Aký je atmosférický tlak v horách? Dýchanie v horách a pod vodou
Pri výstupe na hory atmosférický tlak
V sekcii Domáce úlohy je najlepšou odpoveďou na otázku, čo sa deje s tlakom a vzduchom, autorka Lisa Zakharova Keďže vzduch má hmotnosť a váhu, pri kontakte s ním vyvíja tlak na povrch.
Je vypočítané, že stĺpec vzduchu s výškou od hladiny mora po hornú hranicu atmosféry tlačí na plochu 1 cm rovnakou silou ako hmotnosť 1 kg 33 g Človek a všetky ostatné živé organizmy to nepociťujú tlak, pretože je vyvážený ich vnútorným tlakom vzduchu. Pri výstupe do hôr sa už v nadmorskej výške 3000 m človek začína cítiť zle: objavuje sa dýchavičnosť a závraty. V nadmorskej výške viac ako 4000 m môže dôjsť k krvácaniu z nosa, prasknutiu ciev a niekedy aj k strate vedomia. To všetko sa deje preto, že atmosférický tlak klesá s nadmorskou výškou, vzduch sa stáva redším, množstvo kyslíka v ňom klesá, ale vnútorný tlak človeka sa nemení. V lietadlách letiacich vo veľkých výškach sú preto kabíny hermeticky uzavreté a umelo sa v nich udržiava rovnaký tlak vzduchu ako na povrchu Zeme. Tlak sa meria pomocou špeciálneho zariadenia - barometra - v mm ortuťového stĺpca.
Atmosférický tlak
Atmosférický tlak je tlak atmosféry na všetky objekty v nej a na zemský povrch. Atmosférický tlak vzniká gravitačnou príťažlivosťou vzduchu smerom k Zemi. Atmosférický tlak sa meria barometrom. Normálny atmosférický tlak je tlak na hladine mora pri teplote 15 °C. Je to rovných 760 mm Hg. čl. (International Standard Atmosphere - ISA, Pa).
Už v dávnych dobách si ľudia všimli, že vzduch vyvíja tlak na pozemné objekty, najmä počas búrok a hurikánov. Využil tento tlak a prinútil vietor pohybovať plachetnicami a otáčať krídla veterných mlynov. Dlho sa však nepodarilo dokázať, že vzduch má váhu. Až v 17. storočí sa uskutočnil experiment, ktorý dokázal váhu vzduchu. Dôvodom bola náhodná okolnosť.
V Taliansku sa v roku 1640 toskánsky vojvoda rozhodol postaviť fontánu na terase svojho paláca. Voda pre túto fontánu musela byť čerpaná z neďalekého jazera, ale voda netiekla vyššie ako 32 stôp (10,3 m). Vojvoda sa obrátil na Galilea, vtedy už veľmi starého muža, aby mu to vysvetlil. Veľký vedec bol zmätený a okamžite nenašiel, ako tento jav vysvetliť. A len Galileov študent Torricelli po dlhých experimentoch dokázal, že vzduch má váhu a tlak atmosféry je vyvážený stĺpcom vody 32 stôp alebo 10,3 m.
Hľadanie príčin a pokusy s ťažšou látkou - ortuťou, ktoré podnikol Evangelista Torricelli, viedli k tomu, že v roku 1643 dokázal, že vzduch má váhu. Spolu s V. Vivianim vykonal Torricelli prvý experiment merania atmosférického tlaku, vynašiel Torricelliho trubicu (prvý ortuťový barometer), sklenenú trubicu, v ktorej nie je vzduch. V takejto trubici stúpa ortuť do výšky asi 760 mm.
Keďže vzduch má hmotnosť a hmotnosť, vyvíja tlak na povrch, ktorý je s ním v kontakte. Je vypočítané, že stĺpec vzduchu s výškou od hladiny mora po hornú hranicu atmosféry tlačí na plochu 1 cm rovnakou silou ako hmotnosť 1 kg 33 g Človek a všetky ostatné živé organizmy to nepociťujú tlak, pretože je vyvážený ich vnútorným tlakom vzduchu. Pri výstupe do hôr sa už v nadmorskej výške 3000 m človek začína cítiť zle: objavuje sa dýchavičnosť a závraty. Vo výške viac ako 4000 m môže dôjsť k krvácaniu z nosa, prasknutiu ciev a človek niekedy až stratí vedomie. To všetko sa deje preto, že atmosférický tlak klesá s nadmorskou výškou, vzduch sa stáva redším, množstvo kyslíka v ňom klesá, ale vnútorný tlak človeka sa nemení. V lietadlách letiacich vo veľkých výškach sú preto kabíny hermeticky uzavreté a umelo sa v nich udržiava rovnaký tlak vzduchu ako na povrchu Zeme.
Zistilo sa, že na hladine mora pri rovnobežke 45° s teplotou vzduchu 0°C je atmosférický tlak blízky tlaku, ktorý vytvára stĺpec ortuti vysoký 760 mm. Tlak vzduchu za takýchto podmienok sa nazýva normálny atmosférický tlak. Ak je indikátor tlaku väčší, potom sa považuje za zvýšený, ak je menší, považuje sa za znížený. Pri výstupe na hory na každých 10,5 m tlak klesá približne o 1 mmHg. Keď viete, ako sa mení tlak, môžete použiť barometer na výpočet nadmorskej výšky miesta.
Atmosférický tlak
Pretože vzduch má hmotnosť a hmotnosť, vyvíja tlak na povrch, ktorý je s ním v kontakte. Je vypočítané, že stĺpec vzduchu s výškou od hladiny mora po hornú hranicu atmosféry tlačí na plochu 1 cm rovnakou silou ako hmotnosť 1 kg 33 g Človek a všetky ostatné živé organizmy to nepociťujú tlak, pretože je vyvážený ich vnútorným tlakom vzduchu. Pri výstupe do hôr sa už v nadmorskej výške 3000 m človek začína cítiť zle: objavuje sa dýchavičnosť a závraty. Vo výške viac ako 4000 m môže dôjsť k krvácaniu z nosa, prasknutiu ciev a človek niekedy až stratí vedomie. To všetko sa deje preto, že atmosférický tlak klesá s nadmorskou výškou, vzduch sa stáva redším, množstvo kyslíka v ňom klesá, ale vnútorný tlak človeka sa nemení. V lietadlách letiacich vo veľkých výškach sú preto kabíny hermeticky uzavreté a umelo sa v nich udržiava rovnaký tlak vzduchu ako na povrchu Zeme. Tlak sa meria pomocou špeciálneho zariadenia - barometra - v mm ortuťového stĺpca.
Zistilo sa, že na hladine mora pri rovnobežke 45° s teplotou vzduchu 0°C je atmosférický tlak blízky tlaku, ktorý vytvára stĺpec ortuti vysoký 760 mm. Tlak vzduchu za takýchto podmienok sa nazýva normálny atmosférický tlak. Ak je indikátor tlaku väčší, potom sa považuje za zvýšený, ak je menší, považuje sa za znížený. Pri výstupe na hory na každých 10,5 m tlak klesá približne o 1 mmHg. Keď viete, ako sa mení tlak, môžete použiť barometer na výpočet nadmorskej výšky miesta.
Tlak sa mení nielen s nadmorskou výškou. Závisí to od teploty vzduchu a vplyvu vzdušných hmôt. Cyklóny znižujú atmosférický tlak a anticyklóny ho zvyšujú.
Sciencelandia
Články o vede a matematike
Ako sa mení atmosférický tlak s nadmorskou výškou?
Atmosférický tlak klesá s nadmorskou výškou. Dôvodom sú dva dôvody. Po prvé, čím vyššie sme, tým nižšia je výška vzduchového stĺpca nad nami, a teda tým menšia váha na nás tlačí. Po druhé, s výškou hustota vzduchu klesá, stáva sa redším, to znamená, že je v ňom menej molekúl plynu, a preto má menšiu hmotnosť a hmotnosť.
Prečo hustota vzduchu klesá s výškou? Zem priťahuje telesá vo svojom gravitačnom poli. To isté platí pre molekuly vzduchu. Všetky by spadli na povrch Zeme, ale ich chaotický rýchly pohyb, nedostatok vzájomnej interakcie a vzdialenosť od seba spôsobujú, že sa rozptýlia a zaberú všetok možný priestor. Fenomén gravitácie smerom k Zemi však stále spôsobuje, že v spodných vrstvách atmosféry zostáva viac molekúl vzduchu.
Pokles hustoty vzduchu s výškou je však významný, ak vezmeme do úvahy celú atmosféru, ktorá má výšku asi kilometer. V skutočnosti spodná vrstva atmosféry – troposféra – obsahuje 80 % hmotnosti vzduchu a je len 8-18 km vysoká (výška sa mení v závislosti od zemepisnej šírky a ročného obdobia). Tu môžeme zanedbať zmenu hustoty vzduchu s výškou, pretože ju považujeme za konštantnú.
V tomto prípade je zmena atmosférického tlaku ovplyvnená iba zmenou nadmorskej výšky. Potom môžete jednoducho presne vypočítať, ako sa mení atmosférický tlak s nadmorskou výškou.
Hustota vzduchu na hladine mora je 1,29 kg/m3. Predpokladajme, že o niekoľko kilometrov vyššie zostane takmer nezmenená. Tlak možno vypočítať pomocou vzorca p = ρgh. Tu treba chápať, že h je výška vzduchového stĺpca nad miestom, kde sa meria tlak. Najväčšia hodnota h bude na povrchu Zeme. S výškou sa bude znižovať.
Experimenty ukazujú, že normálny atmosférický tlak na hladine mora je približne 101,3 kPa alebo Pa. Zistime približnú výšku stĺpca vzduchu nad hladinou mora. Je jasné, že to nebude skutočná výška, pretože vzduch na vrchu je riedky, ale skôr výška vzduchu „stlačená“ na rovnakú hustotu ako má zemský povrch. Ale blízko povrchu Zeme nás to netrápi.
h = p / (ρg) = Pa / (1,29 kg/m3 * 9,8 N/kg) ≈ 8013 m
Teraz vypočítajme atmosférický tlak pri stúpaní o 1 km (1000 m). Tu bude výška vzduchového stĺpca 7013 m
p = (1,29 * 9,8 * 7013) Pa ≈Pa ≈ 89 kPa
To znamená, že v blízkosti povrchu Zeme sa na každý kilometer smerom nahor tlak zníži približne o 12 kPa (101 kPa - 89 kPa).
2 komentáre
Atmosferický tlak.
Odišiel Yuri St, 05/04/:24
Všetky by spadli na povrch Zeme, ale ich chaotický rýchly pohyb, nedostatok vzájomnej interakcie a vzdialenosť od seba spôsobujú, že sa rozptýlia a zaberú všetok možný priestor.
Ahoj. Malo by to byť pridané do vašej prezentácie - Ale neváhajú zabiť osobu, ktorá vytvára tlak.
Atmosféra
Odišiel Aaexander Št, 27.04.:04
Je potrebné objasniť akceptovanú výšku atmosféry 100 km -110 km alebo 0000 metrov. S pozdravom
Atmosférický tlak
Vzduch obklopujúci našu Zem má značnú hmotnosť, a preto vyvíja tlak na zemský povrch. Normálny atmosférický tlak je tlak ortuťového stĺpca vysokého 760 mm s prierezom 1 cm2 pri teplote 0 ° C na hladine mora v zemepisnej šírke 45 °. Atmosférický tlak sa predtým meral v milimetroch ortuti (mmHg) v súlade so stupnicou prvého ortuťového barometra, ktorý bol vynájdený na úsvite histórie meteorológie v 17. storočí. Potom sa začal merať atmosférický tlak v milibaroch (mb), 760 mmHg. čl. = 1013,25 MB.
Atmosférický tlak sa neustále mení vertikálne a horizontálne. Keď sa nadmorská výška miesta zvyšuje, tlak klesá, pretože stĺpec vzduchu a jeho hustota klesá.
Hlavným prístrojom na meranie atmosférického tlaku je ortuťový barometer. V ňom je atmosférický tlak vyvážený tlakom ortuťového stĺpca. Zmeny výšky ortuťového stĺpca možno použiť na posúdenie zmien atmosférického tlaku (Toricelliho experiment). Iné prístroje (aneroidný barograf) sú založené na zisťovaní deformácie pružnej kovovej skrinky, z ktorej bol pri zvyšovaní tlaku odčerpaný vzduch, spodok skrinky sa stláča a pri znižovaní tlaku sa ohýba. Tieto zmeny sa prenášajú do ukazovateľa, ktorý sa pohybuje po kruhovej stupnici rozdelenej na milimetre alebo milibary. Barometre s vlastným záznamom sa používajú na zaznamenávanie zmien tlaku za určité časové obdobie. Keďže vzduch v uzavretej (beztlakovej) miestnosti vyrovnáva svoj tlak s vonkajším vzduchom cez póry a trhliny, je rozdiel medzi atmosférickým tlakom vo vnútri a mimo miestnosti nevýznamný, barometre na meteostanici sú umiestnené v interiéri.
Atmosférický tlak sa neustále mení. V konštantnej nadmorskej výške, keď teplota stúpa, tlak klesá, a keď klesá, zvyšuje sa. Pri výstupe na hory však tlak klesá, pretože hmotnosť vzduchu vyvíjajúceho tlak na povrch je výrazne znížená.
Zmeny tlaku na hladine mora sú zobrazené na mapách pomocou izobar – čiar na mape spájajúcej body s rovnakým atmosférickým tlakom.
Tip 1: Ako sa mení teplota a atmosférický tlak v horách
- Učebnica fyziky pre 7. ročník, učebnica molekulovej fyziky, barometer.
Atmosférický tlak sa môže počas dňa meniť. Jeho výkon závisí aj od sezóny. Takéto tlakové rázy sa však spravidla vyskytujú v rozmedzí nie viac ako dvadsať až tridsať milimetrov ortuti.
Takéto výkyvy nie sú pre telo zdravého človeka viditeľné. Ale u ľudí trpiacich hypertenziou, reumatizmom a inými chorobami môžu tieto zmeny spôsobiť poruchy vo fungovaní tela a zhoršenie celkovej pohody.
Človek môže cítiť nízky atmosférický tlak, keď je na hore a vzlieta v lietadle. Hlavným fyziologickým faktorom nadmorskej výšky je znížený atmosférický tlak a v dôsledku toho znížený parciálny tlak kyslíka.
Telo na nízky atmosférický tlak reaguje predovšetkým zvýšeným dýchaním. Kyslík vo výške sa vypúšťa. To spôsobuje excitáciu chemoreceptorov krčných tepien a prenáša sa do medulla oblongata do centra, ktoré je zodpovedné za zrýchlenie dýchania. Vďaka tomuto procesu sa pľúcna ventilácia človeka, ktorý zažíva nízky atmosférický tlak, zvyšuje v požadovaných medziach a telo dostáva dostatočné množstvo kyslíka.
Za dôležitý fyziologický mechanizmus, ktorý je spúšťaný nízkym atmosférickým tlakom, sa považuje zvýšenie aktivity orgánov zodpovedných za krvotvorbu. Tento mechanizmus sa prejavuje zvýšením množstva hemoglobínu a červených krviniek v krvi. V tomto režime je telo schopné transportovať viac kyslíka.
Ako nadmorská výška ovplyvňuje úroveň tlaku?
Na začiatok si spomeňme na stredoškolský kurz fyziky, ktorý vysvetľuje, prečo a ako sa mení atmosférický tlak v závislosti od nadmorskej výšky. Čím vyššie je oblasť nad hladinou mora, tým je tam nižší tlak. Vysvetlenie je veľmi jednoduché: atmosférický tlak označuje silu, ktorou stĺpec vzduchu tlačí na všetko, čo je na povrchu Zeme. Prirodzene, čím vyššie stúpate, tým nižšia bude výška stĺpca vzduchu, jeho hmotnosť a vyvíjaný tlak.
Navyše vo výške je vzduch riedky, obsahuje oveľa menší počet molekúl plynu, čo tiež bezprostredne ovplyvňuje hmotnosť. A nesmieme zabúdať, že so stúpajúcou nadmorskou výškou sa vzduch čistí od toxických nečistôt, výfukových plynov a iných „radostí“, v dôsledku čoho klesá jeho hustota a klesá atmosférický tlak.
Štúdie ukázali, že závislosť atmosférického tlaku od nadmorskej výšky sa líši nasledovne: zvýšenie o desať metrov spôsobuje zníženie parametra o jednu jednotku. Pokiaľ nadmorská výška oblasti nepresiahne päťsto metrov nad morom, zmeny v tlaku vzduchu v stĺpci prakticky necítiť, ale ak stúpate o päť kilometrov, hodnoty budú polovičné oproti optimálnym. . Sila tlaku vyvíjaného vzduchom závisí aj od teploty, ktorá pri stúpaní do vyššej nadmorskej výšky veľmi klesá.
Pre výšku krvného tlaku a celkový stav ľudského organizmu je veľmi dôležitá hodnota nielen atmosférického tlaku, ale aj parciálneho tlaku, ktorý závisí od koncentrácie kyslíka vo vzduchu. Úmerne s poklesom tlaku vzduchu klesá aj parciálny tlak kyslíka, čo vedie k nedostatočnému zásobovaniu buniek a tkanív tela týmto základným prvkom a k rozvoju hypoxie. Vysvetľuje to skutočnosť, že k difúzii kyslíka do krvi a jeho následnému transportu do vnútorných orgánov dochádza v dôsledku rozdielu v parciálnom tlaku krvi a pľúcnych alveolách a pri stúpaní do vysokej nadmorskej výšky rozdiel v tieto hodnoty sa výrazne znížia.
Ako nadmorská výška ovplyvňuje pohodu človeka?
Hlavným negatívnym faktorom ovplyvňujúcim ľudské telo v nadmorskej výške je nedostatok kyslíka. V dôsledku hypoxie sa vyvíjajú akútne poruchy srdca a krvných ciev, zvýšený krvný tlak, poruchy trávenia a množstvo ďalších patológií.
Hypertonici a ľudia náchylní na tlakové skoky by nemali liezť vysoko do hôr a je vhodné nepodnikať dlhé lety. Zabudnúť budú musieť aj na profesionálne horolezectvo a horskú turistiku.
Závažnosť zmien vyskytujúcich sa v tele umožnila rozlíšiť niekoľko výškových zón:
- Až jeden a pol až dva kilometre nad morom je relatívne bezpečná zóna, v ktorej nie sú pozorované žiadne zvláštne zmeny vo fungovaní tela a stave životne dôležitých systémov. Zhoršenie blahobytu, znížená aktivita a vytrvalosť sa pozorujú veľmi zriedkavo.
- Od dvoch do štyroch kilometrov – telo sa snaží vyrovnať s nedostatkom kyslíka samo, vďaka zvýšenému dýchaniu a hlbokým nádychom. Ťažká fyzická práca, ktorá si vyžaduje spotrebu veľkého množstva kyslíka, je náročná na výkon, no ľahké cvičenie je dobre znášané aj niekoľko hodín.
- Od štyroch do piatich a pol kilometra - zdravotný stav sa výrazne zhoršuje, vykonávanie fyzickej práce je ťažké. Psycho-emocionálne poruchy sa objavujú vo forme povznesenej nálady, eufórie a nevhodných činov. Pri dlhodobom pobyte v takejto výške sa dostavujú bolesti hlavy, pocit ťažoby v hlave, problémy s koncentráciou, letargia.
- Od päť a pol do osem kilometrov - nie je možné vykonávať fyzickú prácu, stav sa prudko zhoršuje, percento straty vedomia je vysoké.
- Nad osem kilometrov – v tejto výške je človek schopný udržať vedomie maximálne niekoľko minút, po ktorých nasleduje hlboké mdloby a smrť.
Aby v tele prebiehali metabolické procesy, je potrebný kyslík, ktorého nedostatok vo výške vedie k rozvoju výškovej choroby. Hlavné príznaky poruchy sú:
- Bolesť hlavy.
- Zvýšené dýchanie, dýchavičnosť, nedostatok vzduchu.
- Krvácanie z nosa.
- Nevoľnosť, záchvaty zvracania.
- Bolesť kĺbov a svalov.
- Poruchy spánku.
- Psycho-emocionálne poruchy.
Vo vysokých nadmorských výškach začína telo pociťovať nedostatok kyslíka, v dôsledku čoho je narušená činnosť srdca a ciev, zvyšuje sa arteriálny a intrakraniálny tlak, zlyhávajú životne dôležité vnútorné orgány. Ak chcete úspešne prekonať hypoxiu, musíte do stravy zaradiť orechy, banány, čokoládu, cereálie a ovocné šťavy.
Vplyv nadmorskej výšky na hladiny krvného tlaku
Pri stúpaní do vysokej nadmorskej výšky spôsobuje pokles atmosférického tlaku a riedky vzduch zvýšenie srdcovej frekvencie a zvýšenie krvného tlaku. S ďalším zvyšovaním nadmorskej výšky však hladina krvného tlaku začína klesať. Pokles obsahu kyslíka vo vzduchu na kritické hodnoty spôsobuje útlm srdcovej činnosti a citeľný pokles tlaku v tepnách, zatiaľ čo v žilových cievach sa hladiny zvyšujú. V dôsledku toho sa u človeka vyvinie arytmia a cyanóza.
Nie je to tak dávno, čo sa skupina talianskych vedcov po prvý raz rozhodla podrobne študovať, ako nadmorská výška ovplyvňuje hladinu krvného tlaku. Na vykonanie výskumu bola zorganizovaná expedícia na Everest, počas ktorej sa každých dvadsať minút určovala úroveň tlaku účastníkov. Počas túry sa potvrdilo zvýšenie krvného tlaku počas výstupu: výsledky ukázali, že systolická hodnota sa zvýšila o pätnásť a diastolická hodnota o desať jednotiek. Zistilo sa, že maximálne hodnoty krvného tlaku boli stanovené v noci. Študoval sa aj účinok antihypertenzív v rôznych nadmorských výškach. Ukázalo sa, že skúmaná droga účinne pomáhala v nadmorskej výške do tri a pol kilometra a pri stúpaní nad päť a pol sa stala absolútne zbytočnou.
Dýchanie v horách a pod vodou
Čím vyššie človek stúpa do hôr alebo čím vyššie ho lietadlo vynesie, tým je vzduch redší. Vo výške 5,5 km nad morom klesá atmosférický tlak takmer o polovicu; v rovnakej miere klesá aj obsah kyslíka. Už v nadmorskej výške 4 km môže netrénovaný človek dostať takzvanú horskú chorobu. Tréningom však môžete telo zvyknúť na pobyt vo vyšších nadmorských výškach. Ani pri dobývaní Everestu hrdinskí horolezci nepoužívali kyslíkové prístroje. Ako sa telo prispôsobuje vzduchu chudobnému na kyslík?
Hlavnú úlohu tu zohráva zvýšenie počtu červených krviniek, a teda zvýšenie množstva hemoglobínu v krvi. U obyvateľov horských oblastí dosahuje počet červených krviniek 6 alebo viac miliónov na 1 mm 3 (namiesto 4 miliónov za normálnych podmienok). Je jasné, že v tomto prípade dostáva krv možnosť zachytiť viac kyslíka zo vzduchu.
Mimochodom, niekedy ľudia, ktorí navštívili Kislovodsk, pripisujú zvýšenie množstva hemoglobínu v krvi skutočnosti, že si dobre oddýchli a zotavili sa. Ide samozrejme nielen o to, ale aj jednoducho o vplyv horskej oblasti.
Potápači a tí, ktorí pracujú v kesónoch - špeciálnych komorách používaných pri stavbe mostov a iných hydraulických stavieb, sú naopak nútení pracovať pri zvýšenom tlaku vzduchu. V hĺbke 50 m pod vodou zažije potápač tlak takmer 5-krát vyšší ako je atmosférický tlak, a predsa sa niekedy musí ponoriť 100 m a viac pod vodu.
Tlak vzduchu má veľmi jedinečný účinok. Človek pracuje za týchto podmienok celé hodiny bez toho, aby mal problémy s vysokým krvným tlakom. Avšak s rýchlym vzostupom na vrchol sa objaví akútna bolesť v kĺboch, svrbenie kože a zvracanie; V závažných prípadoch došlo k úmrtiam. Prečo sa to deje?
V bežnom živote nie vždy premýšľame o tom, akou silou na nás tlačí atmosférický vzduch. Medzitým je jeho tlak veľmi vysoký a dosahuje asi 1 kg na štvorcový centimeter povrchu tela. Ten pre osobu s priemernou výškou a hmotnosťou je 1,7 m2. V dôsledku toho na nás atmosféra tlačí silou 17 ton! Tento enormný kompresný efekt nepociťujeme, pretože je vyvážený tlakom telesných tekutín a plynov v nich rozpustených. Kolísanie atmosférického tlaku spôsobuje v organizme množstvo zmien, ktoré pociťujú najmä pacienti s hypertenziou a ochoreniami kĺbov. Skutočne, keď sa atmosférický tlak zmení o 25 mm Hg. čl. sila atmosférického tlaku na teleso sa zmení o viac ako pol tony! Telo musí vyrovnať tento posun tlaku.
Ako však už bolo spomenuté, byť pod tlakom aj pri 10 atmosférách potápač znáša pomerne dobre. Prečo môže byť rýchly výstup smrteľný? Faktom je, že v krvi, ako v každej inej kvapaline, so zvýšeným tlakom plynov (vzduchu) v kontakte s ňou sa tieto plyny rozpúšťajú výraznejšie. Dusík, ktorý tvorí 4/5 vzduchu, je telu úplne ľahostajný (keď je vo forme voľného plynu), vo veľkom množstve sa rozpúšťa v krvi potápača. Ak tlak vzduchu rýchlo klesá, plyn začne vychádzať z roztoku a krv sa „varí“, pričom sa uvoľňujú bublinky dusíka. Tieto bublinky sa tvoria v cievach a môžu upchať životne dôležité tepny – v srdci, mozgu atď.
Bez ohľadu na to, aké odlišné sú účinky vysoko nad morom a hlboko pod vodou, existuje jeden odkaz, ktorý ich spája. Ak človek vystúpi v lietadle veľmi rýchlo do riedkych vrstiev atmosféry, tak nad 19 km nad morom je potrebné úplné utesnenie. V tejto nadmorskej výške sa tlak zníži natoľko, že voda (a teda aj krv) už nevrie pri 100 °C, ale pri telesnej teplote. Môžu sa vyskytnúť javy dekompresnej choroby podobného pôvodu ako dekompresná choroba.
Keď vás pred búrkou začne bolieť hlava a každá bunka vášho tela pocíti príchod dažďa, začnete si myslieť, že toto je staroba. V skutočnosti takto reagujú milióny ľudí na celom svete na meniace sa počasie.
Tento proces sa nazýva závislosť od počasia. Prvým faktorom, ktorý priamo ovplyvňuje pohodu, je úzky vzťah medzi atmosférickým a krvným tlakom.
Čo je to atmosférický tlak
Atmosférický tlak je fyzikálna veličina. Vyznačuje sa pôsobením sily vzdušných hmôt na jednotku povrchu. Jeho veľkosť je premenlivá, závisí od nadmorskej výšky oblasti, zemepisnej šírky a súvisí s počasím. Normálny atmosférický tlak je 760 mmHg. Práve pri tejto hodnote človek prežíva najpohodlnejší zdravotný stav.
Od čoho závisí zmena atmosférického tlaku?
Odchýlka ručičky barometra o 10 mm v jednom alebo druhom smere je pre človeka citlivá. A poklesy tlaku sa vyskytujú z niekoľkých dôvodov.
Sezónnosť
V lete, keď sa vzduch oteplí, tlak na pevnine klesá na minimálne hodnoty. V zime vplyvom ťažkého a studeného vzduchu dosahuje ručička barometra svoju maximálnu hodnotu.
Denná doba
Ráno a večer tlak zvyčajne mierne stúpa a popoludní a o polnoci sa znižuje.
Zónovanie
Atmosférický tlak má tiež výrazný zonálny charakter. Zemeguľa je rozdelená na oblasti s prevahou vysokého a nízkeho tlaku. Stáva sa to preto, že povrch Zeme sa nerovnomerne zahrieva.
Na rovníku, kde je pevnina veľmi horúca, stúpa teplý vzduch a vznikajú oblasti nízkeho tlaku. Bližšie k pólom klesá k zemi studený ťažký vzduch a tlačí sa na povrch. V súlade s tým sa tu vytvára vysokotlaková zóna.
Stúpa alebo klesá tlak v horách?
Spomeňme si na kurz geografie pre strednú školu. Ako naberáte nadmorskú výšku, vzduch je redší a tlak klesá. Každých dvanásť metrov stúpania znižuje hodnotu barometra o 1 mmHg. Ale vo vysokých nadmorských výškach sú vzory odlišné.
Pozrite si tabuľku, ako sa mení teplota a tlak vzduchu s nadmorskou výškou.
Nadmorská výška, m | Teplota vzduchu, °C | Atmosférický tlak, mmHg. |
---|---|---|
0 | 15 | 760 |
500 | 11.8 | 716 |
1000 | 8.5 | 674 |
2000 | 2 | 596 |
3000 | -4.5 | 525 |
4000 | -11 | 462 |
5000 | -17.5 | 405 |
Ako súvisí atmosférický a krvný tlak?
To znamená, že ak vystúpite na horu Belukha (4 506 m), od úpätia po jej vrchol teplota klesne o 30 °C a tlak klesne o 330 mm Hg. To je dôvod, prečo sa v horách vyskytuje vysokohorská hypoxia, hladovanie kyslíkom alebo banícke choroby!
Človek je navrhnutý tak, že si časom zvykne na nové podmienky. Ustálilo sa stabilné počasie - všetky telesné systémy fungujú bez porúch, závislosť krvného tlaku od atmosférického tlaku je minimálna, stav je normalizovaný. A v obdobiach zmien cyklónov a anticyklón sa telo nedokáže rýchlo prepnúť na nový režim prevádzky, zdravie sa zhoršuje, krvný tlak sa môže zmeniť a krvný tlak môže vyskočiť.
Arteriálny alebo krvný tlak je tlak krvi na steny ciev - žily, tepny, kapiláry. Je zodpovedný za nepretržitý pohyb krvi všetkými cievami tela a priamo závisí od atmosférického.
V prvom rade ľudia s chronickými srdcovými a srdcovo-cievnymi ochoreniami trpia konskými dostihmi (azda najčastejším ochorením je hypertenzia).
Ohrozené sú aj:
- Pacienti s neurologickými poruchami a nervovým vyčerpaním;
- Alergici a ľudia s autoimunitnými ochoreniami;
- Pacienti s duševnými poruchami, obsedantnými strachmi a úzkosťou;
- Ľudia trpiaci léziami kĺbového aparátu.
Ako cyklón ovplyvňuje ľudské telo?
Cyklón je oblasť s nízkym atmosférickým tlakom. Teplomer klesne na 738-742 mm. Hg čl. Množstvo kyslíka vo vzduchu klesá.
Okrem toho sa nízky atmosférický tlak vyznačuje nasledujúcimi príznakmi:
- Zvýšená vlhkosť a teplota vzduchu,
- oblačnosť,
- Zrážky vo forme dažďa alebo snehu.
Takýmito zmenami počasia trpia ľudia s chorobami dýchacieho systému, kardiovaskulárneho systému a hypotenziou. Pod vplyvom cyklónu pociťujú slabosť, nedostatok kyslíka, ťažkosti s dýchaním, dýchavičnosť.
Niektorí ľudia citliví na počasie pociťujú zvýšený intrakraniálny tlak, bolesti hlavy a gastrointestinálne poruchy.
Aké vlastnosti by mali brať do úvahy pacienti s hypotenziou?
Ako cyklón ovplyvňuje ľudí s nízkym krvným tlakom? Keď sa atmosférický tlak zníži, zníži sa aj krvný tlak, krv je menej nasýtená kyslíkom, čo má za následok bolesti hlavy, slabosť, pocit nedostatku vzduchu a túžbu spať. Hladovanie kyslíkom môže viesť k hypotenznej kríze a kóme.
Video: Atmosférický tlak a ľudská pohoda
Povieme vám, čo robiť pri nízkom atmosférickom tlaku. Hypotonickí pacienti musia počas cyklónu monitorovať krvný tlak. Predpokladá sa, že tlak od 130/90 mm Hg, zvýšený u hypotenzných pacientov, môže byť sprevádzaný príznakmi hypertenznej krízy.
Preto musíte piť viac tekutín a dopriať si dostatok spánku. Ráno si môžete vypiť šálku silnej kávy alebo 50 g koňaku. Aby ste predišli závislosti od počasia, musíte telo otužovať, užívať vitamínové komplexy, ktoré posilňujú nervový systém, tinktúru ženšenu alebo eleuterokoka.
Ako anticyklóna ovplyvňuje telo?
Keď sa blíži anticyklóna, ručičky barometra sa plazia až na úroveň 770-780 mm Hg. Počasie sa mení: je jasné, slnečno a fúka slabý vánok. V ovzduší narastá množstvo priemyselných znečisťujúcich látok škodlivých pre zdravie.
Vysoký krvný tlak nie je nebezpečný pre hypotenzných pacientov.
Ak sa však zvýši, alergici, astmatici a hypertonici majú negatívne prejavy:
- Bolesti hlavy a srdca,
- Znížený výkon,
- Zvýšená srdcová frekvencia,
- Sčervenanie tváre a pokožky,
- Mihotanie múch pred očami,
- Zvýšený krvný tlak.
Tiež počet leukocytov v krvi klesá, čo znamená, že človek sa stáva zraniteľným voči chorobám. S krvným tlakom 220/120 mm Hg. vysoké riziko vzniku hypertenznej krízy, trombózy, embólie, kómy .
Na zmiernenie stavu lekári odporúčajú pacientom s krvným tlakom nad normálom vykonávať gymnastické cvičenia, usporiadať kontrastné vodné procedúry a jesť zeleninu a ovocie obsahujúce draslík. Sú to: broskyne, marhule, jablká, ružičkový kel a karfiol, špenát.
Mali by ste sa tiež vyhnúť namáhavej fyzickej aktivite a snažiť sa viac odpočívať.. Keď teplota vzduchu stúpne, pite viac tekutín: čistú pitnú vodu, čaj, džúsy, ovocné nápoje.
Video: Ako vysoký a nízky atmosférický tlak ovplyvňuje pacientov s hypertenziou
Je možné znížiť citlivosť na počasie?
Je možné znížiť závislosť od počasia, ak budete dodržiavať jednoduché, ale účinné odporúčania lekárov.
- Rada je banálna, dodržiavať denný režim. Choďte spať skoro, spite aspoň 9 hodín. To platí najmä v dňoch, keď sa mení počasie.
- Pred spaním vypite pohár mätového alebo harmančekového čaju. Je to upokojujúce.
- Urobte si ľahkú rozcvičku ráno sa naťahujte, masírujte si chodidlá.
- Po gymnastike vziať kontrastnú sprchu.
- Buď pozitívny. Pamätajte, že zvýšenie alebo zníženie atmosférického tlaku človek nemôže ovplyvniť, ale je v našich silách pomôcť telu vyrovnať sa s jeho výkyvmi.
Zhrnutie: závislosť od počasia je typická pre pacientov s patológiou srdca a krvných ciev, ako aj pre starších ľudí trpiacich množstvom chorôb. Rizikovou skupinou sú alergici, astmatici a hypertenzia. Pre meteosenzitívnych ľudí sú najnebezpečnejšie náhle zmeny atmosférického tlaku. Otužovanie tela a zdravý životný štýl vás ušetrí od nepríjemných pocitov.
Čím vyššie človek stúpa do hôr alebo čím vyššie ho lietadlo vynesie, tým je vzduch redší. Vo výške 5,5 km nad morom klesá atmosférický tlak takmer o polovicu; v rovnakej miere klesá aj obsah kyslíka. Už v nadmorskej výške 4 km môže netrénovaný človek dostať takzvanú horskú chorobu. Tréningom však môžete telo zvyknúť na pobyt vo vyšších nadmorských výškach. Ani pri dobývaní Everestu hrdinskí horolezci nepoužívali kyslíkové prístroje. Ako sa telo prispôsobuje vzduchu chudobnému na kyslík?
Hlavnú úlohu tu zohráva zvýšenie počtu, a teda zvýšenie množstva hemoglobínu v krvi. U obyvateľov horských oblastí dosahuje počet červených krviniek 6 alebo viac miliónov na 1 mm 3 (namiesto 4 miliónov za normálnych podmienok). Je jasné, že v tomto prípade dostáva krv možnosť zachytiť viac kyslíka zo vzduchu.
Mimochodom, niekedy ľudia, ktorí navštívili Kislovodsk, pripisujú zvýšenie množstva hemoglobínu v krvi skutočnosti, že si dobre oddýchli a zotavili sa. Ide samozrejme nielen o to, ale aj jednoducho o vplyv horskej oblasti.
Potápači a tí, ktorí pracujú v kesónoch - špeciálnych komorách používaných pri stavbe mostov a iných hydraulických stavieb, sú naopak nútení pracovať pri zvýšenom tlaku vzduchu. V hĺbke 50 m pod vodou zažije potápač tlak takmer 5-krát vyšší ako je atmosférický tlak, a predsa sa niekedy musí ponoriť 100 m a viac pod vodu.
Tlak vzduchu má veľmi jedinečný účinok. Človek pracuje za týchto podmienok celé hodiny bez toho, aby mal problémy s vysokým krvným tlakom. Avšak s rýchlym vzostupom na vrchol sa objaví akútna bolesť v kĺboch, svrbenie kože; V závažných prípadoch došlo k úmrtiam. Prečo sa to deje?
V bežnom živote nie vždy premýšľame o tom, akou silou na nás tlačí atmosférický vzduch. Medzitým je jeho tlak veľmi vysoký a dosahuje asi 1 kg na štvorcový centimeter povrchu tela. Ten pre osobu s priemernou výškou a hmotnosťou je 1,7 m2. V dôsledku toho na nás atmosféra tlačí silou 17 ton! Tento enormný kompresný efekt nepociťujeme, pretože je vyvážený tlakom telesných tekutín a plynov v nich rozpustených. Kolísanie atmosférického tlaku spôsobuje v organizme množstvo zmien, ktoré pociťujú najmä pacienti s hypertenziou a ochoreniami kĺbov. Skutočne, keď sa atmosférický tlak zmení o 25 mm Hg. čl. sila atmosférického tlaku na teleso sa zmení o viac ako pol tony! Telo musí vyrovnať tento posun tlaku.
Ako však už bolo spomenuté, byť pod tlakom aj pri 10 atmosférách potápač znáša pomerne dobre. Prečo môže byť rýchly výstup smrteľný? Faktom je, že v krvi, ako v každej inej kvapaline, so zvýšeným tlakom plynov (vzduchu) v kontakte s ňou sa tieto plyny rozpúšťajú výraznejšie. Dusík, ktorý tvorí 4/5 vzduchu, je telu úplne ľahostajný (keď je vo forme voľného plynu), vo veľkom množstve sa rozpúšťa v krvi potápača. Ak tlak vzduchu rýchlo klesá, plyn začne vychádzať z roztoku a krv sa „varí“, pričom sa uvoľňujú bublinky dusíka. Tieto bubliny sa tvoria v cievach a môžu upchať životne dôležitú tepnu – v mozgu atď.
Bez ohľadu na to, aké odlišné sú účinky vysoko nad morom a hlboko pod vodou, existuje jeden odkaz, ktorý ich spája. Ak človek vystúpi v lietadle veľmi rýchlo do riedkych vrstiev atmosféry, tak nad 19 km nad morom je potrebné úplné utesnenie. V tejto nadmorskej výške sa tlak zníži natoľko, že voda (a teda aj krv) už nevrie pri 100 °C, ale pri . Môžu sa vyskytnúť javy dekompresnej choroby podobného pôvodu ako dekompresná choroba.
Mnoho ľudí dnes uprednostňuje relax v horách. Horská dovolenka znamená úžasné výhľady, čerstvý vzduch a aktívnu zábavu. Pri dovolenke na horách je však potrebné urobiť opatrenia, aby ste sa vyhli takzvanej horskej chorobe.
Turisti dnes často chodia na dovolenku do hôr bez akejkoľvek prípravy, v konečnom dôsledku riskujúc svoje zdravie. Prečo ľudia ochorejú v horách? Dôvodom je riedky horský vzduch, silný vietor, nízky atmosférický tlak - všetky tieto faktory vyvolávajú rozvoj výškovej choroby. Do hôr sa preto radšej vyberte plne vyzbrojení, aby ste sa vyhli zdravotným problémom.
Pre človeka zvyknutého na hory je prahová výška 2000-2500 m n.m., no nepripravený človek, idúci na dovolenku do hôr, môže pociťovať príznaky horskej choroby už vo výške 1300-1500 m sú to príznaky?
Ľudia, ktorí vyliezli do nezvyčajnej výšky, často zažívajú:
- letargia, apatia, znížená koncentrácia;
- ťažkosti s dýchaním, bolesť na hrudníku, kašeľ;
- závraty a bolesti hlavy, poruchy spánku;
- kardiopalmus;
- svalová slabosť, slabá koordinácia a zhoršenie orientácie;
- opuch nôh;
- nevoľnosť, dysfunkcia gastrointestinálneho traktu, strata chuti do jedla.
Ako sa rýchlo adaptovať, vyhnúť sa výškovej chorobe a užiť si dovolenku na horách? Kardiológovia odporúčajú nasledovné: aby ste sa vyhli vyššie uvedeným príznakom, užívajte 1-2 tablety Pananginu 2-krát denne, 0,5 tablety Diacarb a 0,5 tablety Dibazol (10 mg). Diacarb je mierne diuretikum, ktoré zníži intrakraniálny tlak, zatiaľ čo panangín uľahčí znášanie záťaže a dibazol rozšíri krvné cievy.
Americkí vedci tvrdia, že horská dovolenka bude lepšia, ak sa zásobíte... viagrou. V tomto prípade sa Viagra nepoužije na zamýšľaný účel, ale ako prostriedok napomáhajúci k dobrému prekrveniu pľúc a končatín. Hneď je potrebné poznamenať, že na horách môžu užívať Viagru iba ľudia, ktorých kardiovaskulárny systém je normálny. V tomto prípade je Viagra kontraindikovaná pre ľudí s ochorením srdca a ľudí s vysokým krvným tlakom.
Aké ďalšie prostriedky vám pomôžu zlepšiť vašu horskú dovolenku a vyhnúť sa výškovej chorobe?
- Vitamín C je výborný liek na hladovanie kyslíkom. Keď ste v horách, užite až 500 mg dvakrát denne.
- Vezmite vitamín E 200 mg a kyselinu lipoovú 300 mg dvakrát denne, tieto prostriedky pomáhajú normalizovať dýchanie a sú tiež antioxidantmi.
- Riboxin sa má užívať 1-2 tablety denne, normalizuje činnosť srdca a pečene.
- Užívajte pantotenát vápenatý (vitamín B3) 1 tabletu (100 mg) denne, zlepšuje metabolizmus.
Čo sa stane s človekom v horách
Každých 150 metrov stúpania klesne teplota vzduchu o 1°C. Preto sa neodporúča ísť na dovolenku do hôr bez hrubej bundy. Okrem toho ultrafialové žiarenie prudko stúpa v nadmorskej výške, takže sa zvyšuje riziko popálenia sietnice. Na túru si so sebou určite vezmite slnečné okuliare a klobúk.
V horách je vzduch riedky, čo vedie človeka k hladovaniu kyslíkom, zvýšenému vnútrolebečnému tlaku a často spôsobuje arytmiu.
Potraviny, ktoré podporujú produkciu serotonínu (banány, čokoláda), pomáhajú bojovať proti hladovaniu kyslíkom. V horách sa odporúča jesť müsli, cereálie, orechy. Treba povedať, že mäso sa na horskú turistiku veľmi nehodí, radšej ho nahraďte rybami. Preferovaným nápojom je slabý čaj s citrónovou a pomarančovou šťavou. Je lepšie vyhnúť sa silnému čaju a káve - takéto nápoje spôsobujú zhrubnutie krvi. V nadmorskej výške sa tiež neodporúča piť alkoholické nápoje - zvyšujú hladovanie kyslíkom.
Na záver je vhodné povedať, že horská dovolenka môže byť spojená so zdravotnými rizikami, ak máte ochorenia kardiovaskulárneho systému, neurologické ochorenia, ťažkú bronchiálnu astmu alebo poruchy prekrvenia mozgu.
Ak v texte nájdete chybu, označte časť textu s chybou a stlačte Ctrl+Enter, čím informujete administráciu stránky.
Atmosférický tlak sa dokonca spomína v predpovediach počasia, ale aký je jeho charakter? Čo určuje nízky a vysoký atmosférický tlak? Ako jeho zmena vplýva na ľudské zdravie?
Čo to je?
Ešte v roku 1638 ľudia len málo tušili, že takýto jav vôbec existuje, až kým sa vojvoda z Toskánska nerozhodol vyzdobiť Florenciu fontánami vo veľkých výškach. Jeho pokus zlyhal na plnej čiare, keďže voda nevystúpila nad desať metrov. Potom prišiel čas na prvé experimenty v tejto oblasti.
S rozvojom vedy sa ukázalo, že tlak je fyzikálna veličina, ktorá udáva množstvo sily kolmej na jednotku plochy povrchu. Atmosféra nie je výnimkou. Tlačí sa na našu planétu pomocou vzduchu, ktorý je prítomný všade.
Hmotnosť vzduchu okolo nás je miliónkrát menšia ako hmotnosť zeme, ale to stačí na to, aby všetky predmety a tvory zažili jej vplyv. Denne na nás tlačí asi pätnásť ton vzduchu, no necítime to, pretože vnútorný tlak ľudského tela je rovnaký ako tlak atmosférický.
Nízky a vysoký atmosférický tlak
Ako každá fyzikálna veličina, aj tlak sa dá merať. V medzinárodnom systéme jednotiek sa na to používa pascal (Pa), v Rusku sa používajú aj bary a milimetre ortuti.
Priemerná hodnota sa berie pri teplote nula stupňov na hladine mora v zemepisnej šírke 45 stupňov. Označuje sa ako normálny atmosférický tlak a je 760 milimetrov ortuti alebo 101 325 pascalov.
Od čoho závisí atmosférický tlak? V prvom rade to závisí od množstva vzduchu na jednotku plochy: čím menej, tým nižší tlak a naopak. To priamo závisí od výšky. Vo vysokých nadmorských výškach je vzduch redší, preto jeho hodnota stúpaním klesá. Vo výške 5 km je jeho sila len polovičná, vo výške 20 km je približne 18-krát menšia.
Tlak má tendenciu sa meniť v rôznych časoch dňa a ročných obdobiach. Dôležitým faktorom je teplota. V noci, keď teplota klesá, je tlak o niečo nižší ako cez deň. Na kontinentoch sa v zime pozoruje vysoký atmosférický tlak, v lete nízky.
Tlakové zónovanie
Oblasti zemegule sa zahrievajú nerovnomerne, v dôsledku čoho dochádza k zónovému rozloženiu tlaku. Na niektorých miestach sa vzduch ohrieva a znižuje svoj tlak. Stúpa nahor a postupne sa ochladzuje, presúva sa do susedných oblastí a zvyšuje tam tlak.
Takéto prerozdelenie vzdušných hmôt je jasne viditeľné v rovníkovom páse, kde je v dôsledku vysokých teplôt tlak vždy nízky a v susedných tropických zónach je zvyčajne zvýšený. V Antarktíde a na severnom póle je konštantný vysoký tlak dôsledkom prílevu vzduchu z miernych zemepisných šírok.
Ako bolo uvedené vyššie, tlak je charakterizovaný sezónnymi výkyvmi, ale tieto zmeny nie sú príliš výrazné. Vo všeobecnosti sú indikátory tlaku stabilné: na planéte sú vždy zóny vysokého a nízkeho tlaku.
Vplyv vysokého atmosférického tlaku
Silu tohto javu môže človek na sebe pocítiť pri výstupe na hory. Veľa ľudí pozná pukanie uší pri zdolávaní niekedy menších stúpaní. Môžete to cítiť pri ponorení hlboko pod vodu, mimochodom, maximálna hĺbka takéhoto ponoru bez špeciálneho vybavenia nie je väčšia ako 170 metrov (aj keď je to tiež dosť riskantné).
V bežnom živote človek pociťuje aj zmeny tlaku, najmä ak nastanú náhle zmeny. Vysoký atmosférický tlak je sprevádzaný jasným počasím a suchosť škodlivín vo vzduchu sa prejavuje výraznejšie. V dôsledku toho sa zhoršujú alergie a dýchacie problémy.
Zvýšenie krvného tlaku jednoznačne ovplyvňuje pohodu pacientov s hypertenziou. Tým, že pomáha znižovať počet bielych krviniek v krvi, môže oslabiť imunitný systém. V obdobiach vysokého krvného tlaku je preto pre človeka ťažšie bojovať s infekciami a inými ochoreniami.