Атмосферный воздух имеет физическую плотность, вследствие чего притягивается к Земле и создает давление. В процессе развития планеты менялся как состав атмосферы, так и ее атмосферное давление. Живые организмы вынуждены были приспосабливаться к существующему давлению воздуха, меняя свои физиологические характеристики. Отклонения от среднего атмосферного давления вызывают изменения в самочувствии человека, при этом степень чувствительности людей к подобным изменениям разная.

Нормальное атмосферное давление

Воздух простирается от поверхности Земли до высот порядка сотен километров, за которыми начинается межпланетное пространство, при этом, чем ближе к Земле, тем более воздух сжат под действием собственного веса, соответственно атмосферное давление выше всего у земной поверхности, снижаясь с повышением высоты.

На уровне моря (от которого принято отсчитывать все высоты), при температуре +15 градусов Цельсия атмосферное давление составляет в среднем 760 миллиметров ртутного столба (мм рт. ст.). Это давление принято считать нормальным (с физической точки зрения), что вовсе не означает, что это давление комфортно для человека при любых условиях.

Атмосферное давление измеряется барометром, градуированным в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.), или в иных физических единицах, например, в паскалях (Па). 760 миллиметров ртутного столба соответствуют 101 325 паскалей, но в быту измерение атмосферного давления в паскалях или производных единицах (гектопаскалях) не прижилось.

Ранее атмосферное давление измерялось также в миллибарах, вышедших из употребления и замененных на гектопаскали. Норма атмосферного давления 760 мм рт. ст. соответствует норме атмосферного давления в 1013 мбар.

Давление 760 мм рт. ст. соответствует действию на каждый квадратный сантиметр тела человека силе 1,033 килограмма. Суммарно на всю поверхность тела человека воздух давит с силой порядка 15-20 тонн.

Но человек не чувствует этого давления, поскольку оно уравновешивается растворенными в тканевых жидкостях газами воздуха. Это равновесие нарушается при изменениях атмосферного давления, что человек воспринимает как ухудшение самочувствия.

Для отдельных местностей среднее значение атмосферного давления отличается от 760 мм. рт. ст. Так, если в Москве среднее давление составляет 760 мм рт. ст., то в Санкт-Петербурге всего 748 мм рт. ст.

Ночью атмосферное давление несколько выше дневного, а на полюсах Земли колебания атмосферного давления более выражены, чем в экваториальной зоне, что только подтверждает закономерность, что полярные регионы (Арктика и Антарктика) как среда обитания враждебны человеку.

В физике выводится так называемая барометрическая формула, согласно которой при увеличении высоты на каждый километр атмосферное давление падает на 13%. Реальное распределение давления воздуха следует барометрической формуле не вполне точно, поскольку в зависимости от высоты меняется температура, состав атмосферы, концентрация водяных паров и другие показатели.

Зависит атмосферное давление и от погоды, когда воздушные массы перемещаются из одной местности в другую. На атмосферное давление реагируют также все живое на Земле. Так, рыбаки знают, что норма атмосферного давления для рыбалки пониженная, поскольку при понижении давления хищная рыба предпочитает выйти на охоту.

Влияние на здоровье человека

Метеозависимые люди, а их на планете 4 миллиарда, чутко реагируют на изменения атмосферного давления, а некоторые из них могут достаточно точно предсказывать изменения погоды, руководствуясь своим самочувствием.

Ответить на вопрос, какая норма атмосферного давления наиболее оптимальна для мест пребывания и жизни человека, достаточно затруднительно, поскольку люди адаптируются к жизни в разных климатических условиях. Обычно давление в пределах от 750 до 765 мм рт. ст. не ухудшает самочувствия человека, эти значения атмосферного давления можно считать пределами нормы.

При перепадах атмосферного давления метеозависимые люди могут ощущать:

• головную боль;
• спазмы сосудов с нарушением кровообращения;
• слабость и сонливость с повышенной утомляемостью;
• боли в суставах;
• головокружение;
• чувство онемения в конечностях;
• снижение частоты пульса;
• тошноту и кишечные расстройства;
• одышку;
• понижение остроты зрения.

На изменение давления первым делом реагируют расположенные в полостях организма, суставах и кровеносных сосудах барорецепторы.

При перемене давления у метеочувствительных людей наблюдаются нарушения в работе сердца, тяжесть в груди, боли в суставах, а при проблемах с пищеварением еще и метеоризм и кишечные расстройства. При значительном понижении давления недостаток кислорода в клетках мозга ведет к головным болям.

Также изменения давления могут вести к нарушениям психического состояния - люди ощущают тревогу, раздражение, беспокойно спят либо, вообще, не могут уснуть.

Статистика подтверждает, что при резких изменениях атмосферного давления увеличивается количество правонарушений, аварий на транспорте и производстве. Прослеживается влияние атмосферного давления на артериальное. У гипертоников повышенное атмосферное давление может вызвать гипертонический криз с головной болью и тошнотой, при том, что в этот момент устанавливается ясная солнечная погода.

На понижение атмосферного давления, напротив, острее реагируют гипотоники. Пониженная концентрация кислорода в атмосфере вызывает у них нарушение кровообращения, мигрень, одышку, тахикардию и слабость.

Метеочувствительность может явиться следствием нездорового образа жизни. Привести к метеочувствительности или усугубить степень ее проявления могут следующие факторы:

• низкая физическая активность;
• неправильное питание с сопутствующим избыточным весом;
• стрессы и постоянное нервное напряжение;
• плохое состояние внешней среды.

Устранение этих факторов снижает степень метеочувствительности. Метеозависимым людям следует:

• включить в рацион продукты с высоким содержанием витамина B6, магния и калия (овощи и фрукты, мед, молочнокислые продукты);
• ограничить употребление мяса, соленой и жареной пищи, сладостей и пряностей;
• отказаться от курения и употребления алкоголя;
• увеличить физическую активность, совершать пешеходные прогулки на свежем воздухе;
• упорядочить сон, спать не менее 7-8 часов.

14.11.2018 Яна 0

Атмосферное давление: норма для человека

Столб воздуха давит на каждого из нас всем своим весом более 15 тонн – это нормальное атмосферное давление для человека, поскольку распределяется по 1,033 кг на каждый квадратный сантиметр поверхности тела. Смесь из разных газов, обладая плотностью, притягивается к Земле по законам физики. Балансируют такую нагрузку внутритканевые жидкости. Равновесие способно нарушаться, если давление атмосферы растет. Неприятные ощущения, которые испытывает при этом пациент может трансформироваться в негативную симптоматику, напоминающую тяжелые соматические расстройства.

Эталонным принято считать атмосферное давление = 760 мм ртутного столба. Об этом знает каждый школьник. Измеряется такой воздушный столб в предместье Парижа, когда температура воздуха достигает 15 С*. На большей части Земли такое давление не фиксируется. Поверхность планеты рельефна. В низинах и на вершинах гор – давление разное. Ученые считают, что при подъеме над уровнем моря на километр, оно падает на 13% в сравнении с идеалом. Спуск в шахту ведет к обратному результату. Маятник давления отмечен в разное время суток и при разной температуре.

В районах страны

Однозначного ответа на вопрос о норме атмосферного давления для каждого человека не может быть по определению. Все мы живем в разных условиях. В любом уголке земного шара – своя норма.

Для удобства сравнительно небольшие территории объединены в регионы, схожие по своим климатическим и природным условиям.

Например, находясь в Среднеазиатском районе, человек испытывает давление воздушного столба около 720 мм ртутного столба. В Средней полосе России – 750. Это зависит от границы уровня моря, розы ветров, влажности и температуры.

Теплый воздух легче холодного. Жители гор инертны к колебаниям влажности и температуры. Они выросли в условиях адаптации к этим колебаниям.

Таблица нормы по городам РФ

На территории страны значения атмосферного давления значительно отличаются друг от друга. Объясняется это огромной территорией с разными географическими условиями. Существует специальная климатическая карта России, где вся она изобарами поделена на регионы с приблизительно одинаковыми колебаниями атмосферного давления в течение года.

Нагляднее всего эти отклонения заметны в таблице.

Эти данные следует учитывать при смене места жительства с учетом адаптационных возможностей организма.

Влияние на человека

Врачи считают, что оптимум атмосферного влияния определяется не абсолютными цифрам, а самочувствием пациента. Если человек чувствует себя хорошо, значит, такое атмосферное давление и является для него нормой. Но есть и общая тенденция: колебания барометра в два деления не являются принципиальными, считаются вполне допустимыми, но снижение столбика ртути на 5-10 мм отрицательно, если не сказать критически, сказывается на состоянии здоровья пациента.

Падение давления на 30 единиц вызывает обмороки, в горах – это называется горная болезнь.

Рост давления также не безразличен для человека.

В группы риска входят люди с соматическими заболеваниями. У таких пациентов меняется состояние биологических жидкостей во всех полостях: суставы, плевра, сосуды, сердце. Так барорецепторы реагируют на колебания атмосферного давления. Они сигнализируют мозгу о неполадках, а он в свою очередь включает компенсаторные механизмы. Но чем больше они изношены, тем серьезнее дискомфорт, который испытывает человек при капризах погоды.

Наиболее опасны такие атмосферные колебания для сердечников и астматиков. Плохо переносят их пациенты с черепно-мозговыми травмами, болезнями суставов, синуситами, отитами, проблемами со слухом и энцефалопатиями. Симптоматика чаще всего проявляется при формировании в атмосферных слоях циклона или антициклона.

Смена нормы высоким атмосферным давлением получила название антициклона. В принципе, он несет благо людям: солнце, отсутствие ветра, стабильную температуру – теплую летом и морозную зимой, нет ни снега, ни дождя. Но для сердечников, аллергиков и астматиков – это бич. Они не находят себе места: тахикардия, боли за грудиной, мигрень, полуобморочное состояние, скачки АД, снижение работоспособности, пунцовость щек, слабость. Начинается кашель, ринорея. В крови падают лейкоциты – иммунитет ослаблен.

При низком давлении атмосферы говорят о циклоне. Это – дожди, промозглая слякоть под ногами, осадки, высокая влажность. Это катастрофа для гипотоников, сердечников, пациентов с проблемами пищеварения. Падение АД приводит к брадикардии, одышке, мигрени, высокому внутричерепному давлению, диспепсии, метеоризму.

Нейтрализовать негативное влияние капризов атмосферы особенно важно для соматических больных и пожилых пациентов. Врачи специально для этого разработали комплексный план коррекции патологических состояний, связанных с колебаниями атмосферного давления. Он включает в себя следующие моменты:

• При смене погоды следует обратиться за консультацией к лечащему врачу. Он назначит при необходимости обследование и обязательно порекомендует нужные препараты.
• Мониторинг метеосводок и барометр помогут сориентироваться в продолжительности циклона или антициклона, заранее подготовиться к нему и не пропустить симптомы ухудшения самочувствия, несвязанные с атмосферой.
• Хороший сон не менее 8 часов в сутки.
• Сбалансированный рацион с полным набором витаминов и микроэлементов.
• Прогулки на свежем воздухе в любую погоду и дозированные физические нагрузки.
• Одежду следует носить только ту, которая дышит.
• И много-много положительных эмоций.

Если циклон (антициклон) затяжной, лучше уехать из города на природу. С утра принимать контрастный душ, баловать себя чашечкой кофе или зеленым чаем с лимоном, затем пройти пешком пару километров, а вечером устроить релакс с помощью ромашкового чая с медом. На ночь – глицин.

Метеозависимость

Очень многие люди страдают от этого.

Прежде всего, те, кто родился в годы минимальной активности Солнца, зафиксированной учеными. Это – 1934, 1943, 1944, 1953, 1954, 1963, 1964, 1965, 1974, 1975, 1985, 1986, 1987, 1997, 1998, 1999, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012, 2015. Прогнозируется 50 лет гранд-минимума с 2020 года.

У таких людей иммунная система слаба априори и некорректно реагирует на переутомление, перепады температур, гиперинсоляцию, стресс, экологию. Ничего особенно страшного в этом нет, но негативная симптоматика в ответ на изменение нормы атмосферного давления обеспечена: бессонница, мигрень, артралгии, раздражительность, утомляемость.

По статистике во время перемены погоды растет количество техногенных аварий, ведь машинами управляет человек.

Атмосфера, вероятно, наиболее важный фактор для метеозависимости. Суть в том, что балансируют воздушный столб биологические жидкости организма. А они заполняют все возможные полости: брюшную, грудную, сосуды, плевру, суставы. Значит, любое колебание атмосферы заставляет их меняться. И не всегда это положительно воспринимается даже совершенно здоровым организмом.

Больные суставы реагируют первыми, поэтому их обладатели «работают» предсказателями погоды. Снижение атмосферного давления вызывает их болезненность.

Барорецепторы сосудистой стенки отвечают на перепады давления аритмией, тахикардией или, напротив, урежением, ритма, что приводит к ухудшению общего самочувствия. Пациенты, перенесшие травму грудной клетки, низкое атмосферное давление ощущают как боли в груди летучего характера. Точно также реагируют больные с хроническим плевритом.

Барорецепторы пищеварительной системы проявляют свою заинтересованность болями, бурлением, метеоризмом в полостных образованиях: желудке, кишечнике.

Вообще, желудок всегда реагирует вздутием на смену давления в атмосфере. Точно такой же баромеханизм лежит в основе патологических изменений у пациентов с синуситами, отитами, евстахиитами. У тех, кто перенес травму черепа или страдает высоким черепно-мозговым давлением (опухоли, например).

В другом случае низкое атмосферное давление становится триггером снижения парциального давления кислорода в крови. Развивается гипоксия внутри кровотока. В результате сначала реагирует кора головного мозга, а затем его центры, отвечающие за самые разные функции. То есть, прежде всего, пациенты начинают мучаться от головных болей, а потом проявляется симптоматика в тех органах, за работу которых отвечает тот или иной мозговой центр: пелена перед глазами, слезотечение, насморк, першение в горле.

Обостряются заболевания легких, проступает акроцианоз пороков сердца, возникает энцефалопатия, головокружения, обмороки, начинает болеть за грудиной, развивается анемия.

Считается, что перепады температуры в пределах 3-4 градусов спокойно переносятся человеком. Но разница в 7 и более приводит к резкому обострению соматических заболеваний. Поэтому так негативно переносят смену климата пациенты-хроники. Иммунитет не срабатывает, если в 8 утра человек был в холодной Москве, а через 5 часов оказался в жаркой Испании.

То же происходит и при резком похолодании в естественных, привычных условиях. Вчера – 0 С*, а сегодня – 20 С*! Как ответ: простуда, тонзиллит, синусит, обострение ХБП.

Влажность – еще один показатель, влияющий на самочувствие человека. Оптимально, когда за окном не более 55%. Чересчур сухой воздух провоцирует обезвоживание слизистых носоглотки и приводит к респираторным инфекциям. Но чаще происходит наоборот: влажность растет.

Это чревато снижением резистентности организма к холоду. Влага вытягивает по капле тепло из человека, нарушает теплообмен, стимулирует тепловой удар или обморожение, в зависимости от времени года. Известны случаи, когда пальцы рук были отморожены при температуре в +4 С*.

Особенно опасно сочетание ветра и влажности. Пациенты с кожными болезнями оказываются в невыгодном положении: в 100% случаев наступает рецидив, даже на фоне полного благополучия. Ветер раздражает рецепторы кожи, сигнал идет в нервную систему, вызывает обострение дерматозов и локально – реакцию на участках дермы, открытых непогоде. Не остаются в стороне глаза, носоглотка.
Солнце вызывает реакцию у всех, но наиболее уязвимы к его лучам старики и дети. Под действием ультрафиолета страдают все системы организма, но первыми – иммунная и эндокринная. Недостаток солнышка ведет к гиповитаминозу D. Это – неврозы, депрессии, повышенная раздражительность, бессонница.

Гиперинсоляция чревата фотодерматозами, солнечной аллергией, развитием онкологических проблем. Именно поэтому пациентам с большим количеством родинок запрещено длительное пребывание на солнце. Ультрафиолет провоцирует меланому.

Кроме того, одним из триггеров аутоиммунных процессов является солнце. Красная волчанка, например, часто дебютирует весной, кода первые и очень агрессивные солнечные лучи падают на ослабленную за зиму кожу. Они запускают аутоиммунный процесс, проявляющийся алой бабочкой-воспалением на лице и системным коллагенозом внутри организма. В эту же группу попадает и псориаз, и склеродермия, и алопеция, и даже разноцветный лишай.

Метеозависимость может быть спровоцирована изменением в электромагнитном поле Земли. Это – опосредованное влияние все того же Солнца. Человек не чувствует магнитные волны, что не мешает им влиять на каждого из нас.

При этом наиболее уязвима нервная система с ее нейроэндокринной регуляцией сосудистого тонуса.

Магнитное поле влияет и локально на сосуды. Особенно сильно реагируют на это пациенты в возрасте старше 60, перенесшие инсульт или травму черепа, гипертоники, в постинфарктном состоянии, депрессии, страдающие мигренью.

Больные, имеющие в анамнезе сахарный диабет, болезни щитовидки, климактерическую перестройку, тяжелые соматические патологии – в группе риска.

Триггеры

Атмосферное давление влияет на человека всей совокупностью факторов. Но в зависимости от их сочетания в тот или иной погодно-временной период возникают вспышки гриппа, кишечных эпидемий, ОРЗ.

Кроме того, есть ряд патологий, обострение которых четко связано с сезонностью: ЯБЖ, неврозы, депрессии – осень-весна; инфекции – зима-осень; кахексии – весна-осень. Такая зависимость легла в основу лечения патологий санаторно-курортными факторами.

Сменить вовремя климат – предупредить развитие обострения.

Метеоневроз

Это – особое состояние, которое определяется не просто зависимостью от погоды, но и адаптационным потенциалом организма. Если адаптация сохранена, даже хроники удовлетворительно справляются с капризами погоды. Тогда как здоровые, по сути, люди, но с потерянными адаптационными способностями, тяжело реагируют на смену погодных факторов. Это и называется метеоневрозом.

Предрасполагают к такому развитию ситуаций:

• наследственность;
• минимальная двигательная активность;
• отсутствие длительных прогулок на свежем воздухе;
• ожирение;
• алкоголь, курение, наркотики;
• стресс.

Характеристики

Есть три варианта реакции на непогоду:

• Первая или легкая степень – небольшое недомогание, психологический дискомфорт, утомляемость, отсутствие концентрации, раздражительность.
• Вторая или средняя – истинная метеозависимость: значительное ухудшение самочувствия, скачки АД, аритмии, лейкоцитоз.
• Третья или тяжелая степень – метеопатия: резкие нарушения общего состояния, вызывающие утрату работоспособности, чувство раздавленности, депрессию. Требуют специального лечения.

В зависимости от преобладания симптоматики выделяют пять типов метеочувствительности:

1. Сердечный – субъективные и объективные нарушения в работе сердечно-сосудистой системы: перебои, одышка, боли, подтвержденные измерениями.
2. Церебральный – мигрени, головокружения, обмороки, шум в голове.
3. Смешанный – сочетание патологии со стороны нервной и сосудистой системы.
4. Астено-невротический – самый тяжелый, часто приводящий к внезапной смерти: потеря памяти, снижение умственной и физической активности, депрессия, перепады АД.
5. Эссенциальный или неопределенный тип – причина не ясна, но симптоматика известна: общая слабость, ломота в мышцах и суставах, заторможенность, разбитость.

«Плохие дни» можно и нужно уметь переживать. Для этого необходимо:

• Высыпаться.
• Гулять на свежем воздухе.
• Включить двигательную активность, но без фанатизма.
• Не водить машину.
• Не включать компьютер.
• Отказаться от телевизора.
• Не слушать громкую музыку.
• Не курить.
• Алкоголь – табу.
• Утром – душ, вечером – релакс-ванна (температура не более 40 С* с эфирными маслами).
• При высоком АД – настойка боярышника. При низком – лимонник.
• Исключить стресс.
• Отказ от путешествий.
• Не носить синтетику (она накапливает статическое электричество).
• Накануне «бури» – таблетка кардиоаспирина и чай из шиповника.

• Водным (рыбы, раки, скорпионы) – водные процедуры.
• Воздушным (водолеи, весы, близнецы) – больше гулять.
• Огненным (овны, львы, стрельцы) – греться на солнце.
• Земным (девы, козероги, тельцы) – возиться с землей.

Люди различных профессий должны знать о понятии атмосферного давления: медики, летчики, ученые, полярники и другие. Оно напрямую воздействует на специфику их работы. Атмосферное давление – это величина, что помогает предсказать и спрогнозировать погоду. Если оно повышается, то это говорит о том, что погода будет солнечная, а если давление понижается, то это предвещает ухудшение погодных условий: появляется облачность и идут атмосферные осадки в виде дождя, снега, града.

Понятие и сущность атмосферного давления

Определение 1

Атмосферное давление – это сила, которая действует на поверхность. Иными словами, в каждой точке атмосферы давление равно массе вышележащего столба воздуха с основанием, которое равно единице.

Единицей измерения атмосферного давления является Паскаль (Па), который приравнивается силе в 1 Ньютон (Н), что действует на площадь в 1 м2 (1 Па = 1 Н/м2). Атмосферное давление в метрологии выражается в гектопаскалях (гПа) с точностью до 0,1 гПа. А 1 гПа, в свою очередь, равен 100 Па.

В качестве единицы измерения атмосферного давления до недавнего времени использовался миллибар (мбар) и миллиметр ртутного столба (мм. рт. ст.). Давление измеряется абсолютно на всех метеорологических станциях. Для того чтобы составить приземные синоптические карты, которые отражают погодные условия в данный период времени, давление на уровне станции приводят в соответствие со значениями уровня моря. Благодаря этому можно выделить области с высоким и низким атмосферным давлением (антициклоны и циклоны), а также атмосферные фронты.

Определение 2

Среднее атмосферное давление на уровне моря, которое определяется на широте 45 градусов, при температуре воздуха 0 градусов, составляет 1013,2 гПа. Данная величина принимается за стандартную, она получила название «нормальное давление».

Измерение атмосферного давления

Мы часто забываем о том, что воздух имеет вес. У поверхности Земли плотность воздуха составляет 1,29 кг/м3. Еще Галилей доказал, что воздух имеет вес. А его ученик, Эванджелиста Торричелли, смог доказать, что воздух оказывает влияние на все тела, которые расположены на земной поверхности. Это давление стали называть атмосферным.

По формуле расчета давления столба жидкости рассчитать атмосферное давление нельзя. Ведь для этого необходимо знать высоту столба жидкости и плотность. Однако у атмосферы не существует четкой границы, а с ростом высоты уменьшается плотность атмосферного воздуха. Поэтому Эванджелиста Торричелли предложил иной метод для определения и нахождения атмосферного давления.

Он взял стеклянную трубку длиной около метра, которая с одного конца была запаяна, налил в нее ртуть и опустил открытой частью в чашу с ртутью. Немного ртути вылилось в чашу, но основная часть осталась в трубке. Каждый день количество ртути в трубе незначительно колебалось. Давление ртути на определенном уровне создается при помощи веса столба ртути, поскольку в верхней части трубки воздуха над ртутью нет. Там расположен вакуум, который получил название «торричеллиева пустота».

Замечание 1

Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод, что атмосферное давление приравнивается давлению ртутного столбца в трубке. Измерив высоту ртутного столбца, можно рассчитать давление, что производит ртуть. Оно приравнивается атмосферному. Если атмосферное давление повышается, то ртутный столбец в трубке Торричелли увеличивается, и наоборот.

Рисунок 1. Измерение атмосферного давления. Автор24 - интернет-биржа студенческих работ

Приборы для измерения атмосферного давления

Для измерения атмосферного давления используются такие виды приборов:

• станционный барометр чашечный ртутный СР-А (для диапазона 810-1070 гПа, что характерен для равнин) или СР-Б (для диапазона 680-1070 гПа, который наблюдается на высокогорных станциях);
• барометр-анероид БАММ-1;
• барограф метеорологический М-22А.

Наиболее точными и часто используемыми являются ртутные барометры, которые применяются для измерения атмосферного давления на метеорологических станциях. Они располагаются в помещениях в специально оборудованных шкафах. Доступ к ним строго ограничен в целях техники безопасности: с ними могут работать только специально подготовленные специалисты и наблюдатели.

Более распространенными являются барометры-анероиды, которые применяются для измерения атмосферного давления на метеорологических станциях и на географических стационарах для маршрутных исследований. Зачастую они применяются для барометрического нивелирования.

Барограф М-22А чаще всего используется для фиксации и непрерывной регистрации каких-либо изменений атмосферного давления. Они могут быть двух типов:

• для того чтобы зарегистрировать суточное изменение давления, применяется М-22АС;
• для того чтобы зарегистрировать изменение давления в течение 7 дней, применяется М-22АН.

Устройство и принцип действия приборов

Рассмотрим для начала чашечный ртутный барометр. Данный прибор состоит из стеклянной калиброванной трубки, которая заполнена ртутью. Ее верхний конец запаян, а нижний погружается в чашу с ртутью. Чашка ртутного барометра состоит из трех частей, которые соединены резьбой. Средняя чаша внутри имеет диафрагму со специальными отверстиями. Благодаря диафрагме затрудняется колебание ртути в чаше, предотвращая тем самым попадание воздуха.

В верхней части чашечного ртутного барометра есть отверстие, сквозь которое чаша сообщается с воздухом. В некоторых случая отверстие закрывается винтом. В верхней части трубки воздуха нет, поэтому под влиянием атмосферного давления столбик ртути поднимается в колбе до определенной высоты на поверхность ртути в чаше.

Масса столба ртути приравнивается к величине атмосферного давления.

Следующим прибором является барометр. Принцип его устройства заключается в следующем: стеклянная трубка защищается металлической оправой, на которую наносится шкала измерения в паскалях или миллибарах. Верхняя часть оправы имеет продольный прорез для того, чтобы наблюдать за положением ртутного столбика. Для максимально точного отчета мениска ртути располагается кольцо с нониусом, которое перемещается вдоль шкалы при помощи винтика.

Определение 3

Шкала, которая предназначена для определения десятых долей, называется компенсированная шкала.

От загрязнения она предохраняется защитным кожухом. В средней части барометра вмонтирован термометр для того, чтобы учитывать влияние температуры окружающей среды. По его показаниям вводится температурная поправка.

С целью исключения искажений показаний ртутного барометра вводится ряд поправок:

• температурная;
• инструментальная;
• поправки на ускорение силы тяжести в зависимости от высоты над уровнем моря и широты места.

Барометр-анероид БАММ-1 используется для замеров атмосферного давления в приземных условиях. Его чувствительным элементом является блок, который состоит из трех соединенных анероидных коробок. Принцип устройства барометра-анероида основывается на деформации мембранных коробок под действием атмосферного давления и трансформацией линейных перемещений мембран при помощи передаточного механизма в угловые перемещения стрелы.

В качестве приемника выступает металлическая анероидная коробка, которая оснащена гофрированным дном и крышкой, воздух из них полностью выкачивается. Пружина оттягивает крышку коробки и предохраняет ее от сплющивания воздушным давлением.

Рисунок 2. Подтверждение существования атмосферного давления. Автор24 - интернет-биржа студенческих работ

Наша планета окутана газовой оболочкой, которая обладает такой характеристикой, как вес. Воздух давит на все, с чем соприкасается.

Чем ближе к поверхности земли, тем сильнее давление. Такую оболочку планеты называют атмосферой, а давление — атмосферным.

Сила, с которой воздух оказывает давление, измеряют в миллиметрах ртутного столба. Все живые организмы приспособлены к привычному давлению планеты, поэтому не чувствуют дискомфорта, а воздух воспринимается как невесомый.

Несмотря на то, что давление атмосферы на планету постоянно, оно давит на поверхность по-разному по ряду причин. Живые организмы могут ощущать изменение давления ухудшением самочувствия. Существует даже такое понятие, как метеозависимые люди.

Особенно ощущается влияние атмосферного давления на артериальное давление человека.

Резкое повышение или снижение показателей может приводить к гипертоническому и гипотоническому кризам, которые чрезвычайно опасны для здоровья и жизни людей. Поэтому, прежде всего, следует разобраться в том, почему изменяется давление атмосферы. Таким образом, человек может узнать заранее о надвигающейся опасности и предупредить резкий скачок давления.

Как изменяется давление воздуха

Среднее значение атмосферного давления определяется на уровне моря при температуре воздуха 15 градусов. Оно составляет 760 мм.рт.ст. (одна атмосфера). Если подняться выше, то давление снижается, а если ниже — повышается. Поэтому изменение давления колеблется в широком диапазоне и зависит от географического положения. В горах воздух будет более разряжен, а на территории расположенной ниже уровня моря — очень плотным. Люди, постоянно проживающие на одном месте, привыкают к тому давлению, которое свойственно для конкретной географической точки.

Атмосферное давление тесно связано с погодой, поэтому его еще называют барометрическим. Второе измеряется в конкретной точке планеты, поэтому не привязано к среднему значению, как атмосферное. Из-за положения земли относительно солнца территории прогреваются неравномерно, поэтому выделяют зоны низкого и высокого давления. На экваторе температура воздуха постоянно имеет высокие значения, поэтому воздух там более разрежен. В этих географических широтах образуется циклоны. На территориях, расположенных ближе к полюсам, воздух холодный и плотный, там образуются антициклоны, несущие пониженное атмосферное давление.

Изменению атмосферного давления способствуют время года и суток. Летом воздух прогревается, а, значит, становится менее плотным, зимой, наоборот, остывает и атмосферное давление снижается. По времени суток показатели давления изменяются незначительно, в вечернее и утреннее время наблюдается повышение, а в дневное и ночное — снижение.

Ухудшение самочувствия у метеочувствительных людей обычно наблюдается в периоды изменений погодных условий. По сведениям врачей, пик обращений с гипертоническими кризами возникает в период резкой смены циклонов и антициклонов. Если погода стабильная или изменяется постепенно, то организм адаптируется, и человек чувствует себя хорошо.

Зная такие особенности, люди, страдающие гипертонией и гипотонией, могут предугадать когда повышается вероятность влияния атмосферного давления на артериальное давление человека.

Как взаимосвязаны атмосферное и артериальное давление

Показатели артериального давления человека зависят от того, с какой силой кровь выталкивается из сердца, и в какой степени сосуды оказывают сопротивление. В обычной жизни человек чаще сталкивается с изменением показателей АД при повышении или снижении барометрического давления, когда меняются циклоны или антициклоны. В зависимости от того каким расстройством страдает человек, гипертонией или гипотонией, негативное воздействие будет различаться. Например, пониженное атмосферное давление хуже действует на гипотоников, так как оно снижает АД еще сильнее.

Влияние пониженного атмосферного давления на артериальное давление человека при гипертонии не так заметно. Однако если при высокой температуре слишком влажно, то люди могут почувствовать общее ухудшение самочувствия, и, как следствие, увеличение показателей АД. Когда на улице слишком жарко, гипертоникам следует воздержаться от активной физической деятельности, так как это может привести к резкому скачку артериального давления вверх.

Связь атмосферного и артериального давления можно наблюдать при подъеме на гору или при глубоководном погружении. Альпинисту, покоряющему высокую вершину, зачастую требуется кислородная маска, так как воздух сильно разряжен и организму не хватает кислорода. При этом у него ускоряется ритм сердца, возникают приступы удушья и носовое кровотечение, дыхание становится частым. У гипертоников может резко измениться АД, в результате чего человек теряет сознание.

При погружении на глубину атмосферное давление повышается, и организм человека испытывает серьезные нагрузки. Это повышает артериальное давление, поэтому наиболее опасно для людей, страдающих гипертонией. Если человек спускается под землю, то его дыхание становится редким, кожа немеет, а частота сердечных сокращений снижается. На очень большой глубине развивается кессонная болезнь, которая может закончиться летальным исходом.

Зависимость артериального давления от атмосферного из-за циклона

Циклон образуется за счет теплого воздуха и воды, которая испаряется с океанических поверхностей. Погода за счет циклона становится теплой, облачной, с высокой влажностью и осадками. Все это приводит к тому, что содержание кислорода в воздухе снижается, а углекислого газа повышается. Поэтому от влажной и жаркой погоды страдают люди, имеющие заболевания сосудов и сердца.

Особенно сильно зависимость артериального давления от атмосферного с приходом циклона наблюдается у гипотоников. Резкое снижение артериального давления из-за жары и влаги, способно привести к гипотоническому кризу и коме. Поэтому людям, страдающим пониженным АД, в это время следует выполнять профилактические мероприятия.

Симптомы, связанные с влиянием циклона:

• затрудняется дыхание: становится частым и поверхностным, появляется одышка;
• возникают сильные головные боли, связанные с повышением внутричерепного давления;
• сердце бьется чаще из-за кислородного голодания, но скорость кровотока падает;
• артериальное давление снижается;
• возникают расстройства ЖКТ;
• ухудшается общее самочувствие: наблюдается упадок сил, апатия, сонливость, головокружение;
• пульс становится слабым.

Что делать гипотоникам при низком атмосферном давлении?

Для того чтобы снизить негативную зависимость артериального давления от атмосферного, гипотоникам следует проводить несложную профилактику. Врачи рекомендует в этот период употреблять больше жидкости, хорошо высыпаться и контролировать АД. Взбодриться и почувствовать прилив сил поможет контрастный душ. Не лишним будет выпить чашечку натурального кофе. Народные целители предлагают в это время принимать настойку женьшеня.

Как циклон влияет на гипертоников?

Люди, имеющие диагноз гипертония, так же могут пострадать из-за циклона, но это происходит гораздо реже. Обычно слишком сильное понижение давления обусловлено тем, что гипертоник во время циклона принимает гипотензивные препараты. Поэтому нужно контролировать АД и не пить таблетки, если показатели в норме.

Как влияет высокое атмосферное давление на гипотоников и гипертоников

При антициклоне царит ясная, безветренная и сухая погода. В это время на небе нет ни единого облачка, а воздух буквально стоит. Обычно такая погода длиться до пяти дней. Если антициклон задерживается до двух недель, то летом он может привести к пожарам, так как становится аномально жарко и засушливо. Антициклон характеризуется повышенным атмосферным давлением.

Высокое атмосферное давление влияет на гипотоников и гипертоников по-разному. Люди, страдающие повышенным АД, хуже переносят антициклон, так как он повышает артериальное давление. Особенно страдают престарелые люди и лица, у которых есть заболевания сердца. Во время антициклона учащаются случаи гипертонических кризов, которые опасны разными осложнениями: тромбоэмболией, инфарктом, инсультом, комой.

Симптомы, связанные с влиянием антициклона:

• в голове ощущается пульсация и боль;
• артериальное давление повышается;
• лицо становится красным;
• в ушах возникает шум и свист;
• перед глазами появляются мушки;
• сердце бьется чаще, кровоток ускоряется;
• возникает боль в проекции сердца;
• больной ощущает слабость и быстро утомляется.

Что делать гипертоникам при высоком атмосферном давлении?

Во время жаркой и сухой погоды гипертоникам категорически запрещается повышенная физическая активность. Гипертонические кризы не редко случаются, когда в жару человек долго работает на приусадебном участке. В это время нужно больше отдыхать и принимать контрастный душ. Следует как можно чаще измерять АД и в случае повышения показателей, принимать гипотензивные препараты.

Почему антициклон влияет на гипотоников?

Между пониженным атмосферным давлением и ухудшением самочувствия людей, у которых показатели давления ниже нормы, можно провести логическую параллель. А вот в вопросе о том, как влияет высокое атмосферное давление на гипотоников, такой ясности нет. Однако лица с пониженным АД могут страдать от повышения атмосферного давления, и объясняется это адаптационными свойствами организма. Гипотоник чувствует себя комфортно с привычными показателями артериального давления, поэтому даже небольшое превышение нормы переносится им тяжело.

Задумывались ли вы когда-нибудь о том, почему в некоторые дни ощущаете ухудшение самочувствия и вялость, хотя вроде бы всё происходит как всегда?Возможно, вы даже связали это с ухудшением погодных условий, заметив, что на плохую погоду обостряются заболевания. Однако остается непонятным, как именно плохая погода отображается на здоровье. Ответ прост - всё дело в действии атмосферного давления на человека.

Про атмосферное давление

Атмосферное давление - это сила, с которой воздух давит на поверхность Земли, а также на все предметы, которые находятся на ней. Оно постоянно меняется и зависит от высоты и массы воздуха, его плотности, температуры, направленности циркуляции потоков, высоты над уровнем моря, широты.

Измеряется в таких единицах:

• торр или миллиметр ртутного столба (мм рт. ст.);
• паскаль (Па, Ра);
• килограмм-сила на 1 кв. см;
• другие единицы.

Какое атмосферное давление низкое, а какое - высокое

Воздействие атмосферы снижается при повышении температуры (летом), а повышается при её понижении (зимой). Оно также снижается после 12 часов и после 24 часов, а поднимается с утра и к вечеру.

На высокие точки на поверхности Земли давит меньший слой воздуха, чем на низкие, поэтому тяжесть атмосферы в таких точках меньше. На точки, расположенные ближе к полюсам, атмосфера давит сильнее из-за холода. Поэтому возникла необходимость определить точку отсчета. В качестве нормы принято считать показатель на уровне моря и широте 45 °.

Важно! Нормальное атмосферное давление равно 760 мм рт. ст. или 101 325 Па.

Видео: атмосферное давление Соответственно, если давление составляет больше 760 мм рт. ст., оно для метеорологов будет повышенным, если меньше - пониженным. Однако это утверждение не относится к конкретным людям. Нормальное атмосферное давление - это понятие условное, оно не обозначает оптимальное для человека.

Люди живут в разных климатических зонах, на разных широтах, на разной высоте над уровнем моря, поэтому ощущают на себе разную силу тяжести воздуха, поэтому определить оптимальный уровень для всех невозможно.

Можно лишь сказать, что для конкретного человека оптимальным будет тот уровень, что является нормой (с учетом высоты над уровнем моря и других факторов) для местности, в которой он проживает.

Другими словами, давление, которое для жителей Африки в районе экватора будет считаться нормальным, может оказаться пониженным для жителей Заполярья, если они приедут в Африку на экскурсию.

Влияние и взаимосвязь с организмом человека

Около ¾ населения Земли являются метеозависимыми и реагируют на понижение атмосферного давления ухудшением самочувствия. Метеозависимые люди чувствуют колебания ртутного столбика, когда оно составляет около 10 мм.

Ухудшение самочувствия при пониженном атмосферном давлении, прежде всего, связано с пониженным содержанием в нем кислорода и повышением давления воздуха внутри нас.

Важно! На каждого человека давит в среднем от 12 до 15 т воздуха, который не раздавливает людей из-за того, что внутри нас тоже находится воздух, давящий с равнозначной силой.

Жидкость закипает при наличии сопротивления воздуха при +100 °С, при его ослабевании температура понижается. Если подняться на высоту 19 200 м выше уровня моря, кровь в теле закипит.

Различают 3 типа зависимости:

1. Прямая - когда артериальное давление повышается вслед за повышением атмосферного, и наоборот. Этот тип знаком гипотоникам, у которых артериальное давление обычно ниже нормы.
2. Обратная - когда артериальное давление падает при повышении атмосферного, и наоборот. В основном, такое характерно для гипертоников.
3. Неполная обратная - когда изменяется только верхний или нижний уровень артериального давления. Так, изменение метеорологических условий может повлиять на людей, которым в обычных условиях не знакома гипертония или гипотония.

Сила тяжести атмосферы уменьшается перед ухудшением погодных условий, это проявляется у человека следующими симптомами:

• нервозность;
• мигрень;
• вялость;
• ломота в суставах;
• онемение пальцев рук и ног;
• затрудненное дыхание;
• ускоренное сердцебиение;
• спазм сосудов, проблемы кровообращения;
• ухудшение зрения;
• тошнота;
• удушье;
• головокружение;
• разрыв барабанной перепонки.

Чем опасно низкое атмосферное давление

Механизм влияния пониженной силы тяжести воздуха проявляется таким образом:

1. Повышается влажность воздуха, становится труднее дышать.
2. Воздух становится легче потому, что его меньше, то есть количество кислорода, содержащегося в нем, также уменьшается. Наступает кислородное голодание.
3. От недостатка кислорода страдают клетки головного мозга, сердце, сосуды, органы дыхания.
   
4. Кислородное голодание мозговых клеток вызывает изменения в психическом состоянии - эйфория сменяется апатией и депрессией.
5. В результате начинает болеть голова, причем обычные лекарства эту боль снять не могут. Человек чувствует головокружение, тошноту, слабость.
6. Рефлекторной реакцией организма на понижение поступления кислорода является учащенное дыхание.
7. С другой стороны, напряженная работа органов дыхания вызывает увеличение потребности в кислороде. При этом за счет большего количества выдохов из организма выходит большее количество углекислого газа. В ответ на это дыхательный центр ослабевает нагрузку, количество вдохов снижается.
8. Ускоренное сердцебиение приводит к увеличению количества сердечных приступов. Кровь начинает с большей силой течь по сосудам, артериальное давление повышается.
9. С другой стороны, в ответ на снижение кислорода в крови начинают вырабатываться в повышенном количестве красные кровяные тельца, чтобы переносить больше кислорода. Кровь густеет, внутренние органы увеличиваются, сердцу становится труднее перекачивать кровь, она медленнее течет по сосудам, артериальное давление падает.
   
10. Падение артериального давления ухудшает самочувствие не только гипотоников, но и гипертоников, принимающих лекарства для его понижения.
11. Сгущение крови ухудшает ее течение по мелким сосудам, кровоснабжение суставов и конечностей ухудшается, появляется ломота в суставах и онемение конечностей.
12. Ухудшение кровоснабжения и работы головного мозга снижает остроту зрения.
13. Повышается напор воздуха внутри организма - в желудочно-кишечном тракте, это вызывает подъем диафрагмы и сжимание легких, то есть дыхание затрудняется. Эта же причина может вызвать разрыв барабанной перепонки.
14. Повышается сопротивляемость кожных покровов, организм ощущает стресс, вырабатывает больше стрессовых гормонов, повышается количество лейкоцитов в крови.