Дихання в горах і під водою

Чим вище підіймається людина в гори або чим вище піднімає його літак, тим більш розрідженим стає повітря. На висоті 5,5 км над рівнем моря атмосферний тиск зменшується майже вдвічі; в тій же мірі знижується і вміст кисню. Вже на висоті 4 км нетренована людина може захворіти так званої гірською хворобою. Однак шляхом тренування можна привчити організм до перебування і на значних висотах. Навіть при підкорення Евересту герої-альпіністи не користувалися кисневими приладами. Як же організм пристосовується до бідної киснем повітря?
Основну роль тут відіграє збільшення числа еритроцитів, а значить, і наростання кількості гемоглобіну крові. У жителів гірських областей кількість еритроцитів доходить до 6 і більше мільйонів в 1 мм3 (замість 4 млн в звичайних умовах). Зрозуміло, що при цьому кров отримує можливість захоплювати більше кисню з повітря.
Між іншим іноді люди, що побували в Кисловодську, відносять збільшення кількості гемоглобіну в крові за рахунок того, що вони добре відпочили і одужали. Справа, звичайно, не тільки в цьому, але і просто у впливі гірській місцевості.
Водолази і ті, хто трудиться в кесонах - особливих камерах, які застосовуються при будівництві мостів та інших гідротехнічних споруд, змушені, навпаки, працювати при підвищеному тиску повітря. На глибині 50 м під водою водолаз відчуває тиск майже у 5 разів вище атмосферного, адже йому іноді доводиться опускатися під воду на 100 м і більше.
Тиск повітря позначається дуже своєрідно. Людина працює в цих умовах годинами, не відчуваючи від підвищеного тиску ніяких неприємностей. Однак при швидкому підйомі нагору з'являються гострі болі в суглобах, шкірний свербіж, блювання; у важких випадках відзначалися смертельні наслідки. Чому це відбувається?
В повсякденному житті ми не завжди замислюємося над тим, з якою силою тисне на нас атмосферне повітря. Між тим його тиск досить велика і становить близько 1 кг на кожен квадратний сантиметр поверхні тіла. Остання у людини середнього зросту і ваги дорівнює 1,7 м2. У результаті атмосфера на нас тисне з силою в 17 тонн! Ми не відчуваємо цього величезного сдавливающего впливу тому, що воно врівноважується тиском рідин тіла і розчинених в них газів. Коливання атмосферного тиску викликають ряд зрушень в організмі, що особливо відчувають хворі на гіпертонію і хворобами суглобів. Адже при зміні атмосферного тиску на 25 мм рт. ст. сила тиску атмосфери на тіло змінюється більш ніж на півтонни! Організм повинен врівноважити цей зсув тиску.
Однак, як вже сказано, перебування під тиском навіть в 10 атмосфер відносно непогано переноситься водолазом. Чому ж швидкий підйом може виявитися смертельним? Справа в тому, що в крові, як і у всякій іншій рідини, при підвищеному тиску дотичних до неї газів (повітря) ці гази розчиняються значно більше. Становить 4/s повітря азот, абсолютно байдужий для організму (коли він знаходиться у вигляді вільного газу), у великих кількостях розчиняється в крові водолаза. Якщо тиск повітря швидко знижується, газ починає виходити з розчину, кров «кипить», виділяючи бульбашки азоту. Бульбашки ці утворюються в судинах і можуть закупорити життєво важливу артерію - в серці, мозку і т. п. Тому водолазів і робочих кесонів дуже повільно піднімають на поверхню, щоб газ виділявся тільки з легеневих капілярів.
Як не різні ефекти від перебування високо над рівнем моря і глибоко під водою, є одне зв'язує їх ланка. Якщо людина дуже швидко піднімається на літаку в розріджені шари атмосфери, то вище 19 км над рівнем моря потрібна повна герметизація. На цій висоті тиск знижується настільки, що вода (а стало бути, і кров) закипає вже не при 100 °С, а при температурі тіла. Можуть виникнути явища декомпресійної хвороби, які за своїм походженням аналогічної кесонної хвороби.