В горах атмосферное давление выше. В горы — без риска для здоровья
материал подготовила М.Урбанавичуте
Данный мастер-класс предназначается для участников, которые путешествует с нашим клубом в высокогорные района Тибета, Непала, Северной Индии, Киргизии, Алтая, Африки, Узбекистана и др., где высоты по маршруту варьируются от 3000 до 6000 м. над у.м. Он также будет актуален всем любителям горных походов и альпинистских восхождений в качестве краткого, но доступно описанного ликбеза.
Почему на высокогорье мы чувствуем себя нехорошо?
Причины возникновения недомоганий на большой высоте просты, но вызывают множество мифов и недоразумений. Попытаемся четко проследить этот механизм. Барометрическое (атмосферное) давление на обычной высоте составляет около 1 атмосферы. На больших высотах в горах давление снижается почти вдвое, и чем оно ниже, тем сложнее извлечь кислород из воздуха, поскольку расстояние между молекулами кислорода значительно увеличивается. То есть концентрация кислорода в воздухе остается такой же , как и на уровне моря, но так как давление меньше, то же самое количество газа занимает больший объем и нам сложнее получить нашу кислородную норму в день. Приходится дышать чаще, однако наступает момент, после которого мы уже не можем компенсировать содержание кислорода в крови за счет учащенного дыхания, и оно начинает падать. Обычно это наступает в районе 1800 метров (индивидуально для каждого человека), выше этой точки насыщенность уже не будет стопроцентной. Это стресс для организма, и организм нуждается в том, чтобы привыкнуть к новым условиям, то есть в акклиматизации, которая займет некоторое время.
Каковы симптомы начала акклиматизации? Что такое «горная болезнь»?
Первое, что почувствует человек, поднявшись на большую высоту - головная боль. Также часто присутствует слабость («ватные ноги»), потеря аппетита и сна, нередки также тошнота, рвота и расстройство желудка. Высота, а точнее низкий уровень кислорода, вызывает отек мозга. А когда отекает мозг, увеличивается внутричерепное давление и проявляются вышеуказанные симптомы. Жидкость, которая накапливается в межклеточном пространстве, не токсична, но она давит на мозг и мешает ему контролировать работу органов. Если продолжать набор высоты без акклиматизации, отек будет прогрессировать настолько, что, рано или поздно, человек уже не сможет трезво мыслить, удерживать равновесие и будет казаться пьяным. Если не оказать помощь немедленно (которая в 99% случаев состоит в спуске вниз) это может привести к летальному исходу в течение 2-4 дней. Второй причиной возникновения горной болезни является отек легких. Давление в кровеносных сосудах легких увеличивается, это реакция на низкое содержание кислорода в крови, физические упражнения и сухой воздух. Эта комбинация вызывает высокое кровяное давление и как следствие - кровеносные сосуды начинают течь. Отек обычно начинается с одышки, вялости, трудно поддерживать общий темп движения, появляется сухой кашель, который со временем прогрессирует во влажный, вплоть до отхаркивания жидкостью и кровью. Все эти неприятности легко избегаются при правильной и постепенной акклиматизации .
Таким образом, горная болезнь это болезненное состояние, вызванное гипоксией (недостатком кислорода в крови) вкупе с другими добавочными факторами, такими как физическое утомление, переохлаждение, обезвоживание организма, ультрафиолетовое облучение, тяжелые погодные условия и резкие перепады температур в течение дня. Приступом горной болезни является быстрое и опасное для жизни ухудшение состояния человека в виде отеков мозга и легких, вызванное в 99% случаях игнорированием правил акклиматизации, противопоказаниями к пребыванию на высокогорье и резким набором высоты.
Как правильно акклиматизироваться?
Правила на удивление просты. Во-первых, не спешить. Это касается не только постепенного набора высоты, но и обычных повседневных темпов. Ходить нужно медленнее, чем обычно, не суетиться (и если речь идет о пешем или горном походе на высокогорье, то физическая нагрузка как раз кстати, она заставляет тело потеть и снижает тем самым давление внутри). Во-вторых, много пить. Обычной чистой воды. Минимальное количество, особенно в начале акклиматизации, 3-4 литра в день. Находясь на большой высоте, мы теряем много воды с уриной, потовыми выделениями и во время дыхания, даже не замечая этого, потому что влага в сухом, разреженном воздухе быстро испаряется. Можно и нужно пить горячие напитки, особенно с добавлением кислых и тонизирующих продуктов, таких как лимон, шиповник, каркаде, имбирь. Это стимулирует почки, согревает тело. Абсолютно противопоказаны для хорошей акклиматизации алкоголь любой крепости, переедание и чрезмерные физические нагрузки. Не рекомендуется употреблять крепкий черный чай, кофе, тяжелую, жирную пищу и курить. Следует хорошо высыпаться (8-9 часов в день).
Можно ли с помощью каких-то медикаментов ускорить акклиматизацию?
Вам не нужны никакие медикаменты, только время . Дайте своему организму адаптироваться к низкому давлению и к недостатку кислорода. Большинство людей могут достичь этого, поднимаясь ежедневно по 300-400 метров по высоте и отдыхая каждый третий-четвертый день. Если заболела голова, это знак того, что надо отдохнуть. Если все же вам очень хочется принимать лекарства, то пейте гомеопатические средств. Из синтетических препаратов зарекомендовал себя Диамокс. Он стимулирует работу мозга, почек и заставляет вас чаще дышать. Обычная доза по 250 мг два раза в день, начиная за сутки до подъема на высоту и заканчивая через сутки после спуска. Вы также можете принимать парацетамол, спазган или ибупрофен для лечения головной боли. Но самое главное - это отдыхать и не спешить. Можно использовать медикаменты для лечения тех или иных симптомов, но не применяйте их в качестве ускорителей акклиматизации, это может привести к тяжелым последствиям.
Каковы противопоказания для пребывания на высокогорье?
Существует конкретный перечень медицинских противопоказаний, но сначала стоит сказать, что человек должен быть в целом здоровым, то есть не иметь никаких серьезных заболеваний, так как пребывание на больших высотах провоцирует рецидивы и обострения
. Лицам, страдающим гипертонией и заболеваниями сердечно-сосудистой системы, длительное нахождение на большой высоте (от 3000-3500 м. над у.м.) строго противопоказано
. Беременным женщинам и подросткам пребывание на высокогорье также способно нанести большой вред.
Маленькие хитрости для облегчения акклиматизации:
- Всегда и везде берите с собой небольшой термос с приятным горячим напитком или флягу с подкисленной водой и постоянно пейте небольшими глотками. Это должен быть не черный чай и не кофе. Подойдет травяной чай, питье на основе лимона, меда и имбирного корня.
- В личной аптечке каждого (не только женщин) должны быть увлажняющие капли для глаз и для носа, а также крем для рук и защитная помада для губ (с SPF фактором). Все перечисленное поможет минимизировать неудобства, связанные с сухим воздухом высокогорья.
- Принимайте комплексные поливитамины в течение всего пребывания на высокогорье (имеются в виду современные высокотехнологичные препараты, включающие в состав комплексы жиро- и водо- растворимых витаминов, а также макро- и микро- элементы). Лучше всего начать курс за пару месяцев до путешествия. В первые 3-4 дня пребывания на высоте обычную дозировку можно увеличить в 2 раза, в связи с большим количеством потребляемой жидкости. Так же, в качестве активной биодобавки принимайте постоянно микрогидрин: он замечательно облегчает симптомы.
- Поскольку аппетит во время акклиматизации часто бывает пониженным, а кушать все равно надо, подготовьте с собой в поездку на высокогорье небольшой запас высококалорийных продуктов: разнообразные сухофрукты (особенно курагу), орехи, горький шоколад, сухарики из черного хлеба с солью, подкопченное сало, сыр, сублимированные супчики и т.д. Привычные и любимые продукты будут подкреплять ваши силы.
- Дышите глубже!
Когда перед грозой начинает болеть голова, и каждая клеточка организма чувствует приближение дождя, начинаешь задумываться, что это старость. На самом деле так реагируют на изменчивую погоду миллионы людей на земном шаре.
Процесс этот называется метеозависимость. Первый фактор, напрямую влияющий на самочувствие, тесная взаимосвязь атмосферного и артериального давления.
Что такое атмосферное давление
Атмосферное давление величина физическая. Характеризуется оно действием силы воздушных масс на единицу поверхности. Величина его переменчива, зависит от высоты местности над уровнем моря, географической широты и связано с погодой. Нормальным считается атмосферное давление в 760 мм ртутного столба . Именно при таком значении человек испытывает наиболее комфортное самочувствие.
От чего зависит изменение атмосферного давления
Отклонение стрелки барометра на 10 мм в ту или иную сторону чувствительны для человека. А перепады давления происходят по нескольким причинам.
Сезонность
Летней порой, когда воздух прогревается, давление на материке падает до минимальных значений. В зимний период, из-за тяжелого и холодного воздуха, значения стрелки барометра достигают максимума.
Время суток
Утром и по вечерам обычно давление чуть повышается, после полудня и полночи становится ниже.
Зональность
Еще атмосферное давление носит ярко выраженный зональный характер. На земном шаре выделяют области с преобладанием высокого и низкого давления. Происходит это потому, что поверхность Земли прогревается неравномерно.
У экватора, где суша сильно нагревается, теплый воздух поднимается вверх и образуются области, где давление пониженное . Ближе к полюсам холодный тяжелый воздух спускается к земле, давит на поверхность. Соответственно здесь формируется зона высокого давления.
В горах давление повышается или понижается?
Вспомним курс географии за среднюю школу. С набором высоты воздух становится более разреженным, давление понижается. Каждые двенадцать метров подъема снижают показания барометра на 1 мм.рт.ст. Но на больших высотах закономерности другие.
Как изменяются температура воздуха и давление с набором высоты смотрите в таблице.
Высота над уровнем моря, м | Температура воздуха, °C | Атмосферное давление, мм.рт.ст. |
---|---|---|
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 |
Как связаны давление атмосферное и артериальное
Значит, если подняться на гору Белуху (4 506 м), от подножия до вершины, то температура понизится на 30°C, а давление упадет на 330 мм рт.ст. Вот поэтому и возникает в горах высотная гипоксия, кислородное голодание или горняшка!
Человек так устроен, что со временем привыкает к новым условиям. Установилась стабильная погода – все системы организма работают без сбоев, зависимость артериального от атмосферного давления минимальна, состояние нормируется. А в периоды смены циклонов и антициклонов перейти в новый режим работы организму быстро не удается, самочувствие ухудшается, может меняться, скакать АД.
Артериальным, или кровяным, называют давление крови на стенки сосудов – вен, артерий, капилляров. Оно отвечает за бесперебойное продвижение крови по всем сосудам организма, и напрямую зависит от атмосферного.
В первую очередь страдают от скачков люди с хроническими заболеваниями сердца и сердечно-сосудистой системы (пожалуй самое распространенная болезнь – гипертония).
Также в группе риска находятся:
- Пациенты с неврологическими расстройствами и нервным истощением;
- Аллергики и люди с аутоиммунными заболеваниями;
- Больные с отклонениями психики, навязчивыми страхами и беспокойством;
- Люди, страдающие поражениями суставного аппарата.
Как действует на организм человека циклон
Циклоном называют область с пониженным атмосферным давлением. Столбик термометра падает до отметки 738-742 мм. рт. ст. В воздухе уменьшается количество кислорода.
Кроме того, отличают низкое атмосферное давление следующие признаки:
- Повышенная влажность и температура воздуха,
- Облачность,
- Осадки в виде дождя или снега.
От такой перемены погоды страдают люди с заболеваниями органов дыхания, сердечно-сосудистой системы и гипотоники. Под действием циклона они испытывают слабость, недостаток кислорода, затрудненное дыхание, одышку.
У некоторых метеочувствительных людей повышается внутричерепное давление, болит голова, случаются расстройства со стороны желудочно-кишечного тракта.
Какие особенности нужно учесть гипотоникам
Как влияет циклон на людей с низким артериальным давлением? При понижении атмосферного давления артериальное тоже становится ниже, кровь хуже насыщается кислородом, следствием являются головные боли, слабость, ощущение недостатка воздуха, желание спать. Кислородное голодание может привести к гипотоническому кризу и коме.
Видео: Атмосферное давление и самочувствие человека
Подскажем, что делать при низком атмосферном давлении. Гипотоникам при наступлении циклона необходимо контролировать кровяное давление. Считается, что давление от 130/90 мм рт.ст., повышенное для гипотоников, может сопровождаться симптомами гипертонического криза.
Поэтому нужно пить больше жидкости, высыпаться . Утром можно выпивать чашку крепкого кофе или 50 г коньяка. Для профилактики метеозависимости нужно закаливать организм, принимать укрепляющие нервную систему комплексы витаминов, настойку женьшеня или элеутерококка.
Как на организм действует антициклон
При наступлении антициклона стрелки барометра ползут вверх, к отметке 770-780 мм рт.ст. Погода меняется: становится ясно, солнечно, дует легкий ветерок. В воздухе увеличивается количество вредных для здоровья промышленных примесей.
Повышенное давление не опасно для гипотоников.
Зато, если повышается, то у аллергиков, астматиков, гипертоников возникают негативные проявления:
- Головные и сердечные боли,
- Снижение работоспособности,
- Учащение частоты сердечных сокращение,
- Покраснение лица и кожных покровов,
- Мелькание мушек перед глазами,
- Повышение кровяного давления.
Также в крови понижается количество лейкоцитов, а значит, человек становится уязвим к болезням. При артериальном давлении 220/120 мм рт.ст. высок риск развития гипертонического криза, тромбоза, эмболии, комы.
Врачи советуют пациентам с артериальным давлением выше нормы для облегчения состояния проводить комплексы гимнастики, устраивать контрастные водные процедуры, есть овощи и фрукты, содержащие калий. Это: персики, абрикосы, яблоки, брюссельская и цветная капуста, шпинат.
Также стоит избегать серьезных физических нагрузок, стараться больше отдыхать . При повышении температуры воздуха употреблять больше жидкости: чистой питьевой воды, чая, соков, морсов.
Видео: Как влияет высокое и низкое атмосферное давление на гипертоников
Можно ли снизить метеочувствительность
Снизить метеозависимость возможно, если соблюдать простые, но действенные рекомендации медиков.
- Совет банальный, соблюдайте режим дня . Спать ложитесь пораньше, спите не менее 9 часов. Особенно это касается дней, когда происходит перемена погоды.
- Перед сном выпивайте стакан мятного или ромашкового чая . Это успокаивает.
- Выполняйте легкую разминку с утра, растянитесь, сделайте массаж ступней.
- После гимнастики принимайте контрастный душ .
- Настройтесь на позитивный лад . Помните, что человек не может повлиять на повышение или понижение атмосферного давления, но помочь организму справляться с его колебаниями в наших силах.
Резюме : метеозависимость характерна для пациентов с патологиями сердца и сосудов, а также для пожилых людей, страдающих букетом заболеваний. В зоне риска аллергики, астматики, гипертоники. Наиболее опасны для людей метеочувствительных резкие скачки атмосферного давления. Спасает от неприятных ощущений закаливание организма и здоровый образ жизни.
При подъеме в горы атмосферное давление
В разделе Домашние задания на вопрос при подъеме в горы что происходит с давлением и воздухом заданный автором Лиза Захарова лучший ответ это Так как воздух имеет массу и вес, он оказывает давление на соприкасающуюся с ним поверхность.
Подсчитано, что столб воздуха высотой от уровня моря до верхней границы атмосферы давит на площадку в 1 см с такой же силой, как и гиря в 1 кг 33 г. Человек и все другие живые организмы не чувствуют этого давления, так как оно уравновешивается их внутренним давлением воздуха. При подъеме в горах уже на высоте 3000 м человек начинает чувствовать себя плохо: появляется одышка, головокружение. На высоте более 4000 м может пойти кровь из носа, так как разрываются кровеносные сосуды, иногда человек даже теряет сознание. Все это происходит потому, что с высотой атмосферное давление уменьшается, воздух становится разреженным, уменьшается количество кислорода в нем, а внутреннее давление у человека не изменяется. Поэтому в самолетах, летающих на большой высоте, кабины закрыты герметически, и в них искусственно поддерживается такое же давление воздуха, как и у поверхности Земли. Измеряется давление с помощью специального прибора - барометра - в мм ртутного столба.
Атмосферное давление
Атмосферное давление - давление атмосферы на все находящиеся в ней предметы и Земную поверхность. Атмосферное давление создаётся гравитационным притяжением воздуха к Земле. Атмосферное давление измеряетсябарометром. Нормальным атмосферным давлением называют давление на уровне моря при температуре 15 °C. Оно равно в760 мм рт. ст. (Международная стандартная атмосфера - МСА,Па).
Ещё в глубокой древности человек замечал, что воздух оказывает давление на наземные предметы, особенно во время бурь и ураганов. Он пользовался этим давлением, заставляя ветер двигать парусные суда, вращать крылья ветряных мельниц. Однако долго не удавалось доказать, что воздух имеет вес. Только в XVII веке был поставлен опыт, доказавший весомость воздуха. Поводом к этому послужило случайное обстоятельство.
В Италии в 1640 году герцог Тосканский задумал устроить фонтан на террасе своего дворца. Воду для этого фонтана должны были накачивать из соседнего озера, но вода не шла выше 32 футов (10.3м). Герцог обратился за разъяснениями к Галилею, тогда уже глубокому старцу. Великий ученый был смущен и не нашелся сразу, как объяснить это явление. И только ученик Галилея, Торричелли после долгих опытов, доказал, что воздух имеет вес, и давление атмосферы уравновешивается столбом воды в 32 фута, или 10.3м.
Поиски причин этого и опыты с более тяжелым веществом - ртутью, предпринятые Эванджелистой Торричелли привели к тому, что в 1643 он доказал, что воздух имеет вес. Совместно с В. Вивиани, Торричелли провёл первый опыт по измерению атмосферного давления, изобретя трубку Торричелли (первый ртутный барометр), - стеклянную трубку, в которой нет воздуха. В такой трубке ртуть поднимается на высоту около 760 мм.
Таким образом, так как воздух имеет массу и вес, он оказывает давление на соприкасающуюся с ним поверхность. Подсчитано, что столб воздуха высотой от уровня моря до верхней границы атмосферы давит на площадку в 1 см с такой же силой, как и гиря в 1 кг 33 г. Человек и все другие живые организмы не чувствуют этого давления, так как оно уравновешивается их внутренним давлением воздуха. При подъеме в горах уже на высоте 3000 м человек начинает чувствовать себя плохо: появляется одышка, головокружение. На высоте более 4000 м может пойти кровь из носа, так как разрываются кровеносные сосуды, иногда человек даже теряет сознание. Все это происходит потому, что с высотой атмосферное давление уменьшается, воздух становится разреженным, уменьшается количество кислорода в нем, а внутреннее давление у человека не изменяется. Поэтому в самолетах, летающих на большой высоте, кабины закрыты герметически, и в них искусственно поддерживается такое же давление воздуха, как и у поверхности Земли.
Установлено, что на уровне моря на параллели 45° при температуре воздуха 0°С атмосферное давление близко к тому давлению, какое производит столб ртути высотой 760 мм. Давление воздуха при таких условиях называют нормальным атмосферным давлением. Если показатель давления больше, то оно считается повышенным, если меньше - пониженным. При подъеме в горы на каждые 10,5 м давление уменьшается примерно на 1 мм ртутного столба. Зная, как изменяется давление, с помощью барометра можно вычислить высоту места.
Атмосферное давление
Так как воздух имеет массу и вес, он оказывает давление на соприкасающуюся с ним поверхность. Подсчитано, что столб воздуха высотой от уровня моря до верхней границы атмосферы давит на площадку в 1 см с такой же силой, как и гиря в 1 кг 33 г. Человек и все другие живые организмы не чувствуют этого давления, так как оно уравновешивается их внутренним давлением воздуха. При подъеме в горах уже на высоте 3000 м человек начинает чувствовать себя плохо: появляется одышка, головокружение. На высоте более 4000 м может пойти кровь из носа, так как разрываются кровеносные сосуды, иногда человек даже теряет сознание. Все это происходит потому, что с высотой атмосферное давление уменьшается, воздух становится разреженным, уменьшается количество кислорода в нем, а внутреннее давление у человека не изменяется. Поэтому в самолетах, летающих на большой высоте, кабины закрыты герметически, и в них искусственно поддерживается такое же давление воздуха, как и у поверхности Земли. Измеряется давление с помощью специального прибора - барометра - в мм ртутного столба.
Установлено, что на уровне моря на параллели 45° при температуре воздуха 0°С атмосферное давление близко к тому давлению, какое производит столб ртути высотой 760 мм. Давление воздуха при таких условиях называют нормальным атмосферным давлением. Если показатель давления больше, то оно считается повышенным, если меньше - пониженным. При подъеме в горы на каждые 10,5 м давление уменьшается примерно на 1 мм ртутного столба. Зная, как изменяется давление, с помощью барометра можно вычислить высоту места.
Давление изменяется не только с высотой. Оно зависит от температуры воздуха и от влияния воздушных масс. Циклоны понижают атмосферное давление, а антициклоны его повышают.
Науколандия
Статьи по естественным наукам и математике
Как изменяется атмосферное давление с высотой?
С высотой атмосферное давление падает. Это связано с двумя причинами. Во-первых, чем выше мы находимся, тем меньше высота столба воздуха над нами, и, следовательно, меньший вес на нас давит. Во-вторых, с высотой плотность воздуха уменьшается, он становится более разреженным, то есть в нем меньше молекул газов, а следовательно он имеет меньшую массу и вес.
Почему плотность воздуха уменьшается с высотой? Земля притягивает тела, находящиеся в поле ее тяготения. Это же касается и молекул воздуха. Они бы все упали на поверхность Земли, но хаотичное быстрое их движение, отсутствие взаимодействия между собой, удаленность друг от друга заставляют их разлетаться и занимать все возможное пространство. Однако явление притяжения к Земле все же заставляет больше молекул воздуха находиться в нижних слоях атмосферы.
Однако уменьшение плотности воздуха с высотой имеет значение, если рассматривать всю атмосферу, составляющую околокм высоты. На самом деле нижний слой атмосферы - тропосфера - содержит 80% массы воздуха и составляет всего 8-18 км высоты (высота меняется в зависимости от географической широты и сезона года). Здесь можно пренебречь изменением плотности воздуха с высотой, считая ее постоянной.
В таком случае на изменение атмосферного давления оказывает влияние только изменение высоты над уровнем моря. Тогда можно легко посчитать, как именно с высотой меняется атмосферное давление.
Плотность воздуха на уровне моря равна 1,29 кг/м 3 . Будем считать, что она остается почти неизменной на несколько километров вверх. Давление можно рассчитать по формуле p = ρgh. Здесь следует понимать, что h - это высота столба воздуха над тем местом, где измеряется давление. Самое большое значение h будет у поверхности Земли. С высотой оно будет уменьшаться.
Опыты показывают, что нормальное атмосферное давление на уровне моря составляет приблизительно 101,3 кПа илиПа. Найдем примерную высоту столба воздуха над уровнем моря. Понятно, что это будет не реальная высота, так как воздух вверху разрежен, а как бы высота воздуха, «спрессованного» до такой же плотности как у поверхности Земли. Но близ поверхности Земли нас это не волнует.
h = p / (ρg) =Па / (1,29 кг/м3 * 9,8 Н/кг) ≈ 8013 м
А теперь рассчитаем атмосферное давление при подъеме на 1 км вверх (на 1000 м). Здесь высота столба воздуха составит 7013 м, тогда
p = (1,29 * 9,8 * 7013) Па ≈Па ≈ 89 кПа
То есть близ поверхности Земли на каждый километр вверх давление примерно уменьшается на 12 кПа (101 кПа – 89 кПа).
2 Comments
Давление атмосферы.
Оставлен Юрий Ср, 05/04/:24
Они бы все упали на поверхность Земли, но хаотичное быстрое их движение, отсутствие взаимодействия между собой, удаленность друг от друга заставляют их разлетаться и занимать все возможное пространство.
Здравствуйте. К вашему изложению следует добавить - Но они не гнушаются долбить человека создавая давление.
Атмосфера
Оставлен Ааександр Чт, 04/27/:04
Следует уточнить принятую высоту атмосферы 100км -110км или0000метров. Суважением!
Атмосферное давление
Воздух, окружающий нашу Землю, имеет значительную массу и поэтому оказывает давление на земную поверхность. Нормальным атмосферным давлением называется давление столба ртути высотой 760 мм сечением в 1 см2 при температуре 0 °С на уровне моря на широте 45°. Атмосферное давление раньше измеряли в миллиметрах ртутного столба (мм. рт. ст.) в соответствии со шкалой первого ртутного барометра, изобретенного еще на заре истории метеорологии в XVII веке. Затем атмосферное давление стали измерять в миллибарах (мб), 760 мм рт. ст. = 1013,25 мб.
Давление атмосферы непрерывно изменяется по вертикали и в горизонтальном направлении. По мере увеличения высоты места давление понижается, так как уменьшается столб воздуха и его плотность.
Основным прибором для измерения атмосферного давления служит ртутный барометр. В нем атмосферное давление уравновешивается давлением столба ртути. По изменениям высоты ртутного столба можно судить об изменениях атмосферного давления (опыт Торичелли). Другие приборы (барограф-анероид) основаны на определении деформации упругой металлической коробки, из которой выкачан воздух, при увеличении давления дно коробочки сдавливается, а при уменьшении изгибается. Эти изменения передаются на стрелку, которая перемещается по круговой шкале, разделенной на миллиметры или миллибары. Для записи изменений давления в течение определенного времени применяются самопишущие барометры-барографы. Поскольку воздух в закрытом (негерметичном) помещении выравнивает свое давление с наружным воздухом через поры и щели, разница между атмосферным давлением в помещении и вне его незначительна, барометры на метеостанциях помещают в помещении.
Атмосферное давление непрерывно изменяется. На постоянной высоте при повышении температуры давление падает, а при понижении растет. Однако при подъеме в горы давление уменьшается, т.к. масса воздуха, оказывающего давление на поверхность, существенно снижается.
Изменение давления на уровне моря показывается на картах с помощью изобар – линий на карте, соединяющих точки с одинаковым атмосферным давлением.
Совет 1: Как изменяется температура и атмосферное давление в горах
- Учебник по физике 7 класса, учебник по молекулярной физике, барометр.
Атмосферное давление может меняться в течение суток. Его показатели также зависят от сезона. Но, как правило, такие скачки давления происходят в рамках не более двадцати-тридцати миллиметров ртутного столба.
Подобные колебания не заметны для организма здорового человека. Но вот у лиц, страдающих гипертонической болезнью, ревматизмом и другими заболеваниями, эти перемены способны вызвать нарушения функционирования организма и ухудшение общего самочувствия.
Пониженное атмосферное давление человек может ощутить, когда находиться на горе и взлетает на самолете. Основной физиологический фактор высоты это пониженное атмосферное давление и, вследствие этого, пониженное парциальное давление кислорода.
Организм реагирует на пониженное атмосферное давление, прежде всего, усилением дыхания. Кислород на высоте разряжен. Это вызывает возбуждение хеморецепторов сонных артерий, а оно передается в продолговатый мозг к центру, который отвечает за усиление дыхания. Благодаря этому процессу, легочная вентиляция человека, который испытывает пониженное атмосферное давление, возрастает в необходимых пределах и организм получает достаточный объем кислорода.
Важным физиологическим механизмом, который запускается при пониженном атмосферном давлении, считается усиление деятельности органов, отвечающих за кроветворение. Проявляется этот механизм в увеличении количества гемоглобина и эритроцитов в крови. В таком режиме организм способен транспортировать больше кислорода.
Как влияет высота на уровень давления
Для начала, давайте вспомним курс физики средней школы, где объясняется, почему и как изменяется атмосферное давление в зависимости от высоты. Чем выше расположена местность над уровнем моря, тем ниже там давление. Объяснить это очень просто: атмосферное давление указывает на силу, с которой давит столб воздуха на все, что находится на поверхности Земли. Естественно, что чем выше ты поднимешься, тем меньше будет высота воздушного столба, его масса и оказываемое давление.
Кроме того, на высоте воздух разрежен, в нем содержится гораздо меньшее количество газовых молекул, что тоже моментально сказывается на массе. И не нужно забывать, что с увеличением высоты воздух очищается от токсичных примесей, выхлопных газов и прочих «прелестей», в результате чего его плотность уменьшается, а показатели атмосферного давления падают.
Исследования показали, что зависимость атмосферного давления от высоты отличается следующим: повышение на десять метров вызывает снижение параметра на одну единицу. До тех пор, пока высота местности не превышает пятисот метров над уровнем моря, изменения показателей давления воздушного столба практически не ощущаются, но если подняться на пять километров, значения будут вдвое меньше оптимальных. Сила оказываемого воздухом давления также зависит от температуры, которая очень понижается при подъеме на большую высоту.
Для уровня АД и общего состояния человеческого организма очень важна величина не только атмосферного, но и парциального давления, которое зависит от концентрации в воздухе кислорода. Пропорционально уменьшению значений давления воздуха понижается и парциальное давление кислорода, что приводит к недостаточному снабжению этим необходимым элементом клеток и тканей организма и развитию гипоксии. Это объясняется тем, что диффузия кислорода в кровь и последующая транспортировка его к внутренним органам происходит благодаря разнице значений парциального давления крови и легочных альвеол, а при подъеме на большую высоту разница этих показаний становится существенно меньше.
Как высота влияет на самочувствие человека
Основным негативным фактором, воздействующим на высоте на организм человека, является недостаток кислорода. Именно в результате гипоксии развиваются острые нарушения состояния сердца и кровеносных сосудов, повышение АД, пищеварительные расстройства и ряд других патологий.
Гипертоникам и людям, склонным к скачкам давления, не стоит подниматься высоко в горы и желательно не совершать многочасовые перелеты. О профессиональных занятиях альпинизмом и горном туризме им тоже придется позабыть.
Выраженность происходящих в организме изменений позволила выделить несколько зон высоты:
- До полутора – двух километров над уровнем моря - относительно безопасная зона, в которой не наблюдается особых изменений в работе организма и состоянии жизненно важных систем. Ухудшение самочувствия, понижение активности и выносливости наблюдается очень редко.
- От двух до четырех километров - организм пытается своими силами справиться с дефицитом кислорода, благодаря учащению дыхания и совершению глубоких вдохов. Тяжелую физическую работу, которая требует потребления большого объема кислорода, выполнять тяжело, но легкая нагрузка хорошо переносится в течение нескольких часов.
- От четырех до пяти с половиной километров - самочувствие заметно ухудшается, выполнение физической работы затруднено. Появляются психоэмоциональные расстройства в виде приподнятости настроения, эйфории, неадекватных поступков. При длительном нахождении на такой высоте возникают головные боли, ощущение тяжести в голове, проблемы с концентрацией внимания, вялость.
- От пяти с половиной до восьми километров - заниматься физической работой невозможно, состояние резко ухудшается, высок процент потери сознания.
- Выше восьми километров - на такой высоте человек способен сохранять сознание в течение максимум нескольких минут, после чего следует глубокий обморок и смерть.
Для протекания в организме обменных процессов необходим кислород, дефицит которого на высоте приводит к развитию горной болезни. Основными симптомами расстройства являются:
- Головная боль.
- Учащение дыхания, одышка, нехватка воздуха.
- Носовое кровотечение.
- Тошнота, приступы рвоты.
- Суставные и мышечные боли.
- Нарушения сна.
- Психоэмоциональные нарушения.
На большой высоте организм начинает испытывать недостаток кислорода, в результате чего нарушается работа сердца и сосудов, повышается артериальное и внутричерепное давление, выходят из строя жизненно важные внутренние органы. Чтобы успешно побороть гипоксию нужно включить в рацион питания орехи, бананы, шоколад, крупы, фруктовые соки.
Влияние высоты на уровень АД
При подъеме на большую высоту понижение атмосферного давления и разреженный воздух вызывают учащение частоты сердечных сокращений, повышение показателей кровяного давления. Однако при дальнейшем увеличении высоты уровень АД начинает снижаться. Уменьшение содержания в воздухе кислорода до критических значений вызывает угнетение сердечной деятельности, заметное понижение давления в артериях, тогда как в венозных сосудах показатели возрастают. Как следствие у человека возникают аритмия, цианоз.
Не так давно группа итальянских исследователей решила впервые подробно изучить, как влияет высота на уровень АД. Для проведения исследований была организована экспедиция на Эверест, в ходе которой каждые двадцать минут определялись показатели давления участников. Во время похода подтвердилось повышение АД при восхождении: результаты показали, что систолическое значение возросло на пятнадцать, а диастолическое на десять единиц. При этом было отмечено, что максимальные значения АД определялись в ночное время суток. Также изучалось действие гипотензивных препаратов на разной высоте. Выяснилось, что исследуемый препарат эффективно помогал на высоте до трех с половиной километров, а при подъеме выше пяти с половиной стал абсолютно бесполезен.
Дыхание в горах и под водой
Чем выше поднимается человек в горы или чем выше поднимает его самолет, тем более разреженным становится воздух. На высоте 5,5 км над уровнем моря атмосферное давление уменьшается почти вдвое; в той же мере снижается и содержание кислорода. Уже на высоте 4 км нетренированный человек может заболеть так называемой горной болезнью. Однако путем тренировки можно приучить организм к пребыванию и на более значительных высотах. Даже при покорении Эвереста герои-альпинисты не пользовались кислородными приборами. Как же организм приспосабливается к бедному кислородом воздуху?
Основную роль здесь играет увеличение числа эритроцитов, а значит, и нарастание количества гемоглобина крови. У жителей горных областей количество эритроцитов доходит до 6 и более миллионов в 1 мм 3 (вместо 4 млн в обычных условиях). Понятно, что при этом кровь получает возможность захватывать больше кислорода из воздуха.
Между прочим иногда люди, побывавшие в Кисловодске, относят увеличение количества гемоглобина в их крови за счет того, что они хорошо отдохнули и поправились. Дело, конечно, не только в этом, но и просто во влиянии горной местности.
Водолазы и те, кто трудится в кессонах - особых камерах, применяемых при постройке мостов и других гидротехнических сооружений, вынуждены, наоборот, работать при повышенном давлении воздуха. На глубине 50 м под водой водолаз испытывает давление почти в 5 раз выше атмосферного, а ведь ему иногда приходится опускаться под воду на 100 м и более.
Давление воздуха сказывается очень своеобразно. Человек работает в этих условиях часами, не испытывая от повышенного давления никаких неприятностей. Однако при быстром подъеме наверх появляются острые боли в суставах, кожный зуд, рвота; в тяжелых случаях отмечались смертельные исходы. Отчего это происходит?
В обыденной жизни мы не всегда задумываемся над тем, с какой силой давит на нас атмосферный воздух. Между тем его давление весьма велико и составляет около 1 кг на каждый квадратный сантиметр поверхности тела. Последняя у человека среднего роста и веса равна 1,7 м 2 . В итоге атмосфера давит на нас с силой в 17 тонн! Мы не ощущаем этого огромного сдавливающего воздействия потому, что оно уравновешивается давлением жидкостей тела и растворенных в них газов. Колебания атмосферного давления вызывают ряд сдвигов в организме, что особенно ощущают больные гипертонией и болезнями суставов. Ведь при изменении атмосферного давления на 25 мм рт. ст. сила давления атмосферы на тело меняется более чем на полтонны! Организм должен уравновесить этот сдвиг давления.
Однако, как уже сказано, пребывание под давлением даже в 10 атмосфер относительно неплохо переносится водолазом. Почему же быстрый подъем может оказаться смертельным? Дело в том, что в крови, как и во всякой другой жидкости, при повышенном давлении соприкасающихся с ней газов (воздуха) эти газы растворяются более значительно. Составляющий 4/5 воздуха азот, совершенно безразличный для организма (когда он находится в виде свободного газа), в больших количествах растворяется в крови водолаза. Если давление воздуха быстро снижается, газ начинает выходить из раствора, кровь «кипит», выделяя пузырьки азота. Пузырьки эти образуются в сосудах и могут закупорить жизненно важную артерию - в сердце, мозгу и т. п. Поэтому водолазов и рабочих кессонов очень медленно поднимают на поверхность, чтобы газ выделялся только из легочных капилляров.
Как ни различны эффекты от пребывания высоко над уровнем моря и глубоко под водой, есть одно связывающее их звено. Если человек очень быстро поднимается на самолете в разреженные слои атмосферы, то выше 19 км над уровнем моря нужна полная герметизация. На этой высоте давление снижается настолько, что вода (а стало быть, и кровь) закипает уже не при 100 °С, а при температуре тела. Могут возникнуть явления декомпрессионной болезни, по своему происхождению аналогичной кессонной болезни.
Когда перед грозой начинает болеть голова, и каждая клеточка организма чувствует приближение дождя, начинаешь задумываться, что это старость. На самом деле так реагируют на изменчивую погоду миллионы людей на земном шаре.
Процесс этот называется метеозависимость. Первый фактор, напрямую влияющий на самочувствие, тесная взаимосвязь атмосферного и артериального давления.
Что такое атмосферное давление
Атмосферное давление величина физическая. Характеризуется оно действием силы воздушных масс на единицу поверхности. Величина его переменчива, зависит от высоты местности над уровнем моря, географической широты и связано с погодой. Нормальным считается атмосферное давление в 760 мм ртутного столба . Именно при таком значении человек испытывает наиболее комфортное самочувствие.
От чего зависит изменение атмосферного давления
Отклонение стрелки барометра на 10 мм в ту или иную сторону чувствительны для человека. А перепады давления происходят по нескольким причинам.
Сезонность
Летней порой, когда воздух прогревается, давление на материке падает до минимальных значений. В зимний период, из-за тяжелого и холодного воздуха, значения стрелки барометра достигают максимума.
Время суток
Утром и по вечерам обычно давление чуть повышается, после полудня и полночи становится ниже.
Зональность
Еще атмосферное давление носит ярко выраженный зональный характер. На земном шаре выделяют области с преобладанием высокого и низкого давления. Происходит это потому, что поверхность Земли прогревается неравномерно.
У экватора, где суша сильно нагревается, теплый воздух поднимается вверх и образуются области, где давление пониженное . Ближе к полюсам холодный тяжелый воздух спускается к земле, давит на поверхность. Соответственно здесь формируется зона высокого давления.
В горах давление повышается или понижается?
Вспомним курс географии за среднюю школу. С набором высоты воздух становится более разреженным, давление понижается. Каждые двенадцать метров подъема снижают показания барометра на 1 мм.рт.ст. Но на больших высотах закономерности другие.
Как изменяются температура воздуха и давление с набором высоты смотрите в таблице.
Высота над уровнем моря, м | Температура воздуха, °C | Атмосферное давление, мм.рт.ст. |
---|---|---|
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 |
Как связаны давление атмосферное и артериальное
Значит, если подняться на гору Белуху (4 506 м), от подножия до вершины, то температура понизится на 30°C, а давление упадет на 330 мм рт.ст. Вот поэтому и возникает в горах высотная гипоксия, кислородное голодание или горняшка!
Человек так устроен, что со временем привыкает к новым условиям. Установилась стабильная погода – все системы организма работают без сбоев, зависимость артериального от атмосферного давления минимальна, состояние нормируется. А в периоды смены циклонов и антициклонов перейти в новый режим работы организму быстро не удается, самочувствие ухудшается, может меняться, скакать АД.
Артериальным, или кровяным, называют давление крови на стенки сосудов – вен, артерий, капилляров. Оно отвечает за бесперебойное продвижение крови по всем сосудам организма, и напрямую зависит от атмосферного.
В первую очередь страдают от скачков люди с хроническими заболеваниями сердца и сердечно-сосудистой системы (пожалуй самое распространенная болезнь – гипертония).
Также в группе риска находятся:
- Пациенты с неврологическими расстройствами и нервным истощением;
- Аллергики и люди с аутоиммунными заболеваниями;
- Больные с отклонениями психики, навязчивыми страхами и беспокойством;
- Люди, страдающие поражениями суставного аппарата.
Как действует на организм человека циклон
Циклоном называют область с пониженным атмосферным давлением. Столбик термометра падает до отметки 738-742 мм. рт. ст. В воздухе уменьшается количество кислорода.
Кроме того, отличают низкое атмосферное давление следующие признаки:
- Повышенная влажность и температура воздуха,
- Облачность,
- Осадки в виде дождя или снега.
От такой перемены погоды страдают люди с заболеваниями органов дыхания, сердечно-сосудистой системы и гипотоники. Под действием циклона они испытывают слабость, недостаток кислорода, затрудненное дыхание, одышку.
У некоторых метеочувствительных людей повышается внутричерепное давление, болит голова, случаются расстройства со стороны желудочно-кишечного тракта.
Какие особенности нужно учесть гипотоникам
Как влияет циклон на людей с низким артериальным давлением? При понижении атмосферного давления артериальное тоже становится ниже, кровь хуже насыщается кислородом, следствием являются головные боли, слабость, ощущение недостатка воздуха, желание спать. Кислородное голодание может привести к гипотоническому кризу и коме.
Видео: Атмосферное давление и самочувствие человека
Подскажем, что делать при низком атмосферном давлении. Гипотоникам при наступлении циклона необходимо контролировать кровяное давление. Считается, что давление от 130/90 мм рт.ст., повышенное для гипотоников, может сопровождаться симптомами гипертонического криза.
Поэтому нужно пить больше жидкости, высыпаться . Утром можно выпивать чашку крепкого кофе или 50 г коньяка. Для профилактики метеозависимости нужно закаливать организм, принимать укрепляющие нервную систему комплексы витаминов, настойку женьшеня или элеутерококка.
Как на организм действует антициклон
При наступлении антициклона стрелки барометра ползут вверх, к отметке 770-780 мм рт.ст. Погода меняется: становится ясно, солнечно, дует легкий ветерок. В воздухе увеличивается количество вредных для здоровья промышленных примесей.
Повышенное давление не опасно для гипотоников.
Зато, если повышается, то у аллергиков, астматиков, гипертоников возникают негативные проявления:
- Головные и сердечные боли,
- Снижение работоспособности,
- Учащение частоты сердечных сокращение,
- Покраснение лица и кожных покровов,
- Мелькание мушек перед глазами,
- Повышение кровяного давления.
Также в крови понижается количество лейкоцитов, а значит, человек становится уязвим к болезням. При артериальном давлении 220/120 мм рт.ст. высок риск развития гипертонического криза, тромбоза, эмболии, комы.
Врачи советуют пациентам с артериальным давлением выше нормы для облегчения состояния проводить комплексы гимнастики, устраивать контрастные водные процедуры, есть овощи и фрукты, содержащие калий. Это: персики, абрикосы, яблоки, брюссельская и цветная капуста, шпинат.
Также стоит избегать серьезных физических нагрузок, стараться больше отдыхать . При повышении температуры воздуха употреблять больше жидкости: чистой питьевой воды, чая, соков, морсов.
Видео: Как влияет высокое и низкое атмосферное давление на гипертоников
Можно ли снизить метеочувствительность
Снизить метеозависимость возможно, если соблюдать простые, но действенные рекомендации медиков.
- Совет банальный, соблюдайте режим дня . Спать ложитесь пораньше, спите не менее 9 часов. Особенно это касается дней, когда происходит перемена погоды.
- Перед сном выпивайте стакан мятного или ромашкового чая . Это успокаивает.
- Выполняйте легкую разминку с утра, растянитесь, сделайте массаж ступней.
- После гимнастики принимайте контрастный душ .
- Настройтесь на позитивный лад . Помните, что человек не может повлиять на повышение или понижение атмосферного давления, но помочь организму справляться с его колебаниями в наших силах.
Резюме : метеозависимость характерна для пациентов с патологиями сердца и сосудов, а также для пожилых людей, страдающих букетом заболеваний. В зоне риска аллергики, астматики, гипертоники. Наиболее опасны для людей метеочувствительных резкие скачки атмосферного давления. Спасает от неприятных ощущений закаливание организма и здоровый образ жизни.
Атмосферное давление - давление атмосферы на все находящиеся в ней предметы и Земную поверхность. Атмосферное давление создаётся гравитационным притяжением воздуха к Земле. Атмосферное давление измеряетсябарометром. Нормальным атмосферным давлением называют давление на уровне моря при температуре 15 °C. Оно равно в760 мм рт. ст. (Международная стандартная атмосфера - МСА, 101 325 Па).
Ещё в глубокой древности человек замечал, что воздух оказывает давление на наземные предметы, особенно во время бурь и ураганов. Он пользовался этим давлением, заставляя ветер двигать парусные суда, вращать крылья ветряных мельниц. Однако долго не удавалось доказать, что воздух имеет вес. Только в XVII веке был поставлен опыт, доказавший весомость воздуха. Поводом к этому послужило случайное обстоятельство.
В Италии в 1640 году герцог Тосканский задумал устроить фонтан на террасе своего дворца. Воду для этого фонтана должны были накачивать из соседнего озера, но вода не шла выше 32 футов (10.3м). Герцог обратился за разъяснениями к Галилею, тогда уже глубокому старцу. Великий ученый был смущен и не нашелся сразу, как объяснить это явление. И только ученик Галилея, Торричелли после долгих опытов, доказал, что воздух имеет вес, и давление атмосферы уравновешивается столбом воды в 32 фута, или 10.3м.
Поиски причин этого и опыты с более тяжелым веществом - ртутью, предпринятые Эванджелистой Торричелли привели к тому, что в 1643 он доказал, что воздух имеет вес. Совместно с В. Вивиани, Торричелли провёл первый опыт по измерению атмосферного давления, изобретя трубку Торричелли (первый ртутный барометр), - стеклянную трубку, в которой нет воздуха. В такой трубке ртуть поднимается на высоту около 760 мм.
Таким образом, так как воздух имеет массу и вес, он оказывает давление на соприкасающуюся с ним поверхность. Подсчитано, что столб воздуха высотой от уровня моря до верхней границы атмосферы давит на площадку в 1 см с такой же силой, как и гиря в 1 кг 33 г. Человек и все другие живые организмы не чувствуют этого давления, так как оно уравновешивается их внутренним давлением воздуха. При подъеме в горах уже на высоте 3000 м человек начинает чувствовать себя плохо: появляется одышка, головокружение. На высоте более 4000 м может пойти кровь из носа, так как разрываются кровеносные сосуды, иногда человек даже теряет сознание. Все это происходит потому, что с высотой атмосферное давление уменьшается, воздух становится разреженным, уменьшается количество кислорода в нем, а внутреннее давление у человека не изменяется. Поэтому в самолетах, летающих на большой высоте, кабины закрыты герметически, и в них искусственно поддерживается такое же давление воздуха, как и у поверхности Земли.
Установлено, что на уровне моря на параллели 45° при температуре воздуха 0°С атмосферное давление близко к тому давлению, какое производит столб ртути высотой 760 мм. Давление воздуха при таких условиях называют нормальным атмосферным давлением. Если показатель давления больше, то оно считается повышенным, если меньше - пониженным. При подъеме в горы на каждые 10,5 м давление уменьшается примерно на 1 мм ртутного столба. Зная, как изменяется давление, с помощью барометра можно вычислить высоту места.
- Все о выращивании кроликов на мясо: советы и рекомендации Выращивание кроликов на мясо лучшая порода
- Почему крольчиха ест своих крольчат?
- Почему крольчиха разбрасывает крольчат сразу после окрола
- Советский меринос: характеристика продуктивности тонкорунных овец и особенности ухода за ними Животное меринос