不同的海拔高度大气压和氧分压的变化对比
我国幅员辽阔,海拔3000米以上的高原、高山地区,约占全国总面积的六分之一。这些地区大多分布在边疆省区,具有重要的国防意义。高原地带气候多变,寒冷、风大、空气稀薄,对人体构成了一个特殊的自然环境。其中空气稀薄,大气压和氧分压降低,是高原环境对机体影响的主要因素。
在高原地区世居的少数民族,对高原环境已经适应,但一般人口稀少,对这些地区的经济建设需要地支援。我军有守卫边疆的任务,地人员进入高原地区日渐增多,因此如何保证进入高原的人员健康,我是军卫生工作的重要任务。
在海平地区,空气在每平方厘米上所形成的压力为101.3kPa(760毫米汞柱),在干燥空气中氧占20.40%,故氧分压为21.15kPa(159毫米汞柱)。空气中氧所占比例基本不受高原影响,当大气压力因海拔增高而降低时,则氧分压按比例降低。下面选择几个不同高度的大气压和氧分压的改变列表如下(表3-2)。
初抵3000米以上高原地区,由于大气压中氧分降低,肺泡气和动脉血氧分压也相应的降低,
毛细血管血液与细胞线粒体间氧分压梯度差缩小,从而引起缺氧。如果逐渐登高,有一个锻炼适应过程,在低氧分压环境中,机体可发生一系列代偿适应性变化,如通气加强,肺泡膜的弥散能力提高;循环功能加强,输送氧的能力增加;红细胞和血红蛋白含量增加,红细胞中2,3-二磷酸甘油酸增多,氧离曲线右移,通过这些代偿作用,以便使组织可利用氧达到或接近正常水平。机体具有一定的适应能力,可以较长期居住高原地区。一般地说,长期居住可适应的最大高度为5000米。但有人适应能力较弱,在5000米以下一定高度就失去了适应能力,而出现高原适应不全症。
在高原地区除了大气压降低对机体的主要作用,还有气候的影响,如寒冷、大风、雨雪以及紫外线照射等。这些因素降低机体适应能力,往往是高原适应不全症的诱发和加重因素。因此在相同高度的不同地区,由于气候不同,因而引起高原反应的发病率也不一样。
高度 | 大气压 kPa | 氧分压 kPa | |
英尺 | 米 | ||
0 | 0 初级会计准考证打印标准 | 101.31(760.0mmHg) | 21.15(159.0mmHg) |
10,000 | 3, | 69.51 (522.6mmHg) | 14.55(109.4mmHg) |
17,000 | 5,182 | 52.59(395.4mmHg) | 11.01(82.8mmHg) |
20,000 | 6, | 46.44(349.2mmHg) | 2019江西公务员入围名单 9.72(73.1mmHg) |
23,000 | 7, | 40.88(307.4mmHg) | 8.57(64.4mmHg) |
26,000 | 7,925 | 35.88(269.8mmHg) | 7.51(56.5mmHg) |
28,000 | 8,534 | 32.82(246.8mmHg) | 6.88(51.7mmHg) |
33,000 | 10, | 26.12(.4mmHg) | 5.47(41.7mmHg |
一、急性高原适应不全症
(一)高原反应
从海平面地区进入高原地区以后,在不同的高度,人中有些可出现一系列不适反应,如头痛、头昏、失眠、乏力、四肢发麻、眼花、耳鸣;重的可发生食欲不振、恶心、呕吐、胸闷、呼吸困难、心慌、浮肿等症状,称为高原反应。多数人在两周由于代偿适应功能的建立,症状可自行消失。
这些人发病较快,如无合并症恢复也较快,一般3~5天即可恢复。也有少数人持续数月而不恢复的。
初入高原的人到海拔1000米以上就有人发病,随着高度增加,发病率增高。下面是一部分人从海拔1000米处出发到5000米高度,高原反应发病率的情况(图3-6)。一般在3500米以下发病率占37~51%,3600~5000米发病率占50%。有一个单位在3000米居留一段时间,再登高,抵达4500~5000米时才有一些人发生高原反应。
急性高原反应的发生率与个体代偿适应能力和预先有无锻炼有关。
在代偿适应反应中主要是通过肺泡能气量增加,以增加肺泡气氧分压;并通过加强血液对氧的输送和增加组织对氧的利用。高原反应的人主要是这几个环节的代偿能力低下或发生障碍所致。
因肺泡有水蒸气和较高的CO2分压,再加上氧的弥散入血,肺泡气与大气氧分压有一个很大的梯度差(表3-3)。
在海平地区,大气→肺泡气→动脉血→混合静脉血的氧分压之间的梯度差较大。而进入高原,抵达5791米高度时,它们之间的梯度差变小。例如,在海平大气氧分压为21.15kPa(159毫米汞柱),肺泡氧分压为13.83kPa(104毫米汞柱),相差7.32kPa(55毫米汞柱);而登高抵达5791米处,大气氧分压为10.64kPa(80毫米汞柱),肺泡氧分压为5.99kPa(45毫米汞柱),只相差4.66kPa(35毫米汞柱)(图3-7)。此时大气与肺泡气氧分压差变小,主要是由于代偿性通气增加的结果。
通气增加是机体在高原的代偿适应的重要环节,主要通过呼吸加深来实现的,呼吸频率增加不明显(表3-4)。由于呼吸加深,每分肺泡通气量增加,以提高肺泡气分压。
图3-6 高原反应发病率与行程
─·海拔高度·─·─·发病率
表3-3 在海平地区呼吸过程中各部分气体分压变化
气体分压 (kPa) | 大气 | 吸入气 | 肺泡气 | 银行从业考试题库app免费呼出气 | 动脉血 | 混合静脉血 |
氮 | 79.40 | 74.93江苏人力资源考试网 | 75.68 | 75.28 | 76.21 | 广东省高考成绩查询时间2021 76.21 |
氧 | 21.15 | 19.86 | 13.83 | 15.96 | 13.30 | 5.32 |
二氧化碳 | 0.04 | 0.04 | 5.32 | 3.59 | 2022年3月15日新闻摘抄 5.32 | 6.12 |
水蒸气 | 0.49 | 6.25 | 6.25 | 6.25 | 6.25 | 6.25 |
总 量 | 101.08 | 101.08 | 101.08 | 101.08 | 101.08 | 93.90 |
图3-7 在海平和5791米高度时氧分压的变化
表3-4 在不同高度每分通气量和呼吸频率的变化
高度(米) | 每分通气量(升) | 每分呼吸次数 |
海平地区 | 8.85 | 12 |
3658 | 9.71 | 12 |
5486 | 11.06 | 12 |
6706 | 15.31 | 15 |
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