Физиологични отговори на хипоксия
Физиологични отговори на хипоксия.
За да разберем патологичните процеси, причинени от хипоксия, ще разгледаме накратко множествените реакции на тялото, подложено на тази ситуация.
Дихателната система.
Важен ефект на хипоксията е белодробната вазоконстрикция, със значително повишаване на налягането в белодробната артерия; може да достигне стойности от 25 mmHg или дори повече. Вазоконстрикцията се причинява през първите часове на излагане на хипоксия от повишаване на симпатиковия тонус. Впоследствие вазоконстрикцията се поддържа чрез намеса на ендотелни фактори, като ендотел, NO (азотен монооксид), калциеви йони, които свиват гладкомускулните клетки в стените на белодробните артерии. Вазоконстрикцията не е хомогенна, в зависимост от нехомогенността на съотношението вентилация/перфузия в белодробните основи, регионална разлика в освобождаването на ендотелен NO, нехомогенно разпределение на гладкомускулните клетки в стените на белодробните артериоли. Процесът на адаптация включва, при обитатели на голяма надморска височина, морфологични промени на белодробните артерии, които имат кръгъл, среден слой, образуван от гладкомускулни клетки, стесняване на артериалния лумен и увеличаване на белодробното съдово съпротивление. Височинна белодробна хипертония причинява хипертрофия на дясната камера както при родените на височина, така и в аклиматизираните равнини.
Друг важен аспект на белодробната физиология на голяма надморска височина е намаляването на дифузията и прехвърлянето на кислород от алвеоларния въздух към кръвоносната капиляра; това намаление се подчертава по време на усилието, което представлява фактор за ограничаване на физическата активност на голяма надморска височина. Изследванията на популациите на кечуа в Андите показват повишена дифузия на кислород, вероятно отчасти поради увеличения обем на белите дробове.
Сърдечносъдова система
Хематологични промени
Периферни тъкани и дифузия на кислород
усилие
Хипоксията на голяма надморска височина е стрес за системата за пренос на кислород в тялото, дори в покой. Усилието увеличава консумацията на кислород, в същото време проблемите с освобождаването на кислород в митохондриите на свиващите се мускули се увеличават. Всъщност проблемът с ходенето на височина е намаляването на толерантността към упражненията. Белодробната вентилация се увеличава значително, честотата може да достигне 86 вдишвания/мин (Pizzo, на 8300 m, Еверест Хималайска експедиция, 1981). Разходите за кислород при хипервентилация са доста високи, достигат 10% от общата консумация на кислород в покой и се увеличават пропорционално на усилията. Връзката вентилация-инфузия се променя по време на натоварване на голяма надморска височина, особено при недостатъчно аклиматизирани изкачвания. Изглежда тази аномалия се дължи на субклиничен белодробен оток, причинен от белодробна хипертония, причинен от хипоксична белодробна вазоконстрикция. Респираторната алкалоза, причинена от хипервентилация, причинява изместване вляво от кривата на дисоциация на хемоглобина. Това предизвиква увеличаване на афинитета на хемоглобина към кислорода, явление, което се наблюдава при животни, родени и отгледани на голяма надморска височина (лама, викуня), както и при обитатели на височина.
Максималната консумация на кислород (VO2max) намалява пропорционално на надморската височина, което представлява важен ограничаващ фактор за усилията. До 1000 m VO2max остава почти непроменен, след това постепенно намалява с 10% на всеки 1000 m надморска височина. Следователно, при 4000 m максималният разход на O2 се намалява до 70% от стойността на морското равнище; на 6000 м е 50%, а на върха на Еверест е само 1 л/мин.