气压与人体

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  地球上所有的生命包括被称为“万物之灵”的人类,无时无刻不依赖着大气。人体对大气的感受不仅仅是气温的高低,湿度的大小,其实大气对于人体还有一种不易被人体察觉的作用,那就是大气的压力,也就是我们通常所说的大气压。
  气压是指大气施加于单位面积上的力。所谓某地大气压力是指某地单位面积垂直向上,直到大气层顶的空气柱的重量。气象上常用百帕作为气压的度量单位。具体是这样规定的:把温度为0℃,纬度为45度的海平面作为标准单位的大气压,称为1个大气压,其值为760mm水银柱高或相当于1013.25百帕。造此计算,一个成年人的表面积约为2平方米,他全身所受的大气压力为20万牛顿,这听起来令人大吃一惊,其实由于大气压力是从各个不同的方向作用于同一点的,而且大小相等,每两个相反的压力便会相互抵消,我们便会感觉不到那样的压力,但它却是实实在在存在的。
  地球上的生命从一诞生起就适应了这种压力,而且只有依赖它才能生存。呼吸对于我们来说是再简单不过的事了,而气压在其中起了关键的作用。在人的呼吸活动中,当吸气中枢兴奋时通过隔神经使胸腔和腹腔的横隔肌肉收缩,胸腔容积扩大,肺气泡也跟着扩大,使其中的气压下降并低于外部大气压,于是空气在大氣压的作用下由鼻孔或嘴部流入肺部,进入肺气泡。而呼气的情况正好相反。
  呼吸是人的生命指标。一般人都可坚持1~2分钟不呼吸,对于那些受过专业训练的人来说坚持的时间还将延长1倍左右。曾经有人在不使用潜水设备的情况下在水下坚持了8分42.5秒,不过如果没有大气压力,恐怕连几秒也坚持不了。
  身体健康的人,对各种天气条件下引起的大气压的变化,一般都能很好适应。但是如果短时间内气压发生很大波动,人体就不能适应了。雷雨之前,有些肺部有问题的人常出现胸闷、头昏的症状,这与气压有很大关系。
  大气压的下降不仅能造成缺氧,还会引起人体内腔埚扩大,产生窦膨胀和窦炎,还会引起全身血管扩张,流血量增加,不但导致脑血管缺血而且还增加了心脏的负担。人们的眼球也会因为气压下降而相外膨胀变形从而影响视力。
  我们知道随着海拔高度的增加,气压有规律的下降。海拔越高大气越稀薄,大气压也就越低。在登山过程中,大气压会出现明显的变化。气压的变化会引起一系列的生理反应,这就是医学上的高山反应。其中主要原因就是高山压力降低,带来人体肺部的氧压力减少,使人体的吐污纳新发生问题。高度越高,过度时间越短,产生的反应就越剧烈。
  在医学上把人工模拟高气压、低气压环境,建造人工气象室,到达治病效果。
  医学上把在高气压环境下吸纯氧,称作高压氧。用高压氧治疗许多疾病的这种方法叫做高压氧疗法。
  在高压氧下,人体组织器官氧分压成倍的增加。临床实验表明,高压氧治疗方法对煤气中毒或其他气体中毒、中毒性脑病等具有独特的疗效。同时对临床各科的急慢性缺氧性疾病,也能其到有效的治疗。
  高压氧的本质是氧疗,是治疗医学中一个不可缺少的部分。高压氧对老年疾病康复保健,增加记忆力,恢复疲劳等都有一定的效果。
  低压、低温都能改变和改善植物神经功能。贫血病人在低压仓治疗2周以上,使红细胞血色素上升。低压仓还可为准备进入高原者进行进一步检查,并可用于适应性训练。气压对于我们人体来说,还有一个更为有趣的现象,我们人体是靠大气压把腿和上半身连接起来的。
  我们人体的股骨和髋骨之间有一个没有大气的空腔,空腔内不存在向外的作用力,那里是个天然的马得堡半球,因而股骨是靠外界的大气压紧紧的压在一起。据测算在股髋关节的大气压力约为22千克大大超过了下肢的力量,我们抬起腿走路便不觉得累了。
  实际上肩关节、肘关节、膝关节等处都有一个这样的关节腔,大气压在这样关节上同样也发挥了奇妙的功能。
  
  (湖北省公众气象服务中心)
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