Почему на крайнем севере болит голова
Сразу предупреждаю, это научный копипаст, коими я стараюсь тут не грешить, но полностью разделяю, все что написано ниже:
На севере в результате низких температур среднегодовая абсолютная влажность воздуха ниже чем в пустынях. Низкая абсолютная влажность воздуха и низкие температуры вызывают плохое усвоение легкими кислорода из воздуха. Поэтому у людей длительно живущих на севере легкие изменяются по “высокогорному” типу: – увеливается площадь алвеолярной поверхности, объем капилляров и давление в легочной артерии.
То есть дыхание на севере действительно затруднено, но не от того, что кислорода мало и давление понижено, а от того, что он плохо переходит в кровь из воздуха
Борис ВЕЛИЧКОВСКИЙ,
академик РАМН, профессор Российского государственного медицинского университета ,
У северян “особые” легкие
Большая продолжительность холодного периода года представляет собой характерную особенность климата значительной части территории нашей страны. На Кольском полуострове время напряженной холодовой терморегуляции составляет в среднем 152 дня, в центральных районах Западной и Восточной Сибири – 210-270 дней, на арктическом побережье Крайнего Севера – 345 дней. При длительном пребывании на Севере у человека развивается комплекс характерных адаптационных изменений органов дыхания.
Клинически эти изменения проявляются в виде одышки и повышенной утомляемости при выполнении повседневной работы. Указанное состояние получило название «полярной одышки». Морфологические и функциональные изменения органов дыхания заключаются, прежде всего, в увеличении площади альвеолярной поверхности легких в среднем на 24 процента и объема легочных капилляров – на 39 процентов. Характерной особенностью процесса адаптации к экстремальным условиям Крайнего Севера является повышение систолического давления в легочной артерии выше 30 мм рт. ст., которое выявляется у большинства обследованных здоровых жителей Заполярья. Этому специфичному для высоких широт комплексу изменений были даны различные наименования: «Синдром полярного напряжения», «Магаданская пневмопатия», «Циркумполярный гипоксический синдром», «Экзогенная гипоксия Севера».
Были высказаны предположения, что в развитии этих изменений, наряду с холодом, играют роль и другие факторы природной среды Крайнего Севера. Однако длительное время их не удавалось определить. Или подозрительный фактор был недостаточно постоянен и характерен для высоких широт (низкое парциальное давление кислорода в атмосфере, сильные ветры), или он не мог быть причиной изменений организма, специфичных для жителей Крайнего Севера (колебания активности геомагнитного поля Земли).
Только в конце 80-х годов XX века был выявлен фактор природной среды, в такой же мере характерный для высоких широт, как и холод. Это – низкое абсолютное содержание водяных паров в атмосфере. Среднегодовое абсолютное содержание влаги в атмосферном воздухе приполярных областей ниже, чем в воздухе пустынь, так как при сильном морозе влага вымерзает. В районах холодного климата низкая абсолютная влажность характерна не только для открытого пространства, но и для жилых, служебных и производственных помещений, то есть сухость воздуха является постоянным фактором среды обитания. Каким образом холодный сухой воздух ухудшает условия газообмена в легких, до последнего времени остается невыясненным.
Изменение функции внешнего дыхания характерно как для коренного населения Севера, так и для переселенцев. Ученые обследовали проживающих в Республике Саха (Якутия) практически здоровых лиц двух основных этнических групп – якутов и русских. Минутный объем дыхания у тех и других в условиях основного обмена был повышен, что указывает на наличие гипервентиляции и заставляет искать причины ее развития. Жизненная емкость легких при сопоставлении с должными величинами для населения средней полосы России имела тенденцию к более высоким показателям, близким к верхним границам нормы. Показатели максимальной вентиляции легких, пневмотахометрии и резерва дыхания соответствовали верхним границам европейской нормы или несколько превышали ее. Для оценки эффективности легочной вентиляции определялся коэффициент использования кислорода (КИО2), отражающий количество миллилитров кислорода, потребляемого организмом из каждого литра воздуха, поступающего в легкие. Как у якутов, так и у русских, проживающих на Севере, он оказался меньше 35, что свидетельствует о низкой эффективности газообмена.
Таким образом, у практически здоровых лиц было выявлено развитие гипервентиляции и низкий коэффициент использования кислорода при отсутствии статистически достоверных различий сравниваемых показателей функции внешнего дыхания в двух сопоставимых по возрасту и полу этнических группах населения Республики Саха (Якутия).
Исследователи установили, что адаптация к экстремальным климатическим условиям Севера проходит несколько этапов. В период начальной адаптации к холоду происходит наращивание функциональных резервов за счет дополнительного раскрытия альвеол в верхних и средних зонах легких. При длительном проживании на Севере, более 10-15 лет, увеличение площади газообмена и расширение «рабочей зоны» диффузии осуществляется уже, главным образом, за счет морфологических изменений: увеличения размеров альвеол, а также количества, диаметра и объема капилляров, выбухающих в просвет альвеол. У этой группы населения давление крови в малом кругу значительно превышает нормальную величину, частота легочной гипертензии достигает 80 процентов. Вместе с тем возможность дальнейшего повышения морфо-функциональных адаптационных резервов у них оказывается уже достаточно исчерпанной. Поэтому большие физические перегрузки, курение, простуда вызывают нарастание гипоксемии и развитие деструктивных изменений легочной ткани. Это, в свою очередь, обусловливает частое возникновение и тяжелое течение острых и хронических патологических процессов в органах дыхания.
В физиологических условиях защита органов дыхания от неблагоприятных воздействий осуществляется несколькими взаимосвязанными системами и механизмами. На Крайнем Севере особое напряжение испытывает система кондиционирования вдыхаемого воздуха. В кондиционировании температуры и влажности вдыхаемого холодного воздуха важная роль принадлежит верхним дыхательным путям. При носовом дыхании температура воздуха, поступающего в трахею, лишь на 1-2оС ниже температуры тела независимо от температуры атмосферного воздуха. Процесс согревания регулируется рефлекторно. Чувствительные окончания тройничного нерва раздражаются струей холодного воздуха. Импульс через продолговатый мозг переключается на парасимпатические центры и достигает носовых раковин. Кавернозные ткани носовых раковин расширяются и переполняются кровью. Через сузившийся просвет носовых проходов воздух движется тонкой струей, омывая теплую поверхность слизистой оболочки. Благодаря этому согревание вдыхаемого воздуха осуществляется весьма интенсивно. На холоде для сокращения потерь тепла в верхних дыхательных путях изменяется характер дыхания: возникает частое поверхностное дыхание, иногда с явлениями ларингоспазма.
Увлажнение вдыхаемого воздуха также в основном происходит в полости носа за счет насыщения его влагой, покрывающей слизистую оболочку. Достаточная влажность воздуха необходима для оптимального функционирования мерцательного эпителия трахеи и бронхов, а также дыхательной поверхности альвеол. Дегидратация слизистого слоя, покрывающего реснички, увеличивает вязкость секрета, что снижает активность мерцательного эпителия. В средней полосе России для увлажнения вдыхаемого воздуха за сутки со слизистой оболочки носа здорового человека испаряется порядка 500 мг воды. На Севере, в условиях чрезмерно низкого содержания влаги в воздухе, происходит повышение влагопотерь с поверхности как верхних дыхательных путей, так и легких. Суточные потери воды с выдыхаемым воздухом достигают 1500 мл. Теплопотери испарением с поверхности легких составляют 42 процента всех теплопотерь организма за счет испарения вместо типичных для средней полосы 30 процентов.
В нагревании и увлажнении вдыхаемого воздуха принимает участие и ротовая полость. Однако в отсутствие носового дыхания ротовая полость не может обеспечить его полноценное кондиционирование.
В связи с повышением потерь влаги через легкие и кожу у полярников происходит сокращение диуреза в среднем до 600 мл в сутки, тогда как у жителей умеренной климатической зоны объем диуреза колеблется от 1200 до 1600 мл. Одновременно наблюдается увеличение водопотребления, получившее название «жажда Севера». Количество жидкости, потребляемой участниками высокоширотных экспедиций, повышается до 2500 мл в сутки, что примерно в 1,5 раза больше, чем средний уровень водопотребления у населения, проживающего в зоне умеренного климата.
Исследования показали, что восьмичасовое пребывание здоровых добровольцев в комфортных температурных условиях (+20оС), но при сниженной абсолютной влажности воздуха до значений, характерных для регионов Крайнего Севера (2 г/м3), вызывает увеличение кровенаполнения легких и повышение сосудистого тонуса. В условиях проводимого эксперимента причина выявленных изменений могла заключаться только в потере влаги в альвеолах. Эти изменения, по-видимому, преследуют цель сохранения нормальной текучести крови в легочных капиллярах в условиях потери влаги. Результаты исследований позволили определить физиологически оптимальную и допустимую величину абсолютной влажности вдыхаемого воздуха: 9,6 г/м3 и 5,7 г/м3 соответственно.
Основная причина снижения содержания кислорода в артериальной крови – гипоксемии – в условиях Севера заключается в нарушении диффузии газов (О2 и СО2) через альвеолярно-капиллярную мембрану легких. Движение воды и растворенного в ней кислорода и диоксида углерода через клеточные мембраны осуществляется путем диффузии в направлении меньшей концентрации. Возможности регулирования этого по своей сути физического процесса у организма крайне ограничены. В то же время направление этих диффузионных потоков в альвеолярной области легких в условиях высоких широт прямо противоположное. Вода из легочных капилляров просачивается на поверхность слизистой оболочки альвеол, а растворенный в ней кислород с поверхности альвеол перемещается в легочные капилляры. Указанная встречная диффузия, в конечном счете, снижает скорость перемещения кислорода. Тем самым понижается диффузионная способность альвеолярной поверхности по отношению к кислороду и уменьшается коэффициент использования кислорода (КИО2). Наоборот, однонаправленная диффузия воды и диоксида углерода усиливает гипокапнию.
В разнонаправленной диффузии воды и газов в альвеолярно-клеточной мембране, по нашему мнению, и заключается скрытая молекулярная первопричина характерного для Крайнего Севера ухудшения газообменной функции легких, возникновения интерстициального отека в нижних и базальных зонах легких, развития гипоксемии и гипокапнии.
На Севере, по-видимому, возможен и дополнительный механизм затруднения газообмена, связанный с нарушением теплового гомеостаза в глубоких отделах легких. Испарение влаги с поверхности альвеол вызывает дополнительные потери тепла. На испарение 1 мл воды, как известно, требуется 2,4 кДж. Усиленного кровенаполнения существующей капиллярной сети альвеол может быть недостаточно для поддержания необходимого уровня как газообмена, так и температурного гомеостаза. Обе указанные причины обусловливают развитие однонаправленных адаптационных морфологических изменений в легких, заключающихся в образовании в альвеолярных стенках новых капилляров, увеличении их диаметра и общей объемной плотности на единицу площади альвеолярных перегородок.
В физиологии и клинике исследуется дыхание при повышенном и пониженном атмосферном давлении. Для нашей страны не менее актуальным является изучение дыхания при нормальном атмосферном давлении, но при пониженной абсолютной влажности воздуха. Необходима оценка изменений функции внешнего дыхания у больных и здоровых лиц, проживающих на Крайнем Севере, с учетом, как уровня гипоксемии, так и гипокапнии, снижающей чувствительность дыхательного центра. Постоянный интерстициальный отек со временем приводит к развитию фиброзных изменений и понижению функции в нижних и базальных отделах легких. Лица с подобными изменениями органов дыхания должны подлежать переводу с работы на наружном воздухе.
Длительная гипоксемия, усиливающаяся в холодное время года, повышает свободно-радикальные процессы и снижает содержание антиоксидантов в организме, в частности витаминов С и Е, не столько вследствие дефицита их в пище, сколько благодаря повышенной утилизации. Как показывают исследования, в условиях Крайнего Севера оправдано проведение кратковременных двухнедельных курсов приема высоких доз пищевых антиоксидантов: аскорбиновой кислоты (по 25 мг на кг массы тела) и ?-токоферола (по 4 мг на кг массы тела) совместно в два приема утром и вечером. Целесообразно проведение двух таких курсов в год в зимний период, особенно лицам, злоупотребляющим курением, представляющим собой фактор высокого риска в условиях Севера.
Не менее велико на Севере отрицательное влияние и другой пагубной привычки – злоупотребления алкоголем. Легкие представляют собой самую большую мембрану нашего организма. Исходный «строительный материал» для клеточных мембран синтезируется в печени. Ухудшение функционального состояния печени снижает синтез фосфолипидов, необходимых для построения клеточных мембран. Одновременно уменьшается образование и антиоксидантных ферментов, и низкомолекулярных антиоксидантов (мочевой кислоты и др.), необходимых для нейтрализации избытка свободных радикалов. Все это ведет к ослаблению устойчивости органов дыхания к внешним воздействиям. Именно по этой причине пневмония алкоголика на Крайнем Севере представляет собой смертельное заболевание.
В северных районах в жилых и производственных помещениях следует поддерживать оптимальным не только температурный, но и влажностный режим воздуха, используя различные типы влагоувлажнителей непрерывного действия. Одежда и средства индивидуальной защиты органов дыхания также должны предотвращать пагубное влияние как холода, так и низкого абсолютного содержания влаги в атмосферном воздухе, для чего эффективны пушистые шерстяные шарфы, меховые воротники с длинным ворсом. Перспективны респираторы с устройством для подогрева вдыхаемого воздуха.
Источник: https://www.oilru.com/sp/12/534/
Источник
От переезда на Север многие стараются воздержаться и пускаются в путешествие только в случае крайней необходимости. Людей останавливают стереотипы о холодном климате, способном подорвать даже самое крепкое здоровье, а также многочисленные мифы о суровых особенностях жизни в Арктике. «ФедералПресс» собрал топ-5 мифов о том, что представляет опасность для здоровья ямальцев.
Миф 5 или «хронические простуды, гриппы и ОРЗ»
Почему-то принято считать, что из-за холодного климата северяне страдают частыми простудными заболеваниями и как следствие – серьезными проблемами с дыхательной системой. Однако диспансеризация взрослого населения за пять месяцев текущего года показала, что первое место среди всех выявленных заболеваний занимают недуги эндокринной системы, в том числе ожирение, нарушение обмена липопротеинов и сахарный диабет. На втором месте болезни системы кровообращения, ведущие к инфаркту миокарда и инсульту. На третьем месте среди всех выявленных заболеваний – патология мочеполовой системы. Аналогичная картина складывалась и в прошлом году, а за год до этого вторая и третья строки заболеваний менялись местами.
Миф 4 или «разработка месторождений опасна»
Периодически звучит мнение о том, что промышленная разработка северных месторождений пагубно сказывается на здоровье северян. По одной из версий, испарения газа в районе крупных месторождений могут влиять на мозг человека, вызывая гипоксию и изменяя сознание людей. Так предположительно наносится серьезный вред здоровью. Ученые занимают различные позиции по этому вопросу. Однако сразу два крупных специалиста опровергли этот миф.
Как объяснил «ФедералПресс» главный внештатный специалист департамента здравоохранения ЯНАО, главный врач ГБУЗ ЯНАО «Центр медицинской профилактики» Сергей Токарев, такое мнение действительно существует, но для его подтверждения нужны исследования и научные доказательства, а их пока нет.
«В свое время, когда осваивалась Западная Сибирь, велась геологоразведка. В виде шутки была установлена четкая корреляция: в одной оси – открытие запасы, по второй оси – количество затонувших, выведенных из строя тракторов, бульдозеров…Чем больше работ, тем больше происшествий. Поэтому такие аналогии можно продлевать. Та территория, которая осваивалась, для жилья не очень подходит. То, что какое-то количество газа поступает с больших глубин – вещь известная. Мы занимаемся газовой съемкой для прогноза месторождений. У нас есть фон, и в Тюмени есть определенное дыхание Земли, оно есть везде, в районе месторождений тоже есть, и там оно в определенных зонах несколько больше. Это всегда разница в разы, но не многократно», – рассказал директор Западно-сибирского филиала Института нефтегазовой геологии и геофизики им. Трофимука СО РАН, д.г.-м.н, профессор, заведующий кафедрой геологии месторождений нефти и газа Тюменского индустриального университета, Аркадий Курчиков.
По словам заслуженного геолога РФ, аномальных мест в зоне месторождений или вне их, где существенно был бы превышен фон не выявлено. Конечно, колоссального количества выхода газа нет. При составлении проектов разработки делается огромное количество замеров шумов, воздуха и т.д.
«Это обязательная работа, и если бы где-то была какая-то информация, она бы широко публиковалась. Месторождения разрабатываются не только в районе Уренгоя, но и по всему миру. Нам повезло в какой-то степени, что между отложениями газоносными или нефтегазоносными залегает очень мощная толща глины, которая составляет 700 и более метров. Через нее газ поступает диффузионным или еще каким-то путем, но это незначительные количества, больших естественных выбросов быть не может», – уточнил Курчиков.
Миф 3 или «необратимые процессы»
Не менее часто в разных интерпретациях звучит гипотеза о том, что даже после нескольких лет проживания на Севере в организме человека запускаются необратимые изменения. К примеру, могут появиться хронические заболевания, настигнуть повышенная утомляемость или преждевременная старость.
«Природные условия Арктики негативно влияют на здоровье человека, и дело здесь не только в суровом климате, низкой температуре и магнитных бурях, но и в режиме освещенности. «Световой голод» тормозит выработку «гормона радости» – серотонина. Проживание человека в дискомфортных или экстремальных условиях приводит к более быстрому истощению резервов организма, но когда это произойдет зависит только от самого человека, его образа жизни, отдыха, питания и многих других факторов», – прокомментировал ситуацию «ФедералПресс» главный внештатный специалист департамента здравоохранения ЯНАО, главный врач Центра медицинской профилактики Сергей Токарев.
Приезжие люди не сразу привыкают к экстремальным условиям. Адаптация различна и зависит от места проживания, условий быта, питания и индивидуальных свойств организма мигрантов. Состояние может нормализоваться в течение полугода, нескольких лет и даже десятилетий, а на истощение резервов организма может уйти более 10 лет. При этом продолжительность нормального периода может быть, как значительно меньше, так и значительно больше десяти лет.
Миф 2 или «на Севере быстро спиваются»
Нередко звучит мнение о том, что на Севере люди быстро спиваются, особенно не устойчивы к алкоголю коренные жители. Байки о том, как пьют вахтовики и приехавшие на заработки мигранты на слуху уже ни одно десятилетие.
Этот миф для «ФедералПресс» развенчал заведующий поликлиническим отделением ПНД ЯНАО Александр Двинских. По его словам, рассказы о пьянках на вахтах сильно преувеличены. По роду своей деятельности ему приходится общаться с представителями различных организаций, и он уверяет, что там, где речь идет о промышленном производстве царит сухой закон – слишком тяжелыми могут быть последствия алкогольных возлияний. Выпивают вахтовики обычно по дороге на вахту и обратно.
Что же касается северных аборигенов, то здесь тоже нет однозначного мнения. «Генетика – наука сравнительно молодая, и все аспекты медико-генетических связей до конца не изучены. Ученые только предполагают наличие или отсутствие генов, отвечающих за алкогольное опьянение. В организме человека существуют два фермента, таких как алкоголь-дегидрогеназы и ацетальдегид-дегидрогеназы. Первый расщепляет спиртное на безвредные элементы. Если процесс идет медленно, то опьянение наступает быстро, если активно, то опьянение скоро проходит. Второй фермент действует на промежуточное вещество. Если он работает плохо, то это промежуточное вещество накапливается, и наступает интоксикация. У представителей монголоидной расы второй фермент неактивен, отсюда и мнение, что люди из юго-восточной Азии мало пьют. Просто у них накапливается промежуточное вещество, и они не могут пить», – пояснил Александр Двинских.
Два фермента активно работают у людей, проживающих в местах с развитым виноделием, например, на Средиземноморье. Поэтому они могут пить и им не бывает плохо. Там, где нет больших виноградников, люди не имеют таких генетических особенностей. Население России представляет из себя что-то среднее между среднеазиатским и средиземноморским типом, а аборигенов Севера по генетическим особенностям можно отнести к монголоидной расе.
Вообще 70 % всех пьющих людей имеют наследственную предрасположенность к пагубной привычке. Генетические изменения накапливаются тысячелетиями, но отпечаток накладывает и образ жизни. Исторически так сложилось, что на Север ехали купцы и везли алкоголь, который у местного населения обменивали на рыбу, шкуры и другие товары. Так коренные северяне познакомились с алкоголем, а дальше уже все зависело от образа жизни, окружения и многих других факторов.
Отметим, что по данным официальной статистики число алкозависимых ямальцев снижается.
Миф 1 «полярная ночь портит зрение»
Уверенность многих в том, что полярная ночь способна серьезно подорвать зрение, также не находит подтверждения у медиков. По их мнению, в большей степени на органы зрения влияет полярный день, а если быть точнее – смена этих затяжных периодов. Во время полярной ночи северяне много времени проводят при искусственном освещении, а летом, наоборот, световой день не заканчивается.
«Бытует мнение, что неблагоприятные условия окружающей среды: климат, вредное производство, экологические и техногенные стрессы, вредные привычки и неправильный образ жизни, могут негативно отразиться на органе зрения и вызвать связанные с этим заболевания. В условиях Крайнего Севера нагрузка неблагоприятных условий на организм человека многократно возрастает, а значит и орган зрения в этих условиях становится очень уязвимым и подвержен многим заболеваниям. Официальной статистики о более высокой заболеваемости, воспалительных и дегенеративных заболеваний глаз у северян нет. Однако, из практического опыта у данной категории больных мы видим более раннее возникновение, более быстрое прогрессирование и более тяжелое течение таких заболеваний, как катаракта, первичная открытоугольная глаукома, возрастная макулярная дегенерация, осложнения сахарного диабета, дегенеративная близорукость, частичная атрофия зрительных нервов», – поделилась мнением с «ФедералПресс» начальник отдела организации медицинской помощи Областного офтальмологического диспансера Татьяна Малишевская.
По мнению офтальмолога, раннее возникновение возрастных заболеваний у северян может быть вызвано нарушением биологических ритмов, например, сезонных, когда происходит рассогласование физиологических ритмов организма. Даже однократное изменение периодичности сна и бодрствования снижает физическую и умственную работоспособность. Длительно существующая смена биологических ритмов в условиях полярного дня и полярной ночи может привести к развитию таких патологических изменений, как болезни системы кровообращения, органов пищеварения, нарушения обмена веществ, а также к нарушению сна и депрессии.
Как говорит Татьяна Малишевская, жителям крайнего Севера нужно очень тщательно следить за здоровьем глаз в условиях рассогласования системы биологических ритмов организма. Кроме известных рекомендаций по рациональному питанию, употреблению качественной воды, снижению психо-эмоциональных нагрузок, для северян важным является оптимальный режим работы и отдыха. Даже в условиях полярных дня и ночи нужно ложится спать и вставать в одно и то же время и придерживаться существующего стереотипа режима дня.
Фото: publicdomainpictures.net
Источник