Влияние атмосферного давления на артериальное давление человека

XI Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке

Влияние атмосферного давления на артериальное давление человека

Маслаков М.П. 1
1МБОУ "Средняя общеобразовательная школа №2" г. Усолье-Сибирское
Варёнова В.А. 1
1МБОУ "Средняя общеобразовательная школа №2" г.Усолье-Сибирское
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF

Введение

Актуальность: Практически каждый день я слышу слово "давление": от бабушки, которой ежедневно приходиться его измерять, от синоптиков, которые говорят об атмосферном давлении. Меня заинтересовал вопрос, а связаны ли между собой эти понятия. Влияет ли атмосферное давление на здоровье и самочувствие моей бабушки?

Проблема: Зависит ли наше здоровье от изменения атмосферного давления?

Объект исследования – атмосферное и артериальное давления.

Предмет исследования – зависимость артериального давления от атмосферного.

Цель работы: выяснить, есть ли взаимосвязь между изменением атмосферного давления и артериальным давлением человека.

Гипотеза: если атмосферное давление меняется ежедневно, то его колебания влияют на состояние здоровья человека.

Задачи:

Изучить литературу по данному вопросу и интернет-ресурсы;

Выяснить, чем обусловлено атмосферное и артериальное давление Земли;

Проследить взаимосвязь между изменением атмосферного давления и самочувствием людей разного возраста;

Методы исследования:

1. Практические: проведение исследование (измерение артериального и атмосферного давления в течение 20 дней) .

2. Исследовательские: анализ теоретического материала, исследование влияние взаимосвязи колебаний атмосферного давления и самочувствия участников эксперимента.

3. Поисковый: самостоятельная работа с литературой и Интернет-ресурсами по поиску и анализу собранной информации.

Глава 1. Атмосферное давление

Мы живём на дне воздушного океана. Над нами - огромная толща воздуха. Воздушную оболочку, окружающую Землю, называют атмосферой (от греч. атмос - пар, воздух и сфера — шар).

Атмосферное давление — это сила, с которой воздух давит на все тела.

Воздух очень лёгкий. Один кубический метр его у земной поверхности весит всего 1 кг 300 г. Однако он оказывает зна­чительное давление на земную поверхность. Вследствие действия силы тяжести верхние слои воздуха, подобно воде океана, сжимают нижние слои. Воздушный слой, прилегающий непосредственно к Земле, сжат больше всего и, согласно закону Паскаля, передает производимое на него давление по всем направлениям одинаково. (2)

Вес воздуха легко вычислить, зная его массу. Опытами установлено, что при температуре 0°С и нормальном атмосферном давлении масса воздуха объёмом 1 м3 равна 1,29 кг. Вес воздуха легко вычислить:

Чтобы убедиться, что воздух на все предметы давит со значи­тельной силой, можно проделать такой опыт: налейте полный стакан воды и прикройте его листком бумаги. Прижмите ладонью бу­магу к краям стакана и быстро переверните его. Теперь уберите ладонь от листа, и вы увидите, что вода из стакана не выльет­ся, хотя держите вы его вверх дном. Это давление воздуха при­жимает лист к краям стакана и удерживает в нём воду (рис. 1).

Рис1. Опыт «Давление воздуха»

В результате этого давления земная поверхность и тела, находящиеся на ней, испытывают давление всей толщи воздуха, или, как обычно говорят, испытывают атмосферное давление. (3)

Но такое давление способно раздавить всё живое. Почему же мы его не ощущаем? Объясняется это тем, что давление внутри нашего организма равно атмосферному.

1.2. История открытия атмосферного давления

В середине XVII века учёный Эванджелиста Торричелли, чтобы доказать, что воздух давит и что давление с высотой изменяется, проделал следующий опыт: взял стеклянную трубку длиной 1 м, запаянную с одного конца, и наполнил её ртутью. Перевернув трубку и опустив её открытый конец в чашечку, в которой также была налита ртуть, он заметил, что ртуть в трубке быстро опустилась до определённого уровня и остановилась.(рис 2)

Рис.2 Опыт Торричели

На уровне моря высота столбика ртути в трубке оказалась равной 760 мм. Почему же ртуть из трубки не вылилась вся, а остановилась на высоте 760 мм? Ответ на этот вопрос может быть только один: воздух давит на ртуть в чашечке и не даёт вылиться ртути из трубки. С этим несложным прибором учёный начал подниматься вверх по склону горы. (2)

На высоте 100 м от уровня океана он снова измерил длину столбика ртути. Его высота теперь была 750 мм, а на высоте 1 км только 660 мм. Когда же учёный стал спускаться с горы, то ртутный столбик начал снова повышаться и у берега моря вы­сота его снова стала 760 мм. Из этого опыта можно сделать вывод: Чем больше высота над уровнем моря, тем давление воздуха в атмосфере меньше. (4)

При небольших подъёмах в среднем на каждые 12 м подъёма давление уменьшается на 1 мм рт. ст.

1.3 Измерение атмосферного давления

Ртутный барометр

 Рис 3. Ртутный барометр

Если к трубке с ртутью, использовавшейся в опыте Торричелли, прикрепить вертикальную шкалу, то получится простейший прибор — ртутный барометр (рис 3). Он служит для измерения атмосферного давления по высоте столба ртути в запаянной сверху трубке, опущенной открытым концом в сосуд с ртутью. Ртутные барометры наиболее точные приборы, поэтому ими оборудованы метеорологические станции и проверяется работа других видов барометров. (4)

Барометр-анероид

Внешний вид анероида изображён на рисунке 4. Главная часть его — металлическая коробочка 1 с волнистой (гофрированной) поверхностью. Из этой коробочки выкачан воздух, а чтобы атмосферное давление не раздавило коробочку, её крышку пружиной оттягивают вверх. При увеличении атмосферного давления крышка прогибается вниз и натягивает пружину. При уменьшении давления пружина выпрямляет крышку.

К пружине с помощью передаточного механизма прикреплена стрелка-указатель, которая передвигается вправо или влево при изменении давления. Под стрелкой укреплена шкала, деления которой нанесены по показаниям ртутного барометра. (4)

Рис 4. Барометр-анероид

 

Глава 2. Артериальное давление и его измерение

Артериальное давление – давление, оказывающееся кровью на стенки артерий. Артериальное давление является одним из видов кровяного давления, однако, самым важным с точки зрения диагностики состояния здоровья организма. Существует также капиллярное, венозное и внутрисердечное кровяное давление.(1)

Измерение давления производится с помощью тонометра (рис 5) , который при диагностике АД показывает 2 числа.

Рис.5 Тонометр механический

1 значение тонометра (верхнее давление, систолическое давление) – давление крови в сосудах во время наибольшего сжатия сердца (систола). (1)

2 значение тонометра (нижнее давление, диастолическое давление) – давление крови в сосудах во время наибольшего расслабления сердца (диастола).

Пониженным считается давление, которое отклоняется от нормы на 10-20% в меньшую сторону. Например: при норме 120/80, пониженное давление будет составлять 100/65 мм рт. ст.

Низким считается давление, которое понижается на 20-30% и более. Например, при норме 120/80, низкое давление будет составлять 90/60 мм рт. ст. и меньше.

Нормальное давление – индивидуальный показатель, который может меняться в зависимости от возраста и пола человека, времени суток. Кроме того, нормальное АД = нормальное самочувствие, что, собственно, и является маркером состояния здоровья. (1)

Некоторые люди при 110/70 чувствуют себя замечательно, в то время как у людей с нормой 120/80, при АД 110/70 начинается головокружение, появляется слабость. У жителей высокогорья АД также ниже, нежели у жителя равнин.

Тем не менее, примерные данные о нормальном давлении все-же существуют. Рассмотрим, какое должно быть давление у детей, взрослых и лиц преклонного возраста.

Повышенным считается давление, которое отклоняется от нормы на 10-20% в большую сторону. Например: при норме 120/80, повышенное давление будет составлять 130/90 мм рт. ст.

Высоким считается давление, которое повышается на 20-30% и более. Например, при норме 120/80, высокое давление будет составлять 145/100 мм рт. ст. и больше. (1)

Глава 3. Практическая часть

При проведении исследования зависимости артериального давление людей от атмосферного, я попросил поучаствовать в моем эксперименте родственников разного возраста. В течение 20 дней я измерял тонометром их артериальное давление, и барометром-анероидом я измерял атмосферное давление. Данные результатов представлены в Приложении (Таблица 1). Данные таблицы я представил в диаграммах.

Диаграмма 1. Изменение атмосферного давления в течение эксперимента

Диаграмма 2. Изменение верхнего показателя артериального давления в течение эксперимента

Диаграмма 3. Изменение нижнего показателя артериального давления в течение эксперимента

Заключение

В результате проведенной исследовательской работы я пришел к выводу:

Атмосферное давление на поверхность Земли  объясняется   действием   силы тяжести на  слои воздуха.

Артериальное давление – давление, оказывающееся кровью на стенки артерий

В течение времени проведения эксперимента зафиксированы колебания атмосферного давления.

Я заметил, что колебания атмосферного давления (понижение, повышение) влияет и на изменение артериального давления человека. Артериальное давление изменялось у всех по-разному, я считаю, что это происходило из-за особенностей организма каждого человека, поскольку участники моего эксперимента были с разными показателями здоровья и разного возраста.

Целью моего исследования было: выяснить, есть ли взаимосвязь между изменением атмосферного давления и артериальным давлением человека. В процессе моего эксперимента я полностью ее достиг. На артериальное давление человека оказывает влияние и значение атмосферного давления.

Список литературы

Артериальное давление – пониженное, нормальное и высокое (Электронный ресурс: точка доступа: https://medicina.dobro-est.com/arterialnoe-davlenie-ponizhennoe-normalnoe-i-vyisokoe.html

Атмосферное давление: что это такое, причины образования, единицы измерения, нормы, фото и видео (Электронный ресурс: точка доступа: https://kipmu-ru.turbopages.org/kipmu.ru/s/atmosfernoe-davlenie/)

Вследствие чего создается атмосферное давление. История открытия атмосферного давления (Электронный ресурс: точка доступа: https://fb.ru/article/230567/vsledstvie-chego-sozdaetsya-atmosfernoe-davlenie-istoriya-otkryitiya-atmosfernogo-davleniya)

Физика. 7 кл/ Перышкин А.В. -М.: Дрофа, 2014.

Приложение

Таблица 1

 

Возвраст,г

28.10

29.10

30.10

31.10

1.11

2.11

3.11

4.11

5.11

6.11

7.11

8.11

9.11

10.11

11.11

12.11

13.11

Татьяна

33

125/80

120/75

125/80

120/70

122/72

120/75

123/70

125/70

120/70

122/70

122/70

120/70

120/70

122/70

100/70

120/70

120/70

Сергей

46

150/80

150/80

159/100

160/97

171/100

171/117

137/83

134/83

127/71

151/99

149/97

149/97

135/85

134/83

130/80

133/82

134/83

Надежда

70

160/80

160/80

200/80

160/80

200/90

190/80

160/80

160/80

200/90

160/80

180/90

160/80

160/80

180/100

160/80

160/80

170/90

Елена

50

120/80

120/80

125/80

120/80

130/90

115/70

125/80

120/80

130/90

120/80

120/75

120/85

115/75

120/80

130/85

125/75

125/80

Атмосферное давления,мм.рт.ст

 

734

732

726

727

732

727

725

724

717

719

730

728

722

721

725

725

718

   

14.11

15.11

16.11

Татьяна

33

125/80

120/80

120/80

Сергей

46

135/85

133/79

135/80

Надежда

70

190/90

160/90

165/80

Елена

50

125/85

115/80

120/80

Атмосферное давление, мм.рт.ст

 

733

729

728

 

Просмотров работы: 82