Горы – это часть суши Земли, возвышающиеся над уровнем моря более, чем на 500 м.
Человек, находящийся на больших высотах, подвергается влиянию нескольких потенциально стрессорных экологических факторов: 1) сниженного парциального давления кислорода; 2) повышенного солнечного облучения, в том числе ультрафиолетового; 3) холода и 4) сухости вдыхаемого воздуха. Наиболее важным из них является изменение парциального давления кислорода. С увеличением высоты атмосферное давление падает, тогда как концентрация кислорода и других газов атмосферы остается постоянной до больших высот. Парциальное давление кислорода падает пропорционально снижению атмосферного давления.
0м – 760 мм. рт. ст. и 149 мм. рт. ст., 2000 м – 595 мм. рт. ст. и 115 мм. рт. ст.,
4000 м – 462 мм. рт. ст. и 87 мм. рт. ст., 6000 м - 354 мм. рт. ст. и 64 мм. рт. ст.,
8000 м – 267 мм. рт. ст. и 46 мм. рт. ст.
Горную вертикальную поясность условно делят на 4 яруса:
1) низкогорье (500-1200м) – физиологические показатели практически не отличаются от показателей равнинных территорий;
2) среднегорье (1200-2200м) – у мигрантов временно может наблюдаться дискомфорт: учащение пульса, повышение артериального давления, одышка при умеренной физической нагрузке, беспокойный сон и др.; адаптация в течение 2-недель;
3) обжитое высокогорье (2200-4000м) – снижение работоспособности и напряжение регуляторных механизмов, требуется до нескольких месяцев;
4) сверхвысокогорье (снежное, нежилое высокогорье) – резкое напряжение физиологических функций.
В связи с этим на больших высотах срыв адаптивных реакций может привести к горной болезни. Кроме того, в условиях высокогорья чаще возникают железодефицитные состояния и гиповитаминозы, т.е. развивается акклиматизационный дефицит тех или иных веществ.
Данный раздел экологической физиологии наиболее изучен. Гипоксия как экологический фактор весьма часто встречается в жизнедеятельности человека. В условиях природной (высокогорной) гипоксии живет значительная часть населения земного шара. С гипоксией как экологическим фактором человек сталкивается очень часто. Гипоксические состояния в организме развиваются естественным образом в процессе трудовой деятельности, интенсивной двигательной активности у спортсменов, у плода и матери во время беременности, после приема обильной пищи и т.д. Механизмы такой гипоксии генетически запрограммированы, в связи с этим многие исследователи относят ее к разряду физиологической гипоксии. В данном разделе будет рассматриваться экзогенная гипоксическая гипоксия, т.е. кислородная недостаточность, возникающая при понижении парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе - подъеме на высоту или вдыхании газовых смесей с низким содержанием кислорода.
Реакции организма на кислородную недостаточность зависят от ее выраженности и продолжительности действия. Поэтому различают острую гипоксию (резкий перепад давления или концентрации кислорода), быстро развивающуюся гипоксию (быстрый подъем на высоту, быстрая смена концентрации О2) и хроническую гипоксию (длительное пребывание на больших высотах).
Влияние кислородной недостаточности вызывает включение всех адаптивных механизмов организма, направленных на адекватное снабжение кислородом метаболических запросов. В борьбе за кислород организм отвечает на гипоксию многогранными адаптационными реакциями на структурном и функциональном уровне, которые закрепляются после длительного периода адаптации (годы). В связи с этим целесообразно рассматривать изменение дыхания в начальный период адаптации, при длительном или постоянном пребывании в этих условиях, а также у коренных жителей среднегорья и высокогорья как экологически обусловленное.
Адаптивные изменения, возникающие в начальный период пребывания человека в условиях высокогорья, характеризуются срочной интенсификацией функций систем, ответственных за кислородный режим организма, в первую очередь органов дыхания, кровообращения и крови. Для кратковременных реакций требуется лишь несколько часов, тогда как для первичной акклиматизации - несколько дней и даже месяцев. Таким образом, первая фаза адаптации характеризуется защитно-приспособительными реакциями, направленными на борьбу за кислород.
Фаза стабильной адаптированности мигрантов в условиях высокогорья приобретается годами. Аварийные системы снижаются и сменяются энергетически выгодными перестройками.
Третья фаза характеризуется адекватными величинами ответных реакций на действие раздражителей, скоординированной регуляцией механизмов, улучшением работоспособности. Наиболее эффективные адаптивные реакции организма выявляются у коренного населения высокогорных районов в процессе долговременной естественной адаптации.