«Существует ли связь между атмосферным давлением и давлением человека?»

МОУ «Тереньгульский лицей при УлГТУ»

МО «Тереньгульский район» Ульяновской области

Исследовательская работа.

Тема :

«Существует ли связь между атмосферным давлением и давлением человека?»

Автор проекта

Гаврилин Андрей

ученик 11 Б класса

Руководитель: учитель физики

Данилова Наталья Ивановна

Тереньга, 2019-2020г.

Оглавление

Введение

Гипотеза

Цель проекта

Задачи проекта

Теоретическая часть

Практическая часть

Введение.

В настоящее время многие люди, особенно подростки, часто жалуются на плохое самочувствие, выраженное быстрой утомляемостью, головной болью и т.д. Также в нашей жизни часто встаёт вопрос о Здоровом Образе Жизни, о его нормах и о его связи со здоровьем человека.

Поэтому мне стало интересно самостоятельно разобраться, что влияет на самочувствие человека.

2. Гипотеза.

При изменении каких внешних и внутренних факторов, изменяется артериальное давление человека. Влияет ли атмосферное давление, физическая нагрузка, эмоциональное напряжение, образ жизни, масса тела, возраст.

3. Цель проекта.

 Исследовать взаимосвязь между изменением атмосферного давления и самочувствием человека, изменениями значений артериального давления человека.

4. Задачи проекта.

Установить, какие внешние факторы влияют на артериальное давление человека.

Изучить воздействие атмосферного давления на здоровье человека.

Провести исследования.

Теоретическая часть

Давление: основные понятия

Давление(P)—физическая величина, характеризующая состояние сплошной среды и численно равная силе, действующей на единицу площади поверхности перпендикулярно этой поверхности. Давление в системе СИ измеряется в паскалях:[р]=Па

В медицине, метеорологии и многих других областях деятельности человека давление измеряется в миллиметрах ртутного столба (мм. рт. ст.) Применяются также следующие единицы измерения давления: Бар, техническая атмосфера, физическая атмосфера, метр водяного столба, дюймртутного столба, фунт-сила на квадратный дюйм. Измерение давления газов и жидкостей выполняется с помощью манометров, дифманометров, вакуумметров, атмосферного давления—барометрами, артериального давления—тонометрами.

Атмосферное давление:

Атмосфера–воздушная оболочка Земли. Воздух представляет собой смесь газов, основными из которых являются азот и кислород. Земная атмосфера простирается на несколько тысяч километров и её плотность уменьшается по мере удаления от поверхности Земли. Масса современной атмосферы составляет приблизительно одну миллионную часть массы Земли. С высотой резко уменьшаются плотность и давление атмосферы, а температура изменяется неравномерно и сложно, в том числе из-за влияния на атмосферу солнечной активности магнитных бурь. Изменение температуры в границах атмосферы на разных высотах поясняется неодинаковым поглощением солнечной энергии газами. Наиболее интенсивнее тепловые процессы происходят в тропосфере, причем атмосфера нагревается снизу, от поверхности океана и суши. Следует отметить, что атмосфера имеет очень большое экологическое значение. Она защищает все живые организмы Земли от губительного влияния космических излучений и ударов метеоритов, регулирует сезонные температурные колебания, уравновешивает и выравнивает суточные. Если бы атмосферы не существовало, то колебание суточной температуры на Земле достигло бы ±200 °С.

Мы привыкли воспринимать наличие атмосферы как факт, но атмосферный воздух только кажется нам невесомым. На самом деле, он обладает весом, что можно показать путём несложных расчетов. Вычислим вес воздуха в объёме 1 м3 вблизи поверхности Земли. Р=m•g –формула для расчета веса тела известной массы m=ρ•V, где ρ=1,29 кг/м3 – плотность воздуха вблизи поверхности Земли. Вес 1 м3 воздуха: Р=1,29кг/м3•1м3•9,8Н/кг ≈ 13 Н

Итак, вес одного кубического метра воздуха примерно 13 Н. Воздух своим весом давит на Землю, следовательно, оказывает давление. Это давление называют атмосферным. Атмосферное давление —давление атмосферы на все находящиеся в ней предметы и Земную поверхность. Атмосферное давление создаётся гравитационным притяжением воздуха к Земле. Нормальным атмосферным давлением называют давление в 760 мм рт.ст. на уровне моря при температуре 15 0С (или 101 325 Па.). Принято при поверхностных расчетах считать нормальным атмосферным давлением 100 кПа.

Артериальное давление: Кровяное давление — давление, которое кровь оказывает на стенки кровеносных сосудов, или, по-другому говоря, превышение давления жидкости в кровеносной системе над атмосферным. Наиболее часто измеряют артериальное давление; кроме него, выделяют следующие виды кровяного давления: внутрисердечное, капиллярное, венозное. Артериальное давление — один из важнейших параметров, характеризующих работу кровеносной системы. Давление крови определяется объёмом крови, перекачиваемым в единицу времени сердцем и сопротивлением сосудистого русла. Верхняя цифра — систолическое артериальное давление, показывает давление в артериях в момент, когда сердце сжимается и выталкивает кровь в артерии. Нижняя цифра — диастолическое давление, показывает давление в артериях в момент расслабления сердечной мышцы. Диастолическое давление — это минимальное давление в артериях. По мере продвижения крови по сосудистому руслу амплитуда колебаний давления крови спадает, венозное и капиллярное давление мало зависят от фазы сердечного цикла. Типичное значение артериального кровяного давления здорового человека (систолическое/диастолическое) = 120/80 мм рт. ст., давление в крупных венах на несколько мм. рт. ст. ниже нуля (ниже атмосферного). Разница между систолическим артериальным давлением и диастолическим (пульсовое давление) в норме составляет 30-60 мм рт.ст. Наиболее легко в измерении артериальное давление. Его можно измерить с помощью прибора сфигмоманометра (тонометра). Именно оно и подразумевается обычно под кровяным давлением. Современные цифровые полуавтоматические тонометры позволяют ограничиться только набором давления (до звукового сигнала), дальнейший сброс давления, регистрацию систолического и диастолического давления, прибор проводит сам. Влияние различных факторов на показатели артериального давления
Артериальное давление зависит от многих факторов:

времени суток,

психологического состояния человека (при стрессе давление повышается),

приёма различных стимулирующих веществ (кофе, чай, амфетаминов ) или медикаментов, которые повышают давление,

от частоты сокращений сердца, которое гонит кровь по сосудам,

от качества стенок сосудов (их эластичность),

от объема циркулирующей крови и ее вязкости,

возраста человека.

Влияние значения атмосферного давления на значение артериального давления крови человека: мнения авторов научных трудов на эту проблему незначительно разнятся, и эта разница во мнениях не является принципиальной. Действия атмосферного давления и атмосферных явлений (гроза, горячие и сухие ветры, туманы, снегопад и др.), по данным ученых, влияют на самочувствие примерно 75% населения. Но само значение атмосферного давления (или его изменения) является лишь одним из факторов, влияющим на самочувствие в целом. Понятие «метеочувсвительность» включает в себя влияние нескольких факторов на здоровье человека в целом. А мы хотим акцентировать внимание на конкретном влиянии именно атмосферного давления (его изменений) на значение именно артериального давления крови.

Метеочувствительность - это реакция организма на воздействие метеорологических (погодных) факторов. Метеочувствительность довольно широко распространена и возникает при любых, но чаще непривычных для данного человека климатических условиях. Погоду "чувствует" около трети жителей умеренных широт. Особенностью этих реакций является то, что они возникают у значительного числа людей синхронно с изменением метеорологических условий или несколько опережая их.

Механизм взаимосвязи атмосферного и кровяного давления: Атмосферный воздух представляет собой смесь газов, давление каждого из которых вносит свой вклад в значение общего атмосферного давления. Этот вклад отдельно взятого кислорода и есть парциальное давление этого газа. Следовательно, при понижении атмосферного давления уменьшается и парциальное давление кислорода, что приводит к кислородному голоданию и при нормальном функционировании органов дыхания и кровообращения в организм поступает меньшее количество кислорода. По данным медицинской статистики здоровый человек наиболее комфортно чувствует себя при значении атмосферного давления 760 мм. рт. ст.

Практическая часть

Исследование зависимости артериального давления человека от атмосферного давления.

Задача данного этапа исследования: экспериментально путём прямых измерений выявить зависимость артериального давления от атмосферного у подростков.

Ход эксперимента: в течении 20 дней измерялось артериальное давление у групп испытуемых от 20-ти и 65-ти лет. Эти данные сравнивались с данными Атмосферного давления соответственно этим дням.

Разница между экспериментальными значениями атмосферного давления и данными метеорологического прогноза оказалась несущественной. Поэтому для сравнения и анализа мы использовали данные, полученные самостоятельно в ходе эксперимента

Параллельно измерению атмосферного и артериального давления опрашивали их самочувствие (плохое/хорошее). Так как участники эксперимента не имеют медицинского образования, их показания по самочувствию, это их личные ощущения.

Вывод: Зависимость между значением атмосферного давления и значением артериального давления существует. Суть этой зависимости заключается в том, что изменения атмосферного давления в большинстве случаев приводят к изменению артериального (систолического) давления.

Я рассмотрел лишь небольшой аспект общей проблемы влияния атмосферных явлений на здоровье человека. В процессе исследовательской работы я получил много полезной информации, и понял, сама проблема намного шире, чем конкретная тематика моего исследования. Если у меня будет такая возможность, я обязательно продолжу изучать этот вопрос и в дальнейшем рассмотрю и другие аспекты влияния атмосферных явлений на здоровье человека.

Список литературы

Коллектив авторов. Артериальное давление. 2014г. Данная статья приводит понятие АТ, его нормы, методы измерения АТ, а так же проблемы и болезни, связанные с повышенным/пониженным АТ и способы их решения. Ссылка на электронный ресурс: https://www.kp.ru/guide/arterial-noe-davlenie.html

Коллектив авторов.Физика/Давление. 2018г. В статье приведены единицы Международной системы (СИ), Даны понятия давления, наименования, обозначения, определения и измерения его, приборы измеряющие давление. Для школьного курса физики. Ссылка на электронный ресурс: https://ru.wikiversity.org/wiki/%D0%A4%D0%B8%D0%B7%D0%B8%D0%BA%D0%B0_(7_%D0%BA%D0%BB%D0%B0%D1%81%D1%81)/%D0%94%D0%B0%D0%B2%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5

Бурдун Г. Д., Базакуца В. А. Единицы физических величин. Х. Стандартгиз. 1984г. В справочнике приведены единицы Международной системы (СИ), даны наименования, обозначения, определения и рассмотрены вопросы их практического применения. В книге кратко изложены также другие единицы, применявшиеся ранее. Нормативные материалы приведены. Для инженерно-технических и научных работников, преподавателей.

Александр Панчин, Андрей Жиронкин, Павел Сорокин. Влияние повышенного парциального давления кислорода на организм человека и животных. М. Медицина. 1965г. В книге представлены основные сведения о влиянии повышенного парциального давления кислорода на человека и животных. Особое внимание обращено на механизм физиологических и патологических реакций организма, возникающих при дыхании кислородом под нормальным и повышенным барометрическим давлением. Для врачей.

Глоссарий