Дыхание в горах и под водой. Атмосферное давление

Для начала, давайте вспомним курс физики средней школы, где объясняется, почему и как изменяется атмосферное давление в зависимости от высоты. Чем выше расположена местность над уровнем моря, тем ниже там давление. Объяснить это очень просто: атмосферное давление указывает на силу, с которой давит столб воздуха на все, что находится на поверхности Земли. Естественно, что чем выше ты поднимешься, тем меньше будет высота воздушного столба, его масса и оказываемое давление.

Кроме того, на высоте воздух разрежен, в нем содержится гораздо меньшее количество газовых молекул, что тоже моментально сказывается на массе. И не нужно забывать, что с увеличением высоты воздух очищается от токсичных примесей, выхлопных газов и прочих «прелестей», в результате чего его плотность уменьшается, а показатели атмосферного давления падают.

Исследования показали, что зависимость атмосферного давления от высоты отличается следующим: повышение на десять метров вызывает снижение параметра на одну единицу. До тех пор, пока высота местности не превышает пятисот метров над уровнем моря, изменения показателей давления воздушного столба практически не ощущаются, но если подняться на пять километров, значения будут вдвое меньше оптимальных. Сила оказываемого воздухом давления также зависит от температуры, которая очень понижается при подъеме на большую высоту.

Для уровня АД и общего состояния человеческого организма очень важна величина не только атмосферного, но и парциального давления, которое зависит от концентрации в воздухе кислорода. Пропорционально уменьшению значений давления воздуха понижается и парциальное давление кислорода, что приводит к недостаточному снабжению этим необходимым элементом клеток и тканей организма и развитию гипоксии. Это объясняется тем, что диффузия кислорода в кровь и последующая транспортировка его к внутренним органам происходит благодаря разнице значений парциального давления крови и легочных альвеол, а при подъеме на большую высоту разница этих показаний становится существенно меньше.

Как высота влияет на самочувствие человека

Основным негативным фактором, воздействующим на высоте на организм человека, является недостаток кислорода. Именно в результате гипоксии развиваются острые нарушения состояния сердца и кровеносных сосудов, повышение АД, пищеварительные расстройства и ряд других патологий.

Гипертоникам и людям, склонным к скачкам давления, не стоит подниматься высоко в горы и желательно не совершать многочасовые перелеты. О профессиональных занятиях альпинизмом и горном туризме им тоже придется позабыть.

Выраженность происходящих в организме изменений позволила выделить несколько зон высоты:

• До полутора – двух километров над уровнем моря - относительно безопасная зона, в которой не наблюдается особых изменений в работе организма и состоянии жизненно важных систем. Ухудшение самочувствия, понижение активности и выносливости наблюдается очень редко.
• От двух до четырех километров - организм пытается своими силами справиться с дефицитом кислорода, благодаря учащению дыхания и совершению глубоких вдохов. Тяжелую физическую работу, которая требует потребления большого объема кислорода, выполнять тяжело, но легкая нагрузка хорошо переносится в течение нескольких часов.
• От четырех до пяти с половиной километров - самочувствие заметно ухудшается, выполнение физической работы затруднено. Появляются психоэмоциональные расстройства в виде приподнятости настроения, эйфории, неадекватных поступков. При длительном нахождении на такой высоте возникают головные боли, ощущение тяжести в голове, проблемы с концентрацией внимания, вялость.
• От пяти с половиной до восьми километров - заниматься физической работой невозможно, состояние резко ухудшается, высок процент потери сознания.
• Выше восьми километров - на такой высоте человек способен сохранять сознание в течение максимум нескольких минут, после чего следует глубокий обморок и смерть.

Для протекания в организме обменных процессов необходим кислород, дефицит которого на высоте приводит к развитию горной болезни. Основными симптомами расстройства являются:

• Головная боль.
• Учащение дыхания, одышка, нехватка воздуха.
• Носовое кровотечение.
• Тошнота, приступы рвоты.
• Суставные и мышечные боли.
• Нарушения сна.
• Психоэмоциональные нарушения.

На большой высоте организм начинает испытывать недостаток кислорода, в результате чего нарушается работа сердца и сосудов, повышается артериальное и внутричерепное давление, выходят из строя жизненно важные внутренние органы. Чтобы успешно побороть гипоксию нужно включить в рацион питания орехи, бананы, шоколад, крупы, фруктовые соки.

Влияние высоты на уровень АД

При подъеме на большую высоту и разреженный воздух вызывают учащение частоты сердечных сокращений, повышение показателей кровяного давления. Однако при дальнейшем увеличении высоты уровень АД начинает снижаться. Уменьшение содержания в воздухе кислорода до критических значений вызывает угнетение сердечной деятельности, заметное понижение давления в артериях, тогда как в венозных сосудах показатели возрастают. Как следствие у человека возникают аритмия, цианоз.

Не так давно группа итальянских исследователей решила впервые подробно изучить, как влияет высота на уровень АД. Для проведения исследований была организована экспедиция на Эверест, в ходе которой каждые двадцать минут определялись показатели давления участников. Во время похода подтвердилось повышение АД при восхождении: результаты показали, что систолическое значение возросло на пятнадцать, а диастолическое на десять единиц. При этом было отмечено, что максимальные значения АД определялись в ночное время суток. Также изучалось действие гипотензивных препаратов на разной высоте. Выяснилось, что исследуемый препарат эффективно помогал на высоте до трех с половиной километров, а при подъеме выше пяти с половиной стал абсолютно бесполезен.

Атмосферное давление - давление атмосферы на все находящиеся в ней предметы и Земную поверхность. Атмосферное давление создаётся гравитационным притяжением воздуха к Земле. Атмосферное давление измеряетсябарометром. Нормальным атмосферным давлением называют давление на уровне моря при температуре 15 °C. Оно равно в760 мм рт. ст. (Международная стандартная атмосфера - МСА, 101 325 Па).

Ещё в глубокой древности человек замечал, что воздух оказывает давление на наземные предметы, особенно во время бурь и ураганов. Он пользовался этим давлением, заставляя ветер двигать парусные суда, вращать крылья ветряных мельниц. Однако долго не удавалось доказать, что воздух имеет вес. Только в XVII веке был поставлен опыт, доказавший весомость воздуха. Поводом к этому послужило случайное обстоятельство.

В Италии в 1640 году герцог Тосканский задумал устроить фонтан на террасе своего дворца. Воду для этого фонтана должны были накачивать из соседнего озера, но вода не шла выше 32 футов (10.3м). Герцог обратился за разъяснениями к Галилею, тогда уже глубокому старцу. Великий ученый был смущен и не нашелся сразу, как объяснить это явление. И только ученик Галилея, Торричелли после долгих опытов, доказал, что воздух имеет вес, и давление атмосферы уравновешивается столбом воды в 32 фута, или 10.3м.

Поиски причин этого и опыты с более тяжелым веществом - ртутью, предпринятые Эванджелистой Торричелли привели к тому, что в 1643 он доказал, что воздух имеет вес. Совместно с В. Вивиани, Торричелли провёл первый опыт по измерению атмосферного давления, изобретя трубку Торричелли (первый ртутный барометр), - стеклянную трубку, в которой нет воздуха. В такой трубке ртуть поднимается на высоту около 760 мм.

Таким образом, так как воздух имеет массу и вес, он оказывает давление на соприкасающуюся с ним поверхность. Подсчитано, что столб воздуха высотой от уровня моря до верхней границы атмосферы давит на площадку в 1 см с такой же силой, как и гиря в 1 кг 33 г. Человек и все другие живые организмы не чувствуют этого давления, так как оно уравновешивается их внутренним давлением воздуха. При подъеме в горах уже на высоте 3000 м человек начинает чувствовать себя плохо: появляется одышка, головокружение. На высоте более 4000 м может пойти кровь из носа, так как разрываются кровеносные сосуды, иногда человек даже теряет сознание. Все это происходит потому, что с высотой атмосферное давление уменьшается, воздух становится разреженным, уменьшается количество кислорода в нем, а внутреннее давление у человека не изменяется. Поэтому в самолетах, летающих на большой высоте, кабины закрыты герметически, и в них искусственно поддерживается такое же давление воздуха, как и у поверхности Земли.

Установлено, что на уровне моря на параллели 45° при температуре воздуха 0°С атмосферное давление близко к тому давлению, какое производит столб ртути высотой 760 мм. Давление воздуха при таких условиях называют нормальным атмосферным давлением. Если показатель давления больше, то оно считается повышенным, если меньше - пониженным. При подъеме в горы на каждые 10,5 м давление уменьшается примерно на 1 мм ртутного столба. Зная, как изменяется давление, с помощью барометра можно вычислить высоту места.

Про атмосферное давление упоминают даже в прогнозах погоды, но какова его природа? От чего зависит низкое и высокое атмосферное давление? Как его изменение отражается на здоровье человека?

Что это такое?

Ещё в 1638 году люди плохо представляли, что такое явление, вообще, существует, пока Герцог Тосканский не решил украсить Флоренцию фонтанами на большой высоте. Его попытка с треском провались, так как выше десяти метров вода не поднималась. Тогда и наступило время первых опытов в этой области.

С развитием науки стало ясно, что давление является физической величиной, которая сообщает о количестве силы, перпендикулярно примененной к единице площади какой-либо поверхности. Атмосфера - не исключение. На нашу планету она давит при помощи воздуха, который присутствует повсеместно.

Масса окружающего нас воздуха в миллионы раз меньше земной, но этого вполне достаточно, чтобы все предметы и существа испытывали на себе его влияние. Ежедневно на нас давит около пятнадцати тонн воздуха, однако мы не можем этого почувствовать, ведь внутреннее давление человеческого тела такое же, как и атмосферное.

Низкое и высокое атмосферное давление

Как и любую физическую величину, давление можно измерить. В Международной системе единиц для этого используют паскаль (Па), в России также применяют бары и миллиметры ртутного столба.

В качестве среднего значения принят показатель при температуре ноль градусов на уровне моря на широте 45 градусов. Он обозначается как нормальное атмосферное давление и составляет 760 миллиметров ртутного столба или 101325 паскалей.

От чего зависит атмосферное давление? В первую очередь от количества воздуха на единицу площади: чем его меньше, тем ниже давление и наоборот. Оно напрямую зависит от высоты. На больших высотах воздух более разряженный, поэтому его показатель с поднятием уменьшается. На высоте 5 км его сила меньше всего в два раза, на высоте 20 км - примерно в 18 раз.

Давление склонно изменяться в разное время суток и сезоны. Важным фактором является температура. Ночью, когда температура падает, давление чуть более низкое, чем днем. На континентах высокое атмосферное давление отмечается в зимний период, низкое - в летний.

Зональность давления

Области Земного шара прогреваются неодинаково, в результате распределение давления происходит зонально. В одних местах воздух нагревается и уменьшает свое давление. Поднимаясь вверх и постепенно охлаждаясь, он перемещается на соседние участки, увеличивая давление там.

Подобное перераспределение воздушных масс хорошо заметно в экваториальном поясе, где из-за высоких температур давление всегда пониженное, а в соседних тропических поясах оно обычно повышенное. В Антарктиде и Северном полюсе постоянное высокое давление является следствием притока воздуха с умеренных широт.

Как уже говорилось выше, давлению свойственны сезонные колебания, однако эти изменения не слишком значительны. В целом показатели давления являются устойчивыми: на планете постоянно существуют зоны повышенного и пониженного давления.

Влияние высокого атмосферного давления

Ощутить силу этого явления на себе человек может, поднимаясь в горы. Многим знакомо закладывание ушей, когда преодолеваешь порой незначительные подъемы. Почувствовать его можно, нырнув глубоко под воду, кстати, максимальная глубина такого погружения без специального снаряжения составляет не больше 170 метров (хотя и это довольно рискованно).

В повседневной жизни человек также ощущает изменения давления, особенно если происходят резкие перепады. Высокое атмосферное давление сопровождается ясной погодой и сухостью, вредные вещества в воздухе чувствуются резче. В результате обостряются аллергии и проблемы с органами дыхания.

Повышение давления ярко отражается на самочувствии гипертоников. Способствуя уменьшению лейкоцитов в крови, оно может ослабить иммунитет. Поэтому в периоды повышенного давления человеку сложнее бороться с инфекциями и другими заболеваниями.

Сегодня многие люди предпочитают отдыхать в горах. Горный отдых — это потрясающие виды, свежий воздух и активное времяпрепровождение. Тем не менее, отправляясь на отдых в горах, необходимо принять меры, чтобы избежать так называемой горной болезни.

Туристы в наши дни нередко отправляются отдыхать в горы без какой-либо подготовки, рискуя в итоге собственным здоровьем. Почему в горах людям становится плохо? Причиной тому разреженный горный воздух, сильный ветер, пониженное атмосферное давление — все эти факторы провоцируют развитие горной болезни. Поэтому в горы лучше отправляться во всеоружии, чтобы избежать проблем со здоровьем.

Для привычного к горам человека пороговая высота составляет 2000-2500 м над уровнем моря, однако неподготовленный человек, отправившись на отдых в горах, может ощутить симптомы горной болезни уже на высоте 1300-1500 м. Что это за симптомы?

У людей, поднявшихся на непривычную для них высоту, нередко наблюдаются:

• вялость, апатия, снижение концентрации внимания;
• затрудненное дыхание, боль в грудной клетке, кашель;
• головокружение и головная боль, нарушение сна;
• учащенное сердцебиение;
• слабость в мышцах, плохая координация и ухудшение ориентирования на местности;
• отеки ног;
• тошнота, нарушение функционирования желудочно-кишечного тракта, потеря аппетита.

Как можно быстро адаптироваться, избежать горной болезни и насладиться отдыхом в горах? Кардиологи советуют следующее: для того чтобы избежать проявления вышеназванных симптомов, принимайте 1-2 таблетки панангина 2 раза в день, 0,5 таблетки диакарба и 0,5 таблетки дибазола (10 мг). Диакарб — это мочегонное средство легкого действия, которое снизит внутричерепное давление, в то время как панангин поможет легче переносить нагрузки, а дибазол расширит сосуды.

Американские ученые утверждают, что горный отдых будет лучше, если вы запасетесь... виагрой. В данном случае виагра будет использоваться не по прямому назначению, а в качестве средства, помогающего наладить хорошее кровообращение в легких и конечностях. Сразу нужно заметить, что принимать виагру в горах разрешается только людям, у которых сердечно-сосудистая система находится в норме. Сердечникам и людям с повышенным артериальным давлением прием виагры в данном случае противопоказан.

Какие еще средства помогут сделать горный отдых лучше и избежать горной болезни?

• Витамин С — отличное средство при кислородном голодании. Оказавшись в горах, принимайте до 500 мг дважды в день.
• Принимайте витамин Е по 200 мг и липоевую кислоту по 300 мг дважды в день, эти средства помогают нормализовать дыхание, а также являются антиоксидантами.
• Рибоксин следует принимать по 1-2 таблетки в день, он нормализует работу сердца и печени.
• Принимайте пантотенат кальция (витамин В3) по 1 таблетке (100 мг) в день, он улучшает обмен веществ.

Что происходит с человеком в горах

Каждые 150 метров подъема температура воздуха понижается на 1°C. Поэтому не рекомендуется отправляться на отдых в горы без плотной куртки. Кроме того, на высоте резко усиливается ультрафиолетовое излучение, поэтому возрастает риск получения ожога сетчатки. Обязательно возьмите с собой в поход солнцезащитные очки и головной убор.

В горах воздух разрежен, что приводит человека к кислородному голоданию, повышению внутричерепного давления и нередко вызывает аритмию.

Бороться с кислородным голоданием помогают продукты, способствующие выработке серотонина (бананы, шоколад). В горах рекомендуется налегать на мюсли, крупы, орехи. Надо сказать, что мясо для горного похода не очень подходит, лучше заменить его рыбой. Из напитков предпочтительны некрепкий чай с лимоном, апельсиновый сок. Крепкий чай и кофе лучше исключить — такие напитки вызывают сгущение крови. Спиртные напитки на высоте также употреблять не рекомендуется — они усиливают кислородное голодание.

В заключение стоит сказать, что горный отдых может быть связан с риском для здоровья, если у вас имеются заболевания сердечно-сосудистой системы, неврологические заболевания, тяжелая бронхиальная астма или нарушение кровообращения в мозгу.

Если вы обнаружили ошибку в тексте, выделите часть текста с ошибкой и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить администрации сайта.

В Швейцарии реально очутиться на самой вершине в считанные минуты благодаря развитой сети подъемников и поездов (я бы по-испански их окрестила кремальерами).
Мне известно, что при таком скоростном подъеме с большим перепадом высот даже у здорового бывают проблемы в виде потери сознания, неадекватного поведения и пр. Причина в падении атомосферного давления и невозможности организма адаптироваться к этому быстро.
Интересуют подъемы на высоту до 4400 м, например, Юнгефрау, для молодого гипертоника 1 стадии (давление до 160/100), имеющего к тому же проблемы сосудов головы.


Как подготовится? Я знаю только диакарб(мочегонное) как превентивную меру, его альпинисты пользуют.

(Добавлю тему так же в страны с горами и пусть модераторы не сердятся)

Никогда не была гипертоником, но горным туризмом в студенческие годы занималась.
Так вот, базовый лагерь разбивали чуть ли на 2000 м, чтоб за пару дней организм
привык к разреженному воздуху и перепаду давления. В лагере была только молодежь и то были люди,
которые не прошли медосмотр перед походом. Поэтому, полагаю, Вам не стоит сразу по приезду
с равнины подниматься на 4000,надо пожить в горах, где-то на высоте около 2000 в поселке, прислушатьсяк своему состоянию и дальше принимать решение - подниматься или нет.

(давление до 160/100), имеющего к тому же проблемы сосудов головы.

Думаете кто-то рискнет сказать вам, что лезьте смело, никаких проблем? Честно говоря, вопрос крайне странный. В первую очередь я бы лично пошел к своему врачу консультироваться.

пробовал на Тейде подниматься на фуникулере, без проблем

Лично не раз видел с виду вполне здоровых молодых мужиков, которым было явно не по себе там на вершине, а это 3,5 км.

Если переживаете, советую проконсультироваться со своим врачом, но, в действительности, не предугадаешь, как поведет себя организм. Помню, когда сама впервые поднималась, то тоже наслышалась, что всем там плохо, даже здоровым. У меня, в свою очередь, часто понижен гемоглобин и давление от природы низкое, думала, в горах помру, но нет, в горах себя чувствую великолепно, даже легкого головокружения не испытываю)

Стандартные меры предосторожности, как вам и сказали, сначала поживите пониже, адаптируйтесь, привыкните к горам, а уже потом лезьте на Юнгфрауйох. Я бы еще советовала, по возможности, сначала выбрать что-то не столь высокое, например, Шилтхорн, проверить, как там вы себя будете ощущать, потому что жалко взять и на середине пути развернуться, тем более заплатив внушительную сумму за билет. Еще, там у вас будут остановки, вернее вы будете менять транспорт при подъеме, в целях предосторожности не поднимайтесь дальше сразу, проводите какое-то время на остановках, тем более там есть кафе, магазинчики и потрясающие виды. Да, подъем займет больше времени, но зато организму будет легче.

Естественно, врачи везде есть. Спуститься можно так же быстро, как и поднимались. Некоторые пьют таблетки типа тех, о которых вы упоминали. Но, это уже личное дело каждого, я не сторонник медикаментов. Опять же, лучше об этом спросить врача, которому вы доверяете, и не заниматься самолечением.

Что-то мне кажется, что зона катания в этих местах пониже. Судя по карте, даже до 3000 не добирается http://tonkosti.ru/%D0%9A%D0%B0%D1%80%D1%82%D0%B0_%D0%AE%D0%BD%D0%B3%D1%84%D1%80...» Сама гора может быть какой угодно высоты, но катаются обычно не с вершины.
Вообще Вам правильно советуют, что сначала надо спросить своего врача. Думаю, что тут даже не давление "в главной роли", а сосуды.
Мой муж гипертоник. Этой зимой катались в Церматте. Можете сравнить высоты с Юнгефрау http://tonkosti.ru/%D0%9A%D0%B0%D1%80%D1%82%D0%B0_%D0%A6%D0%B5%D1%80%D0%BC%D0%B0...» Повыше будет. Чувствовал себя отлично. Кстати, единственный раз, когда знакомый грохнулся в обморок из-за давления при нас, был ни с гипертоником, а с гипотоником. У меня давление пониженное. Иногда плохо себя чувтстую в первый день катания.

Интересуют подъемы на высоту до 4400 м, например, Юнгефрау, для молодого гипертоника 1 стадии (давление до 160/100), имеющего к тому же проблемы сосудов головы.
Есть ли там медицинская служба у подъемников?
Если возможность быстро спуститься обратно?

горняшку легкую словил

Да, может быть, на это указывает и кислородная маска. А давление к горняшке не имеет отношения вообще. Ей как раз молодые мужчины больше подвержены, т.к. плохо переносят гипоксию. А спортивного вида мужчина как раз может быть уверен, что ему-то это не грозит и, не имея опыта высокогорья, лезет сразу повыше. Кстати, чем больше горного опыта, тем ниже вероятность горняшки.

Я - гипертоник со стажем. Спокойно поднимались на Пилатус (Люцерн). На Кляйн Маттерхорне 3800, Церматт) было достаточно сложно, сердце стучало в горле. Но если быстро не двигаться, то вполне можно пережить. А если зайти в ледниковый музей, то можно отдышаться до нормального пульса, состояние улучшается заметно, и последующий спуск уже не вызывает проблем. На Юнгфрау тоже поднимались. Тоже тяжеловато было. Но вечером сильно из носа пошла кровь.