готовый реферат. Оптимальное атмосферное давление для человека
 Скачать 26.2 Kb.
|
|
Содержание
Введение Атмосфера – важная составляющая нормального существования живых организмов на планете Земля. Давно известно, что изменение атмосферного давления может существенно влиять на состояние здоровья. Особенно сильно сказывается этот факт при переезде человека из одного района проживания в местность с разительно отличающимися климатическими условиями. Но даже при постоянном проживании в одном месте смена погодных условий приводит к ряду негативных последствий. У многих людей наблюдаются различные нарушения работы сердечно-сосудистой системы. При этом большое значение имеет уровень артериального давления как симптом патологии. Состояние здоровья человека часто зависит от погодных условий и атмосферного давления. Изменения показателей барометра оказывают влияние не только на больных, но и на здоровых людей. В науке существует определение понятия атмосферного давления как силы воздействия воздушного столба на 1 см2 поверхности. В древности считалось, что воздух не имеет веса и, соответственно, не может привести к каким-либо изменениям погоды или самочувствия. В дальнейшем ученые выяснили, каково влияние атмосферного давления на давление человека. Первым атмосферное давление измерил итальянский ученый Эванджелиста Торричелли в 1643 году. Развивая учения Галилея, Торричелли после долгих опытов, доказал, что воздух имеет вес, и давление атмосферы уравновешивается столбом воды в 32 фута, или 10.3м. Он пошел в своих исследованиях ещё дальше и позже изобрел прибор для измерения атмосферного давления - барометр. Оптимальное атмосферное давление для человека Физики давно предложили метод определения атмосферного давления. На любую точку земной поверхности и все расположенные на ней предметы, в том числе, и живые организмы, давит столб воздуха. Рассчитать эту силу можно, учитывая вес столба с основанием, равным единице площади поверхности. Измеряют показатель в гектопаскалях, миллиметрах ртутного столба и миллибарах. Для жителя России привычным измерением считаются единицы ртутного столба. Для человека комфортное атмосферное давление составляет 760 мм при температуре 0°С. В разных точках над уровнем моря, нормальным атмосферным давлением будут разные отметки. Например, для Москвы, где показатель над поверхностью уровня моря 130-160 м, нормальное давление атмосферы будет 745-755 мм ртутного столба. Ученые установили, что каждые 12 м поднятия над уровнем моря уменьшают 1 мм ртутного столба, а значит, в высоких горах нормальным давлением будет гораздо меньший показатель, чем на равнине. Между прочим, изменение показателя имеет большую практическую пользу. Именно благодаря возможности определять значение давления человечество научилось прогнозировать погоду на ближайшее время. Стоит заметить, что показатель ртутного столба никогда не остается неизменным. На человека атмосферный столб давит по-разному даже в зависимости от времени суток. Днем показатель понижается, а в ночное время, наоборот, повышается. В условиях разреженного воздуха, к примеру, в горных районах, человек живет в условиях сниженного давления. Ближе к экватору оно, напротив, усиливается. Все это связано с особенностями движения и вращения планеты, распределения воздушных масс и направления ветра. Атмосферное давление и здоровье человека часто связаны. Изменить погодные условия человечество пока не в силах. Но вполне возможно адаптироваться к ним, существенно снизив нагрузку на организм. Если человек испытывает дискомфорт и недомогание при смене погоды, следует проконсультироваться с узким специалистом либо терапевтом, который может рекомендовать оптимальные фармакологические препараты, позволяющие легче перенести неблагоприятный период. Адаптация к изменениям атмосферного давления у здорового и у больного человека Изменение давления может сказываться на организме, он обязательно должен реагировать на резкие изменения внешних условий. Изменения атмосферного давления неодинаково сказываются на самочувствии разных людей. У здорового человека при изменении атмосферного давления происходит своевременное подстраивание физиологических процессов в организме к изменившимся условиям окружающей среды. В результате усиливается защитная реакция, и здоровые люди практически не ощущают его отрицательного влияния. У больного человека приспособительные реакции ослаблены, поэтому организм теряет способность быстро подстраиваться. Влияние атмосферного давления под землёй В условиях повышенного атмосферного давления проводятся работы в барокамерах, а также водолазные и кессонные работы. Пребывание в условиях повышенного атмосферного давления почти ничем не отличается от обычных условий. Лишь при очень высоком давлении отмечается небольшое сокращение частоты пульса и снижение минимального кровяного давления. Более редким, но глубоким становится дыхание. Незначительно понижается слух и обоняние, голос становится приглушенным, появляется чувство слегка онемевшего кожного покрова, сухость слизистых, сжатие кишечных газов, сдавленность живота и др. Однако все эти явления относительно легко переносятся рабочими, и они, как правило, продолжают работать без каких-либо серьезных последствий. Более неблагоприятные явления наблюдаются в период изменения атмосферного давления - повышения (компрессии) и особенно его снижения (декомпрессии) до нормального. Чем медленнее происходит изменение давления, тем лучше и без неблагоприятных последствий приспосабливается к нему организм человека. Во время компрессии, даже относительно медленной, организм все же не успевает выравнивать давление внутренних органов, и особенно воздушных пазух (лобных, носовых), поэтому в силу разности этих давлений втягиваются барабанные перепонки, что сопровождается неприятным болевым ощущением, шумом в ушах и т. п.; при быстром повышении давления до больших величин возможно и повреждение барабанной перепонки (разрыв) с последующим ослаблением, а иногда и полной потерей слуха. Аналогичные явления могут наблюдаться и при декомпрессии. В процессе декомпрессии, как и при подъеме на высоту, происходит выделение газов из крови. В данном случае газов выделяется значительно больше, чем при подъеме на высоту, а вызываемые ими болезненные явления протекают более бурно и нередко вызывают тяжелые субъективные ощущения. Ввиду того, что такое воздействие наиболее часто наблюдалось на кессонных работах, оно получило название кессонной болезни (аналогично высотной болезни). Кессонная болезнь имеет несколько форм проявления в зависимости от места наибольшего скопления выделяющегося из крови азота. Наиболее частой формой проявления кессонной болезни является болезнь суставов, или, как ее иногда называют, “кессонный ревматизм”, или просто «заломай» (в 85 - 90 % случаев). Это объясняется тем, что суставы богаты тканью, которая медленно освобождается от пузырьков азота, и имеют большое сопротивление кровотоку, что способствует задержанию пузырьков газа в крови. Эти поражения захватывают кости и мышцы и характеризуются сильными болями в суставах, опуханием конечностей и расслабленностью мышц. Среди других форм кессонной болезни можно отметить поражение кожи (опухание, ее натянутость, зуд, хруст при надавливании различных участков), поражения центральной и периферической нервной системы, сопровождающиеся головокружением, рвотой, резким выделением пота, обмороками, одышкой, потерей или ослаблением чувствительности, удушьем, самопроизвольным расслаблением мускулатуры внутренних органов и др. Усугубляет кессонную болезнь охлаждение организма, так как оно задерживает выделение азота. При повышенном давлении воздуха у человека реже становится пульс, угнетается дыхательная функция. Кроме этого, повышается свертываемость крови и перистальтика кишечника. Наиболее подвержены воздействию особенностей воздуха в этом случае люди, которые выполняют работы на глубине. Влияние атмосферного давления на давление человека увеличивается пропорционально расстоянию, на которое спускается человек. Уровень растворения газов в крови достигает максимального значения, повышается работоспособность и концентрация. Однако большое количество кислорода оказывает токсическое воздействие и провоцирует возникновение заболеваний легких. Подъем рабочих с глубины осуществляется по принятым стандартам. В случае нарушения скорости возврата, пузырьки газа закупоривают сосуды, и может наступить смерть. Влияние атмосферного давления над уровнем моря Влияние атмосферного давления на давление человека, который находится, например, в горах, проявляется в учащении дыхания и пульса, головных болях, приступах удушья и носовых кровотечениях. Симптомы проходят в процессе привыкания человека к условиям. Нередко возникает необходимость в медицинской помощи людям, у которых возникли признаки кислородного голодания. Специалист поможет быстрее адаптироваться к пониженному атмосферному давлению. Люди, работающие на предельных высотах, во избежание смерти от недостатка кислорода, помещаются в специальные скафандры или работают в закрытом блоке, где создается нормальное давление. При подъеме на высоту атмосферное давление понижается: чем выше над уровнем моря, тем меньше атмосферное давление. Так, на высоте 1000 м над уровнем моря оно равно 734 мм рт. ст., 2000 м - 569 мм, 3000 м -526 мм, а на высоте 15000 м - 90 мм рт. ст. При пониженном атмосферном давлении отмечается учащение и углубление дыхания, учащение сердечных сокращений (сила их более слабая), некоторое падение кровяного давления, наблюдаются также изменения в крови в виде увеличения количества красных кровяных телец. В основе неблагоприятного влияния пониженного атмосферного давления на организм лежит кислородное голодание. Оно обусловлено тем, что с понижением атмосферного давления понижается и парциальное давление кислорода, поэтому при нормальном функционировании органов дыхания и кровообращения в организм поступает меньшее количество кислорода. В результате этого кровь недостаточно насыщается кислородом и не обеспечивает в полном объеме доставку его органам и тканям, что приводит к кислородному голоданию (аноксемии). Более тяжело протекают подобные изменения при быстром снижении атмосферного давления, что бывает при быстрых взлетах на большую высоту, при работе на скоростных подъемных механизмах (фуникулерах и т. п.). Быстро развивающееся кислородное голодание затрагивает клетки головного мозга, что вызывает головокружение, тошноту, иногда рвоту, расстройство координации движений, понижение памяти, сонливость; сокращение окислительных процессов в мышечных клетках ввиду недостатка кислорода выражается в мышечной слабости, быстрой усталости. Практика показывает, что подъем на высоту более 4500 м, где атмосферное давление ниже 430 мм рт. ст., без подачи кислорода для дыхания переносится тяжело, а на высоте 8000 м (давление 277 мм рт. ст.) человек теряет сознание. Кровь, как и любая другая жидкость, при контакте с газообразной средой (в данном случае в альвеолах легких) растворяет определенную часть газов, - чем выше парциальное давление их, тем большее насыщение крови этими газами. При снижении атмосферного давления изменяется парциальное давление составных частей воздуха и, в частности, основных его компонентов - азота (78 %) и кислорода (21 %); вследствие этого из крови начинают выделяться эти газы до уравнивания парциального давления. Во время быстрого снижения атмосферного давления выделение газов, особенно азота, из крови настолько велико, что они не успевают удаляться через органы дыхания и скапливаются в кровеносных сосудах в виде мелких пузырьков. Эти пузырьки газов могут растягивать ткани (вплоть до мелких надрывов), причиняя острую боль, а в некоторых случаях образовывать газовые тромбы в мелких сосудах, затрудняя кровообращение. Описанный выше комплекс физиологических и патологических изменений, возникающих вследствие понижения атмосферного давления, получил название высотной болезни, так как эти изменения связаны обычно с подъемом на высоту. Влияние атмосферного давления на самочувствие обычных людей, местонахождение которых не связано с работой в экстремальных условиях, происходит не таким явным образом. В том случае, когда происходит резкое изменение погодных условий, а человек находится в пределах одной местности, симптомы, указанные выше, проявляются незначительно. Компрессия и декомпрессия Весьма важное гигиеническое значение имеет время повышения атмосферного давления - компрессии, и особенно его понижения до нормального - декомпрессии. С учетом закономерности нарастания неблагоприятных явлений по мере сокращения времени компрессии, особенно декомпрессии, при равных прочих условиях разработаны и утверждены как обязательные оптимальные сроки компрессии и декомпрессии в зависимости от давления, при котором производятся работы. Чем выше давление, тем продолжительнее время компрессии и декомпрессии, которое включается в продолжительность рабочей смены. Так как основные неблагоприятные явления имеют место во время декомпрессии, то время последней при любом давлении всегда значительно выше, чем время компрессии. Кроме того, время декомпрессии увеличивается при увеличении времени пребывания рабочего под давлением. Заключение Данные, полученные в ходе проведенной работы, позволяют сделать вывод о зависимости самочувствия человека от изменения атмосферного давления. На организм человека влияет как пониженное, так и повышенное атмосферное давление. В тканевой жидкости и в тканях организма растворено очень большое количество газов. При повышенном давлении газы не успевают выделиться из организма. Так как их растворимость в крови при переходе от повышенного давления к нормальному понижается, то в крови появляются газовые пузырьки; последние могут привести к эмболии сосудов, т.е. закупорке их пузырьками газа. Углекислота и кислород как газы, которые химически связываются кровью, представляют меньшую опасность, чем азот, который, хорошо растворяясь в жирах и липоидах, накапливается в большом количестве в мозгу и нервных стволах, особенно богатых этими веществами. Для особо чувствительных людей повышенное атмосферное давление может сопровождаться болями в суставах и рядом мозговых явлений: головокружением, рвотой, одышкой, потерей сознания. При пониженном атмосферном давлении отмечается учащение и углубление дыхания, учащение сердечных сокращений (сила их более слабая), некоторое падение кровяного давления, наблюдаются также изменения в крови в виде увеличения количества красных кровяных телец. С понижением атмосферного давления понижается и парциальное давление кислорода, поэтому при нормальном функционировании органов дыхания и кровообращения в организм поступает меньшее количество кислорода. В результате этого кровь недостаточно насыщается кислородом и не обеспечивает в полном объеме доставку его органам и тканям, что приводит к кислородному голоданию. При этом важную роль в профилактике играет тренировка и закаливание организма. Необходимо заниматься спортом, систематически выполнять ту или иную физическую работу. Питание при пониженном атмосферном давлении должно быть высококалорийным, разнообразным и богатым витаминами и минеральными солями. При повышенном давлении рекомендуется больше отдыхать, не торопясь, медленно подниматься на этажи. |