常州市武进区前黄实验学校
物理学科
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人体与大气压

来源:本站原创  发布人:本站编辑  发布时间:2010-05-04  浏览次数:
创建时间:2010-05-04 15:54:57 撰稿人:lixiang

人体与大气压有着怎样的关系?

人与大气有不可分离的密切关系,人体是在体内压强(如肺气压和血压等)和体外大气压强的平衡下才觉察不到大气压的存在的,但这个大气压也不是时刻都平衡的,一旦外界大气压产生变化而体内又来不及调整和它相平衡时,人就有不适应感。

如外界气压高过体内压强的时候,它能促进我们的体液循环,我们就会觉得神清气爽,而当外界气压低于体内压强的时候,就会感觉胸闷心慌。这时人的心情不好就是由于大气压的变化造成的。

 

如果没有了外界大气压人又会怎么样呢?

答案是连儿秒钟也生存不了。19716月,前苏联载人航天器“联盟号”返回后,打开舱门一看,3名宇航员都已死亡,连挣扎的痕迹都没有。事后调查,原来是航天器漏气,使座舱里人工大气压猛然下降,人体突然暴露在没有大气压的宇宙空间,一瞬间就丧失了生命。

人的呼吸要靠体内外气压的压力差来完成。

当吸气中枢兴奋时,通过膈神经使胸腔和腹腔间的横膈肌肉收缩,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,于是外界空气就在大气压的压力差作用下,从鼻孔或嘴流进肺部,进入肺气泡。呼气的情况正好相反,由于胸腔容积缩小,肺内空气收缩,内部压强大于外部,气体便从肺里呼出来。

人体的血液循环要受外界大气压的影响。

当气压明显下降时,人体内血压与外界大气压失去平衡,血压升高,血液循环加快,此时伤处或病变部位的毛细管不完全适应,在显微镜下可以看到伤处人体皮肤有淤血或毛细管血流不畅现象,于是才有不舒适的疼痛感觉,在医疗气象学上统称“天气痛”。血液循环不畅,不但会造成缺氧,还会导致脑血管的贫血,引起人体内腔窝扩大,产生窦膨胀和窦炎,增加心脏的负担,眼球也会因为气压下降而向外膨胀变形,从而影响视力等空盘不寸。

 

大气压对人体还有其他作用吗?

人体还要靠大气压连接四肢,在我们身上各关节处都有一个关节腔,空腔内不存在向外的作用力,这样就能借助外部大气压紧紧地压在身体上。更有趣的是,人体还靠大气压把腿和上身连接起来。原来,人腿里有块股骨。

股骨头部是一浑圆球体,嵌在身体髓骨臼的凹部。尽管股骨头部和髓骨之问用关节连接起来,并且用韧带系住了它们,但如果仅仅是这样,我们就会感到两条腿非常沉重,甚至难以拖动它们。而实际上股骨与髓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,“马德堡半球”,因而股骨是靠外部大气压紧紧地压在身体上的。

有人在尸体解剖后作过测算,作用在股髓关节上的大气压力约为22千克,大大超过了下肢重量,因此我们抬起腿来走路便不觉得费力了。

(摘自: