Зоны переносимости пониженного атмосферного давления
Летчики, альпинисты, рабочие, добывающие полезные ископаемые в горах на большой высоте, прокладывающие высокогорные дороги, постоянные жители гор находятся в условиях пониженного атмосферного
давления.
Сам по себе фактор пониженного атмосферного давления может иметь некоторое значение только в том случае, если давление снижается очень быстро; основную же роль играет понижение парциального давления кислорода по мере снижения атмосферного давления (табл. 26).
С понижением парциального давления кислорода снижается его напряжение в альвеолярном воздухе. Так, например, если при нормальном атмосферном давлении альвеолярное давление кислорода равно 100 мм рт. ст., то при атмосферном давлении 600 мм оно будет равно 60 мм, а при давлении 350 мм (высота 6000 м) — около 30 мм рт. ст. (рис. 30). В связи с этим снижается, конечно, насыщение крови кислородом, т. е. наступает аноксемия — основная причина горной болезни, или, правильнее, болезни высоты.
Рис. 30. Давление газов в альвеолярном воздухе при пониженном барометрическом давлении. 1 — альвеолярное давление CO2; 2 — альвеолярное давление O2.
Состояние аноксемии при болезни высоты прежде всего вызывает патологические явления со стороны высшей нервной деятельности в виде головокружения, сонливости, снижения внимания и памяти, нарушения координации движений, а также тошноту, рвоту, учащение дыхания, пульса, кровотечение из носа, кишечника и др.
| Высота над уровнем моря, м | Барометрическое давление, мм рт. ст. | Парциальное давление кислорода, мм рт. ст. |
| 760 | 159 | |
| 1000 | 734 | 142 |
| 2000 | 569 | 125 |
| 3000 | 525 | 110 |
| 4000 | 462 | 98 |
| 5000 | 405 | 85 |
| 6000 | 354 | 74 |
| 7000 | 308 | 65 |
| 8000 | 277 | 56 |
| 9000 | 230 | 48 |
| 10000 | 196 | 41 |
| 11000 | 169 | 36 |
| 12000 | 145 | 30 |
| 13000 | 123 | 26 |
| 14000 | 105 | 22 |
| 15000 | 90 | 18 |
Обычно при подъеме на высоту 4000—4500 м никаких неприятных ощущений у большинства людей не возникает, особенно при медленном подъеме. Опасным, вплоть до смертельного исхода вследствие асфиксии, считается подъем на высоту 8000—8500 м.
В настоящее время проблема высотных полетов решена путем применения для дыхания кислорода. В частности, используя специальные кислородные аппараты, летчики достигли высоты 17 500 м.
В гражданской авиации сейчас созданы не только безопасные, но и абсолютно комфортабельные условия как для летного состава, так и для пассажиров за счет герметизации самолетов. Барометрическое давление, физические свойства и химический состав воздуха в самолетах на высоте 8000—11000 м точно такие, как и на уровне моря.
На высоте 4000—5000 м и даже больше, как показано многочисленными исследованиями, возможна полная акклиматизация, позволяющая не только длительно пребывать в этих условиях, но и заниматься физическим трудом.
Акклиматизация выражается рядом физиологических процессов. Увеличивается количество гемоглобина и соответственно эритроцитов. Количество эритроцитов увеличивается за счет усиления кроветворения, о чем свидетельствует большой процент ретикулоцитов в крови. Первоначальный газовый алкалоз в связи с гипервентиляцией и наступающей вследствие этого гипокапнией благодаря акклиматизации сменяется состоянием кислотно-щелочного равновесия или смещением реакции в кислую сторону. Объем вдыхаемого воздуха при акклиматизации увеличен.
Кривая диссоциации оксигемоглобина у акклиматизированных людей не отличается от нормальной кривой, т. е. на уровне моря. В крови увеличивается содержание глютатиона, который, как известно, несет такую же функцию, как и гемоглобин. Все указанные выше процессы нормализуют деятельность сердечно-сосудистой системы.
Акклиматизацию можно ускорить различными способами. Прежде всего можно искусственно ускорить увеличение количества эритроцитов путем введения в организм сыворотки животных, находящихся в разреженном пространстве, или малых доз мышьяка и железа. Предупреждения болезни высоты и ускорения акклиматизации можно достигнуть также путем введения в организм кислых продуктов, например фосфорнокислого аммония, лимонной кислоты в сахарном сиропе.
Таким образом, приспособительные механизмы организма позволяют адаптироваться к пребыванию и работе в высокогорных условиях на сравнительно больших высотах над уровнем моря.
Источник
В эти дни на европейской территории России наблюдаются резкие перепады атмосферного давления.
В минувшие выходные дни при прохождении североатлантического циклона через Центр страны, атмосферное давление резко упало. А в начале текущей недели циклон заменил антициклон, атмосферное давление во вторник резко поднимется и продержится несколько дней повышенным. Во второй половине недели очередной североатлантический циклон пройдет по северу ЕТР. С ним опять ожидаются резкие взлеты и падения атмосферного давления.
При ощутимом изменении атмосферного давления, как в меньшую, так и в большую сторону, организм человека нередко ощущает ухудшение самочувствия. Вот некоторые общепринятые рекомендации интернет сайта для снижения негативных симптомов действия высокого либо низкого атмосферного давления на наш организм.
Антициклон Антициклоном называется повышение атмосферного давления, которое сопровождается безветренной ясной погодой с отсутствием резких изменений температуры или уровня влажности. Повышенное атмосферное давление очень негативно влияет на здоровье человека, особенно если он аллергик, астматик или страдает повышенным артериальным давлением. Такие люди достаточно остро реагируют на различные вредные примеси в воздухе, количество которых ощутимо возрастает в сухую безветренную погоду.
В организме человека антициклон проявляется головными и сердечными болями, снижением работоспособности, недомоганием и общей слабостью. Повышенное атмосферное давление негативно влияет на защитные функции организма путём уменьшения в крови количества лейкоцитов. Всё это существенно подрывает здоровье человека, делая его уязвимым к различным инфекционным заболеваниям.
Для того чтобы облегчить действие антициклона рекомендуется по утрам принимать контрастный бодрящий душ, проводить лёгкую гимнастику и ввести в свой ежедневный рацион больше фруктов, содержащих калий. Для снижения нагрузки на иммунную и нервную системы человека лучше на время отказаться от серьёзных и важных дел. По возможности необходимо больше отдыхать, чтобы быстрее восстановить силы, утраченные организмом в борьбе с негативным влиянием антициклона.
Циклон Циклоном называют снижение атмосферного давления, которое сопровождается обычно повышенной температурой, облачностью, влажностью и осадками. Наиболее подвержены действию циклона люди, страдающие низким артериальным давлением, нарушениями дыхательных функций, а также сердечнососудистыми проблемами. Основными проявлениями негативного влияния циклона на организм человека являются: затруднение дыхания, одышка, нехватка воздуха и общая слабость. Это обусловлено недостатком кислорода в окружающем воздухе. Нередко во время циклона у человека повышается внутричерепное давление, в результате чего начинается сильная мигрень. Кроме этого возможны сбои в работе желудка и кишечника, которые связаны с интенсивным газообразованием. С приходом циклона необходимо постоянно контролировать уровень своего кровяного давления. В этом вам поможет обильное питьё, контрастный душ, спокойный крепкий сон, а также утренняя чашечка кофе. Для поддержания общего здоровья в период пониженного атмосферного давления рекомендуется пить настойку из лимонника или женьшеня.
Правила снижения симптомов метеозависимости Атмосферное давление, а точнее его резкие перепады, чаще застают врасплох жителей мегаполисов. Полностью излечить эту форму метеозависимости практически невозможно, но соблюдая некоторые несложные правила, можно ощутимо облегчить состояние своего здоровья при сложных погодных условиях. В первую очередь необходимо строго следить за своим распорядком дня и по возможности раньше ложиться спать. При резких перепадах атмосферного давления сон должен длиться не менее 9 часов. Для полноценного ночного отдыха рекомендуется выпивать на ночь стакан ромашкового или мятного чая, а проснувшись – сделать лёгкий массаж голеней и стоп, а уж затем только подниматься с постели. Для того чтобы взбодриться следует проводить ежедневную короткую гимнастику, которая поможет обрести тонус вашим сосудам. Необходимо исключить из списка гимнастических упражнений наклоны и приседания, так как они требуют соблюдения равновесия. После зарядки рекомендуется принять контрастный душ, который положительно влияет на здоровье всех внутренних систем и органов человека.
Хорошо поддержать нервную систему поможет комплекс витаминов, который следует принимать при перепадах атмосферного давления. Кушать нужно часто, но небольшими порциями, и ни в коем случае не перегружать тяжёлой пищей организм. Во время многочасовой работы за компьютером необходимо периодически делать перерыв, во время которого можно провести короткую гимнастику, сменить позу, а также самостоятельно сделать массаж шейной и височной зон. Для того чтобы максимально безболезненно перенести все погодные сюрпризы старайтесь избегать сильных перенапряжений и стрессов. Также в это время не рекомендуется проводить силовые тренировки и ответственные мероприятия. При перепадах давления полезным будет посетить бассейн, где спокойная обстановка и целебное действие воды помогут забыть обо всех неурядицах.
Метеозависимым людям рекомендуется увеличить потребление воды и фруктовых соков. При перепадах артериального давления следует больше отдыхать в положении лёжа. Вернуть организму тонус при пониженном давлении поможет сладкий тёплый чай. Очень важно в эти сложные дни вовремя заметить тревожные признаки, которые могут свидетельствовать о серьёзных заболеваниях: – неприятные ощущения в груди, отдающие в плечо, лопатку или пупочную область; – внезапная утрата чувствительности в нижних и верхних конечностях; – чувство онемения половины лица; – затруднённая речь; – неожиданный приступ тошноты; – расфокусировка зрения или мелькание перед глазами мушек; – проблемы с дыханием.
Желаем Вам бодрости и хорошего самочувствия независимо от величины атмосферного давления!
Источник
ГЛАВА 5 ПОВЫШЕННОЕ И ПОНИЖЕННОЕ АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ
5.1. повышенное давление
Повышенное атмосферное давление –
фактор производственной среды, имеющий место при выполнении работ в
кессоне, работе водолазов, сеансах гипербарической оксигенации и
хирургических операциях в барокамерах, при подводном плавании.
Кессонные работы выполняются
под водой или под землей в насыщенных водой грунтах при строительстве
мостовых и других гидротехнических сооружений, при проходке стволов
шахт и туннелей. Путем закачки воздуха в замкнутое пространство вода из
него отжимается за счет выравнивания гидростатического давления.
Рабочая камера кессона имеет шлюз, в который заходят рабочие. Шлюз
герметизируется, и в него с помощью компрессора закачивается воздух до
заданного избыточного давления; при выравнивании давления воздуха в
шлюзе с давлением внутри основной камеры (кессона) рабочие входят в
кессон. При выходе из кессона давление в шлюзе постепенно снижается до
нормального.
Важнейший вредный производственный фактор при работе в кессоне – повышенное атмосферное давление. Как
правило, при этом имеются сопутствующие неблагоприятные
микроклиматические условия (повышенная относительная влажность воздуха,
его дискомфортная температура). Воздушная среда кессона может быть
загрязнена аэрозолями смазочных масел (источник – компрессоры) и
сварочных работ, метаном (из грунта) и др. Наконец, механизированные
инструменты, используемые в кессоне, могут быть источником шума и
вибрации.
Для выполнения водолазных работ
применяется специальное мягкое снаряжение, которое по способу подачи
газовой смеси для дыхания подразделяется на снаряжение с открытой
схемой дыхания, вентилируемое, инжекторно-регенеративное и
регенеративное. В водолазном снаряжении открытой схемы подача воздуха
для дыхания осуществляется из баллонов высокого давления. Это
снаряжение может быть использовано на глубине до 40 м (о причине
ограничения см. ниже). Вентилируемый
водолазный скафандр через гибкий шланг снабжается воздухом в
подшлемном пространстве с поверхности. В этом снаряжении водолазы могут
работать на глуби- не до 60 м. Инжекторно-регенеративное снаряжение позволяет спускать водолаза до 100 м, и, наконец, на глубине до 200 м
применяется специальное регенеративное оборудование. При спусках на
большую глубину используется жесткий (металлический) аппарат.
Работа
водолаза осуществляется в необычной для человека водной среде,
обладающей свойствами высоких теплопроводности и теплоемкости. В этой
связи для предупреждения переохлаждения в зависимости от температуры
воды применяются шерстяное белье и теплое обмундирование. При
передвижении и работе водолаза под водой повышается уровень энерготрат.
При
выполнении кессонных и глубоководных работ различают три периода:
повышение давления – компрессия, пребывание человека под повышенным
давлением, период понижения давления – декомпрессия. Каждому из них
присущ специфический комплекс функциональных изменений в организме. В
условиях повышенного барометрического давления в результате возрастания
парциального давления кислорода наблюдаются уменьшение объема легочной
вентиляции и урежение частоты сокращений сердца. В случае форсиро-
ванной компрессии или при нарушении проходимости евстахиевой трубы
возможно появление чувства боли в ушах вследствие разницы давлений
внешнего и внутри барабанной полости. Следует отметить, что при первых
погружениях возможно развитие состояния эйфории, которое в последующем
исчезает (в связи с привыканием). Длительное пребывание человека под
избыточным давлением около 7 атмосфер потенциально опасно, так как в
этих условиях азот воздуха обладает наркотическим действием. В этой
связи при дыхании обычным воздухом глубина спуска водолазов
ограничивается, а при глубоководных спусках азот воздуха замещается
гелием, который не обладает этим свойством при реальных глубоководных
спусках, осуществляемых в мягких костюмах.
Наиболее
опасным является период декомпрессии, во время которого или после
выхода из него в условиях нормального давления может развиться
декомпрессионная (кессонная) болезнь. Патогенетический механизм
развития этого поражения заключается в том, что при повышенном
атмосферном давлении наблюдается постепенное насыщение тканей организма
азотом и другими газами.
Равновесие
между парциальным давлением газовой среды и тканями организма,
например, по азоту возникает через 4 часа. В процессе декомпрессии
происходит выход азота из тканей (десатурация) через кровь и легкие
вследствие падения его парциального давления в окружающей среде.
Если
декомпрессия происходит быстро, в крови и других жидких средах
организма образуются множественные пузырьки азота, и, как следствие,
возникает газовая эмболия сосудов, степень которой предопределяет
клинические признаки декомпрессионной болезни. Появлению признаков
декомпрессионной болезни способствуют переохлаждение и перегревание
организма, высокая степень утомления, ведущие к замедлению скорости
освобождения тканей организма от растворенного азота. При появлении
признаков декомпрессионных расстройств пострадавший срочно помещается в
лечебную камеру, в которой создается избыточное давление,
соответствующее рабочему уровню компрессии, и после исчезновения
признаков декомпрессионных расстройств производят лечебную декомпрессию
(много медленнее обычной).
В основе
комплекса профилактических мероприятий лежат «Правила безопасности при
производстве работ под сжатым воз- духом (кессонные работы)». Эти
правила определяют время компрессии и декомпрессии и сроки работы в
кессоне. При проведении водолазных работ пользуются специальными
таблицами, регламентирующими виды деятельности, глубину погружения и
соответствующие режимы декомпрессии. Правила безопасности водолазных
работ предусматривают ступенчатую декомпрессию, при которой подъем
водолаза осуществляется с остановками на различных глубинах. Срок
пребывания на остановках зависит от глубины спуска и времени пребывания
под водой. Более совершенный способ декомпрессии – размещение водолаза в
специальной камере на первом подъеме с последующей декомпрессией в
камере уже на поверхности. Для улучшения гигиенических условий труда в
кессоне максималь- но механизируются выполняемые работы (использование
щитовой проходки в туннелях), поддерживаются нормируемая температура
воздушной среды, ее качественный состав.
При выходе из
кессона рабочим дается горячий чай или кофе, создаются условия для
принятия горячего душа. При выполнении кессонных работ организуется
здравпункт с круглосуточным дежурством медперсонала. Для лечения легких
форм декомпрес-
сионных расстройств при амбулатории организуется процедурная комната с водяной и суховоздушной ваннами.
К
работам в кессонах допускаются мужчины в возрасте 18-50 лет, женщины –
только в качестве инженерно-технических и медицинских работников при
отсутствии беременности. Утвержден список медицинских противопоказаний
для приема на кессонные и водолазные работы.
5.2. ПОНИжЕННОЕ ДАВЛЕНИЕ
Пониженное
атмосферное давление как вредный профессиональный фактор сопровождает
деятельность человека в горных условиях (геологоразведочные работы,
строительство дорог и гидротехнических сооружений, добыча полезных
ископаемых, горный туризм и альпинизм) и при выполнении полетов.
При
подъеме на высоту падение барометрического давления в тропосфере носит
экспоненциальный характер. В этой связи при подъеме на высоту в
организме человека возникает гипоксия, при- водящая к снижению
умственной и физической работоспособности, возможны высотные
декомпрессионные расстройства. Следует особо подчеркнуть, что основа
развивающегося кислородного голодания
– снижение парциального давления кислорода в альвеолярном воздухе. С подъемом на высоту рСО2 (40 мм рт.ст.) и давление водяных паров (47 мм
рт.ст.) в альвеолярном воздухе практически не меняются. В этой связи
скорость падения парциального давления в альвеолярном воздухе при
подъеме на высоту более крутая, чем в окружающей среде (на уровне моря
парциальное давление О2 в окружающей среде составляет 159 мм рт.ст., в альвеолярном воздухе
– 105 мм рт.ст.). На высоте 12 км (атмосферное давление 145 мм рт.ст) парциальное давление О2
в альвеолярном воздухе при дыхании даже чистым кислородом составит
только половину от наземных условий, т.е. в этом случае для поддержания
жизненных функций необходима подача кислорода под избыточным
давлением.
Физиологические сдвиги, обусловленные гипоксией при подъеме на высоту, наблюдаются у отдельных лиц на высоте 2500-3000 м, на высоте 4500 м
у большинства людей появляются признаки «высотной», или «горной»
болезни. Ранние признаки ее проявляются в форме головокружений, апатии,
в дальнейшем развиваются нару- шение координации движений, головная
боль, мышечная слабость,
адинамия, эйфория или угнетенное состояние, ослабление памяти и внимания, падает острота зрения.
При
подъеме на высоту патологические проявления, возникающие в организме,
их глубина зависят от высоты, времени действия, скорости и кратности
перепадов барометрического давления.
При выполнении полетов расстройства, возникающие при перепадах давления в газосодержащих полостях тела, носят название барокавепатий (высотный
метеоризм, бароденталгия, баросинусо- патия, баротравма легких).
Наиболее глубокие нарушения в организме человека происходят при взрывной декомпрессии, т.е. при очень быстром перепаде давления в случае разгерметизации летательного аппарата на значительных высотах (свыше 19 000 м).
Причиной
гибели человека при взрывной декомпрессии на этой высоте может быть
декомпрессионная болезнь, острая кислородная недостаточность,
баротравма легких, обусловленная быстрым расширением объема воздуха,
находящегося в легких и не успевающего выйти через воздухоносные пути, и
высотная эмфизема, возникающая в форме парогазовых пузырьков в
участках с низким гидростатическим и внутритканевым давлениями (крупные
вены и лимфатические сосуды, подкожно-жировая клетчатка). При этом
наблюдается отслоение кожи и увеличение объема тела. Это связано с тем,
что на высоте 19 300 м
температура кипения воды становится равной температуре тела человека. С
целью профилактики указанных последствий при выполнении высотных
полетов используются высотно-компенсирующие костюмы, создающие давление
на кожные покровы, и шлемы с подачей дыхательной смеси в зону дыхания.
Высотно-компенсирующий костюм, кроме того, позволяет увеличить степень переносимости перегрузок до 2g.
Важно
подчеркнуть, что с целью повышения безопасности полетов, повышения их
надежности в военной авиации используется двойная система, включающая
использование высотно-компенсирующего костюма с подачей газовой смеси в
подшлемное пространство (индивидуальная система защиты) и герметизация
кабины летчика с поддержанием в ней независимо от высоты полета
барометрического давления, равного высоте 8000 м.
Так, при выходе из строя индивидуальной системы жизнеобеспечения у
летчика есть время (так называемое «резервное время летчика»), равное
примерно 1,5 мин, в течение которого летчик может выполнить многие
действия по спасению своей жизни и летательного аппарата. При
отсутствии герме-
тичности кабины в такой обстановке (на высоте, например, 25 000 м) потеря сознания в результате острой кислородной недостаточности наступает мгновенно.
В
целом профессиональная деятельность летного состава является предметом
изучения специального раздела профилактической медицины – авиационной медицины.
Для
ускорения адаптации людей, мигрировавших в высокогорные условия из
равнинных местностей, используются предварительная, специфическая (в
барокамерах) тренировка, рациональное питание. Важное значение в
профилактике высотной болезни занимают рациональный режим труда,
механизация и автоматизация технологических процессов, профессиональный
отбор.
Источник