Приспособляемость человеческого организма к низкому атмосферному давлению изучается физиологами уже более восьмидесяти лет.

Из всех изменений организма, связанных с адаптацией, раньше других было открыто и лучше всего было изучено увеличение количества и концентрации в крови красных кровяных шариков, содержащих кислороднесущий пигмент – гемоглобин. Это открытие сделал в 1871 г. Вио. Однако имеются основания предполагать, что это свойство не играет такой важной роли, как считали раньше, ибо наряду с другими фактами было замечено, что некоторые люди с относительно низким содержанием гемоглобина в крови чувствовали себя хорошо на большой высоте.

Гораздо большее значение имеет увеличение объема воздуха, вдыхаемого каждую минуту ("легочная вентиляция"). Благодаря этому уменьшение плотности воздуха компенсируется увеличением количества воздуха, проходящего в минуту через легкие. Убыстрение ритма дыхательных движений регулируется стимулированием расположенных вдоль аорты и сонных артерий рецепторов, которые весьма чувствительны к понижению парциального давления кислорода в артериальной крови. В обычных условиях атмосферного давления мозговой центр, управляющий дыхательными движениями, реагирует не на парциальное давление кислорода в крови (остающееся постоянным, за исключением случаев резкого физического напряжения), а на прямое действие парциального давления углекислоты в артериальной крови. На большой высоте увеличение ритма дыхательных движений вызывает понижение давления углекислоты в легких, что находит свое отражение в соответствующем понижении давления углекислоты в артериальной крови. Таким образом, на большой высоте обычные стимулы уже недостаточны для дыхательного центра мозга, и последний начинает реагировать на стимулы, исходящие от периферийных рецепторов, которые чувствительны к парциальному давлению кислорода. Такое изменение в регулировании дыхания осуществляется не так просто, и сперва имеют место некоторые "колебания", подобно тому, что происходит с любым саморегулирующимся механизмом, чувствительность которого недостаточна. Это проявляется в периодическом так называемом дыхании Чейн-Стокса, часто наблюдаемом на больших высотах и связанном с чрезвычайно неприятными ощущениями. Однако до сих пор в точности неизвестно, объясняется ли акклиматизация тем, что чувствительность дыхательного центра приспособляется к низкому артериальному давлению углекислоты на большой высоте, либо тем, что периферийные стимулы, вызываемые недостатком кислорода, продолжают на этой высоте играть для дыхания главную роль.

В первые дни пребывания на большой высоте, до того, как увеличится ритм дыхательных движений и произойдут другие компенсационные изменения в организме, ткани страдают от недостатка кислорода; влияние этого явления на мозг объясняет появление симптомов горной болезни – слабости, тошноты, рвоты, потери аппетита, бессонницы, головных болей. Другими изменениями организма, связанными с адаптацией, являются: а) усиление работы сердца во время отдыха. Однако было отмечено, что это явление после нескольких дней пребывания на высоте 4300 м. исчезает; тем не менее опыты, проведенные на животных, дают основание полагать, что оно продолжается выше 6000 м; б) нарушение щелочно-кислотного баланса крови, вызванное понижением парциального давления СО2, компенсируется выделением мочи, имеющей щелочную реакцию; в) увеличение содержания миогемоглобина в мышцах. Миогемоглобином называется подобный гемоглобину кислород-несущий пигмент. Это явление было проверено лишь на животных. Опытов над человеком еще не производилось.

Все эти изменения направлены к тому, чтобы парциальное давление кислорода в тканях, от которого зависит химический процесс обмена веществ, удерживалось возможно более близким к его нормальной величине на уровне моря. Вероятно, в самих тканях происходят и другие, не известные нам изменения, позволяющие тканям нормально функционировать при уменьшенном кислородном давлении. Комбинированным действием всех этих изменений достигается замечательная степень компенсации, в результате которой на высоте, превышающей 6100—6400 м, человек может прекрасно себя чувствовать и с успехом выполнять не слишком тяжелую физическую работу. Однако полной компенсации не происходит; на большой высоте падают как максимальная скорость подъема альпиниста, так и число часов его работы в течение дня; так, на высоте 6400 м. эти показатели, даже для хорошо акклиматизировавшегося альпиниста, уменьшаются вдвое по сравнению с соответствующими данными на уровне моря. Выше 6400 м. наблюдается потеря в весе и истощение мышц, приводящие в конечном счете к падению работоспособности, к стремлению избегать физических усилий и к потере аппетита. У подопытных животных, содержащихся при давлении, соответствующем высоте 6100 м, отмечаются изменения, приводящие к перерождению печени и других органов; вероятно, подобные же изменения происходят и в человеческом организме. Таким образом, одновременно с некоторой компенсацией, помогающей альпинисту по мере его акклиматизации при подъеме на большие высоты быть работоспособным и чувствовать себя хорошо, имеют место также разрушительные изменения в организме, принуждающие в конце концов альпиниста к спуску.

На большой высоте одной из важнейших задач является защита организма от холода. К действию низкой температуры воздуха еще прибавляется значительное увеличение теплопотерь через легкие при нагревании и увлажнении вдыхаемого воздуха вследствие того, что ритм дыхательных движений как при отдыхе, так и во время работы резко возрастает. Предполагалось, что на верхних участках Эвереста альпинисты могут встретиться с температурами порядка —40°. Такое заключение было сделано на основании данных, полученных в 1933 г. метеостанциями в предгорьях Гималаев при помощи радиозондов: никаких сведений о температуре на самом Эвересте выше 7300 м. не имелось. Однако непосредственно перед появлением муссонов погода, по всей видимости, должна быть очень теплой, иначе предшествовавшие экспедиции при том снаряжении, которым они располагали, должны были бы страдать от холода значительно более, чем это имело место в действительности.

В 1952 г. во время экспедиции на Чо-Ойю проводились испытания различного вида снаряжений. Выяснилось, что можно с успехом использовать многие научно обоснованные усовершенствования предохраняющей от холода одежды, применявшейся союзными войсками во время и после второй мировой войны. Предполагалось, что защитная одежда предохранит альпиниста от холода до температуры —40°. Общий вес ее, включая обувь и рукавицы, равнялся всего 7,7 кг, в то время как соответствующее арктическое обмундирование, дающее одинаковую защиту, весило около 10,4 кг. Спальные мешки и надувные матрацы были спроектированы с таким расчетом, чтобы обеспечить в течение ночи максимальные удобства. Важное значение этого фактора подчеркивалось Нортоном еще в 1924 г. При планировании гималайской экспедиции необходимо принять все меры, чтобы уменьшить усталость и излишнее напряжение.

Очень важно знать, как велика потребность организма в жидкости на большой высоте. Если эта потребность не будет удовлетворена, организм вскоре вследствие недостатка воды будет испытывать еще большую усталость и слабость в дополнение к той усталости и слабости, которая происходит от действия высоты. По всей видимости, именно так и случилось со швейцарской экспедицией в мае 1952 г., когда участники ее во время пребывания на Южной седловине в течение трех дней потребляли жидкости менее чем по 0,6 л на человека в день.

Поскольку высоко в горах вода может быть получена исключительно из снега или льда, надлежащее снабжение ею зависит прежде всего от обеспечения подходящими продуктами и от достаточного количества горючего. Приблизительные подсчеты, основанные на количестве кружек супа, чая или лимонада, выпивавшихся ежедневно во время экспедиции 1952 г. на Чо-Ойю и экспедиции 1953 г. на Эвересте, показывают, что на человека приходилось 2,8—3,9 л жидкости в день. К этому следует добавить примерно 0,280 л воды, содержавшейся в пище.