохнуть, затем ползем дальше».

Похожие затруднения не прошедший акклиматизацию человек испытывает и на более низких высотах, тогда как постоянные обитатели этих высот снижением работоспособности не страдают. Прибывая в Ла-Пас самолетом, путешественники ощущают мгновенный упадок сил из-за разреженного воздуха, тогда как местные, к изумлению (и зависти) гостей, бегают в тех же условиях марафоны.

Вдох-выдох

Попадая на большую высоту, вы прежде всего замечаете, как учащается дыхание{5}. Это резкая и непосредственная реакция организма на уменьшение парциального давления кислорода в воздухе, обеспечивающая приток большего количества кислорода к тканям. Вызывается она хеморецепторами (каротидными тельцами), находящимися в сонных артериях, которые, чувствуя понижение уровня кислорода в крови, дают дыхательному центру мозга сигнал участить дыхание. Каротидные тельца расположены в стратегически важных точках, поскольку они отслеживают содержание кислорода в крови, поступающей в мозг{6}. Механизм, с помощью которого они распознают перепады уровня содержания кислорода, до сих пор является предметом научных споров.

Поначалу дыхание учащается незначительно – не более чем в 1,65 раза по сравнению с частотой на уровне моря, даже на высоте 6000 м. Это происходит потому, что гипервентиляция легких не только повышает потребление кислорода, но и вызывает больший расход CO>2 на выдохе. Углекислый газ образуется в организме в весьма значительных количествах как побочный продукт обмена веществ. В растворе он дает углекислоту, и объем выдыхаемого человеком газа приравнивается к 12,5 л углекислоты в промышленной концентрации (точнее, 12,5 моля ионов водорода) в сутки. Производимый в тканях углекислый газ переносится клетками крови в легкие и оттуда выделяется в воздух. Таким образом, его концентрация в альвеолах варьируется в зависимости от частоты дыхания: при учащенном дыхании углекислого газа выбрасывается больше, тем самым уменьшается его содержание в альвеолах и крови.

Углекислый газ выступает мощным регулятором дыхания (воздействуя на еще одну группу хеморецепторов, расположенных в мозге), и если его содержание в крови падает, дыхание затрудняется. Можете проверить сами, и вы обнаружите, что способны задержать дыхание на более долгий промежуток времени, если до этого сделаете серию частых выдохов. (Только не переусердствуйте – если дышать так больше минуты, может закружиться голова.) Дело в том, что задержка дыхания регулируется не столько потребностью в кислороде, сколько возрастанием процента углекислого газа в крови. Когда он достигает критической отметки, организму требуется вдох. Гипервентиляция перед задержкой дыхания удаляет из организма избыток CO>2 и позволяет отсрочить момент, когда он снова накопится до предела, побуждающего сделать вдох. Противоположное воздействие кислорода и углекислого газа на организм объясняет, почему на высотах ниже 3000 м никаких изменений в характере дыхания не происходит.

Птицы высокого полета

На вершине Эвереста человек выживет без кислорода, только если он достаточно вынослив и дал организму время адаптироваться. Однако даже в этом случае он будет передвигаться медленно и с трудом. В отличие от человека, птицы – например, горный гусь (Anser indicus), переваливают через Гималаи на той же или большей высоте во время ежегодных миграций. Более того, они могут менее чем за день подняться с уровня моря на высоту 9000 м, не оставляя времени на акклиматизацию. Даже простой домовый воробей на высоте 6000 м будет активен и бодр, тогда как человек впадет в угнетенное состояние. Чем же объясняется эта невероятная способность птиц справляться с низким содержанием кислорода?

Во-первых, легкие у птицы устроены иначе, чем у человека, поэтому способны забирать больше кислорода из вдыхаемого воздуха и отдавать больше углекислого газа. Легкие у птицы маленькие и компактные, однако они сообщаются с обширными воздушными мешками, которые заполняют пространство между внутренними органами и уходят своими ветвлениями в кости черепа и скелета. Эти воздушные мешки нужны не как дыхательные поверхности, а, скорее, как хранилище. Газообмен происходит в тончайших трубочках, соединяющих передние и задние воздушные мешки, – эти трубочки и есть легкие.


Еще от автора Фрэнсис Эшкрофт
Искра жизни. Электричество в теле человека

Все знают, что электричество приводит в действие машины, гораздо менее известно, что это же самое можно сказать о нас самих. Способность читать и понимать написанное, видеть и слышать, думать и говорить, шевелить руками и ногами и даже осознавать собственное «Я» обусловлена электрической активностью клеток, которая инициируется ионными каналами. Они регулируют наши жизненные процессы с момента зачатия и до последнего вздоха. Эта книга – почти детектив, посвященный особой разновидности белковой материи, ионному каналу.


Рекомендуем почитать
Коко Шанель. Биография

Вне всякого сомнения, Коко Шанель – одна из величайших женщин XX века. Она не просто создавала модную одежду, которую можно было носить и в праздники, и в будни, – она творила. И в основе ее творчества лежало глубокое понимание психологии прекрасного пола, иными словами, каждым своим новым произведением Шанель отвечала на вечный вопрос: «Чего хочет женщина?» Жизненная мудрость великой Коко была основана на личном опыте, не всегда простом и приятном. На ее пути к славе и мировому признанию было немало препятствий.


Правила выживания в критических ситуациях

Практическое руководство по выживанию в критических ситуациях от одного из ведущих специалистов среди выживальщиков. На страницах своей книги Джим Кобб делится советами и стратегиями по удовлетворению базовых потребностей человека – в еде, гигиене, жилье, тепле и безопасности. Для более ясного представления о мире после серьезной катастрофы и понимания практической значимости советов, каждая глава начинается с вымышленной записи в дневнике, написанной в течение нескольких недель после коллапса. В книге вы найдете наиболее полную информацию по выживанию: от сбора тревожного чемоданчика и обустройства быта после катастрофы до советов по защите дома и правил бартера, а также необходимые чек-листы.


В постели с бактериями. История, наука и секреты микроскопических существ, о которых не принято говорить

Инфекции, передающиеся половым путем, или ИППП, были и остаются теневой, но очень важной фигурой в истории человечества. Они сыграли роль и во Второй мировой войне, и в развитии интернета, и в шоу «Холостяк». Несмотря на всю их значимость, ИППП веками стараются оттеснить из-под рампы, замалчивая связанные с ними сложности. Вот почему мы всё еще так мало знаем о них. И вот появилась Айна Парк! Десятки лет она просвещает людей на тему сексуального здоровья и вооружает их научным знанием для борьбы с неудобными проблемами.


Важная деталь. Как выбирать, носить и любить нижнее белье

В своей книге Кора Харрингтон — основатель и главный редактор The Lingerie Addict, популярного блога о нижнем белье, — ответит на важные и волнующие каждую женщину вопросы: как подобрать идеальное нижнее белье, как ухаживать за ним, чтобы оно дольше прослужило, и как совместить красоту и комфорт. Кора делает красивое белье доступным для женщин любой комплекции и возраста, а также для любого бюджета. Эта книга охватывает все темы: от базовых бюстгальтеров и трусиков до нарядных пеньюаров, корректирующего белья, чулок и корсетов.


Живая косметика

«Я online» – уникальный проект одной из красивейших актрис театра и кино Натальи Гончаровой, гармонично сочетающий в себе самые интересные цитаты с популярнейших тематических форумов и блогов рунета, а также мнения профессионалов в данной области. Издание, которое вы держите в руках – особенное. В нем вы найдете всю основную информацию по натуральной и здоровой косметике, собранную Натальей Гончаровой и Ириной Костиной. «Звездные» рецепты масок и отваров, секреты популярных блогерш и форумчанок, эксклюзивные советы самой Натальи Гончаровой, а также мнение профессионалов в той или иной области вопроса.


Гардероб в стиле Zero Waste. Практическое руководство по осознанному потреблению

Эта книга — стильное руководство по экологичному подходу к одежде. Как составить гардероб, как ухаживать за вещами, как подарить им вторую жизнь — обо всем этом авторы рассказывают с позиций минимального вреда для окружающей среды. На русском языке публикуется впервые.