«Как атмосферное давление влияет на человека» Готовский Дмитрий

автор: Готовский Дмитрий Алексеевич 5 класс

Руководитель: Готовская Татьяна Васильевна

педагог дополнительного образования МБУ ДО РЦВР п. Белореченский

«Как атмосферное давление влияет на человека»

Муниципальное бюджетное учреждение дополнительного образования детей «Районный центр внешкольной работы»

Научно – исследовательская работа на тему:

« Как атмосферное давление влияет на человека»

Работу выполнил  ученик 5 класса:

Готовский Дмитрий

Руководитель проекта:

Педагог дополнительного образования 

Готовская Татьяна Васильевна

П. Белореченский

Введение

Человек — это неотъемлемая часть природы!

Все в этом мире имеет четкую взаимосвязь, различные явления образуют некий баланс.

Некоторые люди, часто перемещаясь во временных и климатических поясах (частые перелеты), постоянно меняют климат и чувствуют себя при этом очень комфортно. Другие же, напротив, просто отдыхая, ощущают малейшие колебания температуры и атмосферного давления, что в свою очередь отрицательно сказывается на их самочувствии — именно эта чувствительность к изменениям погодных условий, называется метеозависимостью.

Метеозависимые люди или люди — «барометры» — это чаще всего больные, страдающие заболеваниями сердечно сосудистой системы, часто и помногу работающие, постоянно переутомляющиеся и не достаточно отдыхающие.

К метеозависимым, можно отнести людей с заболеваниями атеросклероза сосудов сердца, головного мозга и нижних конечностей, больных с заболеваниями дыхательной системы, опорно-двигательного аппарата, аллергиков и больных неврастенией.

Какие же факторы влияют на самочувствие человека? Для полноты описания атмосферной среды, непосредственно влияющей на человеческий организм, необходимо учитывать следующие факторы: температуру воздуха, влажность, давление, скорость ветра, потоки солнечной радиации , длинноволновую солнечную радиацию, осадки, состав воздуха атмосферное электричество, атмосферную радиоактивность, дозвуковой шум

атмосферный давление кессонный

1. Немного истории

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.

Атмосферное давление, что это?

Атмосферное давление — давление атмосферного воздуха на находящиеся в нем предметы и на земную поверхность. В каждой точке атмосферы атмосферное давление равно весу вышележащего столба воздуха с основанием, равным единице площади. С высотой атмосферное давление убывает. В соответствии с международной системой единиц (система СИ) основной единицей для измерения атмосферного давления является гектопаскаль (гПа), однако, в обслуживании ряда организаций разрешается применять старые единицы: миллибар (мб) и миллиметр ртутного столба (мм рт.ст.). Нормальным атмосферным давлением (на уровне моря) принято значение 760 мм ртутного столба (мм. рт. ст.) при температуре 0 градусов по С.

Атмосферное давление — это сила давления воздушного столба на единицу площади. Исчисляется оно в килограммах на 1 см2 поверхности, но так как раньше оно измерялось только ртутными манометрами, то условно принято выражать эту величину в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.). Нормальным атмосферным давлением является 760 мм рт. ст., или 1,033 кг/см 2, что принято считать за одну атмосферу (1 ата).

При выполнении отдельных видов работ иногда приходится работать при повышенном или пониженном атмосферном давлении, причем эти отклонения от нормы иногда бывают в значительных пределах (от 0,15 — 0,2 ата до 5 — 6 ата и более).

Зачем измеряют атмосферное давление?

Измеряют атмосферное давление для того, чтобы с большей вероятностью предсказать возможное изменение погоды. Существует прямая связь между изменениями давления и изменениями погоды. Рост или понижение атмосферного давления с некоторой вероятностью может служить признаком изменения погоды.

2. Влияние колебаний атмосферного давления на организм человека.

Для того, чтобы человеку было комфортно, атмосферное давление должно быть равно 750 мм. рт. столба.

Если атмосферное давление отклоняется, хоть на 10 мм, в ту или иную сторону, человек чувствует себя не комфортно и это может сказаться на его состоянии здоровья.

Человек, попадая в пространство, где давление значительно ниже атмосферного, например, на высокие горы или при взлёте или посадки самолёта, нередко испытывает боль в ушах и даже во всём теле. Наружное давление быстро уменьшается, воздух находящийся внутри нас, начинает расширяться, производит давление на различные органы и вызывает боль

При увеличении давления происходит усиленное поглощение газов жидкостями тела, а при его уменьшении — выделение растворенных газов. При быстром уменьшении давления вследствие интенсивного выделения газов кровь как бы закипает, что приводит к закупорке сосудов, нередко со смертельным исходом.

Что происходит при снижении атмосферного давления?

При снижении атмосферного давления, повышается влажность воздуха, возможны осадки и повышение температуры воздуха.

Первыми, снижение атмосферного давления чувствуют на себе люди с пониженным артериальным давлением (гипотоники), «сердечники», а также люди имеющие заболевания органов дыхания.

Чаще всего появляется общая слабость, затрудненный вдох, чувство нехватки воздуха, возникает одышка.

Понижение атмосферного давления, особенно остро и болезненно ощущают люди, имеющие высокое внутричерепное давление. У них обостряются приступы мигрени. В пищеварительном тракте, тоже не все в порядке — появляется дискомфорт в кишечнике, за счет повышенного газообразования.

3. Влияние пониженного атмосферного давления на…

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.

5. 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, 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.

Была предложена анкета для взрослого населения с Чекмени.

Ваш возраст: _________пол________

1. Знаете ли вы, что такое давление?

Давление — это …

2. Есть ли у вас давление?
3. Какие факторы влияют на давление и к чему может привести изменение давления?
4. В каких числах выражается давление человека?
5. Отличается ли давление у людей разного возраста?
6. Влияет ли атмосферное давление на артериальное?
7. Влияют ли вредные привычки( курение, алкоголь и т. д. ) на давление
8. Что необходимо предпринимать для нормализации давления и профилактики гипертонии?
9. Вы метеозависимый человек?

В анкетировании участвовало 33 человека в возрасте от 23 до 75 лет. Женщин- 27 ч. (72,7 %), мужчин — 9 ч. (27,3% ).

В возрасте от 20 до 30 лет — 2 ч. (2%), в возрасте от 30 до 40 лет — 7 ч. (21,2%), в возрасте от 40 до 50 лет — 8 ч. (24,2%), в возрасте от 50 до 60 лет — 11 ч. (33,3%), в возрасте от 60 до 70 лет — 3 ч. (9%), в возрасте от 70 до 80 лет — 2 ч. (2%).

Диаграммы представлены в приложении 10.

Анализ ответов на вопросы:

1. На этот вопрос правильно ответили правильно 5 ч., не знают — 11 ч., остальные ответили неверно — 17 ч.
2. На этот вопрос ответили да — 23 ч. (69,7 %), нет — 9 ч (27,3%)., не знаю — 1 ч.(3%).
3. Ответили правильно — 33 ч (100 %). Ответы были следующие: факторы, влияющие на давление: погодные изменения (магнитные бури), физические нагрузки, нервные стрессы, время суток, приём кофе и чая, физическое состояние здоровья, возраст, болезни, окружающая среда, атмосферное давление, недосып и плохой сон, перегрузка физическая, неправильное питание, психоэмоциональное перенапряжение, климатический фактор, наследственность.

Изменение давления может привести : к заболеваниям, инсульту, инфаркту, сердечным заболеваниям, гипертонии, к смерти.

4. 25 ч (75,8 %) — ответили правильно, но написали диапазон давления, а не единицы измерения, только 5 ч (15,2%). — мм.рт.ст. 7 ч. (21,2%) — неверно.
5. Согласились абсолютно все — 100% опрошенных человек.
6. Согласились абсолютно все.- 100% опрошенных человек.
7. Согласились абсолютно все — 100% опрошенных человек.
8. Ответили правильно — 30 ч (90,9 %). Ответы были следующие: здоровый сон, здоровый образ жизни, таблетки, уколы, капельницы, занятия спортом, правильное, сбалансированное питание, контроль веса, жизнь без стрессов, отдых, прогулки на свежем воздухе, гимнастика по утрам, по назначению врача (нужно знать «рабочее давление», у всех оно может быть разное), диета, меньше сидеть у компьютера, отказ от вредных привычек. Только 1 ч. (3 % )ответил «не знаю».
9. Метеозависимых — 24 ч. (72,7 %), неметеозависимых — 9 ч. (27,3 %).

 

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.

Литература

1. Зорин Н.И., элективный курс «Элементы биофизики» — М., «Вако», 2007г.
2. Крамская И.Г., Рубан Э.Д. Гигиена и основы экологии человека. Учебное пособие. 2007 — 351 с.
3. Г. И. Румянцев. Гигиена. М., 2000.
4. Ю. П. Пивоваров. Гигиена и экология человека. М., 1999.
5. Материал из Интернета