WYSOKIE I NISKIE CIŚNIENIE
Ciśnienie atmosferyczne - siła z jaką powietrze oddziaływuje na powierzchnię ziemi. Na poziomie morza , 45° szer.geograficznej - 1atmosfera = 1013.25 hPa. Ciśnienie atmosferyczne wykazuje się zmiennością w czasie i przestrzeni. W Polsce dominuje nieregularna zmienność ciśnienia atmosferycznego, co jest związane z wędrującymi ze wschodu na zachód układami niskiego ciśnienia ( wahania te mogą wynosić ok. 15hPa, w stosunkowo krótkim czasie.
Wzrost wysokości nad poziomem morza - spadek ciśnienia atmosferycznego, na każde 10.5 m. w górę przypada spadek ciśnienia atmosferycznego ok. 1.3 hPa.
OBNIŻONE CIŚNIENIE
Oddziaływanie obniżonego ciśnienia na organizm człowieka zależy od:
wysokości wzniesienia ponad poziom morza
szybkości z jaką następuje spadek ciśnienia
czasu pobytu w obniżonym ciśnieniu
Główną przyczyną zaburzeń czynnościowych, a także poważniejszych powikłań związanych z przebywaniem w niskim ciśnieniu jest obniżone ciśnienie parcialne tlenu w powietrzu atmosferycznym i co jest z tym związane wtórnie w pęcherzykach płucnych
Przy gwałtownym obniżeniu się ciśnienia parcialnego tlenu we wdychanym powietrzu , człowiekowi grozi choroba dekompresyjna. Przy ciśnieniu powietrza ok. 47mmHg ( 19000m npm) dochodzi do wrzenia płynów ustrojowych.
Objawy choroby dekompresyjnej :
wydzielanie pęcherzyków gazu w tkankach i płynach ustrojowych
marmurkowatość , świąd i nadwrażliwość skóry
bóle stawów, mięśni , kości, wzdłuż przebiegu nerwów i zamostkowe.
napadowy kaszel
W ciężkich przypadkach mogą wystąpić : zawroty głowy, podwójne widzenie, niedowłady, drgawki , utrata przytomności, a nawet zejście śmiertelne.
Powikłania: ubytki w polu widzenia, zaburzenia czucia, nieprawidłowe odruchów, ogniska martwicze w trzonach kręgów, zmiany zwyrodnieniowe w stawach z martwicą nasad kostnych.
Leczenie: umieszczenie chorego w komorze dekompresyjnej, oddychanie czystym tlenem.
U osób, które nagle są zmuszone oddychać powietrzem o znacznie obniżonym ciśnieniu parcialnym tlenu np. w przypadku awarii samolotów lub urządzeń klimatycznych już na wysokości 5500-6000m. npm występuje zespół ostrego niedotlenienia z takimi objawami jak utrata świadomości, zatrzymanie krążenia i oddychania. Opisane są przypadki śmierci pilotów , którzy ulegli ostrej hipoksji na wskutek awarii urządzeń zabezpieczających na wysokości 5500-6000m. npm.
Niedotlenienie przewlekłe: U osób przebywających w górach (niezaaklimatyzowanych) już na wysokości 2000-3000 m. npm występują objawy związane z niedotlenieniem układu nerwowego.tj. zmienność nastroju, bezsenność, pogorszenie ostrości widzenia i upośledzenie widzenia w ciemności, zaburzenia pamięci , smaku, zwiększenie wrażliwości na bodźce bólowe.
Choroba górska:
Związana najczęściej ze zbyt szybkim wspinaniem się w górach, dużym obciążeniem wysiłkiem w warunkach obniżonego ciśnienia bez właściwej adaptacji.
Objawy: duszność, nieregularne oddychanie, zaburzenia pracy serca, bezsenność, wymioty.
Mogą wystąpić powikłania w postaci obrzęku płuc ( przesiąkanie krwi do przestrzeni pozanaczyniowej i światła pęcherzyków płucnych), obrzęku mózgu i zespołu nadciśnienia płucnego.
Aklimatyzacja do warunków wysokogórskich ( niskie ciśnienie)
Człowiek musi przystosować się do oddychania powietrzem o niższym ciśnieniu parcjalnym tlenu i specyficznych warunków środowiska. Spadek prężności tlenu we krwi tętniczej odpływającej z płuc i hipoksja wykrywane są przez chemoreceptory kłębków aortalnych i zatokowych wyzwalając reakcje ze strony układu oddechowego i krążenia. Następuje przyspieszenie i pogłębienie oddechów, zwiększenie częstości akcji serca i objętości minutowej, zwiększa to dopływ tlenu do tkanek (neutralizuje spadek prężności tlenu w powietrzu pęcherzykowym)
Po przekroczeniu 3500-4000m npm zwiększa się głębokość oddechów i wyraźnie wzrasta wentylacja płuc. Ubocznym efektem hiperwentylacji jest wypłukiwanie CO2 prowadzące do zasadowicy oddechowej. Prawidłowe stężenie jonów wodorowych jest przywracane przez eliminację zasad przez nerki. Następuje pobudzenie erytropoezy -wzrasta liczba erytrocytów i objętość krwi, następują również zmiany enzymatyczne ułatwiające wykorzystanie tlenu przez tkanki.
W procesie przystosowania człowieka do niedostatku tlenu następuje zwiększenie wentylacji płuc i usprawnienie transportu tlenu z płuc do tkanek poprzez wzrost objętości minutowej serca i , a głównie dzięki przyspieszeniu częstości skurczów serca. Po 7-10 dniach pobytu w górach częstość skurczów normalizuje się.
U ludzi dłużej przebywających w górach stopniowo zwiększa się wskaźnik hematokrytowy (stosunek masy krwinkowej do całej objętości krwi), rośnie w konsekwencji pojemność tlenowa krwi, a także poziom mioglobiny w mięśniach. To ostatnie zjawisko może być wskaźnikiem aklimatyzacji ustroju do obniżonego ciśnienia parcjalnego tlenu.
Mimo ,że zmiany adaptacyjne ustroju nie są trwałe i po powrocie do warunków nizinnych z czasem ustępują , pozostaje jednak większa sprawność adaptacyjna ustroju przy powrocie do środowiska wysokogórskiego.
PODWYŻSZONE CIŚNIENIE
Podwyższone ciśnienie atmosferyczne oddziaływuje na ludzi nurkujących w wodzie, pracujących kesonach. W miarę wzrostu ciśnienia wdychanego powietrza zwiększa się rozpuszczalność gazów w płynach ustrojowych i tkankach ( zwłaszcza tłuszczowej).
Przy nurkowaniu swobodnym obciążenie dla organizmu stanowi:
wzrost stężenia CO2 w organizmie
narastanie długu tlenowego
fizyczne oddziaływanie wysokiego ciśnienia na cały ustrój, a głównie na klatkę piersiową
tworzenie się pęcherzyków gazowych ( głównie azotu) w płynach ustrojowych i tkankach podczas wynurzania się z toni morskiej.
Reakcje organizmu przejawiają się:
zwolnieniem akcji serca
bardziej ekonomicznym wykorzystaniem zasobów tlenu
zmniejszonym zapotrzebowaniem serca na tlen
Stosowanie aparatów ze sprężonym powietrzem ograniczone jest do głębokości 40-45m, na tej głębokości występują już objawy narkozy azotowej i zatrucia tlenem. Natsępuje zwolnienie myślenia, ograniczenie świadomości do jej utraty, destrukcja pęcherzyków płucnych, obrzęk , wysięk , drgawki i śmierć.
Natomiast nurkowanie w specjalnych aparatach i praca w kesonach wiąże się z oddychaniem powietrzem pod wysokim ciśnieniem , podczas pracy w maskach występuje ponadto pogorszenie wymiany gazowej , wzrost oporów dla powietrza.
W tych warunkach obciążenie dla organizmu stanowi:
większa praca mięśni wdechowych
wzrost ciśnienia gazów w powietrzu pęcherzykowym( działanie toksyczne).
Poważne niebezpieczeństwo zagraża wszystkim nurkującym na większych głębokościach w czasie szybkiego powrotu na powierzchnię gwałtownie się ulatniają w postaci pęcherzyków i mogą powodować zaczopowanie naczyń.
Żeby zredukować to zjawisko w mieszankach do oddychania pod wysokim ciśnieniem azot zastępowany jest helem.
Choroba dekompresyjna (kesonowa) -
objawy :
duszność
porażenia kończyn
bóle mięśni, stawów
obrzęki, wybroczyny na skórze
ból, możliwe pęknięcie rozruszenie zębów związane ze zwiększaniem objętości przestrzeni gazowych pod wypełnieniami lub w korzeniach zainfekowanych zębów podczas schodzenia lub wychodzenia - barotrauma zębów.
Porażenie nerwów twarzowych związane z uciskiem nerwu twarzowego postałym nadciścnieniem w obrębie ucha wewnętrznego
Pęknięcie żołądka związane z nadmiernym rozszerzeniem gazu podczas nie kontrolowanego wychodzenia.
utrata przytomności
w ciężkich przypadkach - zejście śmiertelne
zapobieganie - przestrzeganie bezpiecznego czasu wynurzania się,
przy wystąpieniu choroby - poszkodowanego umieszcza się w komorze dekompresyjnej ( w celu ponownej kompresji)
Poziom morza
0m 760mmHg (1013.25 hPa) 1atmosfera
Na każde 10m głębokości ciśnienie zwiększa się o 1 atmosferę ↑
1500m. 630 mmHg
2500m. 564 mmHg
8500m. 250 mmHg
5500m. 379 mmHg
4600m. 412 mmHg
Wysycenie tlenem krwi tętniczej
brak danych
50%
71%
75%
89%
92%
97%
73000m. 280 mmHg