Банер КСНУМКС

 

37. Смањен барометарски притисак

Уредник поглавља:  Валтер Думмер


Преглед садржаја

Слике и табеле

Аклиматизација вентилације на велику надморску висину
Јохн Т. Реевес и Јохн В. Веил

Физиолошки ефекти смањеног барометарског притиска
Кеннетх И. Бергер и Виллиам Н. Ром

Здравствена разматрања за управљање радом на великим висинама
Џон Б. Вест

Превенција професионалних опасности на великим висинама
Валтер Думмер

фигуре

Поставите показивач на сличицу да бисте видели наслов слике, кликните да бисте видели слику у контексту чланка.

 

БА1020Ф1БА1020Ф3БА1020Ф4БА1020Ф5БА1030Т1БА1030Ф1БА1030Ф2

Уторак, фебруар КСНУМКС КСНУМКС КСНУМКС: КСНУМКС

Аклиматизација вентилације на велику надморску висину

Људи све више раде на великим висинама. Рударске операције, објекти за рекреацију, начини транспорта, пољопривредне активности и војне кампање често су на великој надморској висини, а све то захтева физичку и менталну активност човека. Све такве активности укључују повећане потребе за кисеоником. Проблем је у томе што како се неко успиње све више и више изнад нивоа мора, и укупни ваздушни притисак (барометарски притисак, ПB) и количину кисеоника у амбијенталном ваздуху (тај део укупног притиска услед кисеоника, ПО2) прогресивно пада. Као резултат тога, количина посла који можемо да обавимо прогресивно се смањује. Ови принципи утичу на радно место. На пример, утврђено је да тунел у Колораду захтева 25% више времена да се заврши на надморској висини од 11,000 стопа него упоредиви радови на нивоу мора, а ефекти висине су умешани у кашњење. Не само да постоји повећан мишићни замор, већ и погоршање менталних функција. Памћење, рачунање, доношење одлука и расуђивање постају оштећени. Научници који раде прорачуне у опсерваторији Мона Лоа на надморској висини изнад 4,000 м на острву Хаваји открили су да им је потребно више времена да изврше своје прорачуне и да праве више грешака него на нивоу мора. Због све већег обима, величине, разноликости и дистрибуције људских активности на овој планети, све више људи ради на великој надморској висини, а ефекти надморске висине постају питање занимања.

Фундаментално важно за радни учинак на надморској висини је одржавање снабдевања ткива кисеоником. Ми (и друге животиње) имамо одбрану од ниског нивоа кисеоника (хипоксије). Главни међу њима је повећање дисања (вентилације), које почиње када се притисак кисеоника у артеријској крви (ПаО2) опада (хипоксемија), присутна је на свим надморским висинама, прогресивна је са висином и наша је најефикаснија одбрана од ниске количине кисеоника у околини. Процес у коме се дисање повећава на великој надморској висини назива се вентилациона аклиматизација. Важност процеса се може видети на слици 1, која показује да је притисак кисеоника у артеријској крви већи код аклиматизованих него код неаклиматизованих. Даље, важност аклиматизације у одржавању артеријског притиска кисеоника прогресивно расте са повећањем надморске висине. Заиста, мало је вероватно да ће неаклиматизована особа преживети изнад висине од 20,000 стопа, док су аклиматизоване особе могле да се попну на врх Монт Евереста (29,029 стопа, 8,848 м) без вештачких извора кисеоника.

Слика 1. Вентилаторна аклиматизација

БА1020Ф1

Механизам

Стимулус за повећање вентилације на великој надморској висини углавном и скоро искључиво настаје у ткиву које прати притисак кисеоника у артеријској крви и налази се у органу који се зове каротидно тело, величине главе игле, који се налази на тачки гране. у свакој од две каротидне артерије, на нивоу угла вилице. Када артеријски притисак кисеоника опадне, ћелије сличне нервима (хеморецепторске ћелије) у каротидном телу осећају ово смањење и повећавају брзину отпуштања дуж 9. кранијалног нерва, који преноси импулсе директно у центар за контролу дисања у можданом стаблу. Када респираторни центар прима повећан број импулса, он стимулише повећање фреквенције и дубине дисања преко сложених нервних путева који активирају дијафрагму и мишиће грудног зида. Резултат је повећана количина ваздуха који вентилирају плућа, слика 2, што заузврат делује на обнављање артеријског притиска кисеоника. Ако субјект удише кисеоник или ваздух обогаћен кисеоником, дешава се обрнуто. То јест, ћелије хеморецептора смањују брзину паљења, што смањује промет нерава до респираторног центра, а дисање се смањује. Ови мали органи на свакој страни врата су веома осетљиви на мале промене притиска кисеоника у крви. Такође, они су скоро у потпуности одговорни за одржавање нивоа кисеоника у телу, јер када су обоје оштећени или уклоњени, вентилација се више не повећава када ниво кисеоника у крви падне. Стога је важан фактор који контролише дисање артеријски притисак кисеоника; смањење нивоа кисеоника доводи до повећања дисања, а повећање нивоа кисеоника доводи до смањења дисања. У сваком случају, резултат је, у ствари, напор тела да одржава константан ниво кисеоника у крви.

Слика 2. Редослед догађаја у аклиматизацији

БА1020Ф3

Временски ток (фактори који се супротстављају повећању вентилације на надморској висини)

Кисеоник је неопходан за континуирану производњу енергије, а када је снабдевање ткива кисеоником смањено (хипоксија), функција ткива може постати депресивна. Од свих органа, мозак је најосетљивији на недостатак кисеоника, а, као што је горе наведено, центри у централном нервном систему су важни у контроли дисања. Када удишемо мешавину са ниским садржајем кисеоника, почетни одговор је повећање вентилације, али након 10-ак минута повећање је донекле пригушено. Иако узрок овог затупљења није познат, његов сугерисани узрок је депресија неке централне неуронске функције повезане са вентилационим путем, и назван је хипоксична респираторна депресија. Таква депресија је примећена убрзо након успона на велику надморску висину. Депресија је пролазна, траје само неколико сати, вероватно зато што постоји одређена адаптација ткива унутар централног нервног система.

Ипак, извесно повећање вентилације обично почиње одмах након одласка на велику надморску висину, иако је потребно време пре него што се постигне максимална вентилација. По доласку на надморску висину, повећана каротидна активност тела покушава да повећа вентилацију, а тиме и да подигне артеријски притисак кисеоника назад на вредност нивоа мора. Међутим, ово ставља тело у дилему. Појачано дисање узрокује повећано излучивање угљен-диоксида (ЦО2) у издахнутом ваздуху. Када ЦО2 је у телесним ткивима, ствара кисели водени раствор, а када се изгуби у издахнутом ваздуху, телесне течности, укључујући крв, постају алкалније, чиме се мења киселинско-базни баланс у телу. Дилема је у томе што се вентилација регулише не само да би притисак кисеоника био константан, већ и због ацидо-базне равнотеже. ЦО2 регулише дисање у супротном смеру од кисеоника. Дакле, када ЦО2 притисак (тј. степен киселости негде у респираторном центру) расте, вентилација расте, а када падне, вентилација опада. По доласку на велику надморску висину, свако повећање вентилације узроковано ниским садржајем кисеоника ће довести до пада ЦО2 притисак, који изазива алкалозу и делује да се супротстави повећаној вентилацији (слика 2). Дакле, дилема при доласку је да тело не може да одржава константност и притиска кисеоника и киселинско-базног баланса. Људским бићима је потребно много сати, па чак и дана да поврате одговарајућу равнотежу.

Једна од метода за поновно успостављање равнотеже је да бубрези повећају излучивање алкалног бикарбоната у урину, који надокнађује респираторни губитак киселости, помажући на тај начин да се успостави киселинско-базна равнотежа тела према вредностима нивоа мора. Излучивање бикарбоната путем бубрега је релативно спор процес. На пример, при преласку са нивоа мора на 4,300 м (14,110 стопа), за аклиматизацију је потребно од седам до десет дана (слика 3). Некада се сматрало да је ово деловање бубрега, које смањује алкалну инхибицију вентилације, главни разлог за споро повећање вентилације након успона, али новија истраживања придају доминантну улогу прогресивном повећању осетљивости хипоксичног сенсинга. способност каротидних тела током раних сати до дана након успона на висину. Ово је интервал од вентилациона аклиматизација. Процес аклиматизације омогућава, у ствари, повећање вентилације као одговор на низак артеријски притисак кисеоника иако ЦО2 притисак опада. Како се вентилација повећава и ЦО2 притисак пада са аклиматизацијом на надморској висини, долази до резултантног и истовременог пораста притиска кисеоника унутар плућних алвеола и артеријске крви.

Слика 3. Временски ток вентилационе аклиматизације за субјекте на нивоу мора до 4,300 м надморске висине

БА1020Ф4

Због могућности пролазне хипоксичне респираторне депресије на надморској висини и због тога што је аклиматизација процес који почиње тек уласком у средину са ниским садржајем кисеоника, минимални артеријски притисак кисеоника се јавља по доласку на висину. Након тога, артеријски притисак кисеоника расте релативно брзо првих дана, а затим расте спорије, као на слици 3. Пошто је хипоксија гора убрзо након доласка, летаргија и симптоми који прате излагање на висини су такође гори током првих сати и дана. . Са аклиматизацијом, обично се развија обновљени осећај благостања.

Време потребно за аклиматизацију се повећава са повећањем надморске висине, у складу са концептом да веће повећање вентилације и прилагођавања киселинске базе захтевају дуже интервале да би дошло до бубрежне компензације. Дакле, док аклиматизација може захтевати три до пет дана да би се урођеник на нивоу мора аклиматизовао на 3,000 м, за висине изнад 6,000 до 8,000 м, потпуна аклиматизација, чак и ако је могућа, може захтевати шест недеља или више (слика 4). Када се особа која је аклиматизована на надморској висини врати на ниво мора, процес се обрће. То јест, артеријски притисак кисеоника сада расте до вредности нивоа мора и вентилација опада. Сада има мање ЦО2 издахнуо, а ЦО2 расте притисак у крви и у респираторном центру. Киселинско-базна равнотежа се мења према киселој страни, а бубрези морају задржати бикарбонат да би успоставили равнотежу. Иако време које је потребно за губитак аклиматизације није тако добро схваћено, чини се да захтева приближно толико дужи интервал као и сам процес аклиматизације. Ако је тако, онда повратак са надморске висине, хипотетички, даје зрцалну слику успона на висину, са једним важним изузетком: артеријски притисци кисеоника одмах постају нормални при спуштању.

 

 

 

 

 

Слика 4. Ефекти надморске висине на барометарски притисак и инспирисани ПО2

БА1020Ф5

Варијабилност међу појединцима

Као што се могло очекивати, појединци се разликују у погледу времена потребног за вентилациону аклиматизацију на дату надморску висину и њену величину. Један веома важан разлог је велика варијација међу појединцима у респираторном одговору на хипоксију. На пример, на нивоу мора, ако неко држи ЦО2 константног притиска, тако да не збуњује респираторни одговор на низак кисеоник, неке нормалне особе показују мало или никакво повећање вентилације, док друге показују веома велико (до петоструко) повећање. Чини се да је респираторни одговор на удисање смеша са ниским садржајем кисеоника инхерентна карактеристика појединца, јер се чланови породице понашају сличније него особе које нису у сродству. Оне особе које имају слабе респираторне реакције на низак кисеоник на нивоу мора, како се и очекивало, такође изгледа да имају мање респираторне одговоре током времена на великој надморској висини. Могу постојати и други фактори који узрокују интер-индивидуалне варијабилности у аклиматизацији, као што су варијабилност у величини респираторне депресије, у функцији респираторног центра, у осетљивости на промене ацидо-базне и у бубрежном руковању бикарбонатом, али ови нису је оцењено.

Спавати

Лош квалитет сна, посебно пре него што дође до вентилационе аклиматизације, није само уобичајена притужба, већ и фактор који ће нарушити радну ефикасност. Многе ствари ометају чин дисања, укључујући емоције, физичку активност, исхрану и степен будности. Вентилација се смањује током спавања, а капацитет за дисање се стимулише ниским кисеоником или високим ЦО2 такође се смањује. Брзина дисања и дубина дисања се смањују. Даље, на великој надморској висини, где има мање молекула кисеоника у ваздуху, количина кисеоника ускладиштеног у плућним алвеолама између удисаја је мања. Дакле, ако дисање престане на неколико секунди (назива се апнеја, што је уобичајен догађај на великој надморској висини), артеријски притисак кисеоника опада брже него на нивоу мора, где је, у суштини, резервоар кисеоника већи.

Периодични престанак дисања је скоро универзалан током првих неколико ноћи након успона на велику надморску висину. Ово је одраз респираторне дилеме висине, описане раније, која ради на цикличан начин: хипоксична стимулација повећава вентилацију, што заузврат смањује нивое угљен-диоксида, инхибира дисање и повећава хипоксичну стимулацију, што опет стимулише вентилацију. Обично постоји период апнеје од 15 до 30 секунди, након чега следи неколико веома великих удисаја, што често накратко пробуди субјекта, након чега се јавља нова апнеја. Артеријски притисак кисеоника понекад пада на алармантан ниво као резултат периода апнеје. Може доћи до честих буђења, па чак и када је укупно време спавања нормално, његова фрагментација нарушава квалитет сна тако да се ствара утисак да сте имали немирну или непроспавану ноћ. Давање кисеоника елиминише циклус хипоксичне стимулације, а алкалотска инхибиција укида периодично дисање и враћа нормалан сан.

Мушкарци средњих година су такође изложени ризику од другог узрока апнеје, односно повремене опструкције горњих дисајних путева, уобичајеног узрока хркања. Док повремена опструкција на задњем делу носних пролаза обично узрокује само досадну буку на нивоу мора, на великој надморској висини, где постоји мањи резервоар кисеоника у плућима, таква опструкција може довести до веома ниског нивоа артеријског притиска кисеоника и лошег сна. квалитета.

Интермитент Екпосуре

Постоје радне ситуације, посебно у Андима Јужне Америке, које захтевају да радник проведе неколико дана на надморској висини изнад 3,000 до 4,000 м, а затим да проведе неколико дана код куће, на нивоу мора. Конкретни распореди рада (колико дана треба провести на надморској висини, рецимо четири до 14, а колико дана, рецимо три до седам, на нивоу мора) обично се више одређују економијом радног места него здравственим разматрањима. Међутим, фактор који треба узети у обзир у економији је интервал потребан и за аклиматизацију и за губитак аклиматизације на дотичну надморску висину. Посебну пажњу треба обратити на осећај добробити радника и перформансе на послу по доласку и први дан или два након тога, у погледу умора, времена потребног за обављање рутинских и нерутинских функција и грешака. Такође треба размотрити стратегије да се минимизира време потребно за аклиматизацију на надморској висини и да се побољша функција током будних сати.

 

Назад

Уторак, фебруар КСНУМКС КСНУМКС КСНУМКС: КСНУМКС

Физиолошки ефекти смањеног барометарског притиска

Главни ефекти велике надморске висине на људе односе се на промене барометарског притиска (PB) и његове последичне промене у амбијенталном притиску кисеоника (О2). Барометарски притисак опада са повећањем надморске висине на логаритамски начин и може се проценити следећом једначином:

где a = надморска висина, изражена у метрима. Поред тога, на однос барометарског притиска и надморске висине утичу други фактори као што су удаљеност од екватора и годишње доба. Вест и Лахири (1984) су открили да су директна мерења барометарског притиска у близини екватора и на врху Монт Евереста (8,848 м) била већа од предвиђања заснованих на стандардној атмосфери Међународне организације цивилног ваздухопловства. Време и температура такође утичу на однос између барометарског притиска и надморске висине до те мере да временски систем ниског притиска може да смањи притисак, чинећи путнике на велику надморску висину „физиолошки вишим“. Пошто надахнути парцијални притисак кисеоника (ПО2) остаје константан на приближно 20.93% барометарског притиска, што је најважнија детерминанта инспирисаног ПО2 на било којој висини је барометарски притисак. Дакле, удахнути кисеоник опада са повећањем надморске висине због смањеног барометарског притиска, као што је приказано на слици 1.

Слика 1. Ефекти надморске висине на барометарски притисак и инспирисани ПО2

БА1030Т1

Температура и ултраљубичасто зрачење се такође мењају на великим висинама. Температура опада са повећањем надморске висине брзином од приближно 6.5 °Ц на 1,000 м. Ултраљубичасто зрачење се повећава за приближно 4% на 300 м због смањене облачности, прашине и водене паре. Поред тога, чак 75% ултраљубичастог зрачења може се рефлектовати назад од снега, додатно повећавајући изложеност на великој надморској висини. Опстанак у окружењима на великим висинама зависи од прилагођавања и/или заштите од сваког од ових елемената.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

аклиматизација

Док брзи успон на велике висине често резултира смрћу, спори успон планинара може бити успешан када га прате компензационе мере физиолошке адаптације. Аклиматизација на великим висинама је усмерена ка одржавању адекватне залихе кисеоника да би се задовољиле метаболичке потребе упркос смањењу инспирисаног ПО2. Да би се постигао овај циљ, дешавају се промене у свим системима органа који су укључени у унос кисеоника у тело, дистрибуцију О2 на неопходне органе, а О2 истовар до ткива.

Дискусија о преузимању и дистрибуцији кисеоника захтева разумевање детерминанти садржаја кисеоника у крви. Како ваздух улази у алвеолу, надахнути ПО2 смањује се на нови ниво (назван алвеоларни ПО2) због два фактора: повећаног парцијалног притиска водене паре услед влажења удахнутог ваздуха и повећаног парцијалног притиска угљен-диоксида (ПЦО2) из ЦО2 излучивање. Из алвеоле, кисеоник дифундује преко алвеоларне капиларне мембране у крв као резултат градијента између алвеоларног ПО2 и ПО крви2. Већина кисеоника који се налази у крви везана је за хемоглобин (оксихемоглобин). Дакле, садржај кисеоника је директно повезан и са концентрацијом хемоглобина у крви и са процентом О2 места везивања на хемоглобину која су засићена кисеоником (засићење оксихемоглобином). Стога, разумевање односа између артеријског ПО2 а засићење оксихемоглобином је од суштинског значаја за разумевање детерминанти садржаја кисеоника у крви. Слика 2 илуструје криву дисоцијације оксихемоглобина. Са повећањем надморске висине, надахнути ПО2 смањује и, самим тим, артеријски ПО2 а засићеност оксихемоглобином се смањује. Код нормалних субјеката, висине веће од 3,000 м су повезане са довољно смањеним артеријским ПО2 да засићеност оксихемоглобином пада испод 90%, на стрмом делу криве дисоцијације оксихемоглобина. Даља повећања надморске висине ће предвидљиво резултирати значајном десатурацијом у одсуству компензационих механизама.

Слика 2. Крива дисоцијације оксихемоглобина

БА1030Ф1

Вентилационе адаптације које се јављају у висинским срединама штите артеријски парцијални притисак кисеоника од ефеката смањења нивоа кисеоника у околини и могу се поделити на акутне, субакутне и хроничне промене. Акутни успон на велику надморску висину резултира падом надахнутог ПО2 што опет доводи до смањења артеријског ПО2 (хипоксија). Да би се минимизирали ефекти смањеног инспирисаног ПО2 код засићења артеријског оксихемоглобина, хипоксија која се јавља на великој надморској висини изазива повећање вентилације, посредовано преко каротидног тела (хипоксични вентилациони одговор – ХВР). Хипервентилација повећава излучивање угљен-диоксида, а затим артеријски, а затим и алвеоларни парцијални притисак угљен-диоксида (ПЦО2) пада. Пад алвеоларног ПЦО2 дозвољава алвеоларни ПО2 да порасте, а самим тим и артеријски ПО2 и артеријски О2 садржај се повећава. Међутим, повећано излучивање угљен-диоксида такође узрокује смањење концентрације водоникових јона у крви ([Х+]) што доводи до развоја алкалозе. Алкалоза која је уследила инхибира хипоксични респираторни одговор. Дакле, при акутном успону на велику надморску висину долази до наглог повећања вентилације која је модулисана развојем алкалозе у крви.

Током наредних неколико дана на великој надморској висини долази до даљих промена у вентилацији, које се обично називају вентилационом аклиматизацијом. Вентилација наставља да се повећава у наредних неколико недеља. Ово даље повећање вентилације настаје пошто бубрези компензују акутну алкалозу излучивањем бикарбонатних јона, са резултујућим порастом крви [Х+]. Првобитно се веровало да бубрежна компензација за алкалозу уклања инхибиторни утицај алкалозе на хипоксични вентилациони одговор, чиме се омогућава достизање пуног потенцијала ХВР. Међутим, мерења пХ крви открила су да алкалоза траје упркос повећању вентилације. Други претпостављени механизми укључују: (1) пХ цереброспиналне течности (ЦСФ) који окружује центар за контролу дисања у медули можда се вратио у нормалу упркос упорној серумској алкалози; (2) повећана осетљивост каротидног тела на хипоксију; (3) повећан одговор респираторног контролора на ЦО2. Када дође до вентилационе аклиматизације, и хипервентилација и повећани ХВР перзистирају неколико дана након повратка на ниже надморске висине, упркос нестанку хипоксије.

Даље вентилационе промене настају након неколико година живота на великој надморској висини. Мерења код домородаца на великим надморским висинама су показала смањени ХВР у поређењу са вредностима добијеним код аклиматизованих појединаца, иако не са нивоима виђеним код субјеката на нивоу мора. Механизам за смањење ХВР је непознат, али може бити повезан са хипертрофијом каротидног тела и/или развојем других адаптивних механизама за очување оксигенације ткива као што су: повећана густина капилара; повећан капацитет размене гасова ткива; повећан број и густина митохондрија; или повећан витални капацитет.

Поред утицаја на вентилацију, хипоксија такође изазива стезање глатких мишића крвних судова у плућним артеријама (хипоксична вазоконстрикција). Повећање плућног васкуларног отпора и притиска у плућној артерији, које је уследило, преусмерава проток крви даље од слабо проветрених алвеола са ниским алвеоларним ПО2 а ка боље проветреним алвеолама. На овај начин, плућна артеријска перфузија је усклађена са плућним јединицама које су добро вентилиране, пружајући још један механизам за очување артеријског ПО2.

Достава кисеоника у ткива је додатно побољшана адаптацијама у кардиоваскуларном и хематолошком систему. Приликом почетног успона на велику надморску висину, број откуцаја срца се повећава, што доводи до повећања срчаног волумена. Током неколико дана, минутни волумен срца опада због смањеног волумена плазме, узрокованог повећаним губитком воде који се јавља на великим висинама. Са више времена, повећана производња еритропоетина доводи до повећане концентрације хемоглобина, обезбеђујући крви са повећаним капацитетом за ношење кисеоника. Поред повећања нивоа хемоглобина, промене у авидности везивања кисеоника за хемоглобин могу такође помоћи у одржавању оксигенације ткива. Може се очекивати померање криве дисоцијације оксихемоглобина удесно јер би то погодовало ослобађању кисеоника у ткива. Међутим, подаци добијени са врха Монт Евереста и из експеримената у хипобаричној комори који симулирају врх сугеришу да је крива померена улево (Вест и Лахири 1984; Вест и Вагнер 1980; Вест ет ал. 1983). Иако би померање улево отежало истовар кисеоника у ткива, може бити корисно на екстремним висинама јер би олакшало узимање кисеоника у плућа упркос значајно смањеном инспирисаном ПО2 (43 ммХг на врху Монт Евереста наспрам 149 ммХг на нивоу мора).

Последња карика у ланцу снабдевања ткива кисеоником је ћелијско узимање и коришћење О2. Теоретски, постоје две потенцијалне адаптације које се могу десити. Прво, минимизирање удаљености коју кисеоник мора да пређе дифузијом из крвног суда у интрацелуларно место одговорно за оксидативни метаболизам, митохондрије. Друго, може доћи до биохемијских промена које побољшавају функцију митохондрија. Студије које показују или повећану густину капилара или повећану густину митохондрија у мишићном ткиву су предложиле минимизирање дифузијске удаљености. Нејасно је да ли ове промене одражавају или регрутовање или развој капилара и митохондрија, или су артефакт услед атрофије мишића. У оба случаја, растојање између капилара и митохондрија би се смањило, чиме би се олакшала дифузија кисеоника. Биохемијске промене које могу побољшати функцију митохондрија укључују повећање нивоа миоглобина. Миоглобин је интрацелуларни протеин који везује кисеоник при ниском ПО ткива2 нивое и олакшава дифузију кисеоника у митохондрије. Концентрација миоглобина се повећава током тренинга и корелира са аеробним капацитетом мишићних ћелија. Иако су ове адаптације теоретски корисне, недостају коначни докази.

Рани извештаји истраживача на великим висинама описују промене у церебралној функцији. Сви су описани смањене моторичке, сензорне и когнитивне способности, укључујући смањену способност учења нових задатака и потешкоће у вербалном изражавању информација. Ови дефицити могу довести до лошег расуђивања и раздражљивости, што додатно погоршава проблеме са којима се сусрећу у окружењима на великим висинама. По повратку на ниво мора, ови дефицити се побољшавају са променљивим временским током; извештаји су указали на оштећење памћења и концентрације које трају од дана до месеци и смањену брзину куцкања прстима током једне године (Хорнбеин ет ал. 1989). Појединци са већим ХВР су подложнији дуготрајним дефицитима, вероватно зато што предност хипервентилације на засићење артеријског оксихемоглобина може бити надокнађена хипокапнијом (смањеним ПЦО).2 у крви), што узрокује сужење церебралних крвних судова што доводи до смањења церебралног крвотока.

Претходна дискусија је била ограничена на услове мировања; вежбање пружа додатни стрес јер се повећава потражња и потрошња кисеоника. Пад амбијенталног кисеоника на великој надморској висини изазива пад максималног уноса кисеоника и, према томе, максималног вежбања. Поред тога, смањена надахнута ПО2 на великим висинама озбиљно омета дифузију кисеоника у крв. Ово је илустровано на слици 3, која приказује временски ток дифузије кисеоника у алвеоларне капиларе. На нивоу мора постоји вишак времена за равнотежу ПО крајње капиларе2 до алвеоларног ПО2, док се на врху Монт Евереста не остварује потпуна равнотежа. Ова разлика је због смањеног нивоа кисеоника у околини на великим висинама што доводи до смањеног дифузионог градијента између алвеоларног и венског ПО2. Вежбањем, срчани волумен и проток крви се повећавају, чиме се смањује време проласка крвних ћелија кроз алвеоларну капилару, што додатно погоршава проблем. Из ове расправе постаје очигледно да је леви помак у О2 а крива дисоцијације хемоглобина са надморском висином је неопходна као компензација за смањени градијент дифузије кисеоника у алвеолама.

Слика 3. Израчунати временски ток тензије кисеоника у алвеоларној капилари

БА1030Ф2

Поремећен сан је уобичајен међу странцима на великој надморској висини. Периодично (Цхеине-Стокес) дисање је универзално и карактерише га периоди убрзаног дисања (хиперпнеја) који се смењују са периодима одсутног дисања (апнеја) који доводе до хипоксије. Периодично дисање има тенденцију да буде израженије код особа са највећом хипоксичном респираторном осетљивошћу. Сходно томе, странци са нижим ХВР имају мање тешко периодично дисање. Међутим, тада се примећују трајни периоди хиповентилације, што одговара трајном смањењу засићености оксихемоглобином. Механизам за периодично дисање се вероватно односи на повећани ХВР који изазива повећану вентилацију као одговор на хипоксију. Повећана вентилација доводи до повећања пХ крви (алкалозе), што заузврат потискује вентилацију. Како аклиматизација напредује, периодично дисање се побољшава. Третман ацетазоламидом смањује периодично дисање и побољшава засићеност артеријског оксихемоглобина током спавања. Треба бити опрезан са лековима и алкохолом који потискују вентилацију, јер могу да погоршају хипоксију која се види током спавања.

Патофизиолошки ефекти смањеног барометријског притиска

Сложеност људске физиолошке адаптације на велику надморску висину пружа бројне потенцијалне неприлагођене одговоре. Иако ће сваки синдром бити описан посебно, постоји значајно преклапање између њих. Болести као што су акутна хипоксија, акутна планинска болест, плућни едем на великој надморској висини и едем мозга на великој надморској висини највероватније представљају спектар абнормалности које деле сличну патофизиологију.

Хипоксија

Хипоксија се јавља са успоном на велике висине због смањеног барометарског притиска и резултирајућег смањења кисеоника у околини. Са брзим успоном, хипоксија се јавља акутно, а тело нема времена да се прилагоди. Планинари су углавном заштићени од ефеката акутне хипоксије због времена које протекне, а самим тим и аклиматизације која се дешава током успона. Акутна хипоксија је проблематична и за авијатичаре и за спасилачко особље у окружењима на великим висинама. Акутна десатурација оксихемоглобина на вредности мање од 40 до 60% доводи до губитка свести. Уз мање изражену десатурацију, појединци примећују главобољу, конфузију, поспаност и губитак координације. Хипоксија такође изазива стање еуфорије које је Тисандије, током свог лета балоном 1875, описао као доживљавање „унутрашње радости“. Са јачом десатурацијом долази до смрти. Акутна хипоксија реагује брзо и потпуно на давање кисеоника или на спуштање.

Акутна планинска болест

Акутна планинска болест (АМС) је најчешћи поремећај у срединама на великим надморским висинама и погађа до две трећине путника. Инциденција акутне планинске болести зависи од више фактора, укључујући брзину успона, дужину изложености, степен активности и индивидуалну осетљивост. Идентификација оболелих је важна како би се спречила прогресија до плућног или церебралног едема. Идентификација акутне планинске болести врши се препознавањем карактеристичних знакова и симптома који се јављају у одговарајућем окружењу. Најчешће се акутна планинска болест јавља у року од неколико сати након брзог успона на надморске висине веће од 2,500 м. Најчешћи симптоми су главобоља која је израженија ноћу, губитак апетита који може бити праћен мучнином и повраћањем, поремећен сан и умор. Појединци са АМС се често жале на кратак дах, кашаљ и неуролошке симптоме као што су недостатак памћења и поремећаји слуха или вида. Налази на физичком прегледу могу изостати, иако задржавање течности може бити рани знак. Патогенеза акутне планинске болести може се односити на релативну хиповентилацију која би повећала церебрални проток крви и интракранијални притисак повећањем артеријског ПЦО2 и смањење артеријског ПО2. Овај механизам може објаснити зашто особе са већим ХВР имају мање шансе да развију акутну планинску болест. Механизам задржавања течности није добро схваћен, али може бити повезан са абнормалним нивоима протеина и/или хормона у плазми који регулишу излучивање воде путем бубрега; ови регулатори могу да реагују на повећану активност симпатичког нервног система забележену код пацијената са акутном планинском болешћу. Акумулација воде може заузврат довести до развоја едема или отицања интерстицијских простора у плућима. У тежим случајевима може се развити плућни или церебрални едем.

Превенција акутне планинске болести може се постићи спорим, степенастим успоном, омогућавајући довољно времена за аклиматизацију. Ово може бити посебно важно за оне појединце са већом осетљивошћу или претходном историјом акутне планинске болести. Поред тога, примена ацетазоламида пре или током успона може помоћи у спречавању и ублажавању симптома акутне планинске болести. Ацетазоламид инхибира дејство карбоанхидразе у бубрезима и доводи до појачаног излучивања бикарбонатних јона и воде, стварајући ацидозу у крви. Ацидоза стимулише дисање, што доводи до повећане засићености артеријског оксихемоглобина и смањеног периодичног дисања током спавања. Кроз овај механизам, ацетазоламид убрзава природни процес аклиматизације.

Лечење акутне планинске болести може се најефикасније постићи спуштањем. Даљи успон на велике висине је контраиндикован, јер болест може напредовати. Када спуштање није могуће, може се дати кисеоник. Алтернативно, преносиве хипербаричне коморе од лагане тканине могу се донети на експедиције у окружења на великим висинама. Хипербаричне вреће су посебно драгоцене када кисеоник није доступан и спуштање није могуће. Доступно је неколико лекова који побољшавају симптоме акутне планинске болести, укључујући ацетазоламид и дексаметазон. Механизам деловања дексаметазона је нејасан, иако може деловати смањењем формирања едема.

Високи плућни едем

Висински плућни едем погађа отприлике 0.5 до 2.0% појединаца који се пењу на надморске висине веће од 2,700 м и најчешћи је узрок смрти услед болести које се сусрећу на великим висинама. Високи плућни едем се развија од 6 до 96 сати након успона. Фактори ризика за развој плућног едема на великим надморским висинама су слични онима за акутну планинску болест. Уобичајени рани знаци укључују симптоме акутне планинске болести праћене смањеном толеранцијом на вежбање, продуженим временом опоравка након вежбања, кратким дахом при напору и упорним сувим кашљем. Како се стање погоршава, код пацијента се јавља кратак дах у мировању, налаз чујне конгестије у плућима и цијаноза нокатног лежишта и усана. Патогенеза овог поремећаја је неизвесна, али се вероватно односи на повећан микроваскуларни притисак или повећану пермеабилност микроваскулатуре што доводи до развоја плућног едема. Иако плућна хипертензија може помоћи да се објасни патогенеза, повишење притиска у плућној артерији због хипоксије примећено је код свих појединаца који се пењу на велику надморску висину, укључујући и оне код којих се не развије плућни едем. Ипак, осетљиве особе могу имати неуједначену хипоксичну констрикцију плућних артерија, што доводи до прекомерне перфузије микроваскулатуре у локализованим областима где је хипоксична вазоконстрикција изостала или смањена. Настало повећање притиска и сила смицања може оштетити капиларну мембрану, што доводи до стварања едема. Овај механизам објашњава неједнаку природу ове болести и њен изглед на рендгенском прегледу плућа. Као и код акутне планинске болести, код особа са нижим ХВР је већа вероватноћа да ће развити плућни едем на великим висинама јер имају нижу засићеност оксихемоглобином и, према томе, већу хипоксичну плућну вазоконстрикцију.

Превенција плућног едема на великим надморским висинама је слична превенцији акутне планинске болести и укључује постепено успон и употребу ацетазоламида. Недавно се показало да је употреба агенса за опуштање глатких мишића нифедипина од користи у превенцији болести код особа са претходном историјом плућног едема на великим висинама. Поред тога, избегавање вежбања може имати превентивну улогу, иако је вероватно ограничено на оне особе које већ имају субклинички степен ове болести.

Лечење плућног едема на великој надморској висини најбоље се постиже потпомогнутом евакуацијом на нижу надморску висину, имајући у виду да жртва треба да ограничи свој напор. Након спуштања, побољшање је брзо и додатни третман осим одмора у кревету и кисеоника обично није потребан. Када спуштање није могуће, терапија кисеоником може бити корисна. Лечење лековима је покушано са више агенаса, најуспешније са диуретиком фуросемидом и морфијумом. Са овим лековима треба бити опрезан, јер могу довести до дехидрације, смањења крвног притиска и депресије дисања. Упркос ефикасности спуштања као терапије, смртност остаје на приближно 11%. Ова висока стопа морталитета може одражавати неуспех да се болест дијагностикује у раној фази њеног тока, или немогућност да се спусти заједно са недостатком других третмана.

Висински церебрални едем

Висински церебрални едем представља екстремни облик акутне планинске болести која је напредовала и укључивала генерализовану церебралну дисфункцију. Инциденција церебралног едема је нејасна јер је тешко разликовати тешки случај акутне планинске болести од благог случаја церебралног едема. Патогенеза висинског церебралног едема је продужетак патогенезе акутне планинске болести; хиповентилација повећава церебрални проток крви и интракранијални притисак напредујући до церебралног едема. Рани симптоми церебралног едема су идентични симптомима акутне планинске болести. Како болест напредује, примећују се додатни неуролошки симптоми, укључујући тешку раздражљивост и несаницу, атаксију, халуцинације, парализу, нападе и на крају кому. Прегледом очију обично се открива оток оптичког диска или едем папила. Често се примећују крварења у мрежњачи. Поред тога, многи случајеви церебралног едема имају истовремени плућни едем.

Лечење церебралног едема на великим надморским висинама је слично лечењу других поремећаја на великим висинама, при чему је спуштање пожељна терапија. Кисеоник треба давати да би се одржала засићеност оксихемоглобином већом од 90%. Формирање едема може бити смањено употребом кортикостероида као што је дексаметазон. Диуретички агенси су такође коришћени за смањење едема, са неизвесном ефикасношћу. Пацијентима у коми може бити потребна додатна подршка у управљању дисајним путевима. Одговор на лечење је променљив, са неуролошким дефицитом и комом који трају данима до недељама након евакуације на ниже надморске висине. Превентивне мере за церебрални едем су идентичне мерама за друге висинске синдроме.

Хеморагије у мрежњачи

Хеморагије у мрежњачи су изузетно честе и погађају до 40% појединаца на 3,700 м и 56% на 5,350 м. Хеморагије у мрежњачи су обично асимптоматске. Највероватније су узроковани повећаним протоком крви у мрежњачи и васкуларном дилатацијом услед артеријске хипоксије. Хеморагије у мрежњачи су чешће код особа са главобољама и могу бити изазване напорним вежбањем. За разлику од других синдрома на великим висинама, крварења у мрежњачи се не могу спречити терапијом ацетазоламидом или фуросемидом. Спонтано решење се обично види у року од две недеље.

Хронична планинска болест

Хронична планинска болест (ЦМС) погађа становнике и дуготрајне становнике великих надморских висина. Први опис хроничне планинске болести одражава Монгеова запажања домородаца Анда који живе на висинама изнад 4,000 м. Хронична планинска болест, или Монгеова болест, од тада је описана код већине становника на великим надморским висинама, осим код шерпа. Мушкарци су чешће погођени него жене. Хронична планинска болест се карактерише обиљем, цијанозом и повишеном масом црвених крвних зрнаца што доводи до неуролошких симптома који укључују главобољу, вртоглавицу, летаргију и оштећење памћења. Жртве хроничне планинске болести могу развити затајење десног срца, такође тзв плућно, због плућне хипертензије и значајно смањене засићености оксихемоглобином. Патогенеза хроничне планинске болести је нејасна. Мерења оболелих особа показала су смањену хипоксичну вентилацију, тешку хипоксемију која се погоршава током спавања, повећану концентрацију хемоглобина и повећан притисак у плућној артерији. Иако се чини да је узрочно-последична веза вероватна, недостају докази и често су збуњујући.

Многи симптоми хроничне планинске болести могу се ублажити спуштањем на ниво мора. Премештање на ниво мора уклања хипоксични стимуланс за производњу црвених крвних зрнаца и плућну вазоконстрикцију. Алтернативни третмани укључују: флеботомију за смањење масе црвених крвних зрнаца и слаб проток кисеоника током спавања за побољшање хипоксије. Такође се показало да је ефикасна терапија медроксипрогестероном, респираторним стимулансом. У једној студији, десет недеља терапије медроксипрогестероном праћено је побољшаном вентилацијом и хипоксијом, и смањеним бројем црвених крвних зрнаца.

Друга стања

Пацијенти са српастим ћелијама имају већу вероватноћу да пате од болне вазо-оклузивне кризе на великој надморској висини. Познато је да чак и умерене висине од 1,500 м изазивају кризе, а висине од 1,925 м су повезане са ризиком од 60% од криза. Пацијенти са српастим ћелијама који живе на 3,050 м у Саудијској Арабији имају двоструко више криза него пацијенти који бораве на нивоу мора. Поред тога, пацијенти са особином српастих ћелија могу развити синдром инфаркта слезине при успону на велику надморску висину. Вероватне етиологије за повећан ризик од вазооклузивне кризе укључују: дехидрацију, повећан број црвених крвних зрнаца и непокретност. Лечење вазооклузивне кризе укључује спуштање на ниво мора, кисеоник и интравенску хидратацију.

У суштини, не постоје подаци који описују ризик за труднице приликом успона на велике висине. Иако пацијенти који бораве на великој надморској висини имају повећан ризик од хипертензије изазване трудноћом, не постоје извештаји о повећаној смрти фетуса. Тешка хипоксија може изазвати абнормалности у срчаном ритму фетуса; међутим, ово се дешава само на екстремним надморским висинама или у присуству плућног едема на великој надморској висини. Стога се највећи ризик за трудницу може односити на удаљеност подручја, а не на компликације изазване висином.

 

Назад

Уторак, фебруар КСНУМКС КСНУМКС КСНУМКС: КСНУМКС

Здравствена разматрања за управљање радом на великим висинама

Велики број људи ради на великим надморским висинама, посебно у градовима и селима јужноамеричких Анда и на Тибетанској висоравни. Већина ових људи су горштаци који на том подручју живе дуги низ година, а можда и неколико генерација. Велики део посла је пољопривредне природе — на пример, чување домаћих животиња.

Међутим, фокус овог чланка је другачији. У последње време дошло је до великог пораста комерцијалних активности на надморским висинама од 3,500 до 6,000 м. Примери укључују руднике у Чилеу и Перуу на надморској висини од око 4,500 м. Неки од ових рудника су веома велики, запошљавају преко 1,000 радника. Други пример је телескопски објекат у Мауна Кеи, Хаваји, на надморској висини од 4,200 м.

Традиционално, високе руднике у јужноамеричким Андима, од којих неки датирају из шпанског колонијалног периода, радили су домороци који су генерацијама били на великој надморској висини. Међутим, у последње време све се више користе радници са нивоа мора. Постоји неколико разлога за ову промену. Једна је да у овим удаљеним областима нема довољно људи да рудницима управљају. Једнако важан разлог је то што су рудници све више аутоматизовани, потребни су квалификовани људи за управљање великим машинама за копање, утоваривачима и камионима, а локални људи можда немају потребне вештине. Трећи разлог је економичност развоја ових рудника. Док су раније у близини рудника били постављени читави градови за смештај породица радника и неопходних помоћних објеката као што су школе и болнице, сада се види да је пожељно да породице живе на нивоу мора и да радници путују до рудника. Ово није чисто економско питање. Квалитет живота на надморској висини од 4,500 м је мањи него на нижим надморским висинама (нпр. деца спорије расту). Стога одлука да породице остану на нивоу мора док радници путују на велику надморску висину има здраву социо-економску основу.

Ситуација у којој се радна снага креће са нивоа мора на висину од приближно 4,500 м покреће многа медицинска питања, од којих су многа у овом тренутку слабо схваћена. Свакако већина људи који путују од нивоа мора до висине од 4,500 м у почетку развије неке симптоме акутне планинске болести. Толеранција на надморску висину се често побољшава након прва два или три дана. Међутим, тешка хипоксија на овим висинама има низ штетних ефеката на тело. Максимални радни капацитет је смањен, а људи се брже замарају. Ментална ефикасност је смањена и многим људима је много теже да се концентришу. Квалитет сна је често лош, са честим узбуђењима и периодичним дисањем (дисање расте и слаби три или четири пута сваког минута) што доводи до тога да артеријски ПО2 пада на ниске нивое након периода апнеје или смањеног дисања.

Толеранција на велику надморску висину увелико варира између појединаца и често је веома тешко предвидети ко ће бити нетолерантан према великој надморској висини. Знатан број људи који би желели да раде на надморској висини од 4,500 м сматра да то не могу, или да је квалитет живота толико лош да одбијају да остану на тој надморској висини. Теме као што су избор радника који ће вероватно толерисати велику надморску висину и распоред њиховог рада између велике надморске висине и периода са њиховим породицама на нивоу мора, релативно су нове и нису добро схваћене.

Испит прије запошљавања

Поред уобичајеног вида прегледа пре запослења, посебну пажњу треба посветити кардио-пулмоналном систему, јер рад на великој надморској висини поставља велике захтеве за респираторни и кардиоваскуларни систем. Медицинска стања као што су рана хронична опструктивна плућна болест и астма биће много више онеспособљавајућа на великој надморској висини због високог нивоа вентилације и треба их посебно тражити. Тешки пушач цигарета са симптомима раног бронхитиса ће вероватно имати потешкоћа да толерише велику надморску висину. Форсирану спирометрију треба мерити поред уобичајеног прегледа грудног коша укључујући радиографију грудног коша. Ако је могуће, треба урадити тест вежбања јер ће свака нетолеранција вежбања бити преувеличана на великој надморској висини.

Кардиоваскуларни систем треба пажљиво испитати, укључујући електрокардиограм вежбе ако је то изводљиво. Треба направити крвну слику како би се искључили радници са необичним степеном анемије или полицитемије.

Живот на великој надморској висини повећава психолошки стрес код многих људи, па треба пажљиво сагледати историју како би се искључили потенцијални радници са претходним проблемима у понашању. Многи савремени рудници на великој надморској висини су суви (алкохол није дозвољен). Гастро-интестинални симптоми су уобичајени код неких људи на великој надморској висини, а радници који имају историју диспепсије могу се лоше понашати.

Избор радника који ће толерисати велику надморску висину

Поред искључивања радника са плућним или срчаним обољењима за које је вероватно да ће бити лоши на великој надморској висини, било би веома вредно када би се могли спровести тестови како би се утврдило ко ће вероватно добро толерисати висину. Нажалост, у овом тренутку се мало зна о предикторима толеранције на велику надморску висину, иако се у овом тренутку ради на томе.

Најбољи предиктор толеранције на велику надморску висину је вероватно претходно искуство на великој надморској висини. Ако је неко могао да ради на висини од 4,500 м неколико недеља без значајних проблема, врло је вероватно да ће то моћи поново. По истом принципу, неко ко је покушао да ради на великој надморској висини и открио да то не може да толерише, вероватно ће следећи пут имати исти проблем. Стога при одабиру радника велики нагласак треба ставити на успјешно претходно запослење на великој надморској висини. Међутим, јасно је да се овај критеријум не може користити за све раднике јер у супротном ниједан нови људи не би ушао у радни базен на великим висинама.

Други могући предиктор је величина респираторног одговора на хипоксију. Ово се може мерити на нивоу мора тако што се потенцијалном раднику даје ниска концентрација кисеоника за дисање и мерењем повећања вентилације. Постоје неки докази да људи који имају релативно слаб хипоксични респираторни одговор слабо толеришу велику надморску висину. На пример, Сцхоене (1982) је показао да је 14 пењача на великим висинама имало значајно веће хипоксичне респираторне одговоре од десет контрола. Даља мерења су обављена на Америчкој медицинској истраживачкој експедицији на Еверест 1981. године, где је показано да је хипоксични респираторни одговор измерен пре и на експедицији добро корелирао са перформансама високо на планини (Сцхоене, Лахири и Хацкетт 1984). Масуиама, Кимура и Сугита (1986) су известили да је пет пењача који су достигли 8,000 м у Канченџунги имали већи хипоксични респираторни одговор од пет пењача који нису.

Међутим, ова корелација никако није универзална. У проспективној студији од 128 пењача који иду на велике висине, мера хипоксичног респираторног одговора није била у корелацији са достигнутом висином, док мерење максималног уноса кисеоника на нивоу мора јесте корелирало (Рицхалет, Кероме и Берсцх 1988). Ова студија је такође сугерисала да би одговор откуцаја срца на акутну хипоксију могао бити користан предиктор перформанси на великој надморској висини. Постоје и друге студије које показују слабу корелацију између хипоксичног респираторног одговора и перформанси на екстремној надморској висини (Вард, Милледге и Вест 1995).

Проблем са многим од ових студија је у томе што су резултати углавном применљиви на много веће надморске висине него што су овде интересантне. Такође постоји много примера пењача са умереним вредностима хипоксичног респираторног одговора који се добро сналазе на великој надморској висини. Ипак, абнормално низак хипоксични респираторни одговор је вероватно фактор ризика за толерисање чак и средњих висина као што је 4,500 м.

Један од начина мерења хипоксичне респираторне реакције на нивоу мора је да субјект поново удахне у врећу која је у почетку напуњена са 24% кисеоника, 7% угљен-диоксида и балансираним азотом. Током поновног удисања ПЦО2 се прати и одржава константним помоћу променљивог бајпаса и апсорбера угљен-диоксида. Поновно дисање се може наставити до инспирисаног ПО2 падне на око 40 ммХг (5.3 кПа). Засићење артерија кисеоником се мери континуирано помоћу пулсног оксиметра, а вентилација се приказује у односу на засићење (Ребуцк и Цампбелл 1974). Други начин мерења хипоксичног вентилационог одговора је одређивање инспираторног притиска током кратког периода оклузије дисајних путева док субјект удише мешавину са ниским садржајем кисеоника (Вхителав, Деренне и Милиц-Емили 1975).

Други могући предиктор толеранције на велику надморску висину је радни капацитет током акутне хипоксије на нивоу мора. Образложење је да ће неко ко није у стању да толерише акутну хипоксију вероватније бити нетолерантан према хроничној хипоксији. Мало је доказа за или против ове хипотезе. Совјетски физиолози су користили толеранцију на акутну хипоксију као један од критеријума за одабир пењача за своју успешну експедицију на Еверест 1982. (Газенко 1987). С друге стране, промене које се дешавају аклиматизацијом су толико дубоке да не би било изненађујуће да су перформансе вежбања током акутне хипоксије у слабој корелацији са способношћу за рад током хроничне хипоксије.

Други могући предиктор је повећање притиска у плућној артерији током акутне хипоксије на нивоу мора. Ово се може мерити неинвазивно код многих људи доплер ултразвуком. Главни разлог за овај тест је позната корелација између развоја плућног едема на великим висинама и степена хипоксичне плућне вазоконстрикције (Вард, Милледге и Вест 1995). Међутим, пошто је плућни едем на великим висинама неуобичајен код људи који раде на надморској висини од 4,500 м, практична вредност овог теста је упитна.

Једини начин да се утврди да ли ови тестови за селекцију радника имају практичну вредност је проспективна студија у којој су резултати тестова урађених на нивоу мора у корелацији са накнадном проценом толеранције на велику надморску висину. Ово поставља питање како ће се мерити висинска толеранција. Уобичајени начин да се то уради је путем упитника као што је упитник Лаке Лоуисе (Хацкетт и Оелз 1992). Међутим, упитници могу бити непоуздани у овој популацији јер радници увиђају да би, ако признају нетолеранцију на висину, могли изгубити посао. Тачно је да постоје објективне мере висинске нетолеранције као што су престанак рада, хрипави у плућима као индикација субклиничког плућног едема и блага атаксија као индикација субклиничког висинског церебралног едема. Међутим, ове карактеристике ће се видети само код људи са тешком нетолеранцијом на висину, а проспективна студија заснована искључиво на таквим мерењима била би веома неосетљива.

Треба нагласити да вредност ових могућих тестова за утврђивање толеранције на рад на великој надморској висини није утврђена. Међутим, економске импликације ангажовања значајног броја радника који нису у стању да раде на задовољавајући начин на великој надморској висини су такве да би било веома вредно имати корисне предикторе. Тренутно су у току студије како би се утврдило да ли су неки од ових предиктора вредни и изводљиви. Мерења као што су хипоксични респираторни одговор на хипоксију и радни капацитет током акутне хипоксије на нивоу мора нису посебно тешка. Међутим, то мора да уради професионална лабораторија, а трошкови ових истраживања могу бити оправдани само ако је предиктивна вредност мерења значајна.

Распоред између велике надморске висине и нивоа мора

Поново, овај чланак се бави специфичним проблемима који се јављају када комерцијалне активности попут рудника на надморској висини од око 4,500 м запошљавају раднике који путују са нивоа мора где живе њихове породице. Распоред очигледно није проблем тамо где људи стално живе на великој надморској висини.

Дизајнирање оптималног распореда за кретање између велике надморске висине и нивоа мора је изазован проблем, а још увек постоји мало научне основе за распореде који су до сада коришћени. Оне су углавном засноване на друштвеним факторима као што је колико дуго су радници спремни да проведу на великој надморској висини пре него што поново виде своје породице.

Главни медицински разлог за провођење неколико дана на великој надморској висини је предност која се добија аклиматизацијом. Многи људи који развију симптоме акутне планинске болести након одласка на велику надморску висину осећају се много боље након два до четири дана. Због тога се током овог периода дешава брза аклиматизација. Поред тога, познато је да је респираторном одговору на хипоксију потребно седам до десет дана да достигне стабилно стање (Лахири 1972; Демпсеи и Форстер 1982). Ово повећање вентилације је једна од најважнијих карактеристика процеса аклиматизације, те је стога разумно препоручити да радни период на великој надморској висини буде најмање десет дана.

Друге карактеристике аклиматизације на великим висинама вероватно ће требати много дуже да се развију. Један пример је полицитемија, којој је потребно неколико недеља да се постигне стабилно стање. Међутим, треба додати да је физиолошка вредност полицитемије много мање извесна него што се некада мислило. Заиста, Винслов и Монге (1987) су показали да су тешки степени полицитемије који се понекад виђају код сталних становника на висинама од око 4,500 м контрапродуктивни јер се радни капацитет понекад може повећати ако се хематокрит снизи уклањањем крви током неколико недеља. .

Још једно важно питање је стопа деаклиматизације. У идеалном случају радници не би требало да изгубе сву аклиматизацију коју су развили на великој надморској висини током периода са својим породицама на нивоу мора. Нажалост, мало се радило о брзини деаклиматизације, иако нека мерења сугеришу да је стопа промене респираторног одговора током деаклиматизације спорија него током аклиматизације (Лахири 1972).

Још једно практично питање је време потребно да се радници пребаце са нивоа мора на велику надморску висину и назад. У новом руднику у Колахуасију на северу Чилеа, потребно је само неколико сати да се до рудника стигне аутобусом из приобалног града Икике, где се очекује да ће живети већина породица. Међутим, ако радник живи у Сантјагу, путовање би могло потрајати један дан. Под овим околностима, кратак радни период од три или четири дана на великој надморској висини би очигледно био неефикасан због изгубљеног времена на путовању.

Друштвени фактори такође играју кључну улогу у сваком распореду који укључује време ван породице. Чак и ако постоје медицински и физиолошки разлози због којих је период аклиматизације од 14 дана оптималан, чињеница да радници не желе да напусте своје породице дуже од седам или десет дана може бити најважнији фактор. Досадашња искуства показују да је распоред од седам дана на високој надморској висини, након чега следи седам дана на нивоу мора, или десет дана на великој надморској висини након чега следи исти период на нивоу мора, вероватно најприхватљивији распореди.

Имајте на уму да се са овом врстом распореда радник никада у потпуности не аклиматизује на велику надморску висину, нити се потпуно деаклиматизује док је на нивоу мора. Стога проводи своје време осцилирајући између две крајности, никада не добијајући пуну корист ни од једне државе. Осим тога, неки радници се жале на екстремни умор када се врате на ниво мора, а прва два или три дана проведу опорављајући се. Вероватно је то повезано са лошим квалитетом сна који је често карактеристика живота на великој надморској висини. Ови проблеми наглашавају наше незнање о факторима који одређују најбоље распореде, и очигледно је потребно више рада у овој области.

Какав год да се распоред користи, веома је корисно ако радници могу спавати на нижој надморској висини од радног места. Наравно да ли је то изводљиво зависи од топографије региона. Нижа надморска висина за спавање није изводљива ако је потребно неколико сати да се дође до ње, јер то превише скраћује радни дан. Међутим, ако постоји локација неколико стотина метара ниже до које се може доћи у року од, рецимо, једног сата, постављање преноћишта на овој нижој надморској висини ће побољшати квалитет сна, удобност радника и осећај благостања и продуктивност.

Обогаћивање ваздуха у просторији кисеоником за смањење хипоксије високе Висина

Штетни ефекти велике надморске висине су узроковани ниским парцијалним притиском кисеоника у ваздуху. Заузврат, ово је резултат чињенице да док је концентрација кисеоника иста као на нивоу мора, барометарски притисак је низак. Нажалост, мало се може учинити на великој надморској висини да се супротстави овој „климатској агресији“, како ју је назвао Царлос Монге, отац висинске медицине у Перуу (Монге 1948).

Једна од могућности је повећање барометарског притиска на малом простору, а то је принцип Гамов торбе, која се понекад користи за хитно лечење планинске болести. Међутим, стварање притиска у великим просторима као што су собе је тешко са техничке тачке гледишта, а постоје и медицински проблеми повезани са уласком и изласком из собе са повећаним притиском. Пример је нелагодност у средњем уху ако је Еустахијева туба блокирана.

Алтернатива је да се повећа концентрација кисеоника у неким деловима радног објекта, а ово је релативно нов развој који показује велико обећање (Вест 1995). Како је раније истакнуто, чак и након периода аклиматизације од седам до десет дана на надморској висини од 4,500 м, тешка хипоксија наставља да смањује радни капацитет, менталну ефикасност и квалитет сна. Стога би било веома корисно смањити степен хипоксије у неким деловима радног објекта ако би то било изводљиво.

Ово се може урадити додавањем кисеоника нормалној вентилацији ваздуха неких просторија. Вредност релативно малих степена обогаћивања ваздуха у просторији кисеоником је изузетна. Показало се да сваки пораст концентрације кисеоника од 1% (на пример са 21 на 22%) смањује еквивалентну надморску висину за 300 м. Еквивалентна висина је она која има исти надахнути ПО2 при дисању ваздуха као у просторији обогаћеној кисеоником. Тако би на висини од 4,500 м, повећање концентрације кисеоника у просторији са 21 на 26% смањило еквивалентну надморску висину за 1,500 м. Резултат би био еквивалентна висина од 3,000 м, што се лако толерише. Кисеоник би био додан нормалној вентилацији просторије и стога би био део климатизације. Сви очекујемо да ће соба обезбедити угодну температуру и влажност. Контрола концентрације кисеоника може се сматрати даљим логичним кораком у контроли човечанства над нашом околином.

Обогаћивање кисеоником постало је изводљиво због увођења релативно јефтине опреме за обезбеђивање великих количина скоро чистог кисеоника. Најперспективнији је концентратор кисеоника који користи молекуларно сито. Такав уређај првенствено адсорбује азот и тако производи гас обогаћен кисеоником из ваздуха. Тешко је произвести чист кисеоник са овим типом концентратора, али велике количине 90% кисеоника у азоту су лако доступне, а оне су једнако корисне за ову примену. Ови уређаји могу радити непрекидно. У пракси, два молекуларна сита се користе наизменично, а једно се прочишћава док друго активно адсорбује азот. Једини услов је електрична енергија, која је иначе у изобиљу у модерном руднику. Као груба индикација трошкова обогаћивања кисеоником, мали комерцијални уређај се може купити са полице, а то производи 300 литара на сат 90% кисеоника. Развијен је да производи кисеоник за лечење пацијената са плућним обољењима у њиховим домовима. За уређај је потребна снага од 350 вати, а почетни трошак је око 2,000 УСД. Таква машина је довољна да подигне концентрацију кисеоника у просторији за 3% за једну особу при минималном али прихватљивом нивоу вентилације просторије. Доступни су и веома велики концентратори кисеоника, који се користе у индустрији папирне пулпе. Такође је могуће да течни кисеоник може бити економичан у неким околностима.

Постоји неколико области у руднику, на пример, где се може размотрити обогаћивање кисеоником. Једна би била директорска канцеларија или сала за састанке, где се доносе важне одлуке. На пример, ако дође до кризе у руднику као што је озбиљна несрећа, такав објекат би вероватно резултирао јаснијим размишљањем од нормалног хипоксичног окружења. Постоје добри докази да висина од 4,500 м нарушава функцију мозга (Вард, Милледге и Вест 1995). Још једно место где би обогаћивање кисеоником било од користи је лабораторија у којој се врше мерења контроле квалитета. Даља могућност је обогаћивање простора за спавање кисеоником како би се побољшао квалитет сна. Двострука слепа испитивања ефикасности обогаћивања кисеоником на висинама од око 4,500 м била би лака за пројектовање и требало би их спровести што је пре могуће.

Треба размотрити могуће компликације обогаћивања кисеоником. Повећана опасност од пожара је једно питање које је покренуто. Међутим, повећање концентрације кисеоника за 5% на висини од 4,500 м ствара атмосферу која има нижу запаљивост од ваздуха на нивоу мора (Вест 1996). Треба имати на уму да иако обогаћивање кисеоником повећава ПО2, ово је и даље много ниже од вредности нивоа мора. Запаљивост атмосфере зависи од две варијабле (Ротх 1964):

  • парцијални притисак кисеоника, који је много нижи у обогаћеном ваздуху на великој надморској висини него на нивоу мора
  • ефекат гашења инертних компоненти (тј. азота) атмосфере.

 

Ово гашење је мало смањено на великој надморској висини, али је нето ефекат и даље нижа запаљивост. Чист или скоро чист кисеоник је опасан, наравно, и треба предузети нормалне мере предострожности при доводу кисеоника из концентратора кисеоника до вентилационог канала.

Губитак аклиматизације на велику надморску висину понекад се наводи као недостатак обогаћивања кисеоником. Међутим, не постоји основна разлика између уласка у просторију са атмосфером обогаћеном кисеоником и спуштања на нижу надморску висину. Свако би спавао на нижој надморској висини када би могао, па стога ово тешко да је аргумент против употребе обогаћивања кисеоником. Истина је да ће често излагање нижој надморској висини резултирати мањом аклиматизацијом на већу надморску висину, под једнаким другим условима. Међутим, крајњи циљ је ефикасан рад на великој надморској висини рудника, а то се вероватно може побољшати коришћењем обогаћивања кисеоником.

Понекад се сугерише да би промена атмосфере на овај начин могла повећати правну одговорност установе ако се развије нека врста болести изазване хипоксијом. У ствари, супротно гледиште изгледа разумније. Могуће је да би радник који добије, рецимо, инфаркт миокарда док ради на великој надморској висини, могао да тврди да је висина допринела томе. Сваки поступак који смањује хипоксични стрес чини мање вероватним болести изазване надморском висином.

Хитни третман

Различити типови висинске болести, укључујући акутну планинску болест, плућни едем на великој надморској висини и едем мозга на великим висинама, разматрани су раније у овом поглављу. Мало тога треба додати у контексту рада на великој надморској висини.

Свако ко развије висинску болест треба да се одмара. Ово може бити довољно за стања као што је акутна планинска болест. Кисеоник треба давати маском ако је доступна. Међутим, ако се пацијенту не побољша или погорша, спуштање је далеко најбољи третман. Обично се то лако ради у великом комерцијалном објекту, јер је превоз увек доступан. Све болести повезане са великим надморским висинама обично брзо реагују на уклањање на нижу надморску висину.

У комерцијалном објекту може постојати место за мали контејнер под притиском у који се пацијент може сместити, а еквивалентна надморска висина смањена усисавањем ваздуха. На терену се то обично ради помоћу јаке вреће. Један дизајн је познат као Гамов торба, по свом проналазачу. Међутим, главна предност торбе је њена преносивост, а пошто ова карактеристика није суштинска у комерцијалном објекту, вероватно би било боље користити већи, чврсти резервоар. Ово би требало да буде довољно велико да пратилац буде у установи са пацијентом. Наравно, неопходна је адекватна вентилација таквог контејнера. Занимљиво је да постоје анегдотски докази да је подизање атмосферског притиска на овај начин понекад ефикасније у лечењу висинске болести него да се пацијенту даје висока концентрација кисеоника. Није јасно зашто би то било тако.

Акутна планинска болест

Ово се обично самоограничава и пацијент се осећа много боље након дан или два. Инциденца акутне планинске болести може се смањити узимањем ацетазоламида (Диамок), једне или две таблете од 250 мг дневно. Они се могу започети пре достизања велике надморске висине или се могу предузети када се развију симптоми. Чак и људи са благим симптомима сматрају да пола таблете ноћу често побољшава квалитет сна. Аспирин или парацетамол су корисни за главобољу. Тешка акутна планинска болест се може лечити дексаметазоном, у почетку 8 мг, а затим 4 мг сваких шест сати. Међутим, спуштање је далеко најбољи третман ако је стање озбиљно.

Високи плућни едем

Ово је потенцијално озбиљна компликација планинске болести и мора се лечити. Опет најбоља терапија је спуштање. Док чекате на евакуацију, или ако евакуација није могућа, дајте кисеоник или ставите у комору високог притиска. Треба дати нифедипин (блокатор калцијумских канала). Доза је 10 мг сублингвално након чега следи 20 мг спорог ослобађања. Ово доводи до пада притиска у плућној артерији и често је веома ефикасно. Међутим, пацијента треба спустити на нижу надморску висину.

Висински церебрални едем

Ово је потенцијално веома озбиљна компликација и индикација је за хитно спуштање. Док чекате на евакуацију, или ако евакуација није могућа, дајте кисеоник или ставите у окружење са повећаним притиском. Треба дати дексаметазон, у почетку 8 мг, а затим 4 мг сваких шест сати.

Као што је раније наведено, људи који развију тешку акутну планинску болест, плућни едем на великој надморској висини или церебрални едем на великим висинама вероватно ће имати рецидив ако се врате на велику надморску висину. Стога, ако радник развије било које од ових стања, треба покушати да се запосли на нижој надморској висини.

 

Назад

Уторак, фебруар КСНУМКС КСНУМКС КСНУМКС: КСНУМКС

Превенција професионалних опасности на великим висинама

Рад на великим висинама изазива различите биолошке реакције, као што је описано на другом месту у овом поглављу. Хипервентилацијски одговор на надморску висину треба да изазове значајно повећање укупне дозе опасних материја које могу удахнути особе које су професионално изложене, у поређењу са људима који раде под сличним условима на нивоу мора. Ово имплицира да би требало смањити 8-часовне границе изложености које се користе као основа стандарда изложености. У Чилеу, на пример, запажање да силикоза брже напредује у рудницима на великим надморским висинама, довело је до смањења дозвољеног нивоа изложености пропорционално барометарском притиску на радном месту, када је изражен у мг/м3. Иако ово може бити претерано кориговање на средњим висинама, грешка ће бити у корист изложеног радника. Граничне вредности прага (ТЛВ), изражене у деловима на милион (ппм), не захтевају прилагођавање, међутим, јер и удео милимола загађивача по молу кисеоника у ваздуху и број молова кисеоника који је потребан раднику остају приближно константне на различитим висинама, иако ће запремина ваздуха који садржи један мол кисеоника варирати.

Међутим, да би се уверило да је то тачно, метода мерења која се користи за одређивање концентрације у ппм мора бити заиста волуметријска, као што је случај са Орсатовим апаратом или инструментима Бацхарацх Фирите. Колориметријске епрувете које су калибрисане за очитавање у ппм нису права волуметријска мерења јер су ознаке на цеви заправо узроковане хемијском реакцијом између загађивача ваздуха и неког реагенса. У свим хемијским реакцијама, супстанце се комбинују пропорционално броју присутних молова, а не пропорционално запреминама. Ручна ваздушна пумпа увлачи константну запремину ваздуха кроз цев на било којој надморској висини. Ова запремина на већој надморској висини ће садржати мању масу загађивача, дајући очитавање ниже од стварне запреминске концентрације у ппм (Леицхнитз 1977). Очитавања треба кориговати множењем очитавања са барометарским притиском на нивоу мора и дељењем резултата са барометријским притиском на месту узорковања, користећи исте јединице (као што су торр или мбар) за оба притиска.

Дифузиони узоркивачи: Закони дифузије гаса указују на то да је ефикасност сакупљања дифузионих узорака независна од промена барометарског притиска. Експериментални рад Линденбоома и Палмеса (1983) показује да други, још неутврђени фактори утичу на сакупљање НО.2 при сниженим притисцима. Грешка је приближно 3.3% на 3,300 м и 8.5% на 5,400 м еквивалентној висини. Потребно је више истраживања о узроцима ове варијације и утицају надморске висине на друге гасове и паре.

Нема доступних информација о утицају надморске висине на преносиве детекторе гаса калибрисане у ппм, који су опремљени сензорима за електрохемијску дифузију, али се разумно може очекивати да ће се применити иста корекција поменута под колориметријским цевима. Очигледно, најбољи поступак би био да се калибришу на висини помоћу тест гаса познате концентрације.

Принципе рада и мерења електронских инструмената треба пажљиво испитати да би се утврдило да ли им је потребна поновна калибрација када се користе на великим висинама.

Пумпе за узорковање: Ове пумпе су обично волуметријске – то јест, оне померају фиксну запремину по обртају – али оне су обично последња компонента воза за узорковање, а на стварну запремину ваздуха који се усисава утиче отпор протоку којем се супротстављају филтери, црево, мерача протока и отвора који су део воза за узорковање. Ротаметри ће указати на нижи проток од оног који стварно протиче кроз вез за узорковање.

Најбоље решење проблема узорковања на великим висинама је калибрација система узорковања на месту узорковања, елиминишући проблем корекција. Лабораторија за калибрацију мехурастих фолија величине актовке доступна је од произвођача пумпи за узорковање. Ово се лако преноси на локацију и омогућава брзу калибрацију у стварним радним условима. Укључује чак и штампач који обезбеђује трајну евиденцију извршених калибрација.

ТЛВ-ови и распореди рада

ТЛВ су одређене за нормалан 8-часовни радни дан и 40-часовну радну недељу. Тренутна тенденција у раду на великим надморским висинама је да се ради дуже време неколико дана, а затим се путује до најближег града на продужени одмор, држећи просечно време на послу у оквиру законске границе, која у Чилеу износи 48 сати недељно. .

Одступања од уобичајеног 8-часовног распореда рада захтевају испитивање могућег нагомилавања у телу токсичних материја услед повећања изложености и смањења времена детоксикације.

Чилеански прописи о здрављу на раду недавно су усвојили „Бриеф анд Сцала модел“ који је описао Паустенбацх (1985) за смањење ТЛВ у случају продуженог радног времена. На надморској висини такође треба користити корекцију за барометарски притисак. Ово обично доводи до веома значајног смањења дозвољених граница излагања.

У случају кумулативних опасности које не подлежу механизмима детоксикације, као што је силицијум диоксид, корекција за продужено радно време треба да буде директно пропорционална стварном раду преко уобичајених 2,000 сати годишње.

Fizičke opasnosti

Бука: Ниво звучног притиска произведен буком дате амплитуде је у директној вези са густином ваздуха, као и количина енергије која се преноси. То значи да се очитавање добијено мерачем нивоа звука и ефекат на унутрашње уво смањују на исти начин, тако да не би биле потребне корекције.

несреће: Хипоксија има изражен утицај на централни нервни систем, смањујући време одговора и нарушавајући вид. Треба очекивати пораст инциденце незгода. Изнад 3,000 м, учинак особа ангажованих на критичним задацима имаће користи од додатног кисеоника.


Напомена: Узимање узорака ваздуха 

Кеннетх И. Бергер и Виллиам Н. Ром

Праћење и одржавање заштите на раду радника захтева посебну пажњу за окружења на великим надморским висинама. Може се очекивати да услови велике надморске висине утичу на тачност инструмената за узорковање и мерења који су калибрисани за употребу на нивоу мора. На пример, активни уређаји за узорковање се ослањају на пумпе да повуку запремину ваздуха у медијум за сакупљање. Прецизно мерење протока пумпе је од суштинског значаја за одређивање тачне запремине ваздуха увучене кроз узоркивач и, према томе, концентрације загађивача. Калибрације протока се често врше на нивоу мора. Међутим, промене у густини ваздуха са повећањем надморске висине могу променити калибрацију, чиме се поништавају накнадна мерења у окружењу велике надморске висине. Други фактори који могу утицати на тачност инструмената за узорковање и мерење на великој надморској висини укључују промену температуре и релативне влажности. Додатни фактор који треба узети у обзир приликом процене изложености радника инхалационим супстанцама је повећана респираторна вентилација која се јавља аклиматизацијом. Пошто је вентилација значајно повећана након успона на велику надморску висину, радници могу бити изложени превеликим укупним дозама удахнутих професионалних загађивача, иако су измерене концентрације загађивача испод граничне вредности.


 

Назад

" ОДРИЦАЊЕ ОД ОДГОВОРНОСТИ: МОР не преузима одговорност за садржај представљен на овом веб порталу који је представљен на било ком другом језику осим енглеског, који је језик који се користи за почетну производњу и рецензију оригиналног садржаја. Одређене статистике нису ажуриране од продукција 4. издања Енциклопедије (1998).“

Садржај