Изпуснат кислород. разреден въздух

Тъй като налягането на въздуха на височина е по-малко, отколкото на морското равнище, въздухът там е по-малко плътен, разреден. С всяко вдишване в белите ви дробове има по-малко кислород, а именно неговите молекули, отколкото когато дишате в низина, по-близо до морското равнище. В същото време съдържанието на кислород (процентното му съдържание) във въздуха не се променя.

Това означава, че при такива условия човешкият организъм по-трудно усвоява необходимото количество кислород, отколкото когато е на морското равнище. Когато нуждата на организма от кислород надвишава способността да го усвоява от разреден въздух (това може да се случи при значително физическо натоварване), се развива хипоксия - кислороден дефицит. Причината за появата на хипоксия още преди началото на спускането от планината често е тежкото физическо натоварване, което ездачът изпитва по време на изкачването. Признаците и симптомите на хипоксия включват умора, виене на свят, слабост и пълна загуба на енергия. Струва ви се, че работата, която вършите, е много по-трудна от обикновено.

За щастие хипоксията е лесно да се избегне. Тъй като сте високо над морското равнище, трябва да ограничите физическата си активност и да почивате по-често. Отделете допълнително време за опаковане, не вземайте повече от необходимото и не забравяйте, че в планината всеки килограм струва три. Уверете се, че нямате недостиг на въздух. Ако живеете високо над морското равнище или прекарвате много време в планината, тогава тялото ви, свикнало с разредения въздух, е по-малко податливо на хипоксия.

Състоянието на хипоксия може да дойде неочаквано, в последната фаза на вашите физически упражнения. В низините тялото ви се влияе от атмосферното налягане в по-голяма степен, отколкото в планините, и тялото ви лесно получава необходимия кислород. В планината, в разредена атмосфера, след тежки физически натоварвания е трудно да възстановите дишането си.

Усещайки признаци на хипоксия, незабавно спрете да полагате физически усилия, направете почивка и възстановете дишането. Продължете дейността си само след като дишането се нормализира и правете всичко с по-бавно темпо. Ако сте малко уморени да правите физически упражнения, починете и възстановете дъха си преди следващото изкачване.

Интензивността на развитието на планинската болест в зависимост от височината:

1000-2500 Физически необучените хора изпитват известна летаргия, леко замайване, сърцебиене. Но все още няма симптоми на височинна болест.

2500-3000 Най-много физически здрави хоравече ще усети ефекта на височината и разредения въздух. Ще има главоболие, възможна е болка в мускулите и ставите, загуба на апетит, нарушения на дихателния ритъм, сънливост. Но най-вероятно няма да има изразени симптоми на планинска болест. Но някои необучени или отслабени хора могат да изпитат отклонения в поведението. Приповдигнато настроение, прекомерна жестикулация и приказливост, безпричинно забавление и смях. Много прилича на малко алкохолно опиянение.

4000-5000 Може би тя ще се появи тук. Планинска болест. В най-неприятните си симптоми. В някои случаи може да се появи остра и тежка планинска болест. Рязко влошаване на дишането, нарушение на ритъма на дихателните движения, оплаквания от задушаване. Често гадене и повръщане, болка в корема. Възбуденото състояние се заменя с апатия, безразличие, лошо настроение, меланхолия. Изразените симптоми на височинна болест може да не се появят веднага, а след известно време на тази височина.

5000-7000 Усещане за обща умора, загуба на сила, тежест в цялото тяло. Болки в слепоочията. При резки движения - виене на свят. Устните придобиват синьо-лилав оттенък, телесната температура се повишава. Може да има кървене от носа и белите дробове. И понякога стомашно кървене. Има халюцинации.

Височинната болест се преодолява най-добре чрез аклиматизация. Преди началото на заболяването. Аклиматизирайте се предварително. Яжте повече витамини и въглехидрати. Най-важното условие тук е пълен провалот употребата на алкохол и никотин.

В случай на пристъп, първа помощ, както бе споменато по-горе, е прекратяване на всички физически натоварвания, в случай на припадък, изкуствено дишане, почивка.

Превенция на планинската болест, повтаряме - аклиматизация. Направете почивка и си починете. Оставете тялото да свикне с тази височина, да се адаптира към новите условия. Но в много тежки случаи се препоръчва незабавно спускане в долината. Планинската болест ще премине от само себе си. Превантивни средства са: кофеин - 0,1 гр., пирамидон - 0,3 гр., засилено хранене, витамини, глюкоза с витамин С.

Използвайки руски превод, учебник PADI Adventures in Diving и 1000+1 съвета за пътуване

На първо място, заслужава да се спомене, че ще говорим за значението на думата "рядко", а не "изпускане". „Освободен“ означава „да бъдеш лишен от заряд“.

Револверът може да бъде разреден, но въздухът може да бъде разреден.

Какво е разреден въздух

Думата "рядък" идва от прилагателното "рядък". Тоест с намалена плътност. Това е състоянието на въздуха, когато броят на молекулите на кубичен сантиметър пространство става по-малък, отколкото във въздуха, който всеки е свикнал да диша.

В природата се среща на надморска височина. Например в планините или в слоевете на атмосферата, до които може да се стигне със самолет. Колкото по-високо се издигате над нивото на океана, толкова по-тънък ще става въздухът. В резултат на това той ще се превърне във вакуум, тоест пълната липса на въздушни молекули в пространството.

Намаляването на плътността с изкачване се получава, защото колкото по-далеч от земята, толкова по-малко силата на гравитацията на земята действа върху частиците кислород. Оказва се, че максималната плътност на въздуха е близо до повърхността, особено там, където растат много растения, а в открито пространство изобщо няма въздух, има пълен вакуум. И също така въздухът може да бъде изкуствено разреден.

На самолети

Пътнически самолет се издига над земната повърхност с около 10-12 км. Летящи превозни средства с ракетни и турбореактивни двигатели се издигат до 100 км, но жителите не могат да се качат на тях, върху тях летят само хора, специално обучени за това. На такава височина жизнената дейност на човешкото тяло е невъзможна. Ако се отвори врата в самолета по време на полет или възникне аварийно намаляване на налягането в кабината, тогава всички пътници в самолета ще умрат моментално.

Но дори в херметически затворена кабина хората ще изпитат неудобни усещания:

  • високо кръвно налягане;
  • залага уши;
  • подути крака.

Честите полети със самолет в никакъв случай не са полезни за здравето. Спадане на налягането, високи нива на въглероден оксид, твърде много ускорение - всичко това се отразява на сърдечно-съдовата система. По принцип не се препоръчва на бременни жени и пациенти с хипертония да се движат по този начин.

В планината

Най-високата точка на земята е върхът на връх Еверест. Максималната точка на тази планина достига повече от 8 хиляди метра и това е много високо.

Инстинктивно човек се страхува от височини и се стреми да се спусне по-ниско. Това се случва не само защото можете да паднете от високо място, но и защото височината може да има пагубен и дори фатален ефект върху човешкото здраве.

Невъзможно е да свикнете напълно със свойствата на разредения въздух, но можете да се адаптирате. Алпинистите, които се катерят високо в планината, се подготвят за това от години. И те също така знаят, че трябва да се издигате постепенно, набирайки определена височина - трябва да свикнете. Ако неподготвен човек се издигне рязко до Еверест или дори планина много по-ниско, тогава планинската болест със сигурност ще го събори. За здрав силен човек критичната височина е от 2,5 км и повече, а за болен или възрастен човек - от 1 км и повече. Симптомите на това заболяване са както следва:

  • главоболие и световъртеж;
  • диспнея;
  • повръщане;
  • рязък спад на силата и след това внезапен прилив на сила;
  • неадекватно възприемане на реалността.

Ако човек има чувството, че изведнъж е станал щастлив, това е много лош знак. Ще бъде последвано от сънливост и ако заспите, няма да се събудите.

Най-лошото е, че височинната болест може да бъде почти безсимптомна за дълго време и след това човекът внезапно губи съзнание. Ако не направите нищо и веднага слезете, тогава човекът ще умре. Най-вредната от всичко е хипоксията или липсата на кислород за централната нервна система.

обработка на разреден въздух

Но има мнение, че планинският въздух е много полезен. И това мнение е вярно, освен това има дори оротерапия - лечение и възстановяване с разреден въздух.

Принципът на терапията е да се постави човек в капсула с разреден въздух в определена концентрация.

Оротерапията е ефективна в следните случаи:

  • алергични реакции на тялото;
  • заболявания на централната нервна система;
  • предотвратяване на патология на бременността;
  • анемия;
  • необходимостта от стимулиране на регенерацията.

Техниката се използва в Русия от 1987 г. Такова лечение трябва да се провежда изключително в клинични условия и под наблюдението на лекар. В крайна сметка и електрическият ток, и радиоактивното излъчване в грешни дози убиват, но в точно изчислени дози лекуват. Генераторът на планински въздух ви позволява да разреждате въздуха в клинични условия.

Плътността на въздуха намалява с разстоянието от земната повърхност. Това е така, защото налягането в горни слоевеатмосферата е по-ниска от тази на Земята.

Каква е връзката между атмосферното налягане и неговата плътност?

Плътността на газа е право пропорционална на неговото налягане. Зависимостта на плътността на въздуха от налягането описва уравнението на Клапейрон: за идеален газ

,

където ? - плътност на въздуха, стр- абсолютно налягане, Р- специфична газова константа за сух въздух (287,058 J? (kg K)), те абсолютната температура в Келвин.

За изчисляване на плътността на въздуха ? на определена височина над морското равнище зсе използват следните формули:

, където

Тук
p0- стандартно атмосферно налягане на морското равнище (101325 Pa);
T0- стандартна температура на морското равнище (288,15 K);
ж- ускорение на свободното падане над земната повърхност (9,8 m?sec 2);
Л- скоростта на спадане на температурата с височината в тропосферата (0,0065 K?m);
Р- универсална газова константа (8,31447 J? (Mol K));
М - моларна масасух въздух (0,0289644 kg? Mol).

Това е разбираемо и интуитивно: долните слоеве на въздуха са под по-голямо налягане от горните.

Какво означава ниско налягане и ниска плътност на въздуха? Това означава, че такъв разреден въздух съдържа по-малко молекули, включително кислородни молекули. Ето защо е трудно да се диша на голяма надморска височина.

Между другото...

При 0 ° C масата на един кубичен метър (1 m 3) въздух е:

  • на повърхността на земята - 1 293 килограма;
  • на височина 12 км - 319 грама;
  • на височина 40 км - 4 грама.

На 29 май се навършват точно 66 години от първото изкачване на в най-високата планинасвят - Еверест. След много опити за различни експедиции през 1953 г. новозеландецът Едмънд Хилари и непалският шерпа Тенцинг Норгей достигат световния връх - 8848 метра надморска височина.

Към днешна дата повече от девет хиляди души вече са покорили Еверест, докато повече от 300 са загинали по време на изкачването. Ще се обърне ли човек на около 150 метра преди да покори върха и ще слезе, ако се разболее друг алпинист, и възможно ли е да се изкачи Еверест без кислород - в нашия материал.

Покорете върха или спасете живота на някой друг

Желаещите да покорят най-високия връх на света всяка година стават все повече. Те не се страхуват от цената на катеренето, измервана в десетки хиляди долари (само едно разрешително за катерене струва 11 000 долара, както и услугите на водач, шерпи, гащеризони и екипировка), нито от риска за здравето и живота. В същото време мнозина отиват напълно неподготвени: те са привлечени от романтиката на планините и сляпото желание да покорят върха, а това е най-трудният тест за оцеляване. За пролетния сезон на 2019 г. вече има 10 души на Еверест. Според съобщения в медиите тази пролет в Хималаите са загинали общо 20 души, което е повече, отколкото през цялата 2018 година.

Разбира се, сега има много търговия в екстремния туризъм и катерачите с дългогодишен опит също отбелязват това. Ако по-рано опашката за изкачване на Еверест трябваше да чака с години, сега получаването на разрешение за следващия сезон не е проблем. Само тази пролет Непал е продал 381 лиценза за повдигане. Поради това на подстъпите към върха на планината се образуваха многочасови опашки от туристи, и то на критични за живота височини. Има ситуации, когато кислородът свършва или няма достатъчно физически ресурси на тялото, за да остане в такива условия, и хората вече не могат да ходят, някой умира. В случаите, когато някой от членовете на групата се разболее, останалите имат въпрос: да го напуснат и да продължат по пътя си към постигане на целта, за която са се готвели през целия си живот, или да се обърнат и да тръгнат надолу, спасявайки живота на друго лице?

Според алпинист Николай Тотмянин, който е направил повече от 200 изкачвания (включително пет изкачвания на осемхилядници и 53 изкачвания на седемхилядници), не е обичайно в руските групи в планинските експедиции да се оставя човек, който не може да отиде по-далеч. Ако някой се разболее и има големи рискове за здравето, тогава цялата група се обръща и слиза. Това се случваше повече от веднъж в практиката му: случи се, че трябваше да разгърне цялата експедиция на 150 метра от целта (между другото, самият Николай се изкачи на върха на Еверест два пъти без кислороден резервоар).

Има ситуации, когато е невъзможно да се спаси човек. Но просто да го оставите и да продължите да се движите, знаейки, че може да умре или да развали здравето си - това според нашите концепции е глупост, просто неприемливо. Човешкият живот е по-важен от всяка планина.

В същото време Тотмянин отбелязва, че на Еверест се случва различно, тъй като търговските групи от различни страни: "Други, например, японците, нямат такива принципи. Всеки е там за себе си и е наясно с мярката на отговорност, че може да остане там завинаги." Друг важен момент: непрофесионалните катерачи нямат чувство за опасност, не я виждат. И в екстремна ситуация, когато има малко кислород, тялото е ограничено до всякаква дейност, включително умствена. "В такава ситуация хората вземат неадекватни решения, така че е невъзможно да се повери на човек решение дали да продължи да се движи или не. Това трябва да направи ръководителят на групата или експедицията", обобщава Тотмянин.

кислороден глад

Какво се случва с човек на такава височина? Представете си, че сами сте решили да покорите върха. Поради факта, че свикваме с високото атмосферно налягане, живеейки в град почти на плато (за Москва това е средно 156 метра над морското равнище), попадайки в планински район, тялото ни изпитва стрес.

Това е така, защото планинският климат е преди всичко ниско атмосферно налягане и по-разреден въздух, отколкото на морското равнище. Противно на общоприетото схващане, количеството кислород във въздуха не се променя с височината, а само парциалното му налягане (напрежение) намалява.

Тоест, когато дишаме разреден въздух, кислородът не се усвоява така добре, както на ниска надморска височина. В резултат на това количеството кислород, влизащ в тялото, намалява - човек изпитва кислороден глад.

Ето защо, когато дойдем в планината, често вместо радостта от чистия въздух да прелива дробовете ни, получаваме главоболие, гадене, задух и силна умора дори по време на кратка разходка.

Кислороден глад (хипоксия)- състоянието на кислороден глад както на целия организъм като цяло, така и на отделните органи и тъкани, причинено от различни фактори: задържане на дишането, болестни състояния, ниско съдържание на кислород в атмосферата.

И колкото по-високо и по-бързо се изкачваме, толкова по-лоши могат да бъдат последствията за здравето. На голяма надморска височина съществува риск от развитие на височинна болест.

Какви са височините:

  • до 1500 метра - ниска надморска височина (дори при упорита работа няма физиологични промени);
  • 1500-2500 метра - междинни (физиологичните промени са забележими, насищането на кръвта с кислород е по-малко от 90 процента (нормално), вероятността от планинска болест е ниска);
  • 2500-3500 метра - голяма надморска височина (планинската болест се развива с бързо изкачване);
  • 3500-5800 метра - много голяма надморска височина (често се развива височинна болест, насищането на кръвта с кислород е по-малко от 90 процента, значителна хипоксемия (намаляване на концентрацията на кислород в кръвта по време на тренировка);
  • над 5800 метра - екстремни височини (изразена хипоксемия в покой, прогресивно влошаване, въпреки максималната аклиматизация, постоянният престой на такива височини е невъзможен).

височинна болест- болезнено състояние, свързано с кислороден глад поради намаляване на парциалното налягане на кислорода във вдишвания въздух. Среща се високо в планините, като започва от около 2000 метра и повече.

Еверест без кислород

Най-високият връх в света е мечтата на много алпинисти. Осъзнаването на непокорената огромност, висока 8848 метра, вълнува умовете от началото на миналия век. За първи път обаче хората са на върха й едва в средата на ХХ век - на 29 май 1953 г. планината окончателно се подчинява на новозеландеца Едмънд Хилари и непалския шерпа Тенцинг Норгей.

През лятото на 1980 г. човек преодоля друго препятствие - известният италиански алпинист Райнхолд Меснер изкачи Еверест без спомагателен кислород в специални бутилки, които се използват при изкачвания.

Много професионални катерачи, както и лекари, обръщат внимание на разликата в усещанията на двамата катерачи – Норгей и Меснер, когато са били на върха.

Според мемоарите на Тенцинг Норгей, „слънцето грееше, а небето – през целия си живот не съм виждал небето синьо! Погледнах надолу и разпознах местата, запомнящи се от минали експедиции... От всички страни около нас бяха големите Хималаи... Никога не бях виждал такава гледка и никога няма да видя отново - дива, красива и ужасна.

А ето и спомените на Меснер за същия връх. „Потъвам в снега, тежък като камък от умора... Но те не почиват тук.

Каква е причината за толкова съществена разлика в описанието на триумфалното им изкачване на двамата алпинисти? Отговорът е прост – Райнхолд Меснер, за разлика от Норгей и Хилъри, не е дишал кислород.

Вдишването на върха на Еверест ще донесе три пъти по-малко кислород в мозъка, отколкото на морското равнище. Ето защо повечето алпинисти предпочитат да покоряват върхове с помощта на кислородни резервоари.

На осемхилядниците (върхове над 8000 метра) има така наречената зона на смъртта - височина, на която поради студ и липса на кислород човек не може да остане дълго време.

Много катерачи отбелязват, че правенето на най-простите неща - връзване на обувки, вряща вода или обличане - става изключително трудно.

Мозъкът ни страда най-много по време на кислороден глад. Той използва 10 пъти повече кислород от всички други части на тялото, взети заедно. Над 7500 метра човек получава толкова малко кислород, че може да има нарушение на притока на кръв към мозъка и неговото подуване.

Церебралният оток е патологичен процес, проявяващ се чрез прекомерно натрупване на течност в клетките на мозъка или гръбначния мозък и междуклетъчното пространство, увеличаване на обема на мозъка.

На надморска височина над 6000 метра мозъкът страда толкова много, че могат да възникнат временни пристъпи на лудост. Бавната реакция може да бъде заменена от вълнение и дори неадекватно поведение.

Например, най-опитният американски водач и катерач Скот Фишър, най-вероятно, след като получи мозъчен оток, на височина над 7000 метра помоли да му извика хеликоптер за евакуация. Макар и в нормално състояние, всеки, дори не много опитен катерач, знае отлично, че хеликоптерите не летят на такава височина. Този инцидент се случи по време на прословутото изкачване на Еверест през 1996 г., когато осем алпинисти загинаха по време на буря при спускането.

Тази трагедия беше широко разгласена поради Голям броймъртви алпинисти. Жертвите на изкачването на 11 май 1996 г. са 8 души, включително двама водачи. В този ден няколко търговски експедиции се изкачиха на върха едновременно. Участниците в подобни експедиции плащат пари на водачите, които от своя страна осигуряват максимална безопасност и комфорт на своите клиенти по маршрута.

Повечето от участниците в изкачването през 1996 г. не бяха професионални катерачи и бяха силно зависими от допълнителен кислород в бутилките. Според различни свидетелства 34 души едновременно отидоха на върха този ден, което значително забави изкачването. В резултат на това последният катерач достигна върха след 16:00 часа. Критично време за изкачване се счита за 13:00 часа, след което водачите са длъжни да върнат клиентите назад, за да имат време да слязат, докато е светло. Преди 20 години нито един от двамата водачи не даде навреме такава заповед.

Поради късното изкачване много участници нямаха кислород за спускането, при което силен ураган удари планината. В резултат на това след полунощ много алпинисти все още бяха от страната на планината. Без кислород и поради лоша видимост не можаха да намерят пътя към лагера. Някои от тях бяха спасени само от професионалния алпинист Анатолий Букреев. Осем души загинаха в планината поради хипотермия и липса на кислород.

За планинския въздух и аклиматизацията

И все пак тялото ни може да се адаптира към много трудни условия, включително високи планини. За да бъдете на височина над 2500-3000 метра без сериозни последствия, обикновен човекизисква се един до четири дни аклиматизация.

Що се отнася до височини над 5000 метра, практически е невъзможно да се адаптирате нормално към тях, така че можете да останете на тях само за ограничено време. Тялото на такива височини не е в състояние да си почива и да се възстанови.

Могат ли да се намалят рисковете за здравето от престоя на височина и как може да се направи това? По правило всички здравословни проблеми в планината започват поради недостатъчна или неправилна подготовка на тялото, а именно липсата на аклиматизация.

Аклиматизацията е сборът от адаптивно-компенсаторни реакции на организма, в резултат на което се поддържа добро общо състояние, поддържа се тегло, поддържа се нормална работоспособност и психологическо състояние.

Много медицински специалисти и алпинисти смятат, че най-добрият начин да се приспособите към надморската височина е да се изкачвате постепенно - да направите няколко изкачвания, достигайки все по-големи височини, а след това да се спуснете и да си починете възможно най-ниско.

Представете си ситуация: пътник, който решава да покори Елбрус - най-много висок връхв Европа, започва своето пътуване от Москва от 156 метра надморска височина. И за четири дни се оказва 5642 метра.

И въпреки че адаптацията към надморската височина е генетично заложена в нас, такъв небрежен катерач е изправен пред няколко дни сърцебиене, безсъние и главоболие. Но за алпинист, който планира да катери поне една седмица, тези проблеми ще бъдат сведени до минимум.

Докато жител на планинските райони на Кабардино-Балкария изобщо няма да ги има. В кръвта на горците от раждането има повече еритроцити (червени кръвни клетки), а обемът на белите дробове е средно с два литра повече.

Как да се предпазите в планината, когато карате ски или туризъм

  • Постепенно набирайте надморска височина и избягвайте внезапни промени в надморската височина;
  • Ако се чувствате зле, намалете времето за каране на ски или ходене, правете повече спирки за почивка, пийте топъл чай;
  • Поради високото ултравиолетово лъчение могат да се получат изгаряния на ретината. За да избегнете това в планината, трябва да използвате слънчеви очила и шапка;
  • Бананите, шоколадът, мюсли, зърнени храни и ядки помагат в борбата с кислородния глад;
  • Алкохолните напитки на надморска височина не трябва да се консумират - те увеличават дехидратацията на организма и засилват недостига на кислород.

Друг интересен и на пръв поглед очевиден факт е, че в планината човек се движи много по-бавно, отколкото в равнината. В нормалния живот вървим със скорост около 5 километра в час. Това означава, че изминаваме разстояние от километър за 12 минути.

За да се изкачи до върха на Елбрус (5642 метра), като се започне от височина 3800 метра, на здрав аклиматизиран човек ще отнеме средно около 12 часа. Тоест скоростта ще падне до 130 метра в час спрямо нормалната.

Сравнявайки тези цифри, не е трудно да разберем колко сериозно надморската височина влияе на тялото ни.

Десети турист загина на Еверест тази пролет

Защо колкото по-високо, толкова по-студено

Дори тези, които никога не са били в планината, знаят още една особеност на планинския въздух - колкото по-висок, толкова по-студен. Защо се случва това, защото по-близо до слънцето въздухът, напротив, трябва да се затопли повече.

Работата е там, че усещаме топлина не от въздуха, той се нагрява много зле, а от повърхността на земята. Тоест слънчев лъч идва отгоре, през въздуха и не го нагрява.

И земята или водата приема този лъч, нагрява се достатъчно бързо и отдава топлина нагоре, на въздуха. Следователно, колкото по-високо сме от равнината, толкова по-малко топлина получаваме от земята.

Инна Лобанова, Наталия Лоскутникова