УДК 796.015
ИЗМЕНЕНИЕ ЧАСТОТЫ СЕРДЕЧНЫХ СОКРАЩЕНИЙ ВО ВРЕМЯ ДВИЖЕНИЯ И НОЧНОГО СНА ПРИ ВОСХОЖДЕНИИ НА ЭВЕРЕСТ
ПИВЦОВ Василий Талгатович
Институт физиологии человека и животных, Республика Казахстан, Алматы
pitsov@yandex.ru
Тел. 8 705-257-99-74
Младший научный сотрудник
Член сборной команды РК по альпинизму, мастер спорта международного класса РК
ПАК Галина Давидовна
Институт физиологии человека и животных, Республика Казахстан, Алматы
gpak1@yandex.ru
Тел. 8 (727) 227-80-25
Ведущий научный сотрудник, канд. биол. наук
Ключевые слова: гипоксия, круглосуточный мониторинг ЧСС, высотное восхождение.
Аннотация. Выполнен круглосуточный мониторинг и анализ ритма сердца восходителей от высоты 5115 до 8848 м и во время ночного сна на высотах 5515, 6400, 7100 и 7600 м при восхождении на Эверест.
CHANGES IN HEART RATE DURING MOVEMENT AND REST AT NIGHT WHEN CLIMBING EVEREST
PIVTSOV Vassiliy
Institute for Human and Animal Physiology, Almaty, Kazakhstan
pitsov@yandex.ru
Tel. 8 705-257-99-74
Research Associate
Member of the national team of Kazakhstan on mountaineering, master of sports of international class RKPAK Galina
Institute for Human and Animal Physiology, Almaty, Kazakhstan
gpak1@yandex.ru
Tel. 8 (727) 227-80-25
Leading Researcher, Candidate of Biological ScienceKeywords: hypoxia, Continuous monitoring of heart rate, high-altitude climbing.
Summary. It was completed round the clock monitoring and analysis of heart rate climbers from the altitude of 5115 to 8848 meters and during night's sleeps at altitudes 5515, 6400, 7100 and 7600 m while climbing Mount Everest.
Актуальность. Одним из основных неблагоприятных факторов, который сопровождает человека при подъеме в горы, является гипоксия. Так, барометрическое давление атмосферы на вершине Эвереста составляет всего 253 мм рт.ст., парциальное давление кислорода - 48,4 мм рт.ст. [1,5]. Другие суровые климатические факторы, с которыми неизбежно столкнется альпинист при восхождении на Эверест - это низкие температуры в сочетании с сильными ветрами, ионизирующая и ультрафиолетовая радиация [1,2]. Не случайно статистика восхождений на Эверест свидетельствует, о высокой смертности среди восходителей. Чем выше человек поднимается в горы, тем выше требования предъявляются к физической подготовке и гипоксической устойчивости организма. Высокая функциональная нагрузка в компенсации дефицита кислорода во вдыхаемом воздухе ложится на кардиореспираторную систему [3, 4]. Поэтому изучение функции и адаптационных резервов сердечнососудистой системы представляет несомненный интерес для понимания механизмов обеспечения физической работоспособности на больших высотах и решения проблемы безопасности экстремальных высотных восхождений.
Целью данной работы явилось исследование реакции сердечнососудистой системы на тяжелую мышечную нагрузку в экстремальных условиях высокогорья при восхождении на Эверест.
Организация исследования. Исследования выполнены при восхождении сборной команды по альпинизму РК на самую высокую вершину планеты Эверест (8848 м) без использования дополнительного кислорода. Восхождение осуществлено по классическому пути с севера (Тибет) с высоты 6400 м (передовой базовый лагерь) без спуска после акклиматизационных выходов в базовый лагерь (БЛ 5115 м). Подъему на вершину предшествовали два акклиматизационных выхода до высоты 7700 м. Восхождение заняло 19 дней с момента прибытия в базовый лагерь до успешного штурма вершины Эвереста.
Методы исследования. В динамике восхождения и во время ночного сна (непрерывно) выполняли мониторинг ритма сердца. Регистрация ритма сердца осуществлялась с помощью пульсометров - кардиомониторов AXN500 фирмы "Polar" (Финляндия). Пульсометр AXN500 фиксирует сердечные сокращения, и барометрическое давление с осреднением от 5 до 15 сек. В течение 19 суток выполнялась запись кардиоритмограмм продолжительностью от 4 до 22 часов в зависимости от технических условий и задач при восхождении.
Результаты исследования и их обсуждение. Анализ изменения частоты сердечных сокращений (ЧСС) при движении с набором высоты от 5300 до 8848 м над ур.м. проводили без учета показателей во время остановок, длившихся более пяти минут. На рисунке 1а наглядно показано, что частота сердечных сокращений, которую развивает спортсмен при движении, заметно уменьшается по мере увеличения высоты подъема. Так, ЧСС при движении от 5300 до 5700 м составила в среднем 160 уд/мин. Средняя ЧСС передвижения на высоте 6400-7100 м снизилась на 10 уд/мин, на высоте 7100-7700м - на 17 уд/мин, на участке 7900-8848 м - на 24 уд/мин (относительно высот 5300-5700 м). Аналогично изменялись показатели максимальной и минимальной ЧСС. Следовательно, по мере подъема и снижения ЧСС уменьшался объем работы, которую альпинист мог выполнить за единицу времени. Существенное влияние на динамику ЧСС, как показали наблюдения, имеет рельеф склона, метеоусловия, вес переносимого груза. О значительном снижении работоспособности на больших высотах (4570-7430 м) свидетельствуют также данные международных научно-исследовательских экспедиций в Гималаи и Каракорум, полученные при выполнении альпинистами велоэргометрической нагрузки [6, 7, 8].
Штурмовой выход казахстанских альпинистов на Эверест был начат 29 апреля в 22 ч. 28 мин. и в 15 ч. 37 мин. следующего дня восходители достигли вершины. На протяжении всего пути восходитель был способен поддерживать достаточно высокую частоту сердечных сокращений 139 - 142 уд/мин (из расчетов исключен часовой отдых на высоте 8250 м). Примечательно, что частота сердечных сокращений во время пребывания на вершине горы мало отличалась от ЧСС движения и составила в среднем 133 уд/мин, минимальные значения не опускались ниже 125 уд/мин. Размах показателей ЧСС - разница между минимальными и максимальными значениями на последнем отрезке вершинного гребня составила только 24 уд/мин, что свидетельствует об исключительно высоком, граничащим с истощением, напряжении механизмов обеспечения двигательной деятельности на высоте Эвереста. Следовательно, дефицит кислорода во вдыхаемом воздухе значительно лимитирует работоспособность восходителя, но хорошая функциональная подготовка, устойчивость к гипоксии и опыт восходителя способны обеспечить непрерывную работу на высоте 8000-8848 м в течение 22 часов без использования дополнительного кислорода. В общей сложности около 36 часов спортсмены провели на высоте выше 8000 м.
Во время сна в первый день пребывания на высоте 5115 м (базовый лагерь) средняя ЧСС составила 72 уд/мин и на 17 уд/мин превышала таковую на высоте 850 м (г. Алматы), а на высотах 6400 м, 7100 м, 7600 м - соответственно на 20, 23 и 41 уд/мин (рис. 1 б, первый выход). На рисунке также хорошо видно, что при 3-х дневном пребывании в базовом лагере на высоте 5115 м прослеживается постепенное снижение ЧСС во время сна, свидетельствующее о положительном тренде адаптивных реакций организма на данной высоте. На высоте 6400 м эти реакции замедляются, что возможно, обусловлено не только высотой пребывания, но и большим объемом работы, выполненным накануне. После повторных акклиматизационных выходов увеличение ЧСС во время сна на высотах 6400 и 7100 м было более выраженным. Наиболее высокие показатели ЧСС во время сна отмечены в лагере 3 на высоте 7600 м. Это относится не только к средней ЧСС (96 уд/мин), но и минимальным (62 уд/мин) и максимальным (122 уд/мин) значениям. Очевидно, что увеличение средних и максимальных показателей ЧСС во время сна зависит от высоты пребывания, выполненной накануне работы, повторности акклиматизационных выходов и свидетельствует о накоплении кислородного долга, неизбежно возникающего при работе на больших высотах, и высокой степени напряжения механизмов его компенсации.
При восхождениях альпинисты сталкиваются с сочетанным действием на организм больших физических нагрузок, эмоционального напряжения, обезвоживания, таких внешних факторов как гипоксия, низкие температуры и другие. Это дает редкую возможность исследовать состояние организма в крайне экстремальных условиях и является важным аспектом научных высокогорных экспедиций. Круглосуточный мониторинг ритма сердца, выполненный на высотах 5115 - 8848 м над уровнем моря при восхождении альпиниста Пивцова В.Т. на Эверест (2007 г.), позволил получить новые данные о физической работоспособности и адаптационных резервах сердечнососудистой системы при длительном пребывании в условиях высотной гипоксии.
Рис. 1а. Мониторинг ЧСС при движении с набором высоты от 5300 до 8848 м над ур.м.
Рис. 1б Мониторинг ЧСС во время ночного сна на высотах 850 - 7600 м над ур.м.
Выводы
1. При восхождении на Эверест выполнен мониторинг ритма сердца во время передвижения от высоты 5115 до 8848 м и во время сна на высотах 5515, 6400, 7100 и 7600 м.
2. По мере подъема от высоты 5515 м до 8848 м установлено прогрессирующее снижение средних и максимальных показателей частоты сердечных сокращений.
3. Уменьшение разницы между показателями максимальной и минимальной ЧСС при движении на предвершинном гребне и на вершине горы свидетельствует об исключительно высоком, граничащим с истощением, напряжении механизмов обеспечения двигательной деятельности.
4. С увеличением высоты пребывания и после повторных подъемов наблюдается рост средних и максимальных показателей ЧСС во время сна вследствие, по-видимому, накопления кислородного долга и высокой степени напряжения механизмов его компенсации.
Список литературы
1. Уилмор Дж.Х. Условия пониженного атмосферного давления: мышечная деятельность в условиях высокогорья / Дж.Х. Уилмор, Д.Л. Костил // Физиология спорта. - Киев: Олимпийская литература, 2001. - С. 245-256.
2. Физиология человека в условиях высокогорья / Руководство по физиологии; под ред. О.Г. Газенко. - М.: Наука, 1987. - 520 с.
3. Гиппенрейтер Е.Б. Основные итоги работы важнейших высокогорных станций, лабораторий и исследовательских экспедиций / Физиология человека в условиях высокогорья // Гиппенрейтер Е.Б., Малкин В.Б. - М.: Наука, 1987. - С. 43-192.
4. Суслов Ф.П. Подготовка спортсменов в горных условиях / Суслов Ф.П., Гиппенрейтер Е.Б. - М.: СпортАкадемПресс. - 2001. - 176 с.
5. West J.B. Barometric pressures at extreme altitudes on Mt. Everest: physiological significance / West J.B., Lahari S., Maret K.H., et.al. // Ibid.Vol. 54. - № 5. - P.1188-1194.
6. Pugh L.G.C.E. Physiological and medical aspects of the Himalayan scientific and mountaineering expedition 1960061 // Brit.Med.J. 1962. - Vol.2. - № 5305. - P.621-627
7. Ceretelli P. Limiting factors to oxygen transports on mount Everest // J. Appl. Physiol. - 1976. - Vol.40. - №5. - P.658-667
8. West J.B. Maximal exercise at extreme altitudes on Mount Eversrt / West J.B., Boyer S.J., Graber D.J. et.al. // J. APPL.Physiol.: Respirat. Environ. Exercise Physiol. 1983. - Vol.55. - № 3. - P. 688-698
На главную
В библиотеку
Обсудить в форуме