Висотна хвороба (, висотна гіпоксія; також «порушення, пов'язані з висотою» ) — захворювання, яке спричинює кисневе голодування унаслідок пониження парціального тиску кисню у вдихуваному повітрі, що виникає високо в горах, а також при польотах на літальних апаратах, не оснащених герметичною кабіною (наприклад, парапланах, дельтапланах, повітряних кулях), починаючи приблизно з 2000 метрів і вище над рівнем океанів. Один із різновидів її має назву «хвороба Акости» або «синдром Акости», на честь першого науковця — Хосе де Акости, який детально описав її в 1590 роціThe Dictionary of Psychology .

У висотній хворобі виділяють: «гостру гірську хворобу» (), «порушення сну на великій висоті» (), «крововилив у сітківку ока на великій висоті» (), «висотний набряк легень» (), «висотний набряк мозку» ().

Загальний опис Людина здатна адаптуватися до висотної гіпоксії, спортсмени спеціально тренують свою здатність до адаптації для того, щоб підвищити спортивні досягнення. Гранично можливими для тривалої адаптації (година — десятки годин) до гіпоксії вважаються висоти на рівні близько 8000 метрів. Тривале перебування людини на таких висотах без дихальних кисневих приладів неможливе.

Патогенез і патофізіологічні зміни

Фактори, що впливають на розвиток гострої гірської хвороби У виникненні її поряд з дефіцитом кисню грають також роль такі посилюючі фактори, як фізичне стомлення, охолодження, зневоднення організму, ультрафіолетове випромінювання, важкі погодні умови (наприклад, ураганні вітри), різкі перепади температур протягом дня (від +30 °C вдень до −20 °C вночі) і т. д. Але основним патологічним фактором гірської хвороби є гіпоксія.

Класифікація висот і характерні фізіологічні зміни: Проміжні висоти (1500—2500 м): Помітні фізіологічні зміни. Насичення (сатурація) крові киснем> 90 % (норма). Ймовірність гірської хвороби невелика. Великі висоти (2500-3500 м): Гірська хвороба розвивається при швидкому підйомі. Дуже великі висоти (3500-5800): Гірська хвороба розвивається часто. Насичення (сатурація) крові киснем <90 %. Значна гіпоксемія (зниження концентрації кисню в крові) при навантаженні. Екстремальні висоти (> 5800 м): Виражена гіпоксемія у спокої. Прогресуюче погіршення, незважаючи на максимальну акліматизацію. Постійне знаходження на таких висотах неможливо.

Висота, на якій розвивається гірська хвороба, варіюється внаслідок впливу численних факторів, як індивідуальних, так і кліматичних.

На розвиток гірської хвороби впливають такі індивідуальні фактори:

індивідуальна стійкість людей до нестачі кисню (наприклад, у жителів гір); стать (жінки краще переносять гіпоксію); вік (молоді люди погано переносять гіпоксію); фізичний, психічний і моральний стан; рівень тренованості; швидкість набору висоти; ступінь і тривалість кисневого голодування; інтенсивність м'язових зусиль; минулий «висотний» досвід.

Наступні фактори провокують розвиток гірської хвороби і знижують переносимість великих висот:

наявність алкоголю або кофеїну в крові; безсоння, перевтома; психоемоційне напруження; переохолодження; неякісне і нераціональне харчування; порушення водно-сольового режиму, зневоднення; надлишкова маса тіла; респіраторні та інші хронічні захворювання (наприклад ангіна, бронхіт, пневмонія, хронічні гнійні стоматологічні захворювання); крововтрати.

Наступні кліматичні чинники сприяють розвитку і більш швидкого прогресування гірської хвороби: Низькі температури — з збільшенням висоти середньорічна температура повітря поступово знижується на 0,5 °C на кожні 100 м (взимку 0,4 °C, влітку 0,6 °C). Взимку на рівних висотах захворюваність більш часта, ніж влітку (причини див. Патогенез). Різкий перепад температур теж справляє негативний вплив. Вологість — на великих висотах через низькі температури парціальний тиск водяної пари низький. На висоті 2000 м і вище вологість повітря в два і більше разів менше, ніж на рівні моря, в тій же місцевості. На великих гірських висотах повітря стає практично сухим (парціальний тиск насиченої водяної пари мізерний). З одного боку, це призводить до посилення втрати рідини організмом через шкіру і легені і, отже, до зневоднення організму. З іншого боку, більш вологе повітря при морському кліматі володіє значно більш високою теплопровідністю (теплопровідність майже лінійно пов'язана з молекулярною масою молекул, біля води, 18 г/моль, у повітрі — суміші газів 29 г/моль), отже, сприяє шкідливому впливу низьких температур; а також пари води витісняють кисень з альвеол легенів, знижуючи і без того невисока його зміст. Вітер — високо в горах вітер може досягати ураганної сили (понад 200 км/год), що переохолоджує організм, вимотує фізично і морально, утруднює дихання.

Порушення сну на великій висоті Більшість новачків на висоті часто повідомляють про труднощі сну вночі, навіть за відсутності інших симптомів висотної хвороби. Це порушення на висоті виникає внаслідок поєднання багатьох чинників — крім гіпоксії, включає холодне вітряне середовище та перевантаження, незручні умови сну. Періодичне дихання під час сну на висоті спричинює подальші порушення його безперервності. На крайній висоті порушення сну може бути настільки глибоким, що надалі ставить під загрозу життя вже виснажених альпіністів. Дослідження, проведені в камерах декомпресії, виявили сильну фрагментацію сну та періодичне дихання (з центральними апное сну — припиненням дихання) на всіх висотах досліджування, але особливо на найвищих висотах. Ці короткі 3- або 5-секундні пробудження від сну (неповні пробудження) збільшуються в 7-8 разів на годину від рівня моря до висоти в 7620 м, за тиску 282 мм рт. ст. Часті пробудження спричинюють фрагментацію сну, що, у свою чергу, погіршує стан протягом дня навіть без супутньої гіпоксії. Це часто призводить до зміненого судження та зниження ефективності діяльності. Періодичне дихання — це загальна дихальна схема під час сну на великій висоті. Цей періодичний дихальний візерунок складається з серії 3-5 вдихів з наступною короткою дихальною паузою або апное. Майже всі люди на висоті демонструють цю схему дихання, але ця картина є набагато менш поширеною серед шерпів, які живуть на високогір'ї і мають розвинені компенсаторні пристосування організму до висоти.

Тривалість нічних періодичних епізодів дихання на висоті пов'язана, частково, з індивідуальними властивостями дихання конкретної людини. Ті, хто має найсильнішу вентиляційну відповідь на гіпоксію, мають і частіші епізоди періодичного дихання. Періодичне дихання на висоті може спостерігатися на всіх етапах сну, включаючи період швидкого сну. Однак, на дуже великій висоті час повільного і швидкого сну помітно зменшуються обопільно. Зміни у стані сну, а також непевні наслідки гіпокапнії та гіпоксії на периферичні хеморецептори, призводять до дестабілізації системи періодичного дихання. Тривалість циклу (тобто час від одного апное до наступного) пропорційно зменшується із збільшенням висоти. Більша частина розладів сну на великій висоті пояснюється періодичним диханням. Періодичні пробудження від сну зазвичай відбуваються при настанні гіперкапнічної фази періодичного дихання. Майже половина епізодів апное, які спостерігали при дослідженні в камерах декомпресії, не відображались змінами на електроенцефалограмі (ЕЕГ). Таким чином, існує складна взаємодія між вентиляційною реакцією, режимом дихання та порушенням сну, що виникають на великій висоті. Нічна артеріальна насиченість киснем (сатурація О2) нижча за денні значення і, таким чином, являє собою найбільш глибоке гіпоксичне ураження під час перебування на великій висоті. Періодичне дихання може бути додатковим чинником ризику для захворювань на великій висоті, а інгібітори карбоангідрази (наприклад, ацетазоламід) зменшують нічне періодичне дихання, покращують артеріальну насиченість киснем та пом'якшують симптоми страждань у денний період.

Крововилив у сітківку ока на великій висоті Високогірні крововиливи у сітківку відносно поширені на великій висоті, що зустрічаються у третини альпіністів до висоти приблизно у 5300 м і до 79 % на більших висотах. Виявлено, що вони можуть відбуватися з висоти у 3353 м, але існує кореляція, яка показує, що більші крововиливи виникають із збільшенням висоти та при тривалому там перебуванні. Більшість крововиливів залишаються непоміченими ураженими альпіністами, якщо ці крововиливи не відбуваються в ділянку макули. Крововиливи у сітківку можуть призвести до залишкових скотомСліпа ділянка в полі зору, не пов'язана з його периферичними межами. або інших візуальних змін, але більшість з них перебігає без наслідків. Чіткого зв'язку між крововиливами та іншими формами висотної хвороби не виявлено, тому наявність раніше крововиливів на висоті не повинна обов'язково перешкоджати подальшим підйомам.

Набряк легень на висоті

Є серйозним і потенційно небезпечним для життя станом. Вперше Моссо у 1898 році описав смертельний випадок від цього на МонбланіMosso. Life of Man on the High Alps. London, England: T Fisher Unwin; 1898. . Через п'ятнадцять років, у 1913, Томас Равенгілл описав різноманітні типи гірських хвороб, у тому числі і набряк легень, в АндахRavenhill TH. Some experiences of mountain sickness in the Andes. J Trop Med Hygiene. 1913. 16:313-320. . Але ці повідомлення про наявність і приналежність цього стану начебто до серцевих уражень тогочасна медична спільнота проігнорувала. Тільки після статті Чарльза Г'юстона в журналі «Нова медицина Нової Зеландії» () у 1960 роціHouston CS. Acute pulmonary edema of high altitude. N Engl J Med. 1960 Sep 8. 263:478-80. нарешті почали визнавати значущість цього. Подальші дослідження прояснили цю незвичайну форму набряку легень і підтвердили здогадки Г'юстона про те, що серцева недостатність не є причиною набряку.

Вивчення патофізіологічних змін ускладнюється відсутністю адекватної тваринної моделі. У вивчених випадках відзначають: підвищення тиску в легеневій артерії із збереженням тиску в капілярах легень і лівому передсерді в межах референтного діапазону, відсутність лівошлуночкової недостатності, капілярний і артеріальний тромбоз, відбувається під час інтенсивного фізичного навантаження.

Альвеолярна гіпоксія призводить до гіпоксичної легеневої вазоконстрикції (звуження судин) після сходження на висоту. Ступінь вазоконстрикції дуже змінюється серед людей, ймовірно, через різну генетичну характеристику. Особи, чутливі до набряку легень на висоті, мають більш тяжку легеневу артеріальну гіпертензію, ніж звичайно на висоті, водночас не кожен зі збільшеною гіпоксичною легеневою вазоконстрикцією розвиває набряк легень. Нерівномірна гіпоксична судинна вазоконстрикція легень призводить до утворення паренхіматозних ділянок з погіршенням кровотоку, тоді як в інших відбувається надмірне кровопостачання. Витікання рідини набряку виникає саме в переповнених кров'ю ділянках. Дослідження бронхоальвеолярного вмісту показують, що набрякова рідина має високу концентрацію білка, а також різні запальні маркери, такі як С5а і лейкотрієн В4. Підвищення тиску в капілярах може призвести до їхнього розриву з появою домішок крові в харкотинні.

Набряк мозку на висоті

Є часто кінцевою стадією гірської хвороби. Без лікування закінчується смертю. Патофізіологічні зміни мають багато подібності з такими при набряку легень. Але вкрай мало осіб, у яких розвинувся набряк легень, мають ще й набряк мозку. При цьому виявляють набряк білої речовини, особливо виразний у мозолистому тілі. Проведені дослідження показують, що набряк мозку має вазогенний характер.

Клінічні прояви

Гостра гірська хвороба

Набряк легень на висоті