Атмосферное давление и его влияние на человека

Размещено на http://www.allbest.ru/

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/см², 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).

Влияние пониженного атмосферного давления на организм

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.

Профилактика высотной болезни

Одним из широко распространенных и эффективных мероприятий по борьбе с высотной болезнью является подача кислорода для дыхания при подъеме на большую высоту (свыше 4500 м). Почти все современные самолеты, летающие на большой высоте, и тем более космические корабли, оборудованы герметичными кабинами, где независимо от высоты и атмосферного давления за бортом давление поддерживается постоянным на уровне, вполне обеспечивающем нормальное состояние летного состава и пассажиров. Это одно из радикальных решений данного вопроса.

При выполнении физических и напряженных умственных работ в условиях пониженного атмосферного давления необходимо учитывать относительно быстрое наступление усталости, поэтому следует предусматривать периодические перерывы, а в ряде случаев и сокращенный рабочий день.

Для работы в условиях пониженного атмосферного давления следует отбирать физически наиболее крепких лиц, абсолютно здоровых, преимущественно мужчин в возрасте 20 -- 30 лет. При подборе летного состава требуется обязательная проверка на так называемые тесты высотной квалификации в специальных камерах с пониженным давлением.

Важную роль в профилактике высотной болезни играет тренировка и закаливание. Необходимо заниматься спортом, систематически выполнять ту или иную физическую работу. Питание работающих при пониженном атмосферном давлении должно быть высококалорийным, разнообразным и богатым витаминами и минеральными солями.

В условиях повышенного атмосферного давления проводятся работы в барокамерах, а также водолазные и кесеонные работы.

Пребывание в условиях повышенного атмосферного давления почти ничем не отличается от обычных условий. Лишь при очень высоком давлении отмечается небольшое сокращение частоты пульса и снижение минимального кровяного давления. Более редким, но глубоким становится дыхание. Незначительно понижается слух и обоняние, голос становится приглушенным, появляется чувство слегка онемевшего кожного покрова, сухость слизистых, сжатие кишечных газов, вдавленность живота и др. Однако все эти явления относительно легко переносятся рабочими, и они, как правило, продолжают работать без каких-либо серьезных последствий.

Более неблагоприятные явления наблюдаются в период изменения атмосферного давления -- повышения (компрессии) и особенно его снижения (декомпрессии) до нормального. Чем медленнее происходит изменение давления, тем лучше и без неблагоприятных последствий приспосабливается к нему организм человека.

Во время компрессии, даже относительно медленной, организм все же не успевает выравнивать давление внутренних органов, и особенно воздушных пазух (лобных, носовых), поэтому в силу разности этих давлений втягиваются барабанные перепонки, что сопровождается неприятным болевым ощущением, шумом в ушах 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. высотный кессонный болезнь компрессионный

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, удушием, самопроизвольным расслаблением мускулатуры внутренних органов и др.

Усугубляет кессонную болезнь охлаждение организма, так как оно задерживает выделение азота.

Профилактика кессонной болезни

Насыщение крови азотом возрастает с повышением давления, поэтому надо всегда стремиться сократить рабочее давление до минимальных величин, обеспечивающих выполнение данного задания. Так как сокращение времени пребывания под повышенным атмосферным давлением снижает насыщение крови азотом, для подобных работ установлен сокращенный рабочий день. Продолжительность рабочего времени уменьшается по мере повышения давления. Для сокращения времени непрерывного пребывания в условиях повышенного атмосферного давления, как правило, рабочую смену разбивают на две полусмены с перерывом, во время которого рабочие должны находиться при нормальном атмосферном давлении. По аналогичному принципу построены графики водолазных и других видов работ при повышенном атмосферном давлении.

Весьма важное гигиеническое значение имеет время повышения атмосферного давления -- компрессии, и особенно его понижения до нормального -- декомпрессии. С учетом закономерности нарастания неблагоприятных явлений по мере сокращения времени компрессии, особенно декомпрессии, при равных прочих условиях разработаны и утверждены как обязательные оптимальные сроки компрессии и декомпрессии в зависимости от давления, при котором производятся работы. Чем выше давление, тем продолжительнее время компрессии и декомпрессии, которое включается в продолжительность рабочей смены. Так как основные неблагоприятные явления имеют место во время декомпрессии, то время последней при любом давлении всегда значительно выше, чем время компрессии. Кроме того, время декомпрессии увеличивается при увеличении времени пребывания рабочего под давлением.

Компрессию и декомпрессию наиболее целесообразно проводить путем равномерного повышения или снижения давления на протяжении всего установленного времени. Однако исследованиями установлено, что при быстром изменении (в 2 раза) парциального давления азота в воздухе по сравнению с парциальным давлением в альвеолах неблагоприятных явлений кессонной болезни не наблюдается, следовательно, такое внезапное изменение давления полностью компенсируется организмом. Исходя из этого был разработан метод ступенчатой декомпрессии, при котором давление снижается не равномерно, а порциями, сохраняя соотношение начального давления и последующего как 2: 1; при таком методе декомпрессии после каждой порции (ступени) снижения давления необходим также перерыв для уравнивания парциального давления, то есть выведения излишнего азота из организма. Такой метод декомпрессии часто применяется в водолазном деле, так как он сокращает весь период декомпрессии и нахождение водолаза под водой в неблагоприятных условиях.

В аварийных и других случаях допускается метод ускоренной декомпрессии с последующим экстренным помещением этих рабочих в специальную барокамеру (декомпрессионную камеру), доведения в ней давления до исходного и новой декомпрессии по установленному для данного давления графику. Такой метод называется декомпрессией на поверхности.

Хороший эффект дает вдыхание кислорода во время декомпрессии, что способствует более быстрому выведению азота из организма и за счет этого сокращению времени декомпрессии (иногда почти вдвое).

В случае появления признаков кессонной болезни после декомпрессии рабочего необходимо поместить в декомпрессионную камеру, поднять в ней давление до исчезновения всех признаков кессонной болезни (как правило, до исходного рабочего давления), после чего снова начать декомпрессию, но более медленно. Для этих целей на каждом участке производства работы при повышенном атмосферном давлении должны оборудоваться такие декомпрессионные камеры, выполняющие функции лечебного шлюза.

По окончании смены рабочие должны выпить горячего кофе для согревания и повышения тонуса и отдыхать от всякой физической работы, для чего они либо помещаются в специально оборудованное для этого общежитие вблизи рабочего участка, либо автотранспортом доставляются домой. Для предупреждения переохлаждения работающих необходимо обеспечить теплой спецодеждой, обогревать компрессионные шлюзы, предкамерные помещения и комнаты отдыха (общежития).

Среди других оздоровительных мероприятий следует остановиться на необходимости подачи на рабочие места чистого воздуха. В компрессорах, нагнетающих воздух, следует применять специальное компрессорное масло, воздух после компрессора надо очищать от аэрозолей масла. Температура подаваемого воздуха должна быть в пределах 16 -- 26^oС в зависимости от давления (чем выше давление, тем выше температура воздуха), содержание кислорода в подаваемом воздухе -- не менее 20%.

Лица, впервые приступающие к работам в условиях повышенного атмосферного давления или после длительного перерыва (свыше одного месяца), первые 4 дня должны трудиться неполную смену, постепенно привыкая к этим условиям (первый день -- полсмены, второй -- две трети, третий и четвертый -- по три четверти смены). Все вновь поступающие проходят обязательное медицинское обследование для выявления противопоказаний, а в процессе работы -- периодические медицинские осмотры раз в неделю для выявления и своевременного лечения возможных стойких изменений организма.

Четкие и подробные Правила безопасности ведения работ при повышенном атмосферном давлении для каждого вида подобных работ необходима иметь на каждом участке их проведения. Их следует доводить до сведения (под расписку) всех вновь поступающих рабочих и вывешивать на видных местах. Точное выполнение Правил как рабочими, так и руководителями обеспечит полную безопасность этих работ и предупредит возникновение кессонной болезни.

Размещено на Allbest.ru