攀登珠穆朗玛峰:身体如何适应高海拔?
目录
- 登上珠穆朗玛峰的可怕高度引发的问题
- 1.1 突然来到珠穆朗玛峰的影响
- 1.2 高海拔带来的低氧气压
- 1.3 如何在高海拔生存?
- 1.4 长期适应高海拔的变化
- 登山者的身体如何适应高海拔
- 2.1 血液中的血红蛋白浓度增加
- 2.2 心脏和呼吸系统的适应变化
- 2.3 通气适应与血液循环增加
- 高海拔带来的风险和挑战
- 3.1 HACE和HAPE:生命的危险
- 3.2 基因优势与高山病
- 3.3 攀登珠穆朗玛峰的人类极限
登上珠穆朗玛峰的可怕高度引发的问题
1.1 突然来到珠穆朗玛峰的影响
如果有人突然从海平面传送到珠穆朗玛峰的山顶,情况很快就会变得非常糟糕。在8848米的海拔上,气压大约是海平面的33%。这意味着空气中的氧气含量大大降低,我们传送过来的人很可能在几分钟内就会窒息而亡。然而,对于那些在一个月内完成此次旅程的人来说,他们可以在山顶上生存数小时。那么,在仅仅一个月的时间里,我们的身体会经历哪些变化,让我们能够忍受这种惊人的高海拔呢?
1.2 高海拔带来的低氧气压
假设你是生活在海拔500米以下的58亿人中的一员。当你在这个海拔呼吸时,你的肺会被由众多气体和化合物组成的空气充满。其中最重要的是氧气分子,它们与你的红细胞中的血红蛋白结合。血液接着在全身循环,将必需的氧气输送到所有的细胞中。但是随着海拔的增加,空气变得越来越稀薄。尽管各种化合物的相对含量在高空层中仍然保持不变,但总体上,我们的身体能够吸收的氧气变少了。如果你升高到2500米以上的海拔,由此导致的氧气供应不足会引发一种称为高山病的症状,通常会导致头痛、疲劳和恶心等症状。
1.3 如何在高海拔生存?
幸运的是,高山病只会在我们升高得太快时发生,因为我们的身体有许多适应高海拔的方式。当你到达1500米甚至更高的海拔时,你颈部的颈动脉体感应到血液低氧压的情况,从而触发反应,增加呼吸的速率和深度,以抵消氧气缺乏。你的心率也会增加,心脏每搏动一次收缩更紧,快速将富含氧的血液运送到全身。所有这些变化相对较快地发生,如果你继续上升,你的心率和呼吸也会相应加快。但如果你在这个海拔停留数周,你就能享受到一些长期适应的好处。在1500米以上的地方住几天后,你的血液中的血浆容量会减少,血红蛋白浓度增加。在接下来的两周内,你的血红蛋白水平将继续上升,使你的血液可以每毫升携带更多的氧气。再加上你的高心率,这种富含血红蛋白的新鲜血液可以有效地将氧气分配到全身各个部位。以至于每次心脏搏动时被泵送出去的血液量能够恢复到正常水平。在这段时间里,你的呼吸也会进一步增加,这个过程被称为通气适应。经过这几周的长时间适应,你的身体已经进行了足够重要的变化,使你能够爬得更高。然而,你仍然需要额外的时间来适应和恢复,通常需要在继续攀登之前先下山休养。因为珠穆朗玛峰的顶峰不仅仅是高,更是地球上最高的地方。在3500米以上的海拔,我们的身体承受着巨大的压力。
1.4 登山者的身体如何适应高海拔
在登山路上,我们的身体会经历一系列适应高海拔的变化,以下是其中一些关键的适应过程:
2.1 血液中的血红蛋白浓度增加
随着海拔的升高,我们的身体会适应低氧环境。在海拔1500米以上停留几天后,我们的血浆容量会减少,这会导致血液中血红蛋白浓度的增加。血红蛋白是一种可以结合氧气的物质,它能够有效地将氧气输送到身体各个部位。因此,血红蛋白浓度增加使得我们的血液能够在高海拔环境中更高效地运输氧气。
2.2 心脏和呼吸系统的适应变化
为了适应高海拔环境下氧气供应的减少,我们的心脏和呼吸系统会发生适应性变化。当我们开始登山时,我们的心率会增加,心脏每搏动一次会更紧密地收缩,以便每次搏动时能够更快地将氧气富含的血液输送到全身。此外,我们的呼吸速率和深度也会增加,以便吸入更多的氧气。这些适应变化使得我们的身体能够更好地应对高海拔环境下的氧气供应不足。
2.3 通气适应与血液循环增加
在海拔1500米以上停留数周后,我们的身体会进行更复杂的适应过程。我们的通气适应会进一步增加,这意味着我们的肺部可以更有效地吸收氧气和排出二氧化碳。此外,我们的血液循环也会增加,每次心脏搏动时输送更多的氧气。这使得我们的身体能够更好地适应高海拔环境,并在极限条件下保持足够的氧气供应。
3. 高海拔带来的风险和挑战
3.1 HACE和HAPE:生命的危险
在登上珠穆朗玛峰的旅程中,我们面临着一些严重的风险和挑战。当我们暴露在3500米以上的海拔时,我们的身体将承受巨大的压力。大脑中的动脉和静脉会扩张,加快血液流动的速度,但我们最小的血管——毛细血管却保持原来的大小。这种增加的压力可能会导致血管渗漏,以及在脑部积液。类似的问题也可能发生在肺部,低氧会导致血管收缩,进而引发更多的渗漏和积液。这两种情况分别被称为高海拔脑水肿(HACE)和高海拔肺水肿(HAPE),它们非常罕见,但如果不及时处理,可能会威胁生命。
3.2 基因优势与高山病
一些藏族人和南美人由于有生活在高海拔的家庭历史,具有遗传上的优势,可以预防轻度的高山病症状。然而,即使是他们也无法免疫上述严重条件的影响。
3.3 攀登珠穆朗玛峰的人类极限
尽管存在高海拔带来的各种风险和挑战,但过去一个世纪以来,登山家们已经证明人类可以达到比科学家们曾经想象的更高的地方。他们突破身体的极限,重新定义了人类所能适应的高度。
FAQ
Q1: 登上珠穆朗玛峰会发生什么?
A1: 登上珠穆朗玛峰会面临低氧气压、高山病、高海拔脑水肿和高海拔肺水肿等风险。
Q2: 高山病是什么?
A2: 高山病是一种由于高海拔引起的症状,包括头痛、疲劳和恶心等。
Q3: 登山者的身体是如何适应高海拔的?
A3: 登山者的身体通过增加血液中的血红蛋白浓度、心脏和呼吸系统的适应变化以及通气适应和血液循环增加来适应高海拔环境。
Q4: 登山珠峰有哪些风险?
A4: 登山珠峰的风险包括高海拔脑水肿和高海拔肺水肿等严重疾病。
Q5: 登山者如何克服高海拔的挑战?
A5: 登山者通过适应性的训练和逐渐提高海拔的方式来克服高海拔的挑战。
资源:
独角鲸科普:《登顶珠峰是种怎样的感受?》