Ciśnienie atmosferyczne – siła z jaką powietrze oddziałuje na powierzchnię ziemi. Na poziomie morza , 45 szer.geograficznej – 1 atmosfera = 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. 15 hPa, 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 3500-4000 m 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 oddziałuje 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 40-45 m, na tej głębokości występują już objawy narkozy azotowej i zatrucia tlenem. Następuje 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)