Атмосферное давление на высокогорье
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

Воздух имеет массу. Барометрическое давле­ние в любой точке Земли обусловлено массой воздуха в атмосфере над этой точкой. На уровне моря, например, воздух, составляющий земную атмосферу (приблизительно 24 км, или 38,6 миль), оказывает давление, равное 760 мм рт.ст. На вер­шине Эвереста —наивысшей точке Земли (8 848 м, или 29 028 футов) — давление воздуха составляет всего около 250 мм рт.ст. Эти (и другие) различия показаны на рис. 12.1.

Барометрическое давление на Земле не посто­янно. Оно изменяется в зависимости от климати­ческих условий, времени года и места, где прово­дится измерение. На Эвересте, например, среднее атмосферное давление колеблется от 243 мм рт.ст. в январе до почти 255 мм рт.ст. в июне и июле. Кроме того, земная атмосфера слегка выпукла на экваторе, вследствие чего атмосферное давление в этом месте немного повышено. Эти сведения, не представляющие особого интереса для людей, про­живающих в местности, расположенной на уров­не моря, крайне важны с точки зрения физиоло­гии для тех, кто намерен покорить Эверест без до­полнительных запасов кислорода.

Таблица 12.1. Изменения барометрического давления (Рб) и парциального давления кислорода (/'о,) на различной высоте, мм рт.ст.

 

Высота, м   Р.   ^  

Уровень моря)                                  760 159.2

 

1 000 674 141.2

 

2 000 596 124.9

 

3000 526 110.2

 

4 000 462 96.9

 

9 000 231 48.4

 

Несмотря на изменения атмосферного давле­ния, количество газов, содержащихся в воздухе, которым мы дышим, остается неизменным в лю­бых условиях. Независимо от высоты над уров­нем моря воздух всегда содержит 20,93 % кисло­рода, 0,03 диоксида углерода и 79,04 % азота. Из­меняется только парциальное давление. Как видно из табл. 12.1, давление молекул кислорода на раз­личной высоте непосредственно зависит от баро­метрического давления, изменение парциального давления кислорода значительно влияет на гра­диент парциального давления между кровью и тканями. Этот вопрос будет рассматриваться ниже.

Температура воздуха в условиях высокогорья

При поднятии на каждые 150 м (около 490 футов) температура воздуха снижается на ГС. Средняя температура около вершины Эвереста составляет около —40°С, тогда как в местности,


245


Рис. 12.1. Различия в атмосферных условиях на высоте 8 900 м и на уровне моря


расположенной на уровне моря, — около 15'С. Сочетание низких температур и сильных ветров в условиях высокогорья представляет значитель­ный риск возникновения гипотермии и холодо-вых травм.




Таблица 12.2. Изменение температуры воздуха на различных высотах


хательного испарения вследствие сухого воздуха и повышенной частоты дыхания (рассматривается дальше). Сухой воздух также повышает испарение воды вследствие потоотделения при выполнении физической нагрузки в условиях высокогорья.


Т


Высота, м   Температура, "С  



Уровень моря)                             15,0

 

1 000 8,5

 

2000 2,0

 

3 000 -4,5

 

4000 -10,9

 

9 000 -43,4

 

Из-за низких температур абсолютная влажность воздуха в условиях высокогорья чрезвычайно низ­ка. В холодном воздухе содержится совсем немно­го влаги. Поэтому если даже он полностью насы­щен водой (100 %-я относительная влажность), дей­ствительное количество воды, содержащейся в воздухе, невелико. Парциальное давление воды при 20°С составляет около 17 мм рт.ст. Однако при температуре воздуха —20°С оно понижается до 1 мм рт.ст. Крайне низкая влажность на большой высоте вызывает обезвоживание организма. Тело отдает большое количество воды посредством ды-


Смесь газов во вдыхаемом нами воздухе в условиях высокогорья такая же, как и в местности, расположенной на уровне моря:

кислорода — 20,93 %, диоксида углеро­да — 0,03, азота — 79,04 %. В то же вре­мя парциальное давление каждого газа снижается прямо пропорционально увели­чению высоты. Пониженное парциальное давление кислорода ведет к снижению мышечной деятельности в условиях вы­сокогорья вследствие пониженного гради­ента давления, отрицательно влияющего на транспорт кислорода в ткани.

С увеличением высоты температура воз­духа снижается, что сопровождается сни­жением количества водяного пара в воз­духе. В результате этого более сухой воз­дух может привести к обезвоживанию организма путем увеличения неощущаемых потерь воды организма


246


Солнечное излучение

Интенсивность солнечного излучения увели­чивается на больших высотах по двум причинам. Во-первых, потому, что на высоте солнечные лучи проходят меньший объем атмосферы. Именно по­этому на высокогорье атмосфера поглощает мень­ше солнечного излучения, особенно ультрафио­летовых лучей. Во-вторых, в обычных условиях атмосферная влага, как правило, поглощает зна­чительную часть солнечного излучения, однако ввиду ограниченного объема водяного пара в ус­ловиях высокогорья находящийся там человек подвергается более значительному воздействию солнечного излучения. Солнечное излучение уси­ливает отражение лучей от снега.


деятельности, которое, как мы уже знаем из гла­вы 9, зависит от поступления необходимого ко­личества кислорода в организм, его транспорта в мышцы и утилизации ими. Нарушение любого из этих этапов отрицательно сказывается на мышеч­ной деятельности. Рассмотрим, как на эти про­цессы влияют условия высокогорья.

Легочная вентиляция. В покое и во время физи­ческой нагрузки легочная вентиляция на больших высотах повышается. Поскольку в условиях высо­когорья в данном объеме воздуха содержится мень­ше молекул кислорода, человеку приходится вды­хать больше воздуха, чтобы обеспечить такое же количество кислорода, как при нормальном дыха­нии в обычных условиях (на уровне моря). Таким образом, увеличение вентиляции обусловлено по­требностью в большем объеме воздуха.


В ОБЗОРЕ...


1. Условия высокогорья характеризуются по­ниженным атмосферным давлением. Пребывание на высоте 1 500 м (4 921 футов) и больше оказы­вает заметное воздействие с точки зрения физио­логии на организм человека.

2. Содержание газов во вдыхаемом нами воздухе остается неизменным на любой высоте, в то же вре­мя парциальное давление каждого из них изменя­ется в зависимости от атмосферного давления.

3. С увеличением высоты температура воздуха понижается. Холодный воздух содержит мало воды, поэтому влажность воздуха в условиях вы­сокогорья крайне низкая. Эти два фактора повы­шают восприимчивость к холодовым травмам и обезвоживанию в условиях высокогорья.

4. С увеличением высоты повышается интен­сивность солнечного излучения, поскольку атмос­фера более разрежена и в ней мало влаги.

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ НА УСЛОВИЯ ВЫСОКОГОРЬЯ

Рассмотрим, как влияет пребывание в услови­ях высокогорья на организм человека. Главное внимание обратим на те реакции организма, ко­торые могут влиять на мышечную деятельность, а именно реакции дыхательной и сердечно-сосуди­стой систем, а также реакции обмена веществ.

Большая часть излагаемого материала касает­ся физиологических реакций организма неаккли­матизированных мужчин в условиях высокогорья. Это объясняется небольшим числом исследова­ний влияния условий высокогорья на организм женщин и детей, чья чувствительность к ним мо­жет значительно отличаться.







Дата: 2018-12-28, просмотров: 872.