Давление человека физика

Физика медицине. Артериальное давление

БОУ ОО СПО «Омский техникум мясной и молочной промышленности»

Научно-практическая конференция студентов

студентка группы 12

Руководитель: Свечкарева Н.Л.,

2. Что понимают под АД?

3. Показатель артериального давления.

4. Работа сердца.

5.Факторы, влияющие на сердечный выброс.

6. Правила пользования тонометром.

7. Наши исследования.

Объект исследования : студенты групп П-12, М-15.

Предмет исследования: измерение артериального давления.

Цель исследования: выявить соответствие данных, полученных при измерении давления у студентов, нормативным данным.

Задачи исследования:

1. Измерить давление у студентов.
2. Провести анализ полученных данных.
3. Предложить рекомендации для поддержания нормального для данной возрастной категории студентов артериального давления.

Когда вы приходите на прием к педиатру или терапевту, врач обязательно измеряет вам температуру и кровяное давление. Измеряют давление с помощью манометра и фонендоскопа.

На правую руку врач надевает вам манжету, соединенную с манометром, и накачивает в манжету воздух. Фонендоскоп врач прикладывает к артерии и, постепенно понижая давление в манжете, ждет появления звуков ударов в фонендоскопе. То значение давления, при котором начинаются удары, называют «верхним» значением давления, а то значение, при котором удары прекращаются – «нижним» значением давления. При этом врач скажет, что у вас давление 120 на 80 и что это давление считается нормальным.

Рассмотренный способ измерения давления в 1905 г. предложил русский врач, участник русско – японской войны, Николай Сергеевич Коротков, и с тех пор слышимые в фонендоскопе удары называются во всем мире звуками Короткова.

Природа этих звуков оставалась неясной почти до конца 20-го века, пока механики не предложили следующее объяснение: как известно, кровь движется по артерии под действием сокращений сердца. Изменение давления крови, вызываемое сокращением сердца, распространяется по стенкам артерии в виде пульсовой волны.

Значение давления в «гребне» волны (при сокращении сердца) – это и есть «верхнее» давление крови, а во «впадине» (при расслаблении сердца) – «нижнее». Сначала врач накачивает воздух в манжету до давления, превышающее «верхнее» кровяное давление. При этом артерия под манжетой сплющена в течение всего цикла сердечных сокращений. Затем воздух постепенно выпускают из манжеты и, когда давление в ней становится равно «верхнему» давлению крови, артерия хлопком расправляется и пульсации крови, вызываемые сокращениями сердца, приводят в колебание окружающие ткани на поверхности руки. При этом врач слышит звук и отмечает значение «верхнего» давления крови. При дальнейшем понижении давления в манжете, каждый раз, когда оно будет совпадать с давлением крови, в фонендоскопе будут слышны звуки. Но после того, как давление воздуха в манжете достигнет «нижнего» значения кровяного давления, артерия окончательно расправляется и звуки исчезают. Поэтому врач регистрирует «нижнее» значение давления крови по последнему удару.

Вот таким образом физики-механики объяснили, что звуки Короткова прослушиваются только тогда, когда давление воздуха в манжете меняется от «верхнего» до «нижнего» значений давления крови.

2. Что понимают под АД?

Под АД понимают давление, оказываемое движущейся кровью на внутреннюю поверхность артерий и на впереди лежащий столб крови.

1) притока крови в артериальную систему;

2) эластичности сосудистых стенок;

3) вязкости крови и т.д.

Различают АД систолическое, диастолическое и пульсовое.

Систолическое АД – это давление, возникающее в артериальной системе вслед за систолой левого желудочка, т.е. давление в момент максимального подъема пульсовой волны.

Диастолическое АД возникает в период диастолы сердца, когда имеет место падение пульсовой волны.

При увеличении сердечного выброса и неизменном сосудистом сопротивлении АД повышается, а при снижении сердечного выброса – снижается.

3. Показатель артериального давления

Показатель артериального давления прямо пропорционален сердечному выбросу и общему периферическому сопротивлению:

, где P – артериальное давление; Q – сердечный выброс; R – общее периферическое сопротивление

Сердечный выброс является ценнейшим показателем гемодинамики и основан обычно на использовании формулы Фика:

4. Работа сердца

Работа любого желудочка может быть вычислена по формуле:

+QR Q – выброс крови из желудочка за одно сокращение (мл); R – сопротивление кровотоку на выходное или среднее давление в аорте или легочной артерии; g – ускорение свободного падения; 𝛝 – скорость кровотока

Коэффициент полезного действия (КПД) сердца равен отношению совершенной работы к затраченной энергии составляет всего 14 – 15%, что говорит о значительных потерях

При физической работе и тренировке КПД сердца может увеличиваться. При повышении АД нагрузка на сердце становится больше, а КПД уменьшается.

5. Факторы, влияющие на сердечный выброс

Сердечный выброс (СВ) представляет собой количество крови, выбрасываемой левым желудочком в аорту за 1 минуту и зависит от физиологических факторов:

— количества крови, притекающей к правому предсердию

— нагнетательной функции сердца, определяемой главным образом сократительной способностью миокарда

— общего периферического сопротивления

Эффективность сердца как насоса определяется тем, насколько полно оно способно перекачивать объем крови, поступающей по системе полных вен.

Влияние физической нагрузки на сердечный выброс и частоту сокращений сердца у человека

Физика (7 класс)/Давление

Содержание

Давление. Единицы давления.

По рыхлому снегу человек идёт с большим трудом, глубоко проваливаясь при каждом шаге. Но, надев лыжи, он может идти, почти не проваливаясь в него. Почему? На лыжах или без лыж человек действует на снег с одной и той же силой, равной своему весу. Однако действие этой силы в обоих случаях различно, потому что различна площадь поверхности, на которую давит человек, с лыжами и без лыж. Площадь поверхности лыж почти в 20 раз больше площади подошвы. Поэтому, стоя на лыжах, человек действует на каждый квадратный сантиметр площади поверхности снега с силой, в 20 раз меньшей, чем стоя на снегу без лыж.

Ученик, прикалывая кнопками газету к доске, действует на каждую кнопку с одинаковой силой. Однако кнопка, имеющая более острый конец, легче входит в дерево.

Значит, результат действия силы зависит не только от её модуля, направления и точки приложения, но и от площади той поверхности, к которой она приложена (перпендикулярно которой она действует).

Этот вывод подтверждают физические опыты.

По углам небольшой доски надо вбить гвозди. Сначала гвозди, вбитые в доску, установим на песке остриями вверх и положим на доску гирю. В этом случае шляпки гвоздей лишь незначительно вдавливаются в песок. Затем доску перевернем и поставим гвозди на острие. В этом случае площадь опоры меньше, и под действием той же силы гвозди значительно углубляются в песок.

От того, какая сила действует на каждую единицу площади поверхности, зависит результат действия этой силы.

В рассмотренных примерах силы действовали перпендикулярно поверхности тела. Вес человека был перпендикулярен поверхности снега; сила, действовавшая на кнопку, перпендикулярна поверхности доски.

Величина, равная отношению силы, действующей перпендикулярно поверхности, к площади этой поверхности, называется давлением.

Чтобы определить давление, надо силу, действующую перпендикулярно поверхности, разделить на площадь поверхности:

давление = сила / площадь.

Обозначим величины, входящие в это выражение: давление — p, сила, действующая на поверхность, — F и площадь поверхности — S.

Тогда получим формулу:

Понятно, что бóльшая по значению сила, действующую на ту же площадь, будет производить большее давление.

За единицу давления принимается такое давление, которое производит сила в 1 Н, действующая на поверхность площадью 1 м 2 перпендикулярно этой поверхности.

Единица давления — ньютон на квадратный метр ( 1 Н / м 2 ). В честь французского ученого Блеза Паскаля она называется паскалем (Па). Таким образом,

Используется также другие единицы давления: гектопаскаль (гПа) и килопаскаль (кПа).

Пример. Рассчитать давление, производимое на пол мальчиком, масса которого 45 кг, а площадь подошв его ботинок, соприкасающихся с полом, равна 300 см 2 .

Запишем условие задачи и решим её.

Дано: m = 45 кг, S = 300 см 2 ; p = ?

В единицах СИ: S = 0,03 м 2

P = 9,8 Н · 45 кг ≈ 450 Н,

p = 450/0,03 Н / м 2 = 15000 Па = 15 кПа

‘Ответ’: p = 15000 Па = 15 кПа

Способы уменьшения и увеличения давления.

Тяжелый гусеничный трактор производит на почву давление равное 40 — 50 кПа, т. е. всего в 2 — 3 раза больше, чем давление мальчика массой 45 кг. Это объясняется тем, что вес трактора распределяется на бóльшую площадь за счёт гусеничной передачи. А мы установили, что чем больше площадь опоры, тем меньше давление, производимое одной и той же силой на эту опору.

В зависимости от того, нужно ли получить малое или большое давление, площадь опоры увеличивается или уменьшается. Например, для того, чтобы грунт мог выдержать давление возводимого здания, увеличивают площадь нижней части фундамента.

Шины грузовых автомобилей и шасси самолетов делают значительно шире, чем легковых. Особенно широкими делают шины у автомобилей, предназначенных для передвижения в пустынях.

Тяжелые машины, как трактор, танк или болотоход, имея большую опорную площадь гусениц, проходят по болотистой местности, по которой не пройдет человек.

С другой стороны, при малой площади поверхности можно небольшой силой произвести большое давление. Например, вдавливая кнопку в доску, мы действуем на нее с силой около 50 Н. Так как площадь острия кнопки примерно 1 мм 2 , то давление, производимое ею, равно:

p = 50 Н/ 0, 000 001 м 2 = 50 000 000 Па = 50 000 кПа.

Для сравнения, это давление в 1000 раз больше давления, производимого гусеничным трактором на почву. Можно найти еще много таких примеров.

Лезвие режущих и острие колющих инструментов (ножей, ножниц, резцов, пил, игл и др.) специально остро оттачивается. Заточенный край острого лезвия имеет маленькую площадь, поэтому при помощи даже малой силы создается большое давление, и таким инструментом легко работать.

Режущие и колющие приспособления встречаются и в живой природе: это зубы, когти, клювы, шипы и др. — все они из твердого материала, гладкие и очень острые.

Мы уже знаем, что газы, в отличие от твердых тел и жидкостей, заполняют весь сосуд, в котором находятся. Например, стальной баллон для хранения газов, камера автомобильной шины или волейбольный мяч. При этом газ оказывает давление на стенки, дно и крышку баллона, камеры или любого другого тела, в котором он находится. Давление газа обусловлено иными причинами, чем давление твердого тела на опору.

Известно, что молекулы газа беспорядочно движутся. При своем движении они сталкиваются друг с другом, а также со стенками сосуда, в котором находится газ. Молекул в газе много, поэтому и число их ударов очень велико. Например, число ударов молекул воздуха, находящегося в комнате, о поверхность площадью 1 см 2 за 1 с выражается двадцатитрехзначным числом. Хотя сила удара отдельной молекулы мала, но действие всех молекул на стенки сосуда значительно, — оно и создает давление газа.

Итак, давление газа на стенки сосуда (и на помещенное в газ тело) вызывается ударами молекул газа.

Рассмотрим следующий опыт. Под колокол воздушного насоса поместим резиновый шарик. Он содержит небольшое количество воздуха и имеет неправильную форму. Затем насосом откачиваем воздух из-под колокола. Оболочка шарика, вокруг которой воздух становится все более разреженным, постепенно раздувается и принимает форму правильного шара.

Как объяснить этот опыт?

В нашем опыте движущиеся молекулы газа непрерывно ударяют о стенки шарика внутри и снаружи. При откачивании воздуха число молекул в колоколе вокруг оболочки шарика уменьшается. Но внутри шарика их число не изменяется. Поэтому число ударов молекул о внешние стенки оболочки становится меньше, чем число ударов о внутренние стенки. Шарик раздувается до тех пор, пока сила упругости его резиновой оболочки не станет равной силе давления газа. Оболочка шарика принимает форму шара. Это показывает, что газ давит на ее стенки по всем направлениям одинаково. Иначе говоря, число ударов молекул, приходящихся на каждый квадратный сантиметр площади поверхности, по всем направлениям одинаково. Одинаковое давление по всем направлениям характерно для газа и является следствием беспорядочного движения огромного числа молекул.

Попытаемся уменьшить объем газа, но так, чтобы масса его осталась неизменной. Это значит, что в каждом кубическом сантиметре газа молекул станет больше, плотность газа увеличится. Тогда число ударов молекул о стенки увеличится, т. е. возрастет давление газа. Это можно подтвердить опытом.

На рисунке а изображена стеклянная трубка, один конец которой закрыт тонкой резиновой пленкой. В трубку вставлен поршень. При вдвигании поршня объем воздуха в трубке уменьшается, т. е. газ сжимается. Резиновая пленка при этом выгибается наружу, указывая на то, что давление воздуха в трубке увеличилось.

Наоборот, при увеличении объема этой же массы газа, число молекул в каждом кубическом сантиметре уменьшается. От этого уменьшится число ударов о стенки сосуда — давление газа станет меньше. Действительно, при вытягивании поршня из трубки объем воздуха увеличивается, пленка прогибается внутрь сосуда. Это указывает на уменьшение давления воздуха в трубке. Такие же явления наблюдались бы, если бы вместо воздуха в трубке находился бы любой другой газ.

Итак, при уменьшении объема газа его давление увеличивается, а при увеличении объема давление уменьшается при условии, что масса и температура газа остаются неизменными.

А как изменится давление газа, если нагреть его при постоянном объеме? Известно, что скорость движения молекул газа при нагревании увеличивается. Двигаясь быстрее, молекулы будут ударять о стенки сосуда чаще. Кроме того, каждый удар молекулы о стенку будет сильнее. Вследствие этого, стенки сосуда будут испытывать большее давление.

Следовательно, давление газа в закрытом сосуде тем больше, чем выше температура газа, при условии, что масса газа и объем не изменяются.

Из этих опытов можно сделать общий вывод, что давление газа тем больше, чем чаще и сильнее молекулы ударяют о стенки сосуда.

Для хранения и перевозки газов их сильно сжимают. При этом давление их возрастает, газы необходимо заключать в специальные, очень прочные баллоны. В таких баллонах, например, содержат сжатый воздух в подводных лодках, кислород, используемый при сварке металлов. Конечно же, мы должны навсегда запомнить, что газовые баллоны нельзя нагревать, тем более, когда они заполнены газом. Потому что, как мы уже понимаем, может произойти взрыв с очень неприятными последствиями.

Закон Паскаля.

В отличие от твердых тел отдельные слои и мелкие частицы жидкости и газа могут свободно перемещаться относительно друг друга по всем направлениям. Достаточно, например, слегка подуть на поверхность воды в стакане, чтобы вызвать движение воды. На реке или озере при малейшем ветерке появляется рябь.

Подвижностью частиц газа и жидкости объясняется, что давление, производимое на них, передается не только в направлении действия силы, а в каждую точку. Рассмотрим это явление подробнее.

На рисунке, а изображен сосуд, в котором содержится газ (или жидкость). Частицы равномерно распределены по всему сосуду. Сосуд закрыт поршнем, который может перемещаться вверх и вниз.

Прилагая некоторую силу, заставим поршень немного переместиться внутрь и сжать газ (жидкость), находящийся непосредственно под ним. Тогда частицы (молекулы) расположатся в этом месте более плотно, чем прежде(рис, б). Благодаря подвижности частицы газа будут перемещаться по всем направлениям. Вследствие этого их расположение опять станет равномерным, но более плотным, чем раньше (рис, в). Поэтому давление газа всюду возрастет. Значит, добавочное давление передается всем частицам газа или жидкости. Так, если давление на газ (жидкость) около самого поршня увеличится на 1 Па, то во всех точках внутри газа или жидкости давление станет больше прежнего на столько же. На 1 Па увеличится давление и на стенки сосуда, и на дно, и на поршень.

Давление, производимое на жидкость или газ, передается на любую точку одинаково во всех направлениях.

Это утверждение называется законом Паскаля.

На основе закона Паскаля легко объяснить следующие опыты.

На рисунке изображен полый шар, имеющий в различных местах небольшие отверстия. К шару присоединена трубка, в которую вставлен поршень. Если набрать воды в шар и вдвинуть в трубку поршень, то вода польется из всех отверстий шара. В этом опыте поршень давит на поверхность воды в трубке. Частицы воды, находящиеся под поршнем, уплотняясь, передают его давление другим слоям, лежащим глубже. Таким образом, давление поршня передается в каждую точку жидкости, заполняющей шар. В результате часть воды выталкивается из шара в виде одинаковых струек, вытекающих из всех отверстий.

Если шар заполнить дымом, то при вдвигании поршня в трубку из всех отверстий шара начнут выходить одинаковые струйки дыма. Это подтверждает, что и газы передают производимое на них давление во все стороны одинаково.

Давление в жидкости и газе.

На жидкости, как и на все тела на Земле, действует сила тяжести. Поэтому, каждый слой жидкости, налитой в сосуд, своим весом создает давление, которое по закону Паскаля передается по всем направлениям. Следовательно, внутри жидкости существует давление. В этом можно убедиться на опыте.

В стеклянную трубку, нижнее отверстие которой закрыто тонкой резиновой пленкой, нальем воду. Под действием веса жидкости дно трубки прогнется.

Опыт показывает, что, чем выше столб воды над резиновой пленкой, тем больше она прогибается. Но всякий раз после того, как резиновое дно прогнулось, вода в трубке приходит в равновесие (останавливается), так как, кроме силы тяжести, на воду действует сила упругости растянутой резиновой пленки.

Давление для чайников: определение, объяснение простыми словами

Никому не нравится быть под давлением. И не важно, под каким. Об этом спела еще группа Queen вместе с Дэвидом Боуи в своем знаменитом сингле «Under pressure». Что такое давление? Как понять давление? В чем оно измеряется, какими приборами и методами, куда направлено и на что давит. Ответы на эти и другие вопросы – в нашей статье про давление в физике и не только.

Давление в физике

Если преподаватель давит на вас, задавая каверзные задачки, мы сделаем так, чтобы вы смогли верно на них ответить. Ведь понимание самой сути вещей – ключ к успеху! Итак, что такое давление в физике?

Давление – скалярная физическая величина, равная силе, действующей на единицу площади поверхности.

В международной системе СИ измеряется в Паскалях и обозначается буквой p. Единица измерения давления – 1 Паскаль. Русское обозначение – Па, международное – Pa.

Согласно определению, чтобы найти давление, нужно силу разделить на площадь.

Любая жидкость или газ, помещенный в сосуд, оказывает на стенки сосуда давление. Например, борщ в кастрюле действует на ее дно и стены с некоторым давлением. Формула определения давления жидкости:

где g – ускорение свободного падения в гравитационном поле земли, h – высота столба борща в кастрюле, греческая буква «ро» – плотность борща.

Одно из важнейших свойств жидкостей — изотропность. Это значит, что по закону Паскаля во всех направлениях жидкости производимое ею давление передается одинаково. Кстати, подробнее о жидкостях, их свойствах и движении читайте в нашем материале про уравнение Бернулли.

Наиболее распространенный в быту прибор для определения давления – барометр. Но в чем измеряют давление? Кроме паскаля существуют и другие внесистемные единицы измерения:

• атмосфера;
• миллиметр ртутного столба;
• миллиметр водяного столба;
• метр водяного столба;
• килограмм-сила.

В зависимости от контекста применяются разные внесистемные единицы.

Например, когда вы слушаете или читаете прогноз погоды, там и речи не идет о паскалях. Говорят о миллиметрах ртутного столба. Один миллиметр ртутного столба – это 133 Паскаля. Если вы ездите за рулем, то наверное знаете, что нормальное давление в колесах легкового автомобиля — около двух атмосфер.

Давление в шинах — это давление газа. Оно обусловлено столкновениями молекул воздуха с поверхностью шины

Атмосферное давление

Атмосфера – это газ, точнее, смесь газов, которая удерживается у Земли благодаря гравитации. Атмосфера переходит в межпланетное пространство постепенно, а ее высота – примерно 100 километров.

Как понимать выражение «атмосферное давление»? Над каждым квадратным метром земной поверхности находится стокилометровый столб газа. Конечно, воздух прозрачен и приятен, но у него есть масса, которая давит на поверхность земли. Это и есть атмосферное давление.

Нормальное атмосферное давление принято считать равным 101325 Па. Это давление на уровне мирового океана при температуре 0 градусов Цельсия. Такое же давление при этой же температуре оказывает на свое основание столб ртути высотой 766 миллиметров.

Чем больше высота над уровнем моря, тем ниже атмосферное давление. Например, на вершине горы Джомолунгма оно составляет всего одну четвертую от нормального атмосферного давления.

Эверест. На его вершине давление в 4 раза меньше, чем у подножия

Артериальное давление

Еще один пример, где мы сталкиваемся с давлением в повседневной жизни – это измерение кровяного давления.

Артериальное давление – это кровяное давление, т.е. давление, которое кровь оказывает на стенки сосудов, в данном случае – артерий.

Если вы измерили артериальное давление и оно у вас 120 на 80, то все хорошо. Если 90 на 50 или 240 на 180, то вам уже точно будет неинтересно разбираться, в чем это давление измеряется и что это вообще значит.

Артериальное давление — давление крови на стенки артерий

Тем не менее, возникает вопрос: 120 на 80 чего именно? Паскалей, миллиметров ртутного столба, атмосфер или еще каких-то единиц измерения?

Артериальное давление измеряется в миллиметрах ртутного столба. Оно определяет превышение давления жидкости в кровеносной системе над атмосферным давлением.

Кровь оказывает давление на сосуды и тем самым компенсирует действие атмосферного давления. Будь иначе, нас бы просто раздавило огромной массой воздуха над нами.

Но почему в измерении артериального давления две цифры?

Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

Дело в том, что кровь движется в сосудах не равномерно, а толчками. Первая цифра (120) называется систолическим давлением. Это давление на стенки сосудов в момент сокращения сердечной мышцы, его величина – наибольшая. Вторая цифра (80) определяет наименьшее значение и называется диастолическим давлением.

При измерении фиксируются значения систолического и диастолического давлений. Например, для здорового человека типичное значение артериального давления составляет 120 на 80 миллиметров ртутного столба. Это означает, что систолическое давление равно 120 мм. рт. ст., а диастолическое – 80 мм рт. ст. Разница между систолическим и диастолическим давлениями называется пульсовым давлением.

Физический вакуум

Вакуум – это отсутствие давления. Точнее, практически полное его отсутствие. Абсолютный вакуум является приближением, как идеальный газ в термодинамике и материальная точка в механике.

В зависимости от концентрации вещества различают низкий, средний и высокий вакуум. Наилучшее приближение к физическому вакууму – космическое пространство, в котором концентрация молекул и давление минимальны.

В космосе наблюдается почти полное отсутствие давления

Давление – основной термодинамический параметр состояния системы. Определить давление воздуха или другого газа можно не только по приборам, но и пользуясь уравнениями, формулами и законами термодинамики. А если у вас нет времени разбираться, студенческий сервис поможет решить любую задачу на определение давления.

Значение атмосферного давления в жизни человека

Значение атмосферного давления в жизни человека.

Практически каждый день мы слышим слово «давление»: от знакомых и незнакомых людей в школе и дома, из средств массовых информаций и из учебников. Однако разные источники сообщают нам о разном давлении: синоптики говорят об атмосферном давлении, врачи – об артериальном, водители проверяют давление в шинах своих автомобилей, работники коммунальных служб заботятся о давлении воды в трубах и так далее. Принято считать, что любая сфера человеческой жизни и деятельности не обходится без влияния на нее атмосферного давления. Мы решили остановиться на артериальное давление, которое создается работой сердца каждого человека.

Цели нашего исследования:

Изучение данных из различных источников с целью выяснения нормального артериального давления и влияния на него атмосферного. Использование полученных знаний для сохранения здоровья.

1. Проследить изменение артериального давления в различных условиях.

2. Выяснить, насколько школьники осведомлены о своем давлении.

3. Сформулировать правила ведения здорового образа жизни с учетом изменений атмосферного и артериального давления.

Предмет исследования: атмосферное и артериальное давление.

Объект исследования: учащиеся школы, взрослые родственники.

I. Как образуется атмосферное давление.

II. Как образуется артериальное давление.

III. Взаимосвязь атмосферного и артериального давления.

IV. Влияние давления на человека и природу.

V. Практическая часть.

I. Давле́ние — физическая величина, численно равная силе F, действующей на единицу площади поверхности S перпендикулярно этой поверхности.[1] Атмосферное давление — давление атмосферы на все находящиеся в ней предметы и Земную поверхность. Атмосферное давление создаётся гравитационным притяжением воздуха к Земле. Наличие атмосферного давления привело людей в замешательство в 1638 году, когда не удалась затея герцога Тосканского украсить сады Флоренции фонтанами — вода не поднималась выше 10,3 метров. Поиски причин этого и опыты с более тяжелым веществом — ртутью, предпринятые Эванджелистой Торричелли привели к тому, что в 1643 он доказал, что воздух имеет вес[1]. Совместно с В. Вивиани, Торричелли провёл первый опыт по измерению атмосферного давления, изобретя трубку Торричелли (первый ртутный барометр) — стеклянную трубку, в которой нет воздуха. В такой трубке ртуть поднимается на высоту около 760 мм[2] Нормальным атмосферным давлением называют давление на уровне моря при температуре 15 °C. Оно равно 760 мм рт. ст. Измеряют атмосферное давление для того, чтобы с большей вероятностью предсказать возможное изменение погоды. Существует прямая связь между изменениями давления и изменениями погоды. Рост или понижение атмосферного давления с некоторой вероятностью может служить признаком изменения погоды.
II. Известно, что общее количество крови в организме составляет 6-8% от массы тела. Применяя нехитрый расчет, можно легко узнать объем крови у каждого человека. Так при массе в 75 килограммов объем крови составляет 4,5-6 литров. И вся она заключена в систему сообщающихся друг с другом сосудов. Так вот, при сокращении сердца кровь продвигается по кровеносным сосудам, давит на стенку артерий, и это давление называется артериальным. Артериальное давление способствует продвижению крови по сосудам. Различают два показателя артериального давления:

• систолическое артериальное давление (САД), называемое еще «верхним» — отражает давление в артериях, которое создается при сокращении сердца и выбросе крови в артериальную часть сосудистой системы;

• диастолическое артериальное давление (ДАД), называемое еще «нижним» — отражает давление в артериях в момент расслабления сердца, во время которого происходит его наполнение перед следующим сокращением. И систолическое артериальное давление и диастолическое артериальное давление измеряются в миллиметрах ртутного столба (мм рт. ст.). Артериальное давление подвержено изменениям на протяжении даже одного дня. Например, от значительно повышенного 175/100 мм рт. ст. оно может измениться на протяжении суток до нормального 105/60 мм рт. ст.[3] Существуют травматичный, то есть инвазивный, метод измерения давления — он самый точный. Но у детей его применяют крайне редко — только в очень сложных случаях и во время операций на сердце и сосудах. Суть его в ведении иглы с манометром в сосуд и измерении давления крови напрямую. Для обычного определения давления, в том числе и в домашних условиях используют специальные тонометры и метод Короткова. Когда измеряют давление по методу Короткова, на правильность измерений влияет множество факторов, в том числе ширина и длина манжетки, одеваемой на руку. Поэтому у врача для измерения давления у детей должен быть набор специальных манжеток: для грудничков, для дошкольников и для школьников.

III. показал зависимость величин артериального давления от уровня атмосферного давления. Так, при высоком барометрическом давлении (750—770 мм рт. ст.) дистоническое артериальное давление повышалось на 10,3 %. За нижнюю границу нормы для взрослых до 25 лет принимается артериальное давление, равное 120/70 мм рт. ст. Для возрастной группы 25-40 лет — соответственно 125 (130)/70 (80) мм рт. ст. У школьников 14-17 лет верхняя граница артериального давления составляет 90-130 мм рт. ст, а нижняя 60-80 мм рт. ст. Более опасны повышения давления для «молодой» части населения. На территории России диапазон колебания давления составляет от 720 мм ртутного столба до 820 мм. Давление воздуха падает с высотой и у земли это падение в среднем составляет 1 мм рт. ст. на каждые 12 метров высоты. В обычном лифте давление меняется примерно на 0,08 мм рт. ст. в секунду, то есть в 100 раз быстрее, чем от погоды. Даже когда вы спокойно поднимаетесь или спускаетесь по ступенькам, давление воздуха вокруг вас меняется в 10-20 раз быстрее, чем при прохождении «штормового» циклона. Если же посмотреть на все способы изменения атмосферного давления, которым подвергает себя городской житель, то картина будет совсем «удручающая». Например, житель квартиры на 12-м этаже «меняет» давление вокруг себя на 5 мм рт. ст., по крайней мере, два раза в сутки. [2]

IV. Влияние давления на человека и природу.

Погода (температура, влажность, ветер, солнечная радиация) безусловно влияет на состояние человека. Но люди, по каким-то причинам, «крайним» в этом списке объявили, достаточно невинное давление воздуха. Однако не стоит бояться резких перемен атмосферного давления — оно, в отличие от артериального, не причиняет никакого вреда. По данным о влиянии барометрического давления на артериальное давление человека можно различать 3 варианта взаимосвязи барометрического и артериального давлений:

1. Прямая зависимость. При повышении атмосферного давления максимальное и минимальное артериальные давления повышаются, а при понижении — снижаются. Это чаще всего встречается при гипотонии;

2. Неполное соответствие или частичная обратная зависимость. Колебания атмосферного давления совпадают с аналогичными колебаниями максимального артериального давления, в то время как уровень минимального не меняется, или, наоборот, минимальное следует за ходом барометрического давления, а максимальное не изменяется, что чаще всего наблюдается у лиц с нормальным артериальным давлением;

3. Обратная зависимость. При падении атмосферного давления повышается уровень максимального и минимального артериального, а при повышении» атмосферного артериальное давление снижается, что характерно, для больных гипертонической болезнью.[4]

Чем выше поднимается человек в горы, тем давление у него будет значительно выше. Местами проведения горных работ, отдыха и развлечения, транспортировки, сельскохозяйственных работ и прохождения военной службы все чаще становятся высокогорные условия. Проблема состоит в том, что с увеличением высоты над уровнем моря постепенно снижается полное атмосферное давление (барометрическое давление, Рв) и содержание кислорода в окружающей среде (эта часть общего давления приходится на кислород, PO2). Причиной были не только повышенная мышечная утомляемость, но и ухудшение умственной деятельности. Ослаблены были память, способность считать, принимать решения и оценивать ситуацию. Плотность морской соленой воды на 1—2% больше, чем плотность пресной воды. Поэтому можно с достаточной точностью считать, что погружение в море на каждые 10 метров дает увеличение гидростатического давления на одну атмосферу.

V. Мы провели несколько исследований, касающихся артериального давления.

Для начала среди учащихся 6,7,9 классов было проведено анкетирование. Дети отвечали на вопросы:

1. Знаете ли вы, что такое давление? Есть ли у вас давление?

2. Какие факторы влияют на давление и к чему может привести изменение давления?

3. В каких числах выражается давление человека? Отличается ли давление у людей разного возраста?

4. Влияет ли атмосферное давление на артериальное?

5. Что необходимо предпринимать для нормализации давления и профилактики гипертонии?

1. Несколько человек считают, что давление – это давление циркуляции крови.

Среди опрошенных 60 человек только 39 человек знают, о том, что у них есть давление – это 65%, и 21 ученик не знает о своем давлении – это 35%.

2. По мнению детей на давление влияют: погода, нагрузка, переутомление, неправильная пища, нервозность. Учащиеся знают, что изменение давления в сторону повышения может привести к серьезным нарушениям здоровья, а иногда и к смерти.

3. 45 % опрошенных знают, что нормальным считается давление в пределах 139/89, причем, у детей оно чуть ниже, чем у взрослых. Также 71% учащихся знают, что у пожилых людей давление почти во всех случаях выше, чем у людей среднего возраста, что связано с возрастными изменениями организма человека.

4. 32% учащихся считают, что существует прямая взаимосвязь между атмосферным и артериальным давлением.

5. 99 % опрошенных считают, что для нормализации давления и профилактики гипертонии необходимо вести здоровый образ жизни, следить за своим весом, правильно питаться и избегать стрессов.

Факторы влияющие на изменение давления.

1.Напитки. Проведем опыт: для начала было измерено давление. У меня и у мамы. Результаты были занесены в таблицу. Затем мы с ней выпили кофе и стали измерять давление в течение 3 часов. Получилось следующее.

Артериальное давление

Нормальное кровяное давление является крайне важным для нашей жизни: без давления, которое, которое заставляет кровь течь по системе кровообращения, нет ни кислорода, ни питательных веществ в которых органы и ткани постоянно нуждаются.

Артериальное давление может быть болезненно высоким или низким, но без базовых показателей белые кровяные клетки, которые являются частью иммунной системы, не смогут проникнуть повсеместно в организме.

Что такое артериальное давление?

Прямой ответ на этот вопрос очень короткий. Артериальное давление это сила, которая толкает нашу кровь по кровеносной системе.

Это жизненная сила, потому как без артериального давления два важных компонента не будут циркулировать и питать ткани и органы:

Артериальное давление является также жизненно важным поскольку поставляет белые кровяные клетки и антитела, необходимые для иммунитета, и различные гормоны, например, инсулин.

Не менее важная функция крови — способность собирать токсичные вещества, которые образуются в ходе метаболизма, в том числе углекислый газ, который мы выдыхаем и токсины, которые очищаются печенью и почками.

Другие важные функция крови — обеспечение температуры тела. Она также несет защитников, действующих при повреждении тканей — тромбоциты. Благодаря свойству свертывания они предотвращают большие потери крови.

Но что именно заставляет кровь оказывать давление на наши артерии? Часть ответа — это сердце. Оно создает кровяное давление с каждым сокращением. Однако артериальное давление не может поддерживаться только лишь за счет способности сердца работать в качестве насоса.

Биология и физика

Система кровообращения человека достаточно сложная форма водопровода. Один из основных законов физики позволяет осуществлять кровоток и принцип точно такой же как у поливочного шланга в саду.

Кровь течет по нашему телу из-за разницы в давлении — у нее имеется потенциал. Смысл точно такой же как и в случае другого типа потока — электричества. Электрический потенциал или напряжение заставляет идти электрический ток через провод.

Наше кровяное давление является наиболее высоким в начале своего пути от нашего сердца, когда она входит в аорту и течет в ее нижнюю часть. Разница в давлении — это то, что заставляет кровь течь по организму.

Также как физические свойства садового шланга влияют на давление воды, то есть сужают шланг тем самым повышая давление в данной точке, артерии способны влиять на давление крови.

Если бы не эластичность стенок артерий, то давление крови падало бы очень быстро. Можно сказать, что свойства артерий в поддержании давления не менее важны чем способность сердца качать кровь.

Состояние артерий организма влияет на кровяное давление и кровоток, сужение артерий может в конечном итоге заблокировать поступление крови и привести, например, к инфаркту миокарда.

Измерение артериального давления

Способ измерения артериального давления в наши дни можно проследить вплоть до 1855 года — устройство показывает какое давление необходимо приложить, прежде чем пульс остановится на короткое время — в этой точке и находится артериальное давление.

Прибор для измерения давления называют сфигмоманометром и состоит он из знакомых каждому человеку манжеты, устройства для нагнетания воздуха, манометра и стетоскопа.

После того как манжета надувается достаточно для остановки пульса, снимаются показания на электронном дисплее или аналоговом циферблате.

Показания считываются в единицах измерения давления, необходимого для перемещения ртути в традиционных научных манометрах — миллиметрах ртутного столба или сокращенно мм рт. ст.

Систолическое и диастолическое давление

Стетоскоп, одно из давних устройств используемых врачами, позволяет определить два пункта во время измерения артериального давления. Систолическое давление — это наивысший показатель, который возникает во время сокращения сердца. Диастолическое давление, наоборот, имеет более низкие показатели и соответствует давлению в течении коротких периодов между ударами сердца.

Какое артериальное давление считается нормальным?

Это еще один вопрос на который врачи стараются дать простой ответ, хотя ответ на него комплексный.

Кардиологи, на самом деле, не говорят о нормальном диапазоне — вместо этого они смотрят на ситуацию в целом, кода артериальное давление следует считать повышенным. Показатели необходимо уточнить в ходе различных исследований. Национальные институты здравоохранения считают нормальным артериальное давление до определенного уровня.

Не более 120 мм рт.ст. для систолического и 80 мм рт.ст.диастолического давления. Следует также учитывать то, что давление может меняться в ту или иную сторону по естественным причинам.

Артериальное давление характеризуется выраженными краткосрочными колебаниями, происходящими в течении 24-часового периода, а также более длительными колебаниями, происходящими в течении длительных периодов времени: дни, недели, месяцы и даже годы.

Во многих руководствах указывается, что повышение на 20/10 мм рт.ст от показания 115/ 75 мм рт. ст удваивает риск сердечно-сосудистых заболеваний. Людям с гипертонией в возрасте 60 лет и старше рекомендуется держать артериальное давление на отметке меньше чем 150/ 90 мм рт.ст.

Поддержание здорового уровня кровяного давления

Следующие принципы и рекомендации помогут вам сохранить здоровое кровяное давление:

• Поддержание здорового веса тела
• Диета богатая фруктами, овощами и молочными продуктами с низким содержанием жира
• Сокращение потребления соли
• Регулярные аэробные упражнения, например, быстрая ходьба по крайней мере 30 минут в день
• Умеренное употребление алкоголя