В-х обладает массой и весом, гравитационное поле делает воздушные массы у пов-ти земли наиболее плотными и, след-но, в-х обладает наибольшим давлением. С поднятием на высоту плотность и давление в-ха уменьшаются. Если на ур-не моря 1 м3 в-ха весит 1293 г, то на высоте 20 км его вес составляет лишь 64 г, т.е. при одинаковом процентном содержании кислорода его весовая концентрация на высоте 20 км примерно в 20 раз меньше, чем на уровне моря.

На пов-ти земли колебания атм-го давления связаны с погодными усл-ми и не превышают 4-10 мм рт. ст. Однако возможны существенные повышения и понижения атмосферного давления, способные привести к неблагоприятным изменениям в организме.

Пониженное атм. давл.- высотная (горная) болезнь. Может возникать при быстром подъеме на высоту. Встречается у летчиков и альпинистов в случае отсутствия мер, предохраняющих от влияния пониженного атм-го давл. В легочной ткани происходит обмен газов крови и альвеолярного в-ха. Диффундируя через мембраны, газы стремятся к состоянию равновесия, переходя из области высокого давл. в обл. низкого давл.

Высотная болезнь возникает в рез-те понижения парциального давл. кислорода во вдыхаемом в-хе, что приводит к кислородному голоданию тканей.

По мере падения парциального давл. кислорода уменьшается насыщенность кислородом гемоглобина с нарушением снабжения клеток кислородом.

Резерв кислорода в организме не превышает 0,9 л и определяется кол-вом растворенного в плазме крови кислорода. Этого резерва дост-но лишь на 5 – 6 мин жизни, после чего стремительно развиваются яв-ия кислородной нед-ти. К кислородному голоданию наиб. чувствительны мозговые кл-ки, так как кора гол-го мозга потребляет кислорода в 30 раз больше на ед-цу массы, чем все др. ткани. Мозговые кл-ки гибнут раньше, чем падает тонус грудных мышц, когда еще возможны дых-ые движения. Первые симптомы кислородной нед-ти определяются при подъеме на высоту 3000 м без кислородного прибора.

В процессе постепенной адаптации к пониженному атм-му давлению в организме развиваются компенсаторно – приспособительные мех-мы (увел-ие числа эритроцитов, повышение ур-ня гемоглобина, изменение окислит-х процессов в организме и т.д.), позволяющие сохранить здоровье и работоспособность, что можно наблюдать у жителей высокогорных районов Дагестана, Памира, Перу, где селения располагаются на высоте 2500 – 4500 м над уровнем моря.

Повышенное атм. давл.

В обычных усл-х – 760 мм рт. ст.

На каждые 10,3 м давление увел. на 1 атм.

При строительстве подводных тоннелей, метро, при проведении водолазных работ и т.д.

Для проведения работ под водой или под землей в грунтах, насыщенных водой, сооружаются особые рабочие камеры – кессоны. Кессон заполняется сжатым в-хом, кот-й вытесняет воду из рабочего пространства. На давление столба в 10 м в кессоне пов-ся давл на 1 атм сверх обычного атм (1 атм). В произв-х усл-х в зав-ти от заглубления кессона добавочное давл сост. от 0,2 до 4 атм. При работе в кессонах отмечают 3 периода: период компрессии, т.е. период опускания в кессон, когда происходит постепенное нарастание давления сверх обычного, период работы в кессоне в усл-х повыш-го давл и период декомпрессии, когда происходит подъем рабочих на пов-ть земли, т.е. выход из зоны повыш-го в зону норм-го атм-го давл. Период компрессии и второй период пребывания рабочих в кессонах или водолазов под водой (в усл-х повыш-го атм. давл), при соблюдении правил безопасности переносятся без каких-либо выраженных неприятных ощущений. В зоне повыш-го атм-го давл. происходит насыщение крови и тканей организма газами в-ха, главным образом азотом. Это насыщение продолжается до уравнивания парциального давления азота в окружающем в-хе с парциальным давлением азота в тканях.

Быстрее всего насыщ-ся кровь, медленнее жировая ткань. В то же время жировая тк насыщ-ся азотом в 5 раз больше, чем кровь или др. ткани. Общее кол-во азота, растворенного в орг-ме под повышенным атм-м давлением, может достигать 4-6 л против 1 л растворенного при норм-м давлении.

При быстром переходе из зоны повыш-го атм-го давления в зону норм-го нарушаются процессы десатурации азота из тканей и жидкостей организма. Скорость десатурации азота из разл-х тканей не одинакова, напрмер, слабо васкуляризованная жировая ткань медленно отдает азот.

20.Воздушная среда, составляющая земную атмосферу, представляет собой смесь газов. Сухой атмосферный воздух содержит 20,95% кислорода, 78,9% азота, 0,03% углекислого газа. Кроме того, в атмосферном воздухе присутствует много инертных газов (аргон, гелий, неон, криптон, водород, ксенон, радон, небольшое количество озона, закиси азота, йода, метана и водяных паров).

Кроме постоянных составных частей в атмосфере содержатся некоторые примеси природного происхождения, а также разнообразные загрязнения, поступающие в нее в результате деятельности человека (табл. 4.1).

Таблица 4.1. Состав сухого воздуха при нормальных условиях

Газ

Объем, %

Азот

78,08

Кислород

20,95

Аргон

0,9325

Диоксид углерода

0,03

Неон

0,0018

Гелий

0,0005

Радон

6?10-18

Криптон

0,000108

·

Водород

0,00005

Ксенон

0,000008

Озон

0,000001

· Кислород. Постоянное содержание кислорода поддерживается непрерывными процессами его обмена в природе. Кислород потребляется при дыхании человека и животных, он необходим для горения и окисления. Кислород поступает в атмосферу в результате фотосинтеза растений. Наземные растения и фитопланктон ежегодно поставляют в атмосферу около 1,5* 1015 т кислорода, что полностью восстанавливает его естественную убыль.

На поверхности земли из-за интенсивного перемешивания воздушных масс концентрация кислорода остается практически постоянной. Не ощущается существенной разницы в содержании кислорода в воздухе промышленных городов и сельских мест. Концентрация кислорода колеблется лишь в пределах десятых долей процента, что не имеет существенного гигиенического значения.

При падении парциального давления кислорода, что наблюдается при подъеме на высоту, возможны явления кислородного голодания. Критический уровень парциального давления кислорода - менее 110 мм рт. ст. Снижение парциального давления кислорода до 50- 60 мм рт. ст. обычно несовместимо с жизнью. Вместе с тем повышение парциального давления кислорода более 600 мм рт. ст. ведет к развитию патологических процессов в организме - уменьшению жизненной емкости легких, отеку легких и пневмонии.

Наряду с кислородом нормальной составной частью воздуха является озон. Под влиянием коротковолновой ультрафиолетовой радиации

с длиной волны менее 200 мкм молекулы кислорода диссоциируют с образованием атомарного кислорода. Вновь образованные атомы кислорода присоединяются к нейтральной молекуле кислорода, образуя озон. Одновременно с образованием озона происходит его распад.

Общебиологическое значение озона велико. Озон поглощает коротковолновую ультрафиолетовую радиацию, оказывающую губительное действие на все живое. Одновременно озон поглощает длинноволновую инфракрасную радиацию, исходящую от Земли, и тем самым предотвращает чрезмерное охлаждение ее поверхности. Концентрация озона неравномерно распределяется по высоте. Наибольшее его количество отмечается на уровне 20-30 км от поверхности земли. С приближением к поверхности земли концентрация озона уменьшается вследствие снижения ультрафиолетовой радиации и ослабления синтеза озона. В тропосферу озон поступает в результате перемешивания воздушных масс и перехода из стратосферы.