ИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ НАУЧНЫХ РАБОТ В „ВЫСОТНОЙ ЛАБОРАТОРИИ"
Около 70 лет назад в истории русской географической науки наступил замечательный период великих открытий. Этот период связан с именем Пржевальского и его последователей и, по-существу, представил перед взорами человечества огромные просторы Центральной Азии, в то время остававшиеся почти совершенно неисследованными. Помимо большой протяженности труднейших маршрутов, экспедиции Пржевальского были исключительно плодотворны по своим научным результатам. Открытие неизвестных горных хребтов и легендарного озера Лоб-нор, богатейшие коллекции растений и животных, давшие ботанике и зоологии ряд новых видов и родов, ценнейшие исторические сведения и этнографические наблюдения – вот далеко не полный перечень, сейчас широко известных научных заслуг этого замечательного периода в отечественной географии.
Подавляющее большинство новых впечатлений и фактов не заслонило перед Пржевальским перспективы о будущем открытых им пространств. При описании своих путешествий он во многих местах указывает, что пройденные им маршруты следует рассматривать как первый шаг, предоставляющий последующим поколениям огромные возможности в деле дальнейшего изучения и освоения Центральной Азии. Пржевальский был убежден в том, что вслед за ним Центральную Азию посетят многочисленные более специальные экспедиции, на ее территории возникнут научно-исследовательские станции, разовьется транспорт, возникнет промышленность и изменится уклад жизни угнетенного, всецело зависящего от суровой природы населения.
Теперь, когда прошло более полувека, как была высказана эта проницательная мечта о будущем Центральной Азии, уместно задать вопрос о том, что сделано в этом отношении в настоящее время… Ответ на этот вопрос убедительно свидетельствует о громадных успехах, достигнутых в деле изучения и освоения Центральной Азии на территориях, входящих в пределы Советского Союза и Монгольской Народной Республики, в то время, как южная ее часть, в частности Тибет, до сих пор остается мало исследованной. Зарубежная наука за последние 50 лет в этом отношении почти не прибавила ничего нового, и данные знаменитых русских путешественников нередко до сих пор являются единственным источником сведений о южной части Центральной Азии.
Памир, о котором рассказывается в книге В. Яценко, представляет собой один из северо-западных форпостов Центральной Азии, по своим естественным условиям аналогичных высокогорьям Тибета, Кара-корума и некоторым районам Гималаев. Оставшись в стороне от маршрутов центрально-азиатских экспедиций Географического общества, до Великой Октябрьской революции он был одним из наименее изученных и освоенных районов. За советский период в изучении и освоении Памира достигнуты большие успехи, которые по праву могут быть отнесены к числу лучших достижений человечества в области освоения жизни на больших высотах. Комплекс мероприятий по созданию социалистической системы хозяйства – организации колхозов, строительству дорог, школ, больниц и т п. – привел к резкому улучшению условий жизни населения и совершенно изменил лицо Памира. Эти работы явились результатом коллективного труда партийных и советских работников, колхозников и ученых.
В системе этих мероприятий значительное место было уделено работам по растениеводческому освоению Памира. Новые возможности в этом отношении были установлены исследованиями Памирской биологической станции Таджикского филиала Академии наук СССР, наметившей комплекс мероприятий по растениеводческому освоению высокогорий. Он включает в себя приемы улучшения высокогорных пустынных пастбищ, новые источники для создания зимних запасов кормов, развитие никогда ранее не существовавшего на таких больших высотах подсобного высокогорного земледелия. Этот комплекс активно проводится в жизнь и имеет своей целью дальнейшее развитие животноводства – основной отрасли хозяйства высокогорного Памира.
Научным работникам, устанавливающим новые пути повышения продуктивности растений, создающим их новые формы приспособления к своеобразным и очень суровым условиям высокогорного климата, приходится глубоко и всесторонне исследовать особенности жизни растений на больших высотах. Работа в этой области обогатила советскую биологическую науку рядом новых интересных фактов. Кроме того, они показали возможность использовать высокогорный Памир как своеобразную естественную лабораторию, в которой можно получить новые данные об основных процессах жизни растений. Данные эти особенно интересны потому, что в обстановке самых лучших современных лабораторий мы пока не можем воспроизвести сложный комплекс условий внешней среды, имеющийся на больших высотах над уровнем моря. В связи с этим впервые осуществленное в нашей стране сотрудничество альпинистов и ученых имеет большое будущее и, несомненно, принесет еще больше успехов различным отраслям советской науки.
Автор этой книги рассказывает об одном из примеров такого содружества. Одним из его участников был сотрудник Памирской биологической станции Таджикского филиала Академии наук СССР. В то время мы начинали работу по изучению особенностей растений в условиях горного климата и их зависимостей от различных факторов внешней среды. Как известно, фотосинтез является одним из основных процессов жизнедеятельности растений, в результате которого в зеленом листе под действием энергии, сообщаемой солнцем, из неорганических соединений – углекислоты воздуха и воды происходит образование органического вещества. Этот выдающийся по своей роли процесс, в огромном масштабе осуществляемый только зелеными растениями, состоит из цепи сложных, еще далеко не разгаданных биохимических реакций. Интенсивность фотосинтеза, являющегося одним из основных элементов, обусловливающих продуктивность органического вещества, у различных видов растений оказывается далеко не одинаковой. Она изменяется также в зависимости от различных условий внешней среды и физиологического состояния растений.
Уже давно было замечено, что растения, перенесенные в условия горного климата, имеют более высокую, чем обычно, интенсивность фотосинтеза. По этому поводу в иностранной литературе имелся разрозненный, часто трудно сравнимый между собой материал, полученный на разных высотах, не превышавших 2700 м. В дальнейшем определения фотосинтеза советскими учеными были сделаны на высотах около 4000—4500 м. Но в континентальных высокогорьях Центральной Азии эти высоты далеко не являются предельными для распространения растений. Не ясными также являлись причины, определяющие верхнюю границу распространения растений, и возможно было предположить, что фотосинтез может осуществляться на очень больших высотах, не имеющих современного растительного покрова. Эти и ряд других соображений послужили предпосылкой для опытов по фотосинтезу растений на больших высотах – порядка 6 000 м над уровнем моря. Опыты оказалось возможным поставить благодаря помощи группы одесских альпинистов под руководством A. В. Блещунова. Об этой экспедиции рассказывает в своей книге B. С. Яценко.
Поскольку методика и результаты этих опытов были своевременно опубликованы, мы остановимся на них очень кратко. Работа в «высотной лаборатории» прежде всего дала возможность получить ценные сведения о резких колебаниях в содержании углекислоты в воздухе на больших высотах. Наряду с сильными понижениями концентраций СО2, низкими по сравнению с вычисленными по барометрической формуле, мы встречаем ряд случаев значительного увеличения концентраций углекислоты. Такие резкие изменения можно объяснить только тем, что, при турбулентном обмене воздушных масс в высоких слоях атмосферы, на большие высоты снизу заносятся порции воздуха с повышенным содержанием углекислоты.
В результате опытов по фотосинтезу удалось установить, что он наблюдается у перенесенных растений, несмотря на самое теплое время года, только в некоторые дни и часы с самой высокой температурой (+5 – 6°). У растений нарушается ритм фотосинтеза, отчетливо выраженный на высоте 3 860 м. Анализ фотосинтеза в зависимости от внешних факторов показал, что его изменения определяются не столько неблагоприятным действием яркого света и пониженными концентрациями СО2, сколько изменениями температуры. Это еще раз подчеркнуло большое значение зависящих от температуры тепловых ферментативных реакций, входящих в цепь реакций фотосинтеза.
Кроме фотосинтеза мы изучали также транспирацию растений. Сведения, полученные об этих двух важных физиологических процессах, позволили высказать предположение о том, что верхняя граница распространения растений на большие высоты определяется условиями, необходимыми для фотосинтеза и дыхания. Флора Памира, достигающая в своем распространении высоты 5200—5400 м, почти до предела использует все имеющиеся для этого возможности, тем самым показывая очень высокую приспособленность к крайним для жизни условиям.
Несмотря на кратковременность описанных опытов на больших высотах, они помогли нам ближе познакомиться с особенностями жизни высокогорных растений, которые надо знать для того, чтобы сделать их полезными для человека.
С глубокой благодарностью вспоминая помощь альпинистов, следует пожелать еще более тесной связи их работы с работой ученых. Нет сомнений в том, что такое содружество будет сопровождать дальнейшее успешное развитие первоклассного советского спорта и передовой советской науки.
О.В.Заленский.
О
НЕКОТОРЫХ УСЛОВИЯХ, БЛАГОПРИЯТСТВУЮЩИХ ДЛИТЕЛЬНОМУ ПРЕБЫВАНИЮ АЛЬПИНИСТА НА БОЛЬШИХ ВЫСОТАХ
Опыт «активной акклиматизации»
Памирская экспедиция 1940 г. (начальник А. Блещунов), организованная Одесским областным комитетом по делам физической культуры и спорта, ставила своей целью выполнение спортивных заданий и проведение научно-исследовательской работы, связи с этим в состав экспедиции входили как альпинисты, обеспечивающие спортивную часть экспедиции, так и научные работники, частности Памирской биологической станции Таджикского филиала Академии наук СССР. Медицинской части экспедиции (доктор А.А. Хачатурян) было предложено провести научно-исследовательскую работу по изучению влияния на человеческий организм длительного пребывания (10-12 дней) в высокогорном лагере на высоте 6000 м.
Пребывание в этом высокогорном лагере, отвечая требованиям научно-исследовательской работы, кроме того, должно было способствовать успешному выполнению специальных спортивных задач экспедиции.
Давно установлено, что предварительная акклиматизация при длительном пребывании в высокогорном лагере является благоприятным фактором для выполнения спортивных задач (восхождений и перевальных маршрутов). Такая последовательность вытекала из опытов работ эльбрусских научных экспедиций, участником которых состоял автор статьи в течение нескольких лет.
В Эльбрусской научной экспедиции пребыванию на высотах свыше 4000 м предшествовали сравнительно длительные остановки (связанные с организацией лагерей) на высотах ниже 4 000 м. В Памирской экспедиции при наличии хорошо организованной Памирской биостанции, расположенной на уровне 3860 м, организация научно-исследовательской работы не требовала длительного пребывания на более низких уровнях, а могла быть начата немедленно. В связи с этим нужно было разработать мероприятия, способствующие быстрой и стойкой акклиматизации.
В практике советского альпинизма применяются отдельные приемы, направленные к предупреждению горной болезни, улучшению общего состояния альпиниста. В Памирской экспедиции мы применяли не отдельные приемы, а выработали ряд мероприятий, объединенных общей идеей быстрой и стойкой акклиматизации, – «активной акклиматизации».
Задачей нашего исследования было изучение условий, способствующих «активной акклиматизации». Это понятие, введенное автором статьи, определяется активным воздействием совокупности факторов на приспособляемость организма человека к высотам. К числу этих факторов относится как режим восхождения, так и воздействие лекарственных средств. Обязательным условием исследования является общее врачебное наблюдение и контроль объективными методами.
В отечественной медицинской и спортивной литературе известны многочисленные работы, посвященные вопросам акклиматизации на высотах. Они явились результатом различных исследований и наблюдений. Исследования по отдельным вопросам проводились многими авторами на сравнительно небольших высотах, и только благодаря экспедициям Академии наук и ВИЭМ стало возможным их комплексное исследование. Физиологические и врачебные работы сопоставлялись с данными физиков, геофизиков и метеорологическими наблюдениями. Широкому размаху работ способствовала организация стационарных лабораторий на различных высотах. Не останавливаясь подробно на научных итогах эльбрусских экспедиций, необходимо подчеркнуть, что, благодаря комплексности работ советских ученых на Эльбрусе, стало возможным изучение влияния высокогорного климата на человеческий организм. Анализ основывался на большом материале, характеризующем влияние внешней среды на изменения, одновременно наблюдаемые в ряде функциональных систем: сердечно-сосудистой, дыхательной и нервно-мышечной. Эти изменения различны в зависимости от характера пути и длительности пребывания на одной высоте. Главной причиной, первично вызывающей все изменения в организме человека на высоте, является недостаток кислорода. Длительное пребывание на высоте выравнивает до нормы доставку кислорода тканям. Однако функциональные сдвиги, наблюдаемые при объективном исследовании сердечно-сосудистой деятельности, дыхательного и нервно-мышечного аппарата, полностью не исчезают. Даже при длительном пребывании на больших высотах организм человека все же не приходит к состоянию, свойственному ему на уровне моря.
В трудах эльбрусских экспедиций указывается на приспособляемость организма к внешним условиям. При этом подчеркивается различная приспособляемость организма при кратковременном кислородном голодании в барокамере, при горных восхождениях и длительном пребывании на больших высотах.
Наши клинические наблюдения и физиологические исследования, проведенные на Памире, показали, что необходимым условием длительного пребывания на больших высотах является только возможно быстро достигаемая и стойкая акклиматизация.
В связи с полученными нами данными, а также материалами ряда исследований, проведенных в условиях не такого острого эксперимента, была поставлена практическая задача разработки комплекса мероприятий, способствующих быстрой акклиматизации, повышающей работоспособность человека при длительном пребывании на больших высотах. Разработка этой задачи показала, что продуктивность работы на больших высотах обеспечивается тренировочными восхождениями и проведением ряда профилактических мероприятий. Тренировочные восхождения являются необходимым условием для приспособления организма человека к длительному пребыванию на больших высотах. При этом становится возможной дозировка этих восхождений в зависимости от реакции сердечно-сосудистой системы. Интересно отметить, что «активной акклиматизации» способствует правильный распорядок дня и симптоматическое лечение отдельных болезненных явлений, связанных с пребыванием на больших высотах.
Клинические и физиологические наблюдения, проведенные над альпинистами на различных этапах восхождения, показали, что реакция на физическое напряжение пульса, кровяного давления и дыхания имеет тенденцию к выравниванию по мере тренировочных восхождений. Также оказалось, что по мере длительности и частоты тренировочных восхождений наблюдаются изменения в реакциях кожных сосудов и возбудимости нервно-мышечного аппарата ближе к норме. Далее было установлено, что средства, стимулирующие активную деятельность, целесообразно назначать одновременно с началом тренировочных восхождений, и что действия лекарственных препаратов усиливаются при повторных приемах во время тренировочных восхождений. Интересно отметить, что на протяжении всего восхождения и длительного пребывания на высотах 4000 м над уровнем моря и более от участников экспедиции не было ни одной жалобы на плохое состояние и не имело места ни одно заболевание. В заключение необходимо подчеркнуть, что «активная акклиматизация» способствует повышению работоспособности и усилению сопротивляемости организма.
Метод активной акклиматизации открывает большие возможности для длительного пребывания на высотах порядка 6000 м и более и способствует успешному выполнению спортивных заданий. Последнее прекрасно подтверждается в книге В. Яценко.
Л. А. Хачатурян.
