Меню

Атмосферное давление на высоте артериальное давление

Как с высотой изменяется атмосферное давление. Формула, график

Не все знают, что на разной высоте давление атмосферы отличается. Существует даже специальный прибор для измерения и давления, и высоты. Называется он барометр-альтиметр. В статье мы подробно изучим, как с высотой изменяется атмосферное давление и при чем тут плотность воздуха. Рассмотрим эту зависимость на примере графика.

Давление атмосферы на разных высотах

Атмосферное давление зависит от высоты. При ее увеличении на 12 м давление уменьшается на 1 мм ртутного столба. Этот факт можно записать с помощью такого математического выражения: ∆h/∆P=12 м/мм рт. ст. ∆h — это изменение высоты, ∆P — изменение атмосферного давления при изменении высоты на ∆h. Что из этого следует?

Из формулы видно, как с высотой изменяется атмосферное давление. Значит, если мы поднимемся на 12 м, то АД уменьшится на 12 мм ртутного столба, если на 24 м — то на 2 мм ртутного столба. Таким образом, измеряя атмосферное давление, можно судить о высоте.

Миллиметры ртутного столба и гектопаскали

В некоторых задачах давление выражается не в миллиметрах ртутного столба, а в паскалях или гектопаскалях. Запишем вышеприведенное соотношение для случая, когда давление выражено в гектопаскалях. 1 мм рт. ст. =133,3 Па =1,333 гПа.

Теперь выразим соотношение высоты и атмосферного давления не через миллиметры ртутного столба, а через гектопаскали. ∆h/∆P=12 м/1,333 гПа. После вычисления получим: ∆h/∆P=9 м/гПа. Выходит, что когда мы поднимаемся на 9 метров, то давление уменьшается на один гектопаскаль. Нормальное давление — это 1013 гПа. Округлим 1013 до 1000 и примем, что на поверхности Земли именно такое АД.

Если мы поднимаемся на 90 м, как с высотой изменяется атмосферное давление? Оно уменьшается на 10 гПа, на 90 м — на 100 гПа, на 900 м — на 1000 гПа. Если на земле давление в 1000 гПа, а мы поднялись на 900 м вверх, то атмосферное давление стало нулевым. Так что, получается что атмосфера заканчивается на девятикилометровой высоте? Нет. На такой высоте есть воздух, там летают самолеты. Так в чем же дело?

Связь плотности воздуха и высоты. Особенности

Как с высотой изменяется атмосферное давление вблизи поверхности Земли? На этот вопрос уже ответила картинка выше. Чем больше высота, тем меньше плотность воздуха. Покуда мы находимся недалеко от поверхности земли, изменение плотности воздуха незаметно. Поэтому на каждую единицу высоты давление уменьшается примерно на одно и тоже значение. Два записанные нами ранее выражения нужно воспринимать как правильные, только если мы находимся недалеко от поверхности Земли, не выше 1-1,5 км.

График, показывающий как атмосферное давление изменяется с высотой

Теперь перейдем к наглядности. Построим график зависимости давления атмосферы от высоты. При нулевой высоте P=760мм рт. ст. Из-за того, что с ростом высоты давление уменьшается, атмосферный воздух будет менее сжат, его плотность станет меньше. Поэтому на графике зависимость давления от высоты не будет описываться прямой линией. Что это значит?

Как с высотой изменяется атмосферное давление? Над поверхностью земли? На высоте 5,5 км оно уменьшается в 2 раза (Р/2). Оказывается, что если мы поднимемся еще на такую же высоту, то есть на 11 км, давление уменьшится еще вдвое и будет равно Р/4 и т. д.

Соединим точки, и мы увидим, что график — это не прямая, а кривая. Почему, когда мы записывали соотношение зависимости, складывалось впечатление, что на высоте 9 км атмосфера заканчивается? Мы считали, что график является прямой на любых высотах. Это было бы так, если бы атмосфера была жидкой, то есть если бы ее плотность была постоянной.

Читайте также:  Преобразователь абсолютного давления сапфир

Важно понимать, что этот график является лишь фрагментом зависимости на малых высотах. Ни на какой точке этой линии давление не снижается до нуля. Даже в глубоком космосе существуют молекулы газов, которые, правда, не имеют отношение к земной атмосфере. Ни в одной точке Вселенной не существует абсолютного вакуума, пустоты.

Источник

Влияние высоты на организм человека

Из курса физики хорошо известно, что с повышением высоты над уровнем моря атмосферное давление падает. Если до высоты 500 метров никаких значительных изменений этого показателя не наблюдается, то при достижении 5000 метров атмосферное давление уменьшается почти вдвое. С уменьшением атмосферного давления падает и парциальное давление кислорода в воздушной смеси, что моментально сказывается на работоспособности человеческого организма. Механизм этого воздействия объясняется тем, что насыщение крови кислородом и его доставка к тканям и органам осуществляется за счёт разности парциального давления в крови и альвеолах лёгких, а на высоте эта разница уменьшается.

Барометрическое давление в мм 760 720 480 432 385 335 288 240
Высота, соответствующая давлению в мм 500 3500 4500 5400 6500 7700 8900
Давление кислорода в мм 160 152 100 90 80 70 60 50
Насыщенность крови кислородом в % 100 96 94 93 92 90 88 82

До высоты в 3500 — 4000 метров организм сам компенсирует нехватку кислорода, поступающего в лёгкие, за счёт учащения дыхания и увеличения объёма вдыхаемого воздуха (глубина дыхания). Дальнейший набор высоты, для полной компенсации негативного воздействия, требует использования лекарственных средств и кислородного оборудования (кислородный баллон).

Кислород необходим всем органам и тканям человеческого тела при обмене веществ. Его расход прямо пропорционален активности организма. Нехватка кислорода в организме может привести к развитию горной болезни, которая в предельном случае — отёке мозга или лёгких — может привести к смерти. Горная болезнь проявляется в таких симптомах, как: головная боль, отдышка, учащённое дыхание, у некоторых болезненные ощущения в мышцах и суставах, снижается аппетит, беспокойный сон и т. д.

Переносимость высоты очень индивидуальный показатель, определяемый особенностями обменных процессов организма и тренированностью.

Большую роль в борьбе с негативным влиянием высоты играет акклиматизация, в процессе которой организм учится бороться с недостатком кислорода.

  • Первой реакцией организма на понижение давления является учащение пульса, повышение кровяного давления и гипервентиляция лёгких, наступает расширение капилляров в тканях. В кровообращение включается резервная кровь из селезёнки и печени (7 — 14 дней).
  • Вторая фаза акклиматизации заключается в повышение количества производимых костным мозгом эритроцитов практически вдвое (от 4,5 до 8,0 млн. эритроцитов в мм3 крови), что приводит к лучшей переносимости высоты.

Благотворное влияние на высоте оказывает употребление витаминов, особенно витамина С.

Интенсивность развития горной болезни в зависимости от высоты.[1]

Высота, м Признаки
800—1000 Высота переносится легко, однако у некоторых людей наблюдаются небольшие отклонения от нормы.
1000—2500 Физически нетренированные люди испытывают некоторую вялость, возникает легкое головокружение, учащается сердцебиение. Симптомов горной болезни нет.
2500—3000 Большинство здоровых неакклиматизированных людей ощущает действие высоты, однако ярко выраженных симптомов горной болезни у большинства здоровых людей нет, а у некоторых наблюдаются изменения в поведении: приподнятое настроение, излишняя жестикуляция и говорливость, беспричинное веселье и смех.
3000—5000 Проявляется острая и тяжело протекающая (в отдельных случаях) горная болезнь. Резко нарушается ритм дыхания, жалобы на удушье. Нередко возникает тошнота и рвота, начинаются боли в области живота. Возбужденное состояние сменяется упадком настроения, развивается апатия, безразличие к окружающей среде, меланхоличность. Ярко выраженные признаки заболевания обычно проявляются не сразу, а в течение некоторого времени пребывания на этих высотах.
5000—7000 Ощущается общая слабость, тяжесть во всем теле, сильная усталость. Боль в висках. При резких движениях — головокружение. Губы синеют, повышается температура, часто из носа и легких выделяется кровь, а иногда начинается и желудочное кровотечение. Возникают галлюцинации.
Читайте также:  Комфортное давление в системе водоснабжения

2. Рототаев П. С. Р79 Покоренные гиганты. Изд. 2-е, перераб. и доп. М., “Мысль”, 1975. 283 с. с карт.; 16 л. ил.

Источник

Как атмосферное давление влияет на самочувствие человека?

Влияние атмосферного давления на артериальное давление человека может стать причиной серьезных проблем со здоровьем. В медицинской практике выделяют группу пациентов, состояние которых зависит от погоды. Их называют метеозависимыми, потому как организм таких людей чутко реагирует на снижение или увеличение атмосферного давления, перепады температуры, выпадение осадков.

Резкое изменение погоды может ухудшить их самочувствие. Особенно остро реагируют на погодные колебания люди, у которых периодически наблюдается повышение показателей тонометра.

Влияние повышенного атмосферного давления на организм человека

Давление атмосферы, которое превышает показатель 760 мм рт. ст., считается повышенным. В течение всего календарного года это значение нередко увеличивается еще на 30 единиц, чем, несомненно, оказывает негативное влияние на человека, страдающего гипертонией.

Как правило, у таких пациентов возникает давящая головная боль в затылочной части, головокружение, сонливость, увеличивается чувство тревоги, страха, нередки случаи желудочного расстройства, а также скачки показателей.

Влияние повышенного атмосферного давления на организм человека чаще всего отмечается осенью, во время обострения вирусных инфекций и простудных заболеваний.

Даже здоровые люди в данный период способны ощутить легкое недомогание.

Нередко гипертоники остро реагируют не только на перепады атмосферного давления, но и на рост, либо же понижение температуры воздуха, влажности. Причинами такой чувствительности могут выступать:

  • частые простудные заболевания по причине низкого иммунитета;
  • нарушения в работе нервной системы;
  • патологии кровеносных сосудов;
  • возраст;
  • загрязненная экология;
  • малоподвижный образ жизни.

Повышенное атмосферное давление на здоровье гипертоников оказывает негативное воздействие. Как правило, в этот период нет осадков и ветра, что влечет за собой загрязнение воздуха. Метеорологи называют период повышенного атмосферного давления антициклоном. В этот промежуток времени пациенты жалуются на снижение работоспособности, слабость, пульсирующую головную боль. Атмосферное давление и гипертония могут спровоцировать и другие симптомы:

  • сердечная боль;
  • учащенный пульс и сердцебиение;
  • покраснение кожных покровов лица;
  • ухудшение зрения;
  • появление темных точек перед глазами.

Такое влияние атмосферного давления на артериальное давление чаще всего испытывают люди пожилого возраста, которые имеют хронические заболевания сердечнососудистой системы. Во время антициклона показатели у гипертоника могут достигать отметки 220/120. Подобные значения способны спровоцировать гипертонический криз, в результате которого может случиться инсульт, инфаркт миокарда или тромбоз. Также существует риск возникновения комы и даже летального исхода.

При повышении атмосферного давления, артериальное тоже увеличивается. Особенно остро это ощущается, когда антициклон сопровождается понижением температуры воздуха.

Повышенная влажность, в совокупности с сильным ветром может спровоцировать гипертермию – это состояние, при котором наступает переохлаждение организма за счет возбуждения особого отдела ЦНС. У пациентов сокращаются процессы теплоотдачи организма из-за спазмов сосудистой системы. Наряду с этим начинается термическое сопротивление организма, которое сопровождается сужением сосудов лица и конечностей.

Читайте также:  Насос для нагнетания давления в водопроводе

Резкое переохлаждение организма может привести к острому сосудистому спазму и повышению давления. Его влияние отмечается на многих биологических процессах, в частности на составе крови, в котором уменьшается число защитного белка.

Планируя, к примеру, отдых в горах, следует знать, как влияет давление воздуха на высоте. Стоит отметить, что на возвышенности оно низкое. От такого атмосферного давления у людей с гипертонической болезнью могут проявиться следующие симптомы:

  • учащенный пульс и сердечные сокращения;
  • головная боль;
  • удушье;
  • кровь из носа.

Возникновение перечисленных симптомов происходит из-за недостатка кислорода, которого с поднятием на большой высоте становится очень мало. Организм, не получая его в достаточном объеме, испытывает кислородное голодание, что может привести даже к обморокам. Спускаясь под землю, или ныряя с аквалангом на большую глубину, гипертоники должны быть готовы к повышенному атмосферному давлению.

Как облегчить состояние гипертоника?

Организм человека способен приспосабливаться к любым условиям. При стабильной погоде, как правило, отмечается нормальное самочувствие. Однако при резкой смене циклона на антициклон, ситуация может кардинально поменяться. Если подобные изменения в погоде происходят слишком часто, организму требуется время для того, чтобы адаптироваться.

Дискомфорт гипертоникам доставляет и низкое атмосферное давление, которое принято называть циклоном. В данный период можно наблюдать пасмурную погоду, сильные порывы ветра, повышенную влажность за счет выпадения осадков. Так же как и при повышенном атмосферном давлении, во время циклона у гипертоников учащается пульс и дыхание. А вот сокращение сердца, напротив, уменьшается, что приводит к одышке и быстрой утомляемости.

В период циклона наблюдается прямая зависимость артериального давления от атмосферного. По мере его снижения происходит понижение и показателей тонометра. Это приводит к тому, что у гипертоников могут проявляться такие симптомы, как:

  • головокружение;
  • снижение работоспособности;
  • головные боли.

Если на артериальное давление человека оказывает влияние погода, таким людям врачи рекомендуют не переутомляться. При высоком атмосферном давлении лучше избегать чрезмерных нагрузок. В этот период организм испытывает стресс, поэтому нуждается в полноценном отдыхе.

Так как атмосферное давление влияет на артериальное, при антициклоне, который сопровождается очень жаркой погодой, лучше не выходить на улицу, а находиться в проветриваемом помещении с кондиционером. Питание гипертоников в этот период должно быть сбалансированным, но низкокалорийным. Стоит отдавать предпочтение продуктам, богатым калием.

Снизить давление во время антициклона поможет достаточное потребление жидкости. Гипертоникам рекомендуется употреблять много чистой воды, отвары полезных лекарственных растений, не перетруждаться и больше отдыхать. Потому как атмосферное давление влияет на артериальное, с целью контроля его необходимо измерять несколько раз в день.

Чудотворное действие на человеческий организм оказывает здоровый сон, который длится не менее 8 часов. Помогает бороться с повышенным давлением и натуральный кофе.

Гипертоники могут себе позволить с утра выпить чашечку ароматного, бодрящего напитка.

Во время высокого атмосферного давления в сочетании с сильной жарой, нередко возникают такие осложнения, как кровоизлияние головного мозга и различные сердечные патологии. Высокая температура воздуха и низкая влажность способствуют уменьшению содержания кислорода в воздухе. Такие условия приводят к загустению крови и провоцируют тромбозы, инфаркты и инсульты.

Метеозависимость, несомненно, приводит к возникновению дискомфорта и ухудшению самочувствия больных, страдающих гипертонией. Их состояние здоровья в буквальном смысле некоторое время в году зависит от атмосферного давления. Таким пациентам необходимо заблаговременно просматривать прогнозы синоптиков, что позволит подготовиться к перепадам и следовать советам лечащего врача.

Для подготовки материала использовались следующие источники информации.

Источник

Adblock
detector