Влияние атмосферного давления на организм человека

 Так, при понижении давления у лиц, страдающих ревматизмом, появляются боли в пораженных суставах, у больных гипертонической болезнью ухудшается самочувствие, наблюдаются приступы стенокардии. У людей с повышенной нервной возбудимостью резкие перемены давления вызывают появление чувства страха, ухудшение настроения и сна. За понижением давления следует пасмурная, дождливая погода, за повышением — сухая погода, с сильным похолоданием зимой. В горных районах, расположенных на высоте 2500—3000 м над уровнем моря и выше, значительно понижается атмосферное давление, а вслед за ним и давление кислорода в атмосфере и воздухе легких. Понижение же атмосферного давления ухудшает самочувствие тех, кто страдает заболеваниями желудочно-кишечного тракта. Находящиеся в нем газы при этом расширяются, вызывают вздутие живота, диафрагма поднимается и становится трудно дышать. Действия атмосферного давления и атмосферных явлений (гроза, горячие и сухие ветры, туманы, снегопад и др.), по данным различных ученых, влияют на самочувствие примерно 75% населения. Они провоцируют приступы стенокардии при ишемической болезни сердца.

 

4.2 Влияние повышенного атмосферного давления на организм человека

 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, вдавленность 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; 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. Действие повышенного давления и быстрого падения его. Повышенное атмосферное давление наблюдается в условиях пребывания человека под водой — водолазов, аквалангистов и рабочих в кессоне. При погружении на каждые 10 м ниже уровня моря давление увеличивается на 1 атмосферу. Переход из условий нормального атмосферного давления (1 атм или 760 мм ртутного столба) к повышенному вызывает у нетренированных лиц ряд изменений: закладывает уши, появляется боль в области лобных пазух, уменьшается частота дыхания, пульса и др. При повышенном атмосферном давлении кислород и азот вдыхаемого воздуха растворяются в крови и переходят в ткани, причем чем выше давление и продолжительнее его воздействие, тем больше растворяется в крови газов. В зависимости от времени пребывания на глубине более 20 м (т. е. давлении выше 3 атм) растворенный в крови кислород (а выше 4 атм — и азот) начинает оказывать на организм токсическое действие: появляется чувство онемения кончиков пальцев, подергивания отдельных мышц или общие судороги, зрительные галлюцинации, иногда наблюдается потеря сознания. Симптомы заболевания обычно проявляются через некоторое время (от одного до нескольких часов) после неправильной декомпрессии и зависят от количества образовавшегося в крови и тканях свободного газа и наличия его пузырьков в тех или других органах и тканях. В легких случаях отмечаются кожный зуд, боли в мышцах, суставах и костях, иногда появляются мелкие кровоизлияния в коже и образование под ней участков, пронизанных массой пузырьков газа (подкожной эмфиземы). В тяжелых случаях — при наличии пузырьков в центральной нервной системе — наблюдаются судороги, параличи, потеря сознания. Смерть вследствие массивной закупорки сосудов легких, сердца и мозга может наступать в течение нескольких минут или спустя несколько часов и дней после декомпрессии. В случаях быстро наступившей смерти при исследовании трупа отмечают мраморный вид отдельных участков кожи (чередование красноватого, багрового и сине-багрового цвета) вследствие неравномерного кровенаполнения сосудов, скопления пузырьков газа под кожей. Вскрытие начинают с пробы на наличие воздуха в сердце. Газовые пузырьки, которые могут содержаться в большое количестве во многих внутренних органах и тканях, определяются рентгенологически. Наличие их устанавливается при ощупывании тканей, сопровождающемся характерным хрустом. Кровь с большим скоплением газовых пузырьков в крупных сосудах приобретает пенистый вид. Обнаружение пузырьков газа имеет диагностическое значение только при отсутствии трупного разложения. При вскрытии отмечаются также признаки расстройства кровообращения — малокровие легких, иногда кровоизлияния и отек их, полнокровие и мелкие кровоизлияния в других внутренних органах, жидкое состояние крови, расширение правой половины сердца; в некоторых случаях на месте закупорки сосудов в головном и спинном мозгу видны бледно-желтые точки и полоски. При вскрытии полостей среднего уха отмечаются резкое полнокровие слизистой оболочки и кровоизлияния. При гистологическом исследовании обнаруживаются многочисленные щели и полости на месте скопления пузырьков газа в различных органах и тканях. При смерти через несколько дней после заболевания на вскрытии обнаруживают последствия закупорки сосудов — очаги размягчения в мозгу, участки омертвения в других внутренних органах, изменения нервных клеток и волокон*, закрытие сосудов кровяными свертками, кровоизлияния, иногда гнойное воспаление мочевого пузыря и иные осложнения.

4.3 Кессонная  и высотная болезни

 Насыщение крови азотом возрастает с повышением давления, поэтому надо всегда стремиться сократить рабочее давление до минимальных величин, обеспечивающих выполнение данного задания. Так как сокращение времени пребывания под повышенным атмосферным давлением снижает насыщение крови азотом, для подобных работ установлен сокращенный рабочий день. Продолжительность рабочего времени уменьшается по мере повышения давления. Для сокращения времени непрерывного пребывания в условиях повышенного атмосферного давления, как правило, рабочую смену разбивают на две полусмены с перерывом, во время которого рабочие должны находиться при нормальном атмосферном давлении. По аналогичному принципу построены графики водолазных и других видов работ при повышенном атмосферном давлении. 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. Кессонная болезнь возникает только при переходе с нарушением правил i декомпрессии из-под давления не менее 2,25 атмосферы, что соответствует глубине 12 — 13 м. При выходе из условий давления 2,8 атмосферы отмечаются легкие формы заболевания, тяжелые формы со смертельным исходом возникают иногда при выходе из-под еще большего давления.

 Одним из широко распространенных и эффективных мероприятий по борьбе с высотной болезнью является подача кислорода для дыхания при подъеме на большую высоту (свыше 4500 м). Почти все современные самолеты, летающие на большой высоте, и тем более космические корабли, оборудованы герметичными кабинами, где независимо от высоты и атмосферного давления за бортом давление поддерживается постоянным на уровне, вполне обеспечивающем нормальное состояние летного состава и пассажиров. Это одно из радикальных решений данного вопроса. При выполнении физических и напряженных умственных работ в условиях пониженного атмосферного давления необходимо учитывать относительно быстрое наступление усталости, поэтому следует предусматривать периодические перерывы, а в ряде случаев и сокращенный рабочий день. Для работы в условиях пониженного атмосферного давления следует отбирать физически наиболее крепких лиц, абсолютно здоровых, преимущественно мужчин в возрасте 20 — 30 лет. При подборе летного состава требуется обязательная проверка на так называемые тесты высотной квалификации в специальных камерах с пониженным давлением. Важную роль в профилактике высотной болезни играет тренировка и закаливание. Необходимо заниматься спортом, систематически выполнять ту или иную физическую работу. Питание работающих при пониженном атмосферном давлении должно быть высококалорийным, разнообразным и богатым витаминами и минеральными солями.

 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, удушием, самопроизвольным расслаблением мускулатуры внутренних органов и др. Усугубляет кесссонную болезнь охлаждение организма, так как оно задерживает выделение азота.

 

5. Расчет площади  поверхности тела человека

 В физиологии и медицине, площадь поверхности тела (ППТ, S) - это измеренная или рассчитанная поверхность человеческого тела. Для многих клинических целей ППТ является лучшим показателем метаболического обмена, чем масса тела, поскольку она менее зависит от излишнего количества жировой ткани.

Рассчитаем площадь  поверхности тела человека по формуле В. Дюбойса:

,

где, S - площадь тела человека, м²;

Р - масса тела человека, кг.

 

 

 

Значения ППТ

Новорождённый 0.25 м²;

Ребёнок 2 года 0.5 м²;

Ребёнок 9 лет 1.07 м²;

Ребёнок 10 лет 1.14 м²;

Ребёнок 12-13 лет 1.33 м²;

Для мужчин 1.9 м²;

Для женщин 1.6 м².

 

6. Расчет энергии  при различной степени воздействия  атмосферного

давления

Энергия рассчитывается по формуле:

Е = Р *V,

 где, Е - энергия человека, Дж;

  Р - давление, Па;

  V - объем тела человека, л.

1) Для легкой степени,  при Р = 760 мм рт.ст.:

Е = 760 * 45 = 34200 Дяс;

2) Для средней степени,  при Р = 560 мм рт.ст.:

Е = 560 * 45 = 25200 Дж;

3) Для тяжелой, при  Р = 403 мм рт.ст.: Е = 260 * 45 = 1170©  Дж;

4) Для смертельной,  при Р = 60 мм рт.ст.:

Е = 60*45 = 2700 Дж,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

 В заключения я делаю вывод: работа над проектом углубила мои познания в области географии и в частности атмосферном давление. В ходе моих исследований я выяснила, почему атмосферное давление не раздавит тело человека, влияние атмосферного давление на организм человека. Человек в действительности не ощущает на себе это давление, из-за более сильного внутреннего кровяного давления.

  Это проблема мне кажется важной и нужной ведь ежедневно человек находится под влиянием повышенного и пониженного атмосферного давления, но редко он задумывается почему он его не чувствует, а замечает его только, когда кровяное давление понижается. И тогда он чувствует незначительную часть, этой тяжести. Значительные изменения атмосферного давления вызывают нарушение ряда функций организма, в частности дыхания, и могут привести к расстройству здоровья и смерти.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованных источников

1. Сайт http://lechebnik.info/425/11 .htm

2. Сайт: www. Wikipedia.ru

3. Кудрявцев П.С. Курс  истории физики. М.: Просвещение, 2000 г - 97с.

4. А.В. Перышкин. «Физика  7 кл», 1986 г- 105с.

5. Большая советская  энциклопедия, 2002 г-265с.

6. Я. И. Перельман «Занимательная физика»? 2001 г- 94с.

7. Атмосферное давление - Астрономический портал/www.astro.wxl .ш

8. Влияние атмосферного  давления на человека. Сайт: korall.ucoz.ru

9. Справочник «Охрана труда» - Водолазные работы. 2005 г - 201с.

10. Сайт: Атмосферное давление - HayKa.www.science.wikia.com.ru

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение

Таблица

Площади поверхности  тела человека и сила атмосферного давления [1]

 

Возраст, годы	Площадь	Атмосферное
	тела	давление
новорожденный	2115см2	2184,8 г
1	3925 см2	4054,5 г
5	7510см2	7757,8 г
10	9610см2	9927,1 г
15	13325см2	13764,7 г
20	16800см2	17354,4 г
21	17050см2	17612,6 г
22	17255см2	17824,4 г
25	17415см2	17989,6 г

 

Острая горная болезнь

Лёгкая степень

Симптомы лёгкой степени горной болезни появляются в течение 6—12 часов (а иногда и раньше) после  подъёма на новую высоту. На большей  высоте её симптомы обнаруживаются раньше. У многих они проявляются вначале в ухудшении самочувствия, некоторой вялости. Новичок ощущает первое время в горах недомогание, учащённое сердцебиение, лёгкоеголовокружение, небольшую одышку при физических нагрузках, сонливость и вместе с тем плохо засыпает. Через 3—4 дня эти явления, если не подниматься выше, как правило исчезают. Чётких объективных клинико-неврологических симптомов этой формы горной болезни не существует.

Все вышеперечисленные симптомы не являются специфическими и могут  быть следствием многих других заболеваний. Тем не менее считается правильным предполагать острую горную болезнь, если у не акклиматизированного человека, поднявшегося на высоту более 2500 м, начинает болеть голова и появляется ещё хотя бы один из вышеперечисленных симптомов. Если вышеописанные симптомы появляются после 36 часов хорошего состояния, то надо исключить наличие другого заболевания.

Средняя степень

На высотах 2500—3500 м у некоторых людей может наблюдаться признаки эйфории: приподнятое настроение, излишняя жестикуляция и говорливость, ускоренный темп речи, беспричинное веселье и смех, беззаботное, легковесное отношение к окружающей среде. В дальнейшем эйфорическое состояние сменяется упадком настроения, апатией, меланхоличностью, притупляется интерес к окружающему.

На высотах 4000—5000 м ухудшается самочувствие. Развивается умеренная и даже сильная головная боль. Сон делается беспокойным, тревожным, с неприятными сновидениями, некоторые засыпают с трудом и часто просыпаются от чувства удушья (периодическое дыхание). При физических усилиях сразу учащаются дыхание и сердцебиение, появляется головокружение. Аппетит понижается, возникает тошнота, которая бывает интенсивной и может перейти в рвоту. Изменяется вкус: хочется преимущественно кислой, острой или солёной пищи (что отчасти объясняется обезвоживанием и нарушением водно-солевого баланса). Сухость в горле вызывает жажду. Возможны кровотечения из носа.

Тяжёлая степень

На высотах 5000—7000 м и выше самочувствие редко бывает хорошим, чаще оно неудовлетворительное. Ощущается общая слабость, усталость, тяжесть во всем теле. Не прекращается умеренная, а подчас и сильная боль в висках, лобной, затылочной части головы. При резких движениях и наклонах или после работы возникает головокружение. Человек засыпает с большим трудом, часто пробуждается, некоторые мучаются от бессонницы. Заболевший горной болезнью не способен длительно выполнять физическую нагрузку из-за одышки («дыхание загнанной собаки»), и сердцебиения, работоспособность падает, например на высоте 8000 м остаётся 15—16 % работоспособности от произведённой на высоте уровня моря^[8].