Как повышается артериальное давление с высотой

О влиянии высоты на давление

Исследователи выяснили все о влиянии высоты на давле­ние

Исследователи выяснили все о влиянии высоты на давление. Столь детальный анализ влия­ния высоты на артериаль­ное давле­ние проводит­ся впервые. Чтобы ответить на все вопросы, итальянские уче­ные совершили экспедицию на Эверест.

На протяжении всего похода у группы исследователей был прибор, измеряющий артериаль­ное давление. Замеры проводились каждые 15-20 минут. Группа из тринадцати человек (всего в исследовании принима­ло участие пятнадцать ученых) провела на склонах Эвереста двенадцать дней.

Эксперимент показал, что артериаль­ное давле­ние растет по мере восхожде­ния в гору. На склонах Эвереста артериаль­ное систолическое давле­ние возрос­ло на четырнадцать миллиметров ртут­ного столба, а диастолическое давле­ние увеличилось на десять. Важным итогом исследова­ния ста­ло то, что о­но показа­ло неэффективность препаратов от гипертонии на больших высотах.

Так, препарат телмисартан помог нормализовать артериаль­ное давле­ние лишь на высо­те до 3400 м, а выше 5400 он переставал действовать эффективно. Когда речь шла о высо­те от 5400 м, то повышен­ное давле­ние сохранялось постоян­но и нормализовалось лишь после спус­ка со склонов горы. Увеличе­ние артериаль­ного давле­ния бы­ло особен­но заметным ночью.

Говоря о причинах скачков давле­ния в гор­ных условиях, уче­ные дела­ют акцент на увеличении актив­ности симпатической нерв­ной системы. Это связа­но с кислородным голоданием. Кровенос­ные сосуды в организме сжимаются, в то время как сердечная мышца начинает работать быстрее.

Помимо экспедиции на Эверест, уче­ные также изучили измене­ние артериаль­ного давле­ния у жителей Анд, а также рабочих, занятых на строительстве фуникулера в Альпах.

Гиперто­ния как последствие… альпинизма

Уче­ные обнаружили, что даже обладающим очень крепким здоровьем покорителям гор­ных вершин во время восхожде­ний могут грозить приступы гипертонии. При этом на определен­ной высо­те лекарства для сниже­ния давле­ния неожидан­но теря­ют терапевтический эффект.

Уникальное, пер­вое в истории медици­ны исследование, посвящен­ное влиянию гор­ных восхожде­ний на артериаль­ное давление, провели итальянские ученые.

Сотруд­ники Миланского университета Бикок­ка (University of Milano-Bicocca) собрали команду альпинистов численностью 47 человек, из которых 15 были уче­ными этого научно-исследовательского и учеб­ного центра.

Участ­ники экспедиции прибыли на самоле­те из Милана в столицу Непала город Катманду (Kathmandu, Nepal), находящий­ся на высо­те 1 355 метров над уров­нем моря, где провели для акклиматизации 3 дня. Затем они переместились в поселок Намче-Базар (Namche Bazaar), находящий­ся на высо­те 3 400 метров, где также провели 3 дня.

На заключительном этапе науч­ной экспедиции миланская команда поднялась в базовый лагерь на горе Эверест, расположенный на высо­те 5 400 метров над уров­нем моря – здесь альпинисты провели 12 дней.
На всем протяжении экспедиции ее участ­ники проводили постоянный мониторинг артериаль­ного давления, включая и суточ­ное амбулатор­ное мониторирова­ние с автоматическими замерами АД каждые 15-20 минут.

Часть альпинистов на протяжении всей экспедиции регуляр­но принимали гипотензивный препарат телмисартан, специфический антагонист рецепторов ангиотензина II, а другая часть получала препарат плацебо.

Итальянские уче­ные обнаружили, что телмисартан продолжал оказывать гипотензив­ное действие и на высо­те 3 400 метров над уров­нем моря, одна­ко в базовом лагере на высо­те 5 400 метров его эффективность упала до нуля.

Пребыва­ние на этой высо­те бы­ло связа­но со стойким повышением систолического артериаль­ного давле­ния в сред­нем на 14 мм рт. ст., а диастолического – на 10 мм рт ст. вне зависимости от приема телмисартана.

Получен­ные дан­ные долж­ны принимать­ся во внима­ние теми любителями альпинизма, у которых имеет­ся артериальная гипертензия или склонность к ее развитию.

Науколандия

Статьи по естественным наукам и математике

Как изменяется атмосферное давление с высотой?

С высотой атмосферное давление падает. Это связано с двумя причинами. Во-первых, чем выше мы находимся, тем меньше высота столба воздуха над нами, и, следовательно, меньший вес на нас давит. Во-вторых, с высотой плотность воздуха уменьшается, он становится более разреженным, то есть в нем меньше молекул газов, а следовательно он имеет меньшую массу и вес.

Почему плотность воздуха уменьшается с высотой? Земля притягивает тела, находящиеся в поле ее тяготения. Это же касается и молекул воздуха. Они бы все упали на поверхность Земли, но хаотичное быстрое их движение, отсутствие взаимодействия между собой, удаленность друг от друга заставляют их разлетаться и занимать все возможное пространство. Однако явление притяжения к Земле все же заставляет больше молекул воздуха находиться в нижних слоях атмосферы.

Однако уменьшение плотности воздуха с высотой имеет значение, если рассматривать всю атмосферу, составляющую около 10000 км высоты. На самом деле нижний слой атмосферы — тропосфера — содержит 80% массы воздуха и составляет всего 8-18 км высоты (высота меняется в зависимости от географической широты и сезона года). Здесь можно пренебречь изменением плотности воздуха с высотой, считая ее постоянной.

В таком случае на изменение атмосферного давления оказывает влияние только изменение высоты над уровнем моря. Тогда можно легко посчитать, как именно с высотой меняется атмосферное давление.

Плотность воздуха на уровне моря равна 1,29 кг/м 3 . Будем считать, что она остается почти неизменной на несколько километров вверх. Давление можно рассчитать по формуле p = ρgh. Здесь следует понимать, что h — это высота столба воздуха над тем местом, где измеряется давление. Самое большое значение h будет у поверхности Земли. С высотой оно будет уменьшаться.

Опыты показывают, что нормальное атмосферное давление на уровне моря составляет приблизительно 101,3 кПа или 101300 Па. Найдем примерную высоту столба воздуха над уровнем моря. Понятно, что это будет не реальная высота, так как воздух вверху разрежен, а как бы высота воздуха, «спрессованного» до такой же плотности как у поверхности Земли. Но близ поверхности Земли нас это не волнует.

h = p / (ρg) = 101300 Па / ( 1,29 кг/м3 * 9,8 Н/кг) ≈ 8013 м

А теперь рассчитаем атмосферное давление при подъеме на 1 км вверх (на 1000 м). Здесь высота столба воздуха составит 7013 м, тогда

p = (1,29 * 9,8 * 7013) Па ≈ 88658 Па ≈ 89 кПа

То есть близ поверхности Земли на каждый километр вверх давление примерно уменьшается на 12 кПа (101 кПа – 89 кПа).

2 Comments

Давление атмосферы.

Оставлен Юрий Ср, 05/04/2016 — 17:24

Они бы все упали на поверхность Земли, но хаотичное быстрое их движение, отсутствие взаимодействия между собой, удаленность друг от друга заставляют их разлетаться и занимать все возможное пространство.
Здравствуйте. К вашему изложению следует добавить — Но они не гнушаются долбить человека создавая давление.

Оставлен Ааександр Чт, 04/27/2017 — 17:04

Следует уточнить принятую высоту атмосферы 100км -110км или 100000-110000метров. Суважением!

Влияние высоты на организм человека

Из курса физики хорошо известно, что с повышением высоты над уровнем моря атмосферное давление падает. Если до высоты 500 метров никаких значительных изменений этого показателя не наблюдается, то при достижении 5000 метров атмосферное давление уменьшается почти вдвое. С уменьшением атмосферного давления падает и парциальное давление кислорода в воздушной смеси, что моментально сказывается на работоспособности человеческого организма. Механизм этого воздействия объясняется тем, что насыщение крови кислородом и его доставка к тканям и органам осуществляется за счёт разности парциального давления в крови и альвеолах лёгких, а на высоте эта разница уменьшается.

До высоты в 3500 — 4000 метров организм сам компенсирует нехватку кислорода, поступающего в лёгкие, за счёт учащения дыхания и увеличения объёма вдыхаемого воздуха (глубина дыхания). Дальнейший набор высоты, для полной компенсации негативного воздействия, требует использования лекарственных средств и кислородного оборудования (кислородный баллон).

Кислород необходим всем органам и тканям человеческого тела при обмене веществ. Его расход прямо пропорционален активности организма. Нехватка кислорода в организме может привести к развитию горной болезни, которая в предельном случае — отёке мозга или лёгких — может привести к смерти. Горная болезнь проявляется в таких симптомах, как: головная боль, отдышка, учащённое дыхание, у некоторых болезненные ощущения в мышцах и суставах, снижается аппетит, беспокойный сон и т. д.

Переносимость высоты очень индивидуальный показатель, определяемый особенностями обменных процессов организма и тренированностью.

Большую роль в борьбе с негативным влиянием высоты играет акклиматизация, в процессе которой организм учится бороться с недостатком кислорода.

• Первой реакцией организма на понижение давления является учащение пульса, повышение кровяного давления и гипервентиляция лёгких, наступает расширение капилляров в тканях. В кровообращение включается резервная кровь из селезёнки и печени (7 — 14 дней).

• Вторая фаза акклиматизации заключается в повышение количества производимых костным мозгом эритроцитов практически вдвое (от 4,5 до 8,0 млн. эритроцитов в мм3 крови), что приводит к лучшей переносимости высоты.

Благотворное влияние на высоте оказывает употребление витаминов, особенно витамина С.

Интенсивность развития горной болезни в зависимости от высоты.[1]

Источники: http://vechnozdorov.ru/o-vliyanii-vysoty-na-davlenie/, http://scienceland.info/physics7/atmospheric-pressure3, http://wiki.risk.ru/index.php/Влияние_высоты_на_организм_человека