Среди факторов нашей среды, воздействующих на человеческий организм, существенное место занимает атмосферное давление. Нами (В. А. Гамбурцев, 1942) на большом контингенте (360 летчиков, спортсменов и учащихся) было осуществлено 2154 наблюдения в барокамере.
Вариационно-статистический анализ материала позволил установить ряд закономерностей изменения произвольных и непроизвольных движений у тренированных, хорошо переносящих «высоту» и у нетренированных, удовлетворительно переносящих «высоту» испытуемых. Показатели произвольного дыхания при понижении атмосферного давления (в условиях кислородного голодания), соответствующего высоте 1000—1500 м, незначительно увеличиваются (до 104—105%), а затем, при последующем понижении атмосферного давления, прогрессивно уменьшаются. Так, фронтальные экскурсии VIII ребер у лиц, хорошо переносящих высоту, составляют в среднем на «высоте» 3000 м 87,8%; 4000 м —85,2%; 5000 м—76,5%; 6000 м —68,4%; 7000 м —61,6%. У лиц, удовлетворительно переносящих «высоту», эти экскурсии составляли соответственно 80,2; 72; 65,2; 57,2 и 46% .
Изменение прочих показателей произвольного дыхания, как, например, длительности произвольного апноэ, дополнительного воздуха, происходит с той же последовательностью, что и изменение дыхательных экскурсий ребер. Так, длительность произвольного апноэ на выдохе составляла на высоте 5000 м в среднем 61,2% по отношению к исходным данным, длительность произвольного апноэ на вдохе — 60,3% и т. д. Подача кислорода восстанавливает показатели произвольного дыхания до «высоты» 5000 м практически полностью. При дальнейшем подъеме с кислородным прибором наблюдается Постепенное понижение дыхательных экскурсий грудной клетки и других показателей произвольного дыхания.
Изменение показателей непроизвольного дыхания (минутной дыхательной амплитуды, вентиляции легких) носит двухфазовый характер: сначала эти показатели увеличиваются (в группе лиц, удовлетворительно переносящих высоту, до высоты 3000 м, в тренированной группе— до 5000 м), а затем прогрессивно уменьшаются в первой группе (незначительно —во второй). Так, вентиляция легких, приведенная к атмосферному давлению, составляла во второй группе на высоте 0 м — 7,68 л, на высоте 4000 м — 7,84 л, 5000 м — 7,94 л, 6000 м — 7,76 л, а в первой группе — соответственно 6,1; 7,55; 5,55; 3,70 л.
Вариационно-статистический анализ материала позволил установить шесть степеней изменения показателей произвольного и непроизвольного дыхания при подъеме на «высоту» в барокамере. Оценка изменений дыхательных экскурсий в этой схеме производится в долях сигмы (а — среднее квадратическое отклонение) по отношению к исходным данным и в процентах. Эти данные в комплексе с данными других клинико-физиологических методов были положены в основу выделения шести степеней нарастающей гипоксемии.
I степень (компенсированная регуляция). Показатели произвольного дыхания уменьшаются до 72% по отношению к исходному уровню, показатели непроизвольного дыхания повышаются до 134%, пульс учащается в среднем до 111%, парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе больше 60 мм рт. ст.
II степень (субкомпенсированная регуляция). Показатели произвольного дыхания уменьшаются до 66%, показатели непроизвольного дыхания также начинают уменьшаться (от 133 до 100%), пульс учащается до 130%, парциальное давление кислорода падает до 47 мм рт. ст. Появляется цианоз губ, побледнение лица.
III степень (декомпенсированная регуляция I степени). Показатели произвольного дыхания уменьшаются до 42%, показатели непроизвольного дыхания — до 59%, пульс резко учащается, становится аритмичным, иногда начинает падать; состояние обследуемого ухудшается, появляется головная боль; парциальное давление кислорода падает до 38 мм рт. ст.
IV степень (декомпенсированная регуляция II степени). Показатели произвольного дыхания снижаются до 28%, непроизвольного дыхания — до 50% по отношению к исходным данным, пульс резко падает. Вегетативные явления. Дыхание затрудняется, становится поверхностным; парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе падает до 34 мм рт. ст. Это резкая стадия кислородного голодания, приводящая в дальнейшем к асфиксии («потолок» высотника). Дальнейший подъем без кислорода невозможен. Предельная высота 7800—8300 м для первой группы и 7000—7500 м — для второй.
V степень (асфиксия). Состояние организма предобморочное, критическое; сильно затрудненное поверхностное дыхание, тремор, судороги. Наблюдения в барокамере заканчивались на 4-и степени гипоксемии.
VI степень (летальная фаза). Полная остановка дыхания.
Наибольшую резистентность к гипоксии демонстрируют тренированные альпинисты и пловцы. Так, у пловца 1-го разряда М. 1-я степень гипоксемии наступила на высоте 6000 м, 2-я степень — на высоте 7100 м, 3-я степень— на высоте 7600 м, 4-я степень — на высоте 8100 м. У лиц же, плохо переносящих высоту, соответствующие степени гипоксемии наступают значительно раньше (2-я степень на высоте 2700—3500 м, 3-я — на высоте 4500—5000 м, 4-я —на высоте 5500—6000 м).
Вышеизложенные данные, помимо практического, имеют и теоретическое значение, помогая уточнить закономерности изменения функции внешнего дыхания в условиях повышающейся гипоксии.