Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

РЕФЕРАТ

Атмосферний тиск, кесонна і гірська хвороба

Вступ

Рух молекул повітря та його власна маса, що обумовлена силою тяжіння Землі, утворюють атмосферний тиск. Величина його на одиницю площі відповідає масі повітряного стовпа. Якщо кількість повітря в стовпі збільшується - тиск збільшується, якщо зменшується - тиск зменшується. Сила тяжіння зростає від екватора до полюсів, а величина повітряного стовпа залежить від висоти над рівнем моря і від температури. В зв'язку з цим за нормальний атмосферний тиск беруть атмосферний тиск на рівні моря на 45° широти при температурі повітря 0 С, який врівноважується ртутним стовпчиком висотою 760 мм. Оскільки густина ртуті за таких умов дорівнює 13.596 г./ куб. см, маса ртутного стовпа з висотою 760 мм і площиною перерізу 1 квадратний см становить 1033,2 г. тобто на 1 см квадратний земної поверхні атмосфера тисне з силою І кг і 33 г. З урахуванням сили, тяжіння нормальний тиск буде дорівнювати 1013250 дин/см квадратний. У Міжнародній системі одиниць /СІ/ основною одиницею тиску є паскаль /І Па = 1 Н на квадратний м = 10 дін на квадратний см; 1 гПа = 10 Па/. Отже, нормальний атмосферний тиск, врівноважений ртутним стовпчиком висотою 760 мм становить 1013.2 гПа /гектопаскаль, або мілібар/ Відповідно: 1 гПа = 0,75 мм; 1 мм = 1,33 гПа.

З висотою тиск падає в нижніх шарах атмосфери швидко, в верхніх - повільніше. Зміна тиску з висотою характеризується баричним ступенем; це висота в метрах, при піднятті або опусканні на яку атмосферний тиск змінюється на 1 мм або 1 гПа. На рівні моря баричний ступінь дорівнює близько 8 м /гПа, або 10,5 м /мм, а на висоті 3 км - 20 м / гПа.

Для вимірювання атмосферного тиску на метеостанціях основним приладом є ртутний барометр, в якому відповідно зі зміною атмосферного тиску коливається висота ртутного стовпчика. Крім того, є прилади, принцип дії яких ґрунтується на пружних деформаціях порожніх металічних коробочок під впливом зовнішнього тиску на них. Це анероїди і барографи.

Розподіл тиску в атмосфері називають баричним полем. Якщо в вільній атмосфері об'єднати точки з однаковим тиском, можна виявити поверхні рівного тиску, які називають ізобаричними. Такі поверхні пронизують всю атмосферу, близько до рівня моря проходить поверхня 1000 гПа, на висотах близько 3 км - 700 гПа, на висоті близько 5 км - 500 гПа, а на висоті 16 км - 100. Карти висотного положення ізобаричних поверхонь називають картами баричної топографії, яка складається з прогинів /лійок/ і піднять /опуклостей/, які відповідають областям підвищеного і пониженого тиску. Слід зазначити, що баричний ступінь залежить від температури: в теплому повітрі він менший, ніж у холодному. Там. де ізобаричні поверхні перетинаються з земною поверхнею або з горизонтальною площиною, утворюються лінії рівного тиску - ізобари. Карти ізобар можна побудувати для рівня моря або для будь-якої площини вище рівня моря. Практично ізобари рисують на комплексних синоптичних картах разом з іншими метеорологічними показниками. В кліматології карти ізобар складають виходячи з середніх багаторічних даних. На картах ізобар також виявляються області пониженого тиску, оконтурені замкнутими ізобарами з найменшим тиском в центрі, тобто циклони, і області підвищеного тиску, оконтурені замкнутими ізобарами з найбільшим тиском у центрі, тобто антициклони. Циклони або депресії або баричні мінімуми та антициклони або баричні максимуми - це баричні системи. з яких складається баричне поле. Крім циклонів і антициклонів, бувають ще баричні системи підвищеного тиску без замкнутих ізобар - це гребені, а також області пониженого тиску з незамкнутими ізобарами - це улоговини.

2. Хвороба кесонна

Хвороба кесонна (декомпресійна) - патологічний стан організму, який може розвинутися у осіб, що працюють в умовах підвищеного атмосферного тиску, в період переходу до нормального тиску без дотримання відповідних санітарно-технічних правил.

Як тільки людина переходить до дихання стисненим повітрям, у крові і тканинах його організму відбувається розчинення азоту, що міститься в альвеолярному повітрі, до тих пір, поки в тканинах і крові рівень азоту не досягне того тиску, під яким цей газ знаходиться у вдихуваному повітрі.

Встановлено, що людське тіло масою 70 кг здатне розчинити 1 л азоту на кожну додаткову атмосферу. У період декомпресії, тобто в період переходу із зони підвищеного тиску до нормального, в міру зниження тиску азоту у вдихуваному повітрі відбувається виділення азоту, розчиненого в тканинах організму, через кров та легені. Через легеневі альвеоли в 1 хв може дифундувати близько 150 мл азоту. Для безперешкодного видалення з організму що звільняється газу необхідно перехід від підвищеного тиску до нормального робити поступово. Якщо ж перехід здійснюється швидко, створюється різка різниця між нормальним тиском азоту в навколишньому середовищі і парціальним напругою азоту, розчиненого в тканинах організму.

Внаслідок цього відбувається бурхливий виділення розчиненого азоту в кров і рідини тканин з утворенням бульбашок. У легенях азот не встигає виділятися в альвеоли, і через мале коло кровообігу бульбашки цього газу проникають в артерії великого кола. Газова емболія супроводжується минущим спазмом артерій, престазом і стазом. Таким чином, порушується живлення тканин і органів, створюється гіпоксія, до якої найбільш чутлива нервова система. На дистальних частинах аероембола можуть випадати клітини крові і фібрин. Це може згодом призвести до утворення аеротромба.

Тому кесонна хвороба може протікати гостро і хронічно, в першому випадку обумовлюючи аероемболіей, у другому - аеротромбозом. Клініка. М. І. Якобсон по важкості клінічної картини всі випадки кесонної хвороби ділить на 4 форми: легку, середньої важкості, важку і летальну. Легка форма характеризується наявністю болі в кістках, м'язах, суглобах, нервах, розвиток якої пов'язано з явищем асфіксії емболізірованного ділянки тканини, що призводить до подразнення чутливих нервових закінчень, а також до тиску бульбашок газу на нервові закінчення в тканинах.

Кесонна хвороба середньої тяжкості характеризується ураженням вестибулярного апарату, органів травлення і зору. У клінічну картину цієї форми входять наступні симптоми: головний біль, запаморочення, нудота, блювота, різка блідість, гіпергідроз. Всі вони складають синдром Меньераі розвиваються внаслідок аероемболій лабіринтові судин з утворенням периваскулярних геморагії. Розлади харчового каналу у вигляді болю в животі, напруження передньої черевної стінки, блювання, проносу виникають внаслідок скупчення газу в кишках і судинах брижі. Очні симптоми проявляються минущими спазмами ретінальних артерій. У момент спазму диск зорового нерва стає білим.

Важка форма кесонної хвороби характеризується швидким розвитком ознак ураження білої речовини спинного мозку, частіше за все на рівні среднегрудного відділу. Біла речовина спинного мозку розчиняє велика кількість азоту завдяки багатому вмісту мієліну, до складу якого входить значна кількість жироподібних речовин, краще «інших поглинають азот. На рівні среднегрудних сегментів спинний мозок найгірше васкуляризована (критична зона), що пояснює найбільшу вразливість цього відділу спинного мозку при кесонної хвороби. Після короткого прихованого періоду розвивається спастична нижня параплегія, провідникова тип чутливих розладів, порушення функції тазових органів. Ураження головного мозку спостерігається рідко завдяки добре розвиненою судинної мережі. Іноді спостерігаються головний біль, блювота, геміплегія, геміанестезії, афазія, психози. Церебральні симптоми зазвичай носять тимчасовий характер. Летальна форма кесонної хвороби може розвинутися на грунті тотальної блокади легеневого кровообігу, гострої недостатності серця або на грунті блокади кровообігу в життєво важливих центрах довгастого мозку. Лікування. Основним видом лікування кесонної хвороби є повернення хворого в умови підвищеного тиску з тим, щоб газові бульбашки в крові знову розчинилися, і призначення засобів, що поліпшують серцеву діяльність. Лікувальна рекомпресія проводиться в спеціальній камері рекомпресіонною або лікувальному шлюзі.

3. Гірська хвороба

Висота, на якій розвивається гірська хвороба, варіює внаслідок впливу численних чинників, як індивідуальних, так і кліматичних. На розвиток гірської хвороби впливають такі індивідуальні чинники: індивідуальної стійкості людей до нестачі кисню (наприклад, у жителів гір); стать (жінки краще переносять гіпоксію); вік (молоді люди погано переносять гіпоксію); фізичний, психічний та моральний стан; рівень тренованості; швидкість набору висоти; ступінь і тривалість кисневого голодування; інтенсивність м'язових зусиль; минулий «висотний» досвід.

Наступні чинники провокують розвиток гірської хвороби і знижують переносимість великих висот: наявність алкоголю або кофеїну в крові; безсоння, перевтома; психоемоційний напруга; переохолодження; неякісне і нераціональне харчування, порушення водно-сольового режиму, зневоднення; надлишкова маса тіла; респіраторні та інші хронічні захворювання (наприклад ангіна, бронхіт, пневмонія, хронічні гнійні стоматологічні захворювання); крововтрати. Наступні кліматичні чинники сприяють розвитку і більш швидкому прогресуванню гірської хвороби Низькі температури - з збільшенням висоти середньорічна температура повітря поступово знижується на 0,5° C на кожні 100 м (взимку 0,4° C, влітку 0,6° C).

Взимку на рівних висотах захворюваність більш часта, ніж влітку (причини див патогенез). Різкий перепад температур теж справляє негативний вплив. Вологість - на великих висотах із за низьких температур парціальний тиск водяної пари низька. На висоті 2000 м вологість повітря в два рази менше, ніж на рівні моря, а на великих гірських висотах повітря стає практично сухим. З одного боку це призводить до посилення втрати рідини організмом через шкіру і легені і отже до обезводнення організму.

З іншого боку більш вологе повітря має більш високу теплопровідність, отже, сприяє шкідливого впливу низьких температур. Так, прояви гірської хвороби в горах вологого клімату наступають на більш низькій висоті (Альпи - 2500 м, Кавказ - 3000 м), ніж в горах сухого клімату (Тянь-Шань - 3500 м, Гімалаї - 4500 м). [4] Вітер - високо в горах вітер може досягати ураганної сили (понад 200 км / год), що переохолоджується організм, виснажує фізично і морально, утруднює дихання. Висота розвитку гірської хвороби Поєднання перерахованих вище факторів призводить до того, що рівень розвитку гірської хвороби для різних людей і різних умов буває вельми варіабельний.

Деякі починають страждати від кисневої недостатності вже на висоті 2000 м, інші ж не відчувають її ефекту навіть на 4000 м. Більшість здорових неаккліматізірованних мешканців рівнин починають відчувати дію висоти в районі 2500-3000 м, а при напруженій фізичній роботі і на менших висотах. На висоті близько 4000 м навіть у абсолютно здорових людей з'являється легке нездужання, а гостра гірська хвороба реєструється у 15-20% учасників підйому.

На висоті 6500-7000 м повна акліматизація, як видно, взагалі неможлива, у зв'язку з чим учасники експедицій на восьмитисячники світу відзначають численні функціональні розлади і прогресуючі ознаки гірської хвороби. У висотному альпінізмі існує термін «летальна зона», або «зона смерті». Ввів його керівник швейцарської експедиції 1952 р. на Еверест Е.Вісс-Дюнан, який висловив думку, що існують кордону, перебування вище яких призводить альпіністів до загибелі.

На висотах понад 8000 м людина може перебувати за рахунок внутрішніх резервів не більше 2-3 днів, поступово втрачаючи опірність до дії висоти. Щоправда, досвід останніх гімалайських експедицій, під час яких багато учасників після успішної ступінчастою акліматизації не використовували кисневі апарати, дещо розширює наші уявлення про межі переносимості кисневої недостатності.

Гостра гірська хвороба.

Легкий ступінь

Симптоми легкого ступеня гірської хвороби з'являються протягом 6-12 годин (а іноді й раніше) після підйому на нову висоту. На більшій висоті її симптоми виявляються раніше. У багатьох вони проявляються спочатку в погіршенні самопочуття, деякою млявості.

Новачок відчуває перший час у горах нездужання, прискорене серцебиття, легке запаморочення, невелику задишку при фізичних навантаженнях, сонливість і разом з тим погано засинає. Через 3-4 дні ці явища, якщо не підніматися вище, як правило зникають. Чітких об'єктивних клініко-неврологічних симптомів цієї форми гірської хвороби не існує. Всі перераховані вище симптоми не є специфічними і можуть бути наслідком багатьох інших захворювань.

Проте вважається правильним припускати гостру гірську хворобу, якщо у не акліматизованих людини, який піднявся на висоту понад 2500 м, починає боліти голова і з'являється ще хоча б один з перерахованих вище симптомів. Якщо вищеописані симптоми з'являються після 36 годин гарного стану, то треба виключити наявність іншого захворювання.

Середній ступінь

На висотах 2500-3500 м у деяких людей може спостерігатися ознаки ейфорії: піднесений настрій, зайва жестикуляція і балакучість, прискорений темп мовлення, безпричинне веселощі та сміх, безтурботне, легковаге ставлення до навколишнього середовища.

Надалі ейфорійні стан змінюється спадом настрою, апатією, меланхолійно, притупляється інтерес до навколишнього. На висотах 4000-5000 м погіршується самопочуття. Розвивається помірна і навіть сильний головний біль. Сон робиться неспокійним, тривожним, з неприємними сновидіннями, деякі засипають із працею й часто прокидаються від відчуття задухи (періодичне дихання).

При фізичних зусиль відразу частішають дихання і серцебиття, з'являється запаморочення. Апетит знижується, виникає нудота, яка буває інтенсивної і може перейти в блювоту. Змінюється смак: хочеться переважно кислою, гострої або солоної їжі (що частково пояснюється обезводненням і порушенням водно-сольового балансу). Сухість в горлі викликає спрагу. Можливі кровотечі з носа.

Важкий ступінь

На висотах 5000-7000 м і вище самопочуття рідко буває хорошим, частіше воно незадовільний. Відчувається загальна слабкість, втома, важкість у всьому тілі. Не припиняється помірна, а часом і сильний біль у скронях, лобної, потиличної частини голови.

При різких рухах і нахилах або після роботи виникає запаморочення. Людина засинає з великими труднощами, часто прокидається, деякі страждають від безсоння. Хворий гірської хворобою не здатний тривало виконувати фізичне навантаження через задишки («дихання загнаної собаки»), і серцебиття, падає працездатність, наприклад, на висоті 8000 м залишається 15-16% працездатності від виробленої на висоті рівня моря. Сухість в горлі наростає, весь час хочеться пити.

Багатьох турбує сухий кашель. Апетит, як правило, знижений або відсутній. Число випадків нудоти і блювання при прийомі їжі збільшується. Часто відзначаються болі в області живота і шлунково-кишкові розлади, здуття живота. Ритм дихання під час нічного сну порушується (дихання Чейна-Стокса). Шкірні покриви обличчя, особливо уст, набувають блідий, частіше синюшний, відтінок в результаті недостатнього насичення киснем артеріальної крові, яка втрачає свій яскраво-червоний колір. Температура підвищується на 1-2° C, виникає озноб. Частішають випадки кровотеч з носа, рота, легенів (кровохаркання), іноді шлункові. За певних умов, починаючи з 4000 м можуть виникнути небезпечні форми гірської хвороби, обумовлені зривом адаптаційних механізмів і розвитку більш серйозних патологій: набряк легенів і набряк головного мозку.

Високогірний набряк легенів

На тлі важких форм гострої гірської хвороби, а іноді раптово, можуть розвинутися застійні явища крові в малому колі кровообігу та набряк легенів, а також гостра серцева недостатність. Симптоми високогірного набряку легень, як правило, з'являються на 2-3 день перебування на великій висоті. З капілярів легень виходить рідина, яка, потрапляючи в просвіт альвеол, заважає газообміну, в результаті гіпоксія посилюється і захворювання прогресує. Якщо не вжити заходів, від першої появи симптомів до смерті від задухи можуть пройти лічені години.

Його розвитку сприяють перенесені раніше захворювання органів дихання та кровообігу, хронічна або гостра інфекція дихальних шляхів (наприклад ангіна, бронхіт, пневмонія, хронічні гнійні стоматологічні захворювання), надмірні фізичні навантаження, що виконуються раніше, ніж настала стійка адаптація. Висотний набряк легенів з усіх специфічних для гір захворювань є найбільш частою причиною смерті. На висоті 2700 м частота високогірного набряку легень складає 0,0001% і збільшується до 2% на 4000 м. У розвитку високогірного набряку легень розрізняють 3 стадії:

Перша стадія. Протікає на фоні симптомів важкого ступеня гострої гірської хвороби: хворий стоїть на ногах, але самостійно не пересувається; відсутність сечі більше 8-10 год; спостерігаються симптоми пригнічення дихального центру - прискорений пульс і дихання, важко кашлянути, в диханні беруть участь спочатку крила носа, зуби стиснуті; озноб, лихоманка, шкіра волога, бліда; ціаноз: синюшні нігті, губи, ніс, вуха. Для набряку легенів також характерні такі специфічні симптоми: сухе покашлювання, садне-ние в горлі; скарги на здавлення нижче грудини, загрудінні болю; симптом «Ванька-встанька»: через слабкість хворий намагається лежати, але через задухи змушений сісти; Температура 38 -39° C. Якщо набряк легенів розвивається без запалення легенів, то температура може становити 36-37°C.

Друга стадія. Звичайно через 8-12 годин після перших симптомів настає друга стадія набряку легенів: хворий вже не стоїть на ногах; кашель з пінявою мокротою; пульс прискорений, артеріальний тиск постійно піднімається; подих гучне, при прослуховуванні чути хрипи; симптом «Ванька-встанька» або напівсидяче положення; спрага.

Третя стадія. Розвивається ще через 6-8 год і за 4 - 8 год до летального результату: ознаки значного зневоднення: спрага посилюється; найсильніша головний біль, підвищення температури; рухове занепокоєння; чутні на відстані хрипи; кров'яниста харкотиння, рожева піна з носа і рота; задуха; аритмія, тиск може досягати 150-170/90-100. Без належного лікування відбувається падіння тиску, колапс, кома, зупинка серця.

Список використаної літератури

1. Борисенков Е.П. Климат и деятельность человека. М.: Наука, 1982. - 132 с.

2. Дикий Л.А. Гидродинамическая устойчивость и динамика атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1987.

3. Исследования генезиса климата. М.: Институт географии АН СССР, 1974. - 430 с.

4. Рекомендации по описанию климата большого города. - Л.: Изд-во ГГО, 1979. - 1978. - 66 с.

Размещено на Allbest.ru