Войти | Регистрация

Авторизация пользователя

Радиоактивный свет и кое-что из биохимии

Али Алиев
Радиоактивный свет и кое-что из биохимии
Источник энергии на Земле, к сожалению, опасен нашему брату не только последствиями солнечного удара. Солнечный свет, или правильнее сказать солнечная радиация (не путать с ионизирующим излучением) – это электромагнитное и корпускулярное излучение Солнца.

Сначала о «загадочном» корпускулярном. Это та часть солнечной радиации, которая сформирована в основном протонами и электронами, высвобождающимися в результате вспышек на солнце. Эти частицы больших энергий формируют космические лучи, которые в свою очередь, взаимодействуя с магнитосферой Земли, создают всем известные магнитные бури. Воздействие их на человека до конца не изучено, во время этих бурь гипертоники обычно чувствуют себя хуже, у них появляется головная боль, усталость, повышается давление. Сегодня ученые научились давать точные прогнозы по магнитным бурям, и люди метеозависимые могут заранее узнавать о вспышках на солнце.
Что касается электромагнитного излучения, то действует оно на всех без разбора тремя способами:
– непосредственно солнечными лучами;
– рассеянной солнечной радиацией (из-за прохождения солнечных лучей сквозь земную атмосферу, отражения от облаков);
– солнечной радиацией, отраженной от земной поверхности.
В спектре солнечного света условно выделяют три основных компонента – инфракрасное излучение, видимый белый свет и ультрафиолет. Ультрафиолетовый спектр, как известно многим, убийственен для живых организмов – все зависит от величины организма и дозы облучения. Именно он создает основную опасность для человеческого организма, так как именно его пагубное воздействие сильнее всего. Злоупотребление солнечными ваннами может вызвать и ожог, и злокачественную меланому – рак кожи.
Мощность излучения ультрафиолета различна и зависит, во-первых, от географии: чем ближе к экватору, тем она больше ввиду меньшего расстояния до Земли при прохождении через атмосферу, являющуюся естественным «светофильтром». Во-вторых, от времени года – из-за изменения орбиты при движении Земли вокруг Солнца и наличия снежных покровов (отражающих до 70 %УФ). В третьих, от времени суток. Если солнце находится в зените, то его лучи проходят самый короткий путь к Земле через атмосферу. При высоте стояния солнца 30° этот путь увеличивается вдвое, а при заходе солнца он длиннее в 35,4 раза, чем при отвесном падении лучей. В-четвертых, от состояния облачности. И, наконец, от высоты облучаемого объекта над уровнем моря.
Проходя через атмосферу (в том числе и пресловутый озоновый слой), а особенно через нижние ее слои, содержащие во взвешенном состоянии частицы пыли, дыма и водяных паров, солнечные лучи в определенной мере поглощаются и рассеиваются. Поэтому, чем больше путь этих лучей через атмосферу, чем больше она загрязнена, тем меньше интенсивность солнечной радиации.
Высокогорье – это зона высокой интенсивности солнечного света и активности ультрафиолета. На больших высотах яркий солнечный свет может вызвать ожоги первой и второй степени. Ультрафиолет ответственен за раздражение кожи, ее покраснение, появление пузырей. Как результат – дискомфорт, боли и довольно ощутимые, а при неправильной обработке – заражение крови и прочие неприятные последствия.
Охотники конечно не разгуливают в стрингах на трех тысячах, но не стоит забывать про незащищенные участки – кожу лица и рук. Самая простая профилактика – это солнцезащитный крем. И чем больше его солнцезащитный фактор (SPF) – обычно двузначная цифра не менее 30 – тем лучше.  
Еще одна напасть – это офтальмия, или ожог конъюнктивы и роговой оболочки глаза ультрафиолетовыми лучами, отраженными от снега, льда или поверхности воды. Практически весь охотничий сезон в горах мы находимся в зоне риска, высокое количество УФ в высокогорном солнечном спектре, многократно отражаясь от снега, может за несколько минут вызвать ожог роговицы, а при более длительном времени и повреждение сетчатки глаза.
Устройство глазного яблока позволяет уменьшать количество поступающего света, благодаря сужению зрачка, но, тем не менее, риск офтальмии существует.
Особенную опасность представляет облачная погода. Ультрафиолет имеет способность практически беспрепятственно проходить через облака, а ввиду того, что в пасмурную погоду уменьшается контрастность и неровности рельефа смазываются, зрение напрягается, и зрачок широко открывается для получения более яркой картинки. В это самое время вездесущее ультрафиолетовое излучение и наносит ожог.
Основные симптомы снежной слепоты такие: слезливость глаз, опухоль конъюнктивы, покраснение белков глаз, ощущения «песка» в глазах, размытость изображения вплоть до полной его потери.
В истории альпинизма зафиксировано немало трагических случаев из-за потери зрения. Проблема эта остро существовала с момента появления человечества и самыми древними средствами профилактики офтальмии были деревянные дощечки с прорезями для глаз, кожаные повязки с отверстиями и прочее.
Сегодня с этим прекрасно справляются солнцезащитные очки, которые могут существенно различаться по степени защиты глаз от ультрафиолета. Очки без защиты от УФ только усугубят ситуацию, поскольку темные стекла вызывают расширение зрачка, что заканчивается УФ-ожогом. Кстати, линзы у очков не обязательно должны быть темные, бесцветные стекла тоже защищают от УФ. Я пользуюсь очками с дополнительным поляризационным покрытием, которые убирают блики и отражения. Предпочитаю окраску стекол теплых тонов (оранжевый, коричневый), поскольку они дают более контрастную картинку.
«Солнце необходимо всем нам, но его избыток может быть опасен – и даже смертелен, – совершенно справедливо замечает директор Департамента ВОЗ по общественному здравоохранению и окружающей среде Мария Нейра. – К счастью, болезни, возникающие от воздействия ультрафиолета, в частности, злокачественная меланома и другие разновидности рака кожи, ожоги глаз практически на 100% можно предотвратить при использовании необходимых мер защиты».
Итак, все, о чем рассказывалось выше, коротко:
1) используйте солнцезащитный крем для кожи, рекомендую не меньше SPF, особенно если вы «белокожий».
2) в высокогорье, особенно когда лежит снег, носите хорошие солнцезащитные очки, в том числе в пасмурную погоду!

Немного о биохимии и биофизике

Горным охотникам известны слезы и отчаяние, вызванное невероятными усилиями, без которых не обойтись в горах (кстати, по опыту, самый сложный этап, как правило, связан с «выносом тела» – добытой дичи).
Как же реагирует наш организм на нагрузку в горах?
Для ответа на этот вопрос придется опять погрузиться в мир физиологии, биохимии и биофизики человека.
Источников энергии в нашем организме несколько, их можно условно разделить на
– турбо-реактивные, представленные молекулами аденозинтрифосфата (АТФ),
– реактивные, состоящие из креатинфосфата,
– быстрые, представленные гликогеном (полисахарид, образованный остатками глюкозы),
– медленные – жиры.
АТФ – мощнейший источник энергии, дающий максимальное усиление на несколько секунд. Например, при рывке штангиста. Запас АТФ мгновенно заканчивается, и в клетках начинается синтез новых молекул из креатинфосфата, энергии от которого хватает на спринтерский рывок 7-8 секунд. Далее мощность организма падает и начинается анаэробный (бескислородный) метаболизм гликогена, запасы которого хранятся у человека в печени и мышцах. Энергии гликогена хватит еще на час. Побочным продуктом синтеза является молочная кислота, которая, как говорят, «забивает» мышцы, в них появляются болевые ощущения. Для вывода ее из организма опять потребуется кислород, энергия гликогена – это энергия кислородного аванса.
Жиры являются самым медленным источником энергии. Для их переработки в «тепло» требуются значительные(!) количества кислорода, которыми, как известно, высокогорье не отличается.
В свою очередь и мышечные волокна делятся на быстрые и медленные, которые работают (сокращаются) в соответствии с названиями. Быстрые мышцы требуют бескислородного метаболизма и, соответственно, быстрых источников энергии. Медленные более выносливые и используют продукты кислородного синтеза. У обычного городского жителя пропорции мышц приблизительно равные, но у натренированных людей, например, спортсменов-лыжников, доля медленных мышц доходит до 90 %. То есть, у нас с вами при условии системных интенсивных тренировок продолжительностью более сорока минут есть все шансы увеличить количество медленных мышц, без которых в горах нечего делать. Правда, следует заметить, что эта теория имеет противников, считающих, что спринтер ты или стайер – все это заложено генетически. Думаю, «правда где-то посередине».
Откуда же в организм поступает эта энергия? Креатинфосфат, дающий АТФ, это продукт белковой группы (хотите быть сильным – ешьте мясо!). Гликоген – это углеводная производная (хотите быть крепким – ешьте углеводы!). Жиры нужны как растительного так и животного происхождения, выносливость без них невозможна! Соотношение по весу в рационе питания для любителей гор должно быть такое: 1часть белка, 1 часть жиров, 4 части углеводов. Классическое соотношение продуктов в рационе 1-1,5-4,4, но в горах рекомендуют употреблять больше углеводов, дающих анаэробный гликоген – отличное топливо при взрывных нагрузках.
Дополнительным регулятором активности в нашем организме выступает гормон адреналин. Выделяемый в кровь, он увеличивает частоту сердцебиения, глубину вдоха, кровь переправляется к мышцам, в теле появляется легкость и даже эйфория. На охоте это особенно сильно проявляется при визуальном контакте с дичью. В адреналиновом возбуждении охотник может промазать по крупному зверю с нескольких метров, а трофейщики нередко просят сделать выстрел гида, будучи не в состоянии справиться с тремором рук. Не знаю, как кого, меня адреналин мощно стимулирует. Увидишь на дальнем горизонте точку – и побежал... Часто от неспособности реально оценить свои силы и последствия подобных бросков случаются проблемы, потеря сил и желания возвращаться, блукания по угодьям, досадные промахи и так далее. С опытом это проходит (особенно к концу сезона), появляется несвойственная охотникам рассудительность...
В конце концов, высокогорный дефицит кислорода, перегрузка мышц, расход кальция при их сокращении, истощившиеся запасы гликогена, медленный синтез энергии из жира вызывают усталость. За этим словом кроется неспособность мышц поддерживать КПД при серии повторяющихся движений. Спасение одно – тренировки. Они отодвигают усталость путем улучшения энергопроизводства, увеличением объема сердечной мышцы, количества эритроцитов, повышением энергии и силы мышц, накоплением дополнительного гликогена и др. Как ни печально, результаты тренировок очень недолговечны – без них все ваша «физика» быстро опустится до средней нормы за пару недель. Плюс ко всему генетики выявили прямую зависимость общих физических возможностей на геном уровне. Наличие определенного гена типа I дает обладателю больше силы. Исследование генома у группы новобранцев выявило, что воины с геном этого типа в 11 раз дольше удерживают тяжелый груз, чем испытуемые с геном D. Проявилась эта особенность после тренировочного цикла.
Кстати, альпинисты, поднимающиеся  на высоты за 7000 м без кислорода, тоже несут в себе этот ген. Не знаю, как вы, но у себя в крови гена I не чувствую.
Генами определяется и количество преобладающих быстрых или медленных мышц, другими словами – стайер вы или спринтер. Вот тут мне очевидно подфартило. Выносливость в горной охоте – ключевой фактор, определяющий успех экспедиции. Она, в свою очередь, зависит от антропометрических параметров горного охотника. Чем он крупнее, тем ему труднее, даже если процент жира невысок и он обладает фигурой атлета. Дело в том, что сила мышц пропорциональна квадрату сечения, а масса при этом увеличивается в кубе. Поэтому почти все великие восходители имели сухощавую, жилистую конституцию.
Что же тогда толкает нас на все лишения и сложности, что заставляет рисковать, подвергая свой организм стрессу и порой нечеловеческим нагрузкам? И на этот вопрос есть ответ у физиологов, даже нематериальное удовлетворение от новых «покоренных вершин» имеет научное объяснение. Дело в том что, во время физических нагрузок в нашу кровь выбрасываются эндорфины (эндогенные морфины, или «гормоны счастья»), они воздействуют на рецепторы так же как морфины: улучшают настроение, кристаллизуют мысли, улучшают самочувствие, хотя основное предназначение этого гормона – обезболивание.
Так что, если вы подустали от реалий окружающего мира, выйдите во двор и почистите его от снега, эндорфины поднимут настроение, и вы ощутите себя молодцом. Существует даже термин «тренировочная эйфория», в нашем случае – горная. К ней можно пристраститься, и тогда вынужденный отказ от нагрузок вызовет беспокойство и раздражение.
От себя добавлю, что на высоте 3000 метров смесь адреналина и эндорфина при добыче желанного трудового трофея абсолютно ни с чем не сравнима! Думаю, человек в этот момент находится в состоянии абсолютного счастья.
Коротко по теме:
1) источники энергии в организме разнообразны и возобновляемы; мы получаем ее из пищи – жиры, углеводы и белки дают разные компоненты для нашей энергетической системы
2) повысить порог усталости помогут систематические тренировки
3) адреналин и эндорфин не опасны для вашего здоровья, а где-то даже и полезны.

Поделиться: