Давление ртутного столба. Норма атмосферного давления для человека в паскалях

Давление (атмосферное) является физической величиной выражающей, с какой силой давят воздушные массы на землю и все что на ней находится. Для каждого региона показатели ртутного столба разные, так как на них оказывают влияние — высота над уровнем моря, влажность воздуха и температура воздушных масс.

Организм человека приспосабливается к значениям давления в проживаемом климатическом поясе. Если происходят изменение показателя в большую или меньшую сторону (переезд в другой регион, смена погоды, путешествие в горы), то отклонения от нормы могут вызвать нарушение самочувствия.

Что такое атмосферное давление?

Земля окружена атмосферой, которая состоит из нескольких слоев и выполняет защитные функции (ограждает от вредных излучений, поддерживает нужный состав в воздухе, а также удерживает все живые и неживые вещества на планете путем оказания давления).

Для определения величины атмосферного давления используется несколько единиц (мм рт. ст., Паскали, миллибары). Сутью данных показателей является отображение величины оказываемого давления атмосферой на определенный участок поверхности. Человек не ощущает атмосферное давление (при нормальных показателях), так как оно уравновешивается жидкостью находящейся внутри организма.

Миллиметр ртутного столба

Миллиме́тр рту́тного столба́ (русское обозначение: мм рт.ст.; международное: mm Hg) — внесистемная единица измерения давления, равная 101 325 / 760 ≈ 133,322 368 4 Па; иногда называется «торр» (русское обозначение — торр, международное — Torr) в честь Эванджелисты Торричелли.
В Российской Федерации миллиметр ртутного столба допущен к использованию в качестве внесистемной единицы без ограничения срока с областью применения «медицина, метеорология, авиационная навигация». Международная организация законодательной метрологии (МОЗМ) в своих рекомендациях относит миллиметр ртутного столба к единицам измерения, «которые могут временно применяться до даты, установленной национальными предписаниями, но которые не должны вводиться, если они не используются».

Происхождение этой единицы связано со способом измерения атмосферного давления при помощи барометра, в котором давление уравновешивается столбиком жидкости. В качестве жидкости часто используется ртуть, поскольку у неё очень высокая плотность (≈13 600 кг/м³), что уменьшает необходимую высоту столба жидкости, и низкое давление насыщенного пара при комнатной температуре.

Атмосферное давление на уровне моря составляет примерно 760 мм рт.ст. Стандартное атмосферное давление принято равным (точно) 760 мм рт.ст., или 101 325 Па, отсюда вытекает определение миллиметра ртутного столба (101 325/760 Па). Ранее использовалось несколько иное определение: давление столба ртути высотой 1 мм и плотностью 13,5951⋅103 кг/м³ при ускорении свободного падения 9,806 65 м/с². Разница между этими двумя определениями составляет 0,000 014%.

Миллиметры ртутного столба используются, например, в вакуумной технике, в метеорологических сводках и при измерении кровяного давления. Поскольку в вакуумной технике очень часто давление измеряют просто в миллиметрах, опуская слова «ртутного столба», естественный для вакуумщиков переход к мкм (микронам) осуществляется, как правило, тоже без указания «давления ртутного столба». Соответственно, когда на вакуумном насосе указано давление 25 мкм, речь идёт о предельном разрежении, создаваемом этим насосом, измеряемом в микронах ртутного столба. Само собой, никто не использует манометр Торричелли для измерения таких низких давлений. Для измерения низких давлений используют другие приборы, например, манометр (вакуумметр) Мак-Леода.

Иногда используются миллиметры водяного столба (1 мм рт.ст. = 13,5951 мм вод.ст.). В США и Канаде также используется единица измерения «дюйм ртутного столба» (обозначение — inHg). 1 inHg = 3,386389 кПа при 0 °C.

Нормы атмосферного давления в разных регионах России

Давление ртутного столба (норма зависит от климатической зоны) варьируется от региона, где производится замер показателя. Человек адаптируется к тому значению, где проживает. Поэтому при перемене места жительства с другими климатическими условиями, часто происходит ухудшение самочувствия.

Показатели атмосферного давления в мм рт. ст. в крупных регионах России:

Названия регионов	Средние показатели за год	Максимальные отклонения
Ижевский	747	753
Ленинградский	755	762
Московский	748	755
Пермский	745	751
Приморский	755	766
Ростовский	741	748
Самарский	753	760
Свердловский	738	755
Тульский	747	755
Тюменский	771	775
Челябинский	741	756
Ярославский	736	758

В зависимости от сезона года показатель давления может изменяться в большую или меньшую сторону.

Измерительные приборы

В географии есть 2 прибор, с помощью которых можно определить давление атмосферы:

Ртутный барометр. В основном используется на метеостанциях, поскольку прибор хрупкий, а ртуть крайне опасный металл.
Барометр-анероид.

Ртутный барометр это труба из стекла размером в 1 метр. Один конец это трубы плотно запаян, а другой опущен в миску, которая содержит ртуть. При первом переворачивании прибора, жидкость заполняет трубу и указывает текущее давление. Казалось бы ртуть должна полностью заполнить трубу, но этого не происходит. Причина именно в воздушном давлении. В дальнейшем под воздействием этого показателя ртуть поднимается или опускается в колбе, позволяя метеорологам говорить о текущем давлении в а переводится как «без жидкости». В результате прибор становится более «динамичным» и его без опасений можно переносить на любые расстояния. В его основе лежит круглая коробочка, из которой выкачан весь воздух, и которая абсолютно герметична. Она меняет свой размер в зависимости от атмосферного давления: расширяется при его повышении и сужается при снижении.

Изменчивость давления воздуха в зависимости от высоты рельефа и других условий

При измерении показателя давления следует учитывать влияние основных факторов:

высота над уровнем моря. При нахождении в одной точке по географическим параметрам, но на разной высоте, значение давления будет изменяться в следующие стороны — при подъеме выше уровня моря давление будет снижаться, а при опускании повышаться;
показатель температуры. При показателе температуры выше 0 градусов атмосферное давление будет понижаться. При температуре ниже 0 градусов атмосферное давление повысится;
уровень влажности. Повышенное содержание жидкости в воздухе является причиной повышения давления. В сухую погоду показатель давления падает.

В статье приведена норма давления ртутного столба.
Поэтому летом в ночное время суток (когда температура понижается и увеличивается влажность) показатель давления увеличивается. Основной причиной изменения показателей является перемена плотности воздуха от влияния данных параметров.

Зависимость от температуры воздуха

Температура воздуха это один из ключевых факторов в формировании атмосферного давления. При нагревании воздух увеличивается, становится более плотным и одновременно более легким. В результате происходит снижение атмосферного давления. Если говорить о холодном воздухе, то он становится наоборот более тяжёлым, увеличивая атмосферное давление. Поэтому когда мы говорим о температуре воздуха, нужно понимать, что изменение этого показателя одновременно влечет и изменение воздушного давления.

Для понимания как происходит это движение (прежде всего замещение воздуха) посредством температур, можно рассмотреть циркуляцию в помещения. Воздух, нагреваясь от батареи, поднимается вверх к потолку. Там он находится какое-то время, остывает и опускается вниз. Затем он вновь попадает в батарее, нагревается и вновь поднимается вверх. Так происходит по замкнутому циклу.

Влияние перепадов атмосферного давления на людей

Организм человека подстраивается на показатель давления, который преобладает в данном климатическом поясе. В результате системы и органы функционируют в нормальном ритме.

Но при изменении значения происходит перестройка в организме, которая сопровождается следующими отклонениями:

головные боли в области висков, головокружения и обмороки;
быстрый упадок сил;
повышенная раздражительность из-за головных болей и усталости;
депрессия или беспокойство без причины;
ухудшение дыхания (ощущается нехватка воздуха);
нарушение ритмичности сердечных сокращений и боли в области сердца;
понижение/повышение уровня артериального давления;
ухудшение зрения и «мушки» перед глазами из-за повышения внутриглазного давления;
нарушение циркуляции крови, сопровождаемое онемением конечностей;
боли в суставах. Вызвано нарушением кровоснабжения;
тошнота и снижение аппетита;
шум и гул в ушах;
нарушение деятельности органов ЖКТ;
ухудшения внимания;
сонливость.

Ухудшения самочувствия отмечается при перепадах атмосферного давления от 5 единиц.

Суточные колебания в 1-2 деления не оказывают влияния на функционирование организма. Изменения развиваются вследствие нарушения движения жидкости в организме, что приводит к сбою в работе всех систем и замедлению метаболизма. Если данные отклонения в организме происходят у человека даже при малых изменениях показателя давления и регулярно, то диагностируется метеозависимость.

Распределение давление по поясам

Рассматривая климатические зоны, мы отмечали, что они распределяются на Земле по поясному принципу. Для атмосферного давления, которое, как мы уже выяснили, так же сильно коррелирует с температурой воздуха, на нашей планете также прослеживается четкая поясность. На экваторе, где солнце светит наиболее интенсивно, установлен пояс низкого давления. От экватора теплый воздух посредством ветров движется к умеренным широтам. В ходе этого движения воздух остывает и тяжелеет, опускаясь вниз. Поэтому в районе 30-х широт образуется зона с высоким давлением.

Следующая зона высокого атмосферного давления образуется в районе южного и северного полюса. Причина — температура воздуха здесь всегда достаточно низкая, а снег и лёд кроме этого ещё и активно отталкивают солнечные лучи. Рассматривая тему ветров, мы говорили, что от полюсов происходит движение воздушных масс по направлению к экватору. Поэтому холодный воздух, постепенно двигаясь по направлению к экватору, становится более тёплым, образуя в районе 60-х широт пояс низкого атмосферного давления.

Группы риска

Давление (атмосферное) может вызвать нарушение состояния даже у здоровых людей, если показатель ртутного столба поднялся или опустился более чем на 3 деления в течение 1-3 часов. После возвращения атмосферного давления в норму самочувствие стабилизируется.

Диагноз метеозависимость диагностируется чаще у следующих групп людей:

мужчины и женщины преклонного возраста. Их организм уже не может быстро перестраиваться под перепады атмосферного давления;
женщины в период вынашивания ребенка. В данный период силы организма направлены на сохранение беременности и развитие плода. В результате беременные ощущают даже малые перепады давления;
дети до 3-5 лет. Их организм еще только учится реагировать на погодные изменения;
подростки во время перестройки гормонов. В данный период организм чувствителен не только к колебаниям давления, нарушается психоэмоциональное равновесие и ослаблена иммунная система;
период климакса. Организм снова проходит гормональную перестройку и чувствителен к любым изменениям внутри и снаружи;
люди с болезнями почек. Данное заболевание вызывает нарушение водного состава в организме, что вызывает повышенную чувствительность к колебаниям давления;
аллергики и астматики. Метеозависимость вызвана снижением иммунитета;
пациенты с болезнями сердечно-сосудистой системы и страдающие от перепадов артериального давления;
люди с наличием хронических патологий опорно-двигательного аппарата;
пациенты с психологическими отклонениями;
люди с хроническими Лор-заболеваниями.

Люди проживающие в больших городах с плохой экологической обстановкой больше подвержены ощущать перепады давления, чем жители сельских местностей.

Симптомы нарушений самочувствия

Давление ртутного столба (норма для каждого человека индивидуальна) может быть повышенным или пониженным, что вызывает у метеозависимых людей разные симптомы.

Описание признаков в зависимости от перемены показателя давления:

При антициклоне. Погодное явление характеризуется сменой нормального атмосферного давления на повышенное.	При циклоне происходит смена нормального атмосферного давления на низкое.
Боли в области сердца	Ощущается недостаток кислорода, сопровождается одышкой и выбросом эритроцитов (явление опасно образованием тромбов)
Учащение сердечных сокращений	Количество сердечных сокращений учащается, но снижается сила удара
Сильная головная боль с ощущением пульса в висках, головокружения	Головные боли, могут быть нестерпимого характера
Повышение утомляемости и общее недомогание	Быстрая усталость и общая слабость (ощущение «ватных ног»)
Прилив крови к лицу, что вызывает ощущение жара и покраснение	Ухудшение качества зрения
Увеличение показателя артериального давления, может сопровождаться кровотечениями из носа	Ощущение шума и гула в ушах
Снижение количества лейкоцитов в крови, что опасно простудными и иными инфекционными заболеваниями или обострением хронических патологий	Обострение суставных заболеваний и онемение конечностей
Увеличение потовыделений	Понижение артериального давления
Ощущение звона в ушах	Повышение внутричерепного давления
Потеря резкости зрения	Нарушение деятельности органов ЖКТ, сопровождается метеоризмом
Нарушение деятельности кишечника (запоры)	Появление отечности конечностей

При перемене давления в любую сторону происходит обострение хронических патологий.

Опасность для здоровья

Перемена атмосферного давления опасна метеочувствительным людям, а также резкое его изменение (быстрое погружение на глубину, подъем в горы или резкое повышение/понижение давления) для обычных людей.

Возможные осложнения от колебаний атмосферного давления:

нарушение психологического равновесия в необратимую сторону (шизофрения, депрессия, психозы);
развитие инсульта из-за повышенного внутричерепного давления;
развитие инфаркта у людей с патологиями сердца;
необратимое нарушение умственной деятельности из-за недостатка кислорода;
развитие астмы вследствие нарушения кислородного обмена и деятельности бронхов;
образование тромбов с последующей закупоркой сосудов;
в результате снижения иммунитета заражение опасной инфекцией с развитием последующих осложнений;
ухудшение состояния кровеносных сосудов с вероятностью развития варикоза или их разрыва;
необратимые изменения в качестве зрения и слуха. Возможно до полной слепоты и глухоты.

Также опасны обмороки, так как результат падения от потери сознания может иметь и летальный исход.

Изобаты

Изобаты применяются в картографии, обозначая линии, которые соединяют метки, характеризующие равное атмосферное давление. Определение может показаться сложным, но на примерах ниже все станет понятно. Есть 2 вида таких точек: замкнутые и незамкнутые.

Примером замкнутой изобары может служить циклон. Внутри такой изобаты пониженное атмосферное давление, поскольку выпадает большое количество осадков, которые образуют испарение, а также которые мешают быстрому прогреву поверхности. В результате внутри образуется область низким давлением, а её окружает область с высоким давлением.

Примером незамкнутой изобары служит антициклон. В данном случае в центре находится область с высоким атмосферным давлением, а за ее пределами находится область с низким атмосферным давлением. Эти ситуации возникают, когда внутри изобаты длительное время отсутствуют осадки, и поверхность легко и быстро прогревается. Это и служит одним из источников высокого атмосферного давления. Такие изобаты чаще всего встречаются в южной части Тихого океана или в северной части Атлантического океана.

Как защититься от перепадов давления метеозависимым людям?

Давление ртутного столба (нормальный показатель может резко смениться на повышенный или пониженный в течение суток несколько раз) не поддается корректировке, поэтому людям, зависящим от метеоусловий, рекомендовано придерживаться следующих правил:

пройти осмотр у специалиста. Осмотр у врача позволит выявить дополнительные причины чувствительности организма к перепадам атмосферного давления (скрытые хронические патологии, гормональный дисбаланс или общее ослабление иммунитета);
проходить лечение. Своевременно купировать обострение хронических заболеваний под присмотром специалиста;
отслеживание метеопрогнозов или приобретение домашнего барометра. Данный метод позволит заранее подготовиться к приближающим перепадам атмосферного давления и предпринять профилактические меры;
обеспечить полноценный ночной отдых. Продолжительность ночного сна должна составлять не менее 8 часов. Также рекомендовано вставать не позднее 7 часов утра и ложиться до 10 часов. Полноценный сон позволит организму полностью восстановиться и легче перенести понижение/повышение давления;
соблюдать полноценный режим питания. Пища должна быть разнообразной и содержать достаточное количество витаминов и минералов. Полноценное питание позволит укрепить иммунитет и меньше реагировать на колебания атмосферного давления. Также из меню следует исключить тяжелую и вредную пищу, не переедать перед сном и не допускать больших перерывов между приемом еды. Это позволит избежать развития патологий в органах ЖКТ или обострения хронических заболеваний, которые способствуют снижению иммунитета;
осуществлять ежедневные прогулки на свежем воздухе (в любую погоду). Свежий воздух нормализует обменные процессы в организме, повышает количество кислорода в крови и способствует укреплению иммунной системы;
производить ежедневные физические нагрузки. При наличии заболеваний ограничивающих физическую деятельность комплекс упражнений составляется в кабинете ЛФК под контролем специалиста. Занятия позволяют нормализовать деятельность сердечно-сосудистой системы, активизировать кровообращение и функционирование суставов. В результате симптоматика от колебания атмосферного давления будет менее выраженной;
корректировать распорядок дня. Если имеется возможность, то на период действия циклона или антициклона отложить физические и умственные работы и больше времени уделять отдыху;
по утрам принимать контрастный душ. Процедура позволяет нормализовать состояние сосудов, активизирует обменные процессы и укрепляет иммунную систему;
употреблять витаминные комплексы и иммуномодуляторы. Данные препараты позволяют дополнительно активизировать защиту организма. Средства особенно рекомендованы занятым людям, у которых нет возможности совершать ежедневные прогулки, физические нагрузки и иные методы по укреплению иммунитета;
отказаться от вредных привычек. Никотин и алкоголь оказывают негативное состояние на сосуды, органы ЖКТ и обостряют ухудшение состояния в период перепадов атмосферного давления;
прием медикаментов. При наличии хронических заболеваний подготовить необходимые медикаменты (мази от болей в суставах, таблетки от головных болей или средства для понижения/повышения давления). Вид препаратов зависит от типа болезни, и назначаются врачом;
принимать успокоительные средства. В период колебаний давления требуется принимать седативные медикаменты и пить успокоительные отвары из трав. Они участвуют в нормализации давления, устраняют нервное перенапряжение и способствуют облегчению симптомов от перепада давления.

Дополнительно (после консультации с врачом) можно заранее приобрести следующие медикаменты, назначаемые при повышении/понижении атмосферного давления.

При антициклоне		При циклоне
Для устранения головной боли	Парацетамол	Обезболивающие и тонизирующие препараты	Кофетамин
	Анальгин		Аскофен
	Ибупрофен		Цитрамон
Для нормализации деятельности нервных клеток	Персен	Для нормализации давления	Гептамин
	Седаристон		Апилак
	Новопассит		Дофамин
Для нормализации деятельности суставов	Вольтарен гель	Для нормализации дыхания	Кетопрофен
	Фастум гель		Интал
	Нурофен гель		Кромолин

Прием медикаментов рекомендовано совмещать с профилактическими мерами, тогда перепады атмосферного давления не повлияют на общее состояние даже у метеочувствительных людей.

Нормальным показателем давления считается 760 мм рт. ст. Но в зависимости от климатического пояса значение меняется в большую или меньшую сторону. Человек адаптируется к тому показателю, который преобладает в регионе проживания. Важно, резкое повышение или понижение показателей ртутного столба является главной причиной внезапных перепадов артериального давления.

Автор: Котлячкова Светлана