不同的海拔高度大气压和氧分压的变化对
大气中氧含量与海拔高度的关系
大气中氧含量与海拔高度的关系
地球周围包围着一层大气,总重量大约有5,130亿吨,形成大气压,每个平方米承受相当于10吨的压力。
如以海平面为标准,这个压力相当于760毫米汞柱。
大气由各种气体组成,其中
78.09%的体积为氮气,
20.95%的体积为氧气,剩下
0.96%的体积为二氧化碳和臭气。
大气压即相等于氧分压与其他所有气体分压的总和。
大气的质量愈近海平面愈密集,大气压包括氧分压愈大;海拔越高,大气压及氧分压相应降低,即海拔每升高100米,大气压下降
5.9毫米汞柱,氧分压下降约
1.2毫米汞柱。
根据以上原理计算:
海拔高度为0时,氧分压为
159.22毫米汞柱,一个毫米汞柱的氧分压相当于
0.13%含氧量,海拔升高100米,大气压下降
5.9毫米汞柱,氧分压下降约
1.2毫米汞柱,氧含量下降
0.16%,与海拔为0米时的氧含量相比,下降
0.76%。
如海拔高度0米,空气含氧量下降0%,空气含氧量
20.95%为0,海拔含氧量的100%;海拔高度100米,空气含氧量下降0.16%,空气含氧量
20.79%,为0海拔含氧量的
99.2%;海拔高度1000米,空气含氧量下降
1.6%,空气含氧量
19.35%,为0海拔含氧量的
92.4%;海拔高度5000米,空气含氧量下降8%,空气含氧量
12.95%。
不同的海拔高度大气压和氧分压的变化对
不同的海拔高度大气压和氧分压的变化对不同的海拔高度大气压和氧分压的变化对比我国幅员辽阔,海拔3000米以上的高原、高山地区,约占全国总面积的六分之一。
这些地区大多分布在边疆省区,具有重要的国防意义。
高原地带气候多变,寒冷、风大、空气稀薄,对人体构成了一个特殊的自然环境。
其中空气稀薄,大气压和氧分压降低,是高原环境对机体影响的主要因素。
在高原地区世居的少数民族,对高原环境已经适应,但一般人口稀少,对这些地区的经济建设需要地支援。
我军有守卫边疆的任务,地人员进入高原地区日渐增多,因此如何保证进入高原的人员健康,我是军卫生工作的重要任务。
在海平地区,空气在每平方厘米上所形成的压力为101.3kPa(760毫米汞柱),在干燥空气中氧占20.40%,故氧分压为21.15kPa(159毫米汞柱)。
空气中氧所占比例基本不受高原影响,当大气压力因海拔增高而降低时,则氧分压按比例降低。
下面选择几个不同高度的大气压和氧分压的改变列表如下(表3-2)。
初抵3000米以上高原地区,由于大气压中氧分降低,肺泡气和动脉血氧分压也相应的降低,毛细血管血液与细胞线粒体间氧分压梯度差缩小,从而引起缺氧。
如果逐渐登高,有一个锻炼适应过程,在低氧分压环境中,机体可发生一系列代偿适应性变化,如通气加强,肺泡膜的弥散能力提高;循环功能加强,输送氧的能力增加;红细胞和血红蛋白含量增加,红细胞中2,3-二磷酸甘油酸增多,氧离曲线右移,通过这些代偿作用,以便使组织可利用氧达到或接近正常水平。
机体具有一定的适应能力,可以较长期居住高原地区。
一般地说,长期居住可适应的最大高度为5000米。
但有人适应能力较弱,在5000米以下一定高度就失去了适应能力,而出现高原适应不全症。
在高原地区除了大气压降低对机体的主要作用,还有气候的影响,如寒冷、大风、雨雪以及紫外线照射等。
这些因素降低机体适应能力,往往是高原适应不全症的诱发和加重因素。
因此在相同高度的不同地区,由于气候不同,因而引起高原反应的发病率也不一样。
海拔与含氧量之间的相关性
海拔与含氧量之间的相关性标题:海拔与含氧量之间的相关性:探索高地生活的奥秘引言:海拔与含氧量之间存在着紧密的联系,这是因为随着海拔的升高,气压和含氧量都逐渐下降。
这种关系对于理解高海拔地区的生物适应性和人类适应能力至关重要。
本文将深入探索海拔与含氧量之间的相关性,并提供对此问题的观点和理解。
第一部分:海拔与气压1. 海拔对气压的影响:随着海拔的增加,大气层的压力逐渐减小。
解释海拔与气压之间的基本关系。
2. 气压变化对生物的影响:对高海拔地区的动植物适应能力进行分析,以及它们如何应对低气压环境。
3. 人类适应高海拔生活的现象:以喜马拉雅地区的藏民为例,探讨他们如何适应高气压和稀薄氧气环境。
4. 高海拔疾病:介绍高山病和急性中高度病这两种因缺氧引起的疾病,分析其原理和预防方法。
第二部分:海拔与含氧量1. 氧气在大气层中的分布情况:解释氧气在不同海拔层中的分布规律,以及其与海拔高度的关系。
2. 含氧量对生物的影响:以高海拔地区独特的物种为例,讨论它们如何适应低氧环境并维持生存。
3. 人类对含氧量的适应:描述人体对低氧环境的生理适应机制,以及高海拔锻炼对身体的影响。
4. 含氧量对运动表现的影响:探讨运动员在高海拔地区进行训练和比赛时,氧气供应不足对其体能表现的影响。
第三部分:海拔、含氧量与生活质量1. 高海拔地区的生活质量:比较高海拔地区与低海拔地区的生活质量差异,重点关注对身体健康和日常活动的影响。
2. 旅游与高海拔:探讨高海拔地区的旅游活动,如登山、探险等对游客的身体和心理健康的影响。
3. 高海拔地区的气候变化问题:分析全球气候变暖对高海拔地区生态系统和社区的影响,提出环保和适应性措施。
结论:本文通过深入探讨海拔与含氧量之间的相关性,我们意识到它们之间的紧密联系对于理解高地生活的奥秘至关重要。
它不仅影响着动植物的适应力,也对人类生活质量和健康产生重要影响。
只有透过对这个话题的全面理解和更深入的研究,我们才能更好地适应和探索高地生活的挑战与机遇。
高原反应的防治
如何正确进行适应性锻炼
如果您平时一直坚持锻炼那再好不过。对那些疏于锻炼 的人建议至少提前一个月进行适应性锻炼。以有氧运动为主 通过全面的心肺功能锻炼和力量锻炼提高身体的耐力。
登楼锻炼耐力——增强心肺功能,增强腿脚力量。每天一到 两次,每次累计爬15层楼左右。 游泳锻炼耐力——增强心肺功能。每周不少于三次,游泳距 离逐渐增加,每次游程最好不少于800米。 慢跑锻炼耐力——如有条件最好每天晨起坚持慢跑半个小时。 器械练习——刚开始锻炼一定要注意运动的强度,可以选择 功率自行车、登山机等器械练习保护好膝关节。
二、气温:①与海拔高度有关:由于大气的热源 位于地面,所以气温随海拔高度的增加而降低。 海拔每升高 1000m ,气温平均降低约 6℃。②与 太阳辐射有关:太阳直射的阳面热而阴面凉。③ 与风速大小有关。 三、湿度:大气中的水汽压与温度、海拔高度及 距海岸线的远近有关。气温越低、海拔越高、距 海岸线越远,水汽压越低。绝对湿度随海拔高度 增加而降低,在海拔 2000m 高度降低一半, 4000m 只有1/4,6500m只有1/10。
心理准备
身体准备
1、严格体检 2、正确锻炼 3、日常用品的准备
心理准备
初入高原出现轻度高原反应是正常的机体调节, 度过适应期多可自愈,不必过分担忧。 各种高原病都可防可治不必过度紧张。 保持豁达乐观的情绪,树立坚强的自信心,能够 减弱高原反应带来的身体不适。反之,忧心忡忡、 思虑过度,稍有不适便高度紧张的人,反而会加 大脑组织的耗氧量,从而使身体不适加剧,使自 愈时间延长。 进入高原前,可向有高原生活经历的人咨询注意 事项, 1、轻度低氧时,大脑皮层下中枢受低氧损害较轻,皮质 功能紊乱以兴奋过程占优势。表现为兴奋性增高、欣快感、 情绪激动、失眠、幻听、幻觉等神经精神症状。首先是智 力减退,表现为记忆、理解、思维、判断以及注意力等神 经行为发生不同程度的障碍,影响程度与海拔高度及上升 速度密切相关。一般认为,到达1 500 m时可出现轻微智 力障碍,到达3 000 m时,许多人智力逐渐下降,但能完 成已熟练掌握的操作。感觉开始减退,视觉和听觉出现偏 差。呼吸、心跳加快等。
久居高原中长跑运动员高原训练适宜海拔高度研究
世居地下降2 .7 5%,这为高原训练选择训练地点的方法学指标标准提供了参考.
[ 关键词] 世居;高原;中长跑;马拉松;海拔高度
[ 中图分类号] G819
[ 文献标识码] A
[ 文章 编号 ] 1009—2102{2013) 01—0087—05
O前言
由于影响高原训练的主要因素有高原训练的适宜高度、训练的时间、训练负荷、比赛的时间间隔等.而适 宜海拔高度是影响高原训练效果的首要因素,是研究高原训练的逻辑起点,所以它一直是高原训练研究的热 点.近年来,国际上已基本认同世居平原的运动员高原训练的最佳海拔高度为2 000- - 2 500 I TI .而对于久居 或世居 高原运动员 高原训练的 最佳海拔高 度的研究, 尚欠深入. 已有的研究 结果表明, 久居或世居 高原 的运动员,由于长期受到轻度或中度缺氧刺激,产生了代偿性反应,从而心血管系统、呼吸系统的机能都 较低海 拔地区人群 强,为了使 久居或世居 高原运动员 在高原获得 有效的缺氧 刺激,必须 选择不同于 世居 平原运动员的适宜的海拔高度.究竟怎样确定海拔高度,就要考虑到运动项目不同其训练负荷特点的 不同, 所以为了提 高研究的针 对性和实用 性,同时基 于我国的训 练实践经验 和研究积累 ,我们把中 长跑 和马拉松从众多运动项目中分离出来,对我国久居或世居高原中长跑和马拉松运动员高原训练的最佳 海拔高度进行 研究,以期能为我国中 长跑和马拉松训练界提 供参考.
李明清
( 西北民族大学体育学院,甘肃兰州730030)
[ 摘要] 通过采用文献资料法、比较法、归纳法等,对久居或世居高原中长跑和马拉松运动员高原训练的最佳海拔高度
进行了研究.结果表明,久居或世居高原中长跑和马拉松运动员应当选择至少高于久居地或世居地342m作为训练地,其升高
海拔和含氧量的关系
海拔和含氧量的关系
海拔和含氧量的关系
海拔和含氧量是两个密切相关的概念。
海拔越高,大气压就越小,空气中的氧气分压也就越小,从而导致海拔高度和氧气含量之间存在着一定的关系。
这个关系对人们的健康和运动表现都有重要影响,因此有必要对其进行深入的探究。
对于人来说,海拔高度越高,他们所接触到的空气中的氧气含量就越小。
大气压力随着海拔增高而降低,从而影响了人体的吸氧量。
事实上,氧气的分压随着海拔的上升而下降,在海拔5000米处只有地平面上的一半,而在海拔8000米处仅为地面上的三分之一。
如果一个人没有经过适当的氧气供应训练,那么当他们在海拔较高的地方进行高强度的运动时,他们很可能会出现一系列的身体状况,如缺氧、头晕、头痛、恶心、呕吐及心慌等症状。
然而,对于那些习惯于在海拔较高地区生活或者训练过的人来说,也许会出现完全不同的情况。
这是因为人们的身体会自适应海拔,从而逐渐适应降低的氧气含量。
当人们在高海拔地区生活时,他们的身体会自动进行一系列生理调整,包括增加呼吸和心跳的频率,以便在低氧环境下更好地吸收和输送氧气。
此外,如果一个人接连不断地暴露
在高海拔环境下,他们的膈肌和肺功能也会得到改善,从而能更好地
利用氧气。
总之,海拔和含氧量之间的关系对人们的健康和运动表现都有着影响。
尽管人们可以在适应性的帮助下,在高海拔地区进行体育训练,但人
们仍然需要小心谨慎,以避免缺氧等身体状况的发生。
人们应该逐步
适应海拔的变化,同时注意适当增加呼吸和心跳的频率,以便更好地
吸收和输送氧气。
这样,人们就可以更好地享受在高海拔地区的活动
和锻炼。
大气中氧含量与海拔高度的关系
大气中氧含量与海拔高度的关系
地球周围包围着一层大气,总重量大约有5,130亿吨,形成大气压,每个平方米承受相当于10吨的压力。
如以海平面为标准,这个压力相当于760毫米汞柱。
大气由各种气体组成,其中78.09%的体积为氮气,20.95%的体积为氧气,剩下0.96%的体积为二氧化碳和臭气。
大气压即相等于氧分压与其他所有气体分压的总和。
大气的质量愈近海平面愈密集,大气压包括氧分压愈大;海拔越高,大气压及氧分压相应降低,即海拔每升高100米,大气压下降5.9毫米汞柱,氧分压下降约1.2毫米汞柱。
根据以上原理计算:海拔高度为0时,氧分压为159.22毫米汞柱,一个毫米汞柱的氧分压相当于0.13%含氧量,海拔升高100米,大气压下降5.9毫米汞柱,氧分压下降约1.2毫米汞柱,氧含量下降0.16%,与海拔为0米时的氧含量相比,下降0.76%。
如海拔高度0米,空气含氧量下降0%,空气含氧量20.95%为0,海拔含氧量的100%;
海拔高度100米,空气含氧量下降0.16%,空气含氧量20.79%,为0海拔含氧量的99.2%;
海拔高度1000米,空气含氧量下降1.6%,空气含氧量19.35%,为0海拔含氧量的92.4%;
海拔高度5000米,空气含氧量下降8%,空气含氧量12.95%。
人体不同高度氧气需求
人体在不同高度的氧气需求会有所不同,这是因为随着海拔的升高,大气压力下降,氧气分压减少,从而影响了氧气的吸入和供应。
以下是一般情况下人体在不同高度的氧气需求的变化:
1. 低海拔地区(海平面附近):在低海拔地区,大气压力相对较高,氧气分压也较高,人体相对容易获得足够的氧气。
因此,人体的氧气需求相对较低。
2. 高海拔地区(如高山地区):在高海拔地区,大气压力较低,氧气分压也较低,导致人体吸入的氧气量减少。
为了满足身体的氧气需求,人体会进行一系列的适应性变化,包括增加呼吸频率、增加心率、增加红细胞数量和改善血液循环。
这样可以增加氧气的吸入和利用效率,以满足身体的氧气需求。
总的来说,高海拔地区的人体会面临较低的氧气供应,而身体会通过适应性变化来增加氧气的吸入和利用效率,以满足身体的需求。
这也是高海拔地区登山者需要进行适应性训练和使用氧气补给的原因之一。
然而,具体的适应能力和氧气需求会因个体差异而异,也会受到其他因素的影响,如年龄、健康状况等。
海拔与大气压及氧分压关系-d
海拔与大气压及氧分压的关系
地球周围包围着一层大气,总重量大约有5,130亿吨,形成大气压,每个平方米承受相当于10吨的压力。
如以海平面为标准,这个压力相当于760毫米汞柱。
大气由各种气体组成,其中78.09%的体积为氮气,20.95%的体积为氧气,剩下0.96%的体积为二氧化碳和臭气。
大气压即相等于氧分压与其他所有气体分压的总和。
大气的质量愈近海平面愈密集,大气压包括氧分压愈大;海拔越高,大气压及氧分压相应降低,即海拔每升高100米,大气压下降5.9毫米汞柱,氧分压下降约1.2毫米汞柱。
根据以上原理计算:海拔高度为0时,氧分压为159.22毫米汞柱,一个毫米汞柱的氧分压相当于0.13%含氧量,海拔升高100米,大气压下降5.9毫米汞柱,氧分压下降约1.2毫米汞柱,氧含量下降0.16%,与海拔为0米时的氧含量相比,下降0.76%。
海拔高度0米,空气含氧量下降0%,空气含氧量20.95%,为0海拔含氧量的100%;
海拔高度100米,空气含氧量下降0.16%,空气含氧量20.79%,为0海拔含氧量的99.2%;海拔高度1000米,空气含氧量下降1.6%,空气含氧量19.35%,为0海拔含氧量的92.4%;海拔高度5000米,空气含氧量下降8%,空气含氧量12.95%,为0海拔含氧量的61.8%;
海拔高度10000米,空气含氧量下降16%,空气含氧量4.95%,为0海拔含氧量的23.6%;
海拔高度130930米,空气含氧量下降20.95%,空气含氧量0%,为0海拔含氧量的0%;
常用计算公式:。
海拔与气压的换算公式
海拔与气压的换算公式
咱们来聊聊海拔与气压的换算公式这事儿。
不知道您有没有过这样的经历,就是去爬山的时候,越往高处走,感觉呼吸越困难,甚至会有点头晕目眩。
这其实就和海拔与气压的关系有关啦。
咱们先来说说什么是气压。
简单来讲,气压就是空气对物体表面的压力。
在海平面附近,气压通常比较高,这时候咱们呼吸起来也相对轻松。
可一旦海拔升高,气压就会逐渐降低。
那海拔与气压到底是怎么换算的呢?这就有个公式啦,叫“气压随高度变化的经验公式”。
这个公式大概是这样的:P = P0 × (1 -
h/44300)^5.255 。
这里面的 P 就是要求的海拔 h 处的气压,P0 是海平面的气压,一般取 101325 帕斯卡。
比如说,您想知道在海拔 2000 米的地方气压是多少,那就把 h = 2000 米代入这个公式去算算。
算出来的结果,就能大概知道那个高度的气压情况啦。
我记得有一次去旅游,去了一个海拔挺高的山区。
当时就明显感觉到自己的身体有些不对劲,走几步路就气喘吁吁的。
后来一查资料,才明白原来是因为气压变低了,空气变得稀薄,氧气含量也少了,身体一时没适应过来。
这个换算公式在很多领域都有用处呢。
像是气象学,能帮助预测天气变化;在航空领域,能保证飞机的飞行安全;还有在登山活动中,能让登山者提前做好准备,应对可能出现的高原反应。
总之,了解海拔与气压的换算公式,不仅能让咱们更好地理解自然现象,还能在实际生活中派上用场。
下次您要是去高海拔的地方,就可以根据这个公式提前心里有个底,做好充足的准备,让旅程更加愉快和安全!。
空气 氧分压
空气氧分压空气中的氧分压是指在大气压下,氧气分子对应的压强。
大气压是指空气对地球表面单位面积的压力,通常用帕斯卡表示,它约等于101325帕。
氧分压是指在这个大气压下,空气中的氧气分子所产生的压强。
氧气是空气中的一种重要组成成分,占空气体积的21%左右。
它是人类生存所必需的气体之一,为维持生命正常运行起到至关重要的作用。
氧分压主要受到海拔高度和气温的影响。
随着海拔的升高,大气压减小,因此氧分压也会相应减小。
比如在高海拔地区,比如青藏高原的珠穆朗玛峰,由于海拔的高度导致大气压明显降低,氧分压也相应减小。
这就是为什么登山者需要使用氧气瓶来补充氧气的原因。
气温也会影响氧分压。
一般来说,气温越高,气体分子的平均动能越大,分子的碰撞力也就越大,从而导致氧分压增加。
所以,在炎热的夏季,空气中的氧分压会相应增加。
氧分压的测量方法主要有两种:一种是利用电化学法,通过测量电池电势来确定氧气的浓度和氧分压。
另一种是利用红外线吸光法,氧气分子有特定的吸收频率,通过测量氧气对特定波长红外光的吸收程度来测量氧分压。
氧分压的概念在医学、生物学以及高海拔地区的职业和运动活动中具有重要意义。
在医学上,氧分压与病情的严重程度有关。
比如在呼吸系统疾病中,血液中的氧分压低于正常范围可能表明患者有氧气不足的问题。
在高海拔地区,由于氧分压降低,人体会出现缺氧的症状,比如头晕、乏力等。
因此,登山者需要携带氧气瓶来保证身体的氧供应。
总之,氧分压是指在大气压下,空气中氧气分子所产生的压强。
它受到海拔高度和气温的影响。
在医学和高海拔地区的运动活动中,氧分压的概念具有重要意义。
海拔高度对大学生体质健康水平的影响
2019年(第9卷)第10期体育大视野DOI:10.16655/ki.2095-2813.2019.10.228海拔高度对大学生体质健康水平的影响①王继(六盘水师范学院 贵州六盘水 553000)摘 要:随着海拔的升高,氧分压逐渐降低,低氧环境对世居高海拔和世居低海拔移居高海拔大学生的体质健康水平将产生不同的影响。
本文综合阐述低海拔与高海拔地区大学生体质健康水平差异以及低海拔地区学生在移居高海拔期间体质健康水平变化规律和适应机制,通过揭示海拔高度对体质健康的影响,为不同海拔地区大学生体质健康水平评价和标准制定提供一定的综合理论依据。
关键词:海拔 体质健康 大学生 身体素质中图分类号:G804 文献标识码:A 文章编号:2095-2813(2019)04(a)-0228-02①基金项目:贵州省教育厅青年科技人才成长项目(项目编号:黔教合KY字[2018]368);六盘水师范学院社会科学界联 合会科学研究课题(项目编号:LPSSYSKL201808);六盘水师范学院科技创新团队项目(项目编号:LPSS YKJTD201502);六盘水师范学院重点培育学科。
作者简介:王继(1993,10—),男,汉族,湖南邵阳人,硕士,助教,研究方向:运动生理学。
随着国民经济的发展和物质生活水平的提高,人们生活方式的改变反而导致国民体质健康水平呈现下降趋势。
《“健康中国2030”规划纲要》的发布标志着推动全民健身、增强人民体质与健康水平已经成为我国社会主义现代化建设进程中的重要战略目标之一。
大学生作为国家的栋梁,是我国现代化建设的主力军,增强大学生体质健康水平是将学生培养成为德、智、体、美、劳全面发展的高素质人才的重要保障。
近年来,科学技术的发展使得越来越多的学生可以到异地上学,进入高海拔(亚高原、高原)地区求学的低海拔地区学生不断增加,该群体属于典型的世居低海拔短时移居高海拔群体。
高海拔地区的低气压、低氧分压环境会对低海拔短时移居大学生体质健康水平产生什么影响?他们和世居高海拔地区大学生的体质健康水平又有什么差异?本文通过检索中国知网、万网、维普、PubMed数据库中有关海拔高度、体质健康和大学生相关的国内外文献,综合阐述海拔高度对大学生体质健康水平的影响及其机制。
氧垂曲线的特点
氧垂曲线的特点氧垂曲线是指在不同海拔高度下空气含氧量与氧分压的关系曲线,通常呈现倒U型,即随着海拔高度的增加,氧含量先增加而后逐渐降低。
这一曲线对于登山者、高原游客等有重要的生理学意义。
接下来,本文将从几个方面探讨氧垂曲线的特点。
一、曲线形态氧垂曲线呈倒U型,但是具体形态上有所不同,主要与海拔高度、气压、温度等因素有关。
在低海拔处,曲线较为平缓,氧分压的变化对含氧量的影响相对较小;而在高海拔处,曲线急剧下降,含氧量随着海拔高度的升高而急剧减少。
此外,氧垂曲线还会受到季节、气候、经度、纬度等因素的影响,呈现出复杂多样的变化。
二、生理特征氧垂曲线在生理学上的特征主要表现在人体对海拔高度的适应过程中。
随着海拔的增加,空气中氧气含量的减少会导致人体组织器官的氧供减少,引起一系列的生理变化。
此时,人体会通过一系列生理反应来适应高原环境,如心脏增大、红细胞增多等,以保证必要器官的氧供水平。
这些生理反应与氧垂曲线密切相关,不同人群对于氧垂曲线的适应程度也有所不同。
三、应用领域氧垂曲线的研究具有广泛的应用领域。
在登山运动中,氧垂曲线可用于预测登山者在不同海拔高度下的运动表现以及对身体的影响,从而有针对性地制定高原登山计划。
在医学领域,氧垂曲线也被用于分析高海拔病的发生原因和处理方法,并有助于临床治疗的选择。
此外,氧垂曲线还被应用于航空、气象、地质等领域,发挥着重要的角色。
综上所述,氧垂曲线是研究高海拔环境中空气含氧量与氧分压关系的重要指标。
它在生理学、运动医学、气象、航空等领域具有广泛的应用价值,对于理解高海拔环境下生态系统的稳定性、人类对高原环境的适应能力等也有一定的参考价值。
未来,随着科技的不断进步,氧垂曲线的研究将会更加深入,更全面地揭示高海拔环境的特性和生物生态系统的变化规律。
大气中氧含量与海拔高度的关系
大气中氧含量与海拔高度的关系
地球周围包围着一层大气,总重量大约有 5,130亿吨,形成大气压,每个平方米承受相当于 10吨的压力。
如以海平面为标准,这个压力相当于760毫米汞柱。
大气由各种气体组成,其中78.09 %的体积为氮气,20.95 %的体积为氧气,剩下0.96 %的体积为二氧化碳和臭气。
大气压即相等于氧分压与其他所有气体分压的总和。
大气的质量愈近海平面愈密集,大气压包括氧分压愈大;海拔越高,大气压及氧分压相应降低,即海拔每升高100米,大气压下降5.9毫米汞柱,氧分压下降约1.2毫米汞柱。
根据以上原理计算:海拔高度为0时,氧分压为159.22毫米汞柱,一个毫米汞柱的氧分压相当于0.13%含氧量,海拔升高100米,大气压下降5.9毫米汞柱,氧分压下降约1.2毫米汞柱,氧含量下降0.16%,与海拔为0米时的氧含量相比,下降0.76%。
如海拔高度0米,空气含氧量下降0% ,空气含氧量20.95% 为0海拔含氧量的100%;
海拔高度100米,空气含氧量下降0.16%,空气含氧量20.79%, 为0海拔含氧量的99.2%;
海拔高度1000米, 空气含氧量下降1.6%,空气含氧量19.35%,为0海拔含氧量的92.4%;
海拔高度5000米, 空气含氧量下降8%, 空气含氧量12.95%, 为0海拔含氧量的61.8%;
海拔高度10000米,空气含氧量下降16% 空气含氧量4.95% , 为0海拔含氧量的23.6%;
海拔高度130930米,空气含氧量下降20.95%, 空气含氧量0%, 为0海拔含氧量的0%。
不同的海拔高度大气压和氧分压的变化对
不同的海拔高度大气压和氧分压的变化对比我国幅员辽阔,海拔3000米以上的高原、高山地区,约占全国总面积的六分之一。
这些地区大多分布在边疆省区,具有重要的国防意义。
高原地带气候多变,寒冷、风大、空气稀薄,对人体构成了一个特殊的自然环境。
其中空气稀薄,大气压和氧分压降低,是高原环境对机体影响的主要因素。
在高原地区世居的少数民族,对高原环境已经适应,但一般人口稀少,对这些地区的经济建设需要地支援。
我军有守卫边疆的任务,地人员进入高原地区日渐增多,因此如何保证进入高原的人员健康,我是军卫生工作的重要任务。
在海平地区,空气在每平方厘米上所形成的压力为101.3kPa(760毫米汞柱),在干燥空气中氧占20.40%,故氧分压为21.15kPa(159毫米汞柱)。
空气中氧所占比例基本不受高原影响,当大气压力因海拔增高而降低时,则氧分压按比例降低。
下面选择几个不同高度的大气压和氧分压的改变列表如下(表3-2)。
初抵3000米以上高原地区,由于大气压中氧分降低,肺泡气和动脉血氧分压也相应的降低,毛细血管血液与细胞线粒体间氧分压梯度差缩小,从而引起缺氧。
如果逐渐登高,有一个锻炼适应过程,在低氧分压环境中,机体可发生一系列代偿适应性变化,如通气加强,肺泡膜的弥散能力提高;循环功能加强,输送氧的能力增加;红细胞和血红蛋白含量增加,红细胞中2,3-二磷酸甘油酸增多,氧离曲线右移,通过这些代偿作用,以便使组织可利用氧达到或接近正常水平。
机体具有一定的适应能力,可以较长期居住高原地区。
一般地说,长期居住可适应的最大高度为5000米。
但有人适应能力较弱,在5000米以下一定高度就失去了适应能力,而出现高原适应不全症。
在高原地区除了大气压降低对机体的主要作用,还有气候的影响,如寒冷、大风、雨雪以及紫外线照射等。
这些因素降低机体适应能力,往往是高原适应不全症的诱发和加重因素。
因此在相同高度的不同地区,由于气候不同,因而引起高原反应的发病率也不一样。
老年人氧分压计算方法
一般来说,老年人的氧分压计算方法可以分为非特殊情况下的计算和
特殊情况下的计算。
以下将分别介绍这两种情况下的计算方法。
非特殊情况下的老年人氧分压计算方法:
1.定位到海拔高度:首先,需要确定老年人所处的海拔高度。
海拔高
度会对氧分压产生影响,因为随着海拔的升高,大气压和氧气浓度都会降低。
2.海平面氧分压计算:根据老年人所处的海拔高度,可以通过以下公
式计算其在海拔高度上对应的海平面氧分压。
海平面氧分压=海平面氧分压×0.2095×(1-(0.0065×海拔高度)/(海
平面气温+0.0065×海拔高度+273.15))
其中,海平面氧分压为标准大气压下的氧分压,一般取值为160 mmHg。
注意,具体计算时需要考虑温度单位的一致性,一般使用摄氏度。
特殊情况下的老年人氧分压计算方法:
在特殊情况下,如身体受伤或患有一些疾病,老年人的氧分压可能发
生变化。
此时需要根据具体情况和医生的指导进行计算。
以下是一些常见
特殊情况下的氧分压计算方法。
1.老年人长期吸氧治疗:对于需要进行长期吸氧治疗的老年人,医生
会根据具体情况调整吸氧浓度和流量,并进行氧分压的监测。
2.老年人高原适应:如果老年人前往高原地区,需要适应高海拔环境。
一般会根据具体情况给予吸氧治疗或药物辅助高原适应。
3.老年人肺功能不全:对于老年人存在肺功能不全的情况,可以通过
呼吸功能测定和肺功能检测等方法,进而计算氧分压。
大气压力随海拔高度变化的规律
大气压力随海拔高度变化的规律资料2008-09-10 22:14:50 阅读476 评论0 字号:大中小订阅一个地方气压值经常有变化→其上空大气柱中空气质量的多少→大气柱厚度和密度改变的反映:大气柱厚度和密度与空气质量应该是成正比关系任何地方的气压值总是随着海拔高度的增加而递减。
据实测,在地面层中,高度每升100 m,气压平均降低12.7 hPa,在高层则小于此数值。
确定空气密度大小与气压随高度变化的定量关系,一般是应用静力学方程和压高方程。
1、静力学方程具体太长,我简单说明下:假使大气相对于地面处于静止状态,则某一点的气压值等于该点单位面积上所承受空气柱的重量。
公式是:h≈8000(1+t/273)/P(m/hPa)其中h是气压高度差,t是摄氏温标,P是气压从公式可以看出①在同一气压下,气柱的温度越高,密度越小,气压随高度递减越慢,单位气压高度差越大。
②在同一温度下,气压值越大的地方,空气密度越大,气压随高度递减越快,单位高度差越小。
通常,大气处于静力平衡状态,当气层不太厚和要求精度不太高时,这公式可粗略估算气压与高度的定量关系。
如果研究的气层高度变化范围很大,气柱中上下层温度、密度变化显著时,该公式就不适合用了,这时候可以用压高方程。
2、压高方程为了精确地获得气压与高度的对应关系,通常将静力学方程从气层底部到顶部进行积分,即得出压高方程,然后再将之替换简化为:Z2-Z1=18400(1+t/273)log( P1/P2)式中P1、P2分别是高度Z2、Z1的气压值,t是摄氏温标从公式可以看出①气压随高度增加按指数规律递减②高度越高,气压减小得越慢这公式是将大气当成干空气处理的,但当空气中水汽含量较多时,就必须用虚温代替式中的气温。
这就不详细再说了,太复杂了,你应该也不需要用到这么复杂的公式吧!大气压与海拔高度的关系式计算的:P=760(e^-(a/7924))。
其中假定海平面的大气压是760mmHg,会受天气影响略微变动。
气压和海拔高度
气压和海拔高度气压是指空气分子对单位面积的压力。
气压随着海拔的增加而逐渐减小,这是由于在大气层中分布着大量的气体分子,而这些气体分子有一定的质量,在地球引力的作用下,会集中在地球表面附近。
地球的大气层可以分为四个主要的层次:对流层、平流层、同温层和臭氧层。
对流层是我们生活的大部分地方,它的高度约为0到12公里。
在这个层次上,气压随着海拔的增加而逐渐减小。
平流层是对流层之上的一个区域,高度约为12到50公里。
在平流层中,由于空气运动缓慢,气压几乎不发生变化。
同温层是平流层之上的一个区域,高度约为50到80公里。
在这个层次上,气温变化非常微弱,因此称为同温层。
最后,臭氧层是同温层之上的一个区域,高度约为80到500公里。
臭氧层在同温层中的海拔高度变化较小,因此气压的变化也较小。
气压和海拔高度之间的关系可以用公式P = P0e^(-Mgh/RT)来表示。
其中,P是某一海拔高度处的气压,P0是地面上的气压,M是空气的平均分子质量,g是重力加速度,h是海拔高度,R是气体常数,T是绝对温度。
这个公式表明,随着海拔高度的增加,e的指数部分越来越大,从而导致气压的减小。
海拔高度对气压的影响不仅仅体现在大气的垂直分布上,还会对气象现象产生影响。
随着海拔的升高,气温逐渐降低,这是因为空气在上升时会膨胀,膨胀过程中吸收周围的热量,导致气温下降。
此外,海拔高度的增加还会影响到降水的形态和分布。
在较低的海拔高度,降水主要以雨的形式出现,而在较高的海拔高度,由于温度较低,水汽转化为固态的冰晶,从而形成了雪或冰雹。
此外,海拔高度的增加还会导致降水的量减少,这是因为在较高的海拔高度,水汽的含量更低。
在登山运动中,海拔高度对运动员的身体产生了重要的影响。
较高的海拔高度会导致氧气的稀薄,从而导致缺氧症状的发生。
此外,较高的海拔高度还会增加紫外线的辐射强度,对皮肤造成伤害。
因此,登山运动员需要进行适应性训练,提高身体对缺氧的适应能力,并采取措施保护皮肤。
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8.57(64.4mmHg)
26,000
7,925
35.88(269.8mmHg)
7.51(56.5mmHg)
28,000
8,534
32.82(246.8mmHg)
6.88(51.7mmHg)
33,000
10,058
26.12(196.4mmHg)
5.47(41.7mmHg
初入高原的人到海拔1000米以上就有人发病,随着高度增加,发病率增高。下面是一部分人群从海拔1000米处出发到5000米高度,高原反应发病率的情况(图3-6)。一般在3500米以下发病率占37~51%,3600~5000米发病率占50%。有一个单位在3000米居留一段时间,再登高,抵达4500~5000米时才有一些人发生高原反应。
93.90
ﻫ
图3-7在海平和5791米高度时氧分压的变化
表3-4在不同高度每分通气量和呼吸频率的变化
高度(米)
每分通气量(升)
每分呼吸次数
海平地区
8.85
12
3658
9.71
12
5486
11.06
12
6706
15.31
15
发生高原反应的人,常常对低氧环境代偿反应较弱,没有明显的呼吸加深,因此每分通气量增加不多。由于这些人代偿适应反应弱,因此登高到一定高度,缺氧症状比较严重。目前有人认为,可用减压舱测定人群每分通气量变化,作为预测人群地高度适应的能力。
混合静脉血
氮
79.40
74.93
75.68
75.28
76.21
76.21
氧
21.15
19.86
13.83
15.96
13.30
5.32
二氧化碳
0.04
0.04
5.32
3.59
5.32
6.12
水蒸气
0.49
6.25
6.25
6.25
6.25
6.25
总量
101.08
101.08
101.08
101.08
101.08
在高原地区世居的少数民族,对高原环境已经适应,但一般人口稀少,对这些地区的经济建设需要内地支援。我军有守卫边疆的任务,内地人员进入高原地区日渐增多,因此如何保证进入高原的人员健康,我是军卫生工作的重要任务。
在海平地区,空气在每平方厘米上所形成的压力为101.3kPa(760毫米汞柱),在干燥空气中氧占20.40%,故氧分压为21.15kPa(159毫米汞柱)。空气中氧所占比例基本不受高原影响,当大气压力因海拔增高而降低时,则氧分压按比例降低。下面选择几个不同高度的大气压和氧分压的改变列表如下(表3-2)。
21.15(159.0mmHg)
10,000
3,048
69.51 (522.6mmHg)
14.55(109.4mmHg)
17,000
5,182
52.59(395.4mmHg)
11.01(82.8mmHg)
20,000
6,097
46.44(349.2mmHg)
9.72(73.1mmHg)
23,000
7,010
不同的海拔高度大气压和氧分压的变化对
———————————————————————————————— 作者:
———————————————————————————————— 日期:
ﻩ
不同的海拔高度大气压和氧分压的变化对比
我国幅员辽阔,海拔3000米以上的高原、高山地区,约占全国总面积的六分之一。这些地区大多分布在边疆省区,具有重要的国防意义。高原地带气候多变,寒冷、风大、空气稀薄,对人体构成了一个特殊的自然环境。其中空气稀薄,大气压和氧分压降低,是高原环境对机体影响的主要因素。
在高原地区除了大气压降低对机体的主要作用,还有气候的影响,如寒冷、大风、雨雪以及紫外线照射等。这些因素降低机体适应能力,往往是高原适应不全症的诱发和加重因素。因此在相同高度的不同地区,由于气候不同,因而引起高原反应的发病率也不一样。
高度
大气压ﻫkPa
氧分压
kPa
英尺
米
0
0
101.31(760.0mmHg)
急性高原反应的发生率与个体代偿适应能力和预先有无锻炼有。
在代偿适应反应中主要是通过肺泡能气量增加,以增加肺泡气氧分压;并通过加强血液对氧的输送和增加组织对氧的利用。高原反应的人主要是这几个环节的代偿能力低下或发生障碍所致。
因肺泡有水蒸气和较高的CO2分压,再加上氧的弥散入血,肺泡气与大气氧分压有一个很大的梯度差(表3-3)。
通气增加是机体在高原的代偿适应的重要环节,主要通过呼吸加深来实现的,呼吸频率增加不明显(表3-4)。由于呼吸加深,每分肺泡通气量增加,以提高肺泡气分压。
图3-6高原反应发病率与行程
─·海拔高度·─·─·发病率
表3-3在海平地区呼吸过程中各部分气体分压变化
气体分压
(kPa)
大气
吸入气
肺泡气
呼出气
动脉血
在海平地区,大气→肺泡气→动脉血→混合静脉血的氧分压之间的梯度差较大。而进入高原,抵达5791米高度时,它们之间的梯度差变小。例如,在海平大气氧分压为21.15kPa(159毫米汞柱),肺泡氧分压为13.83kPa(104毫米汞柱),相差7.32kPa(55毫米汞柱);而登高抵达5791米处,大气氧分压为10.64kPa(80毫米汞柱),肺泡氧分压为5.99kPa(45毫米汞柱),只相差4.66kPa(35毫米汞柱)(图3-7)。此时大气与肺泡气氧分压差变小,主要是由于代偿性通气增加的结果。
一、急性高原适应不全症
(一)高原反应
从海平面地区进入高原地区以后,在不同的高度,人群中有些可出现一系列不适反应,如头痛、头昏、失眠、乏力、四肢发麻、眼花、耳鸣;重的可发生食欲不振、恶心、呕吐、胸闷、呼吸困难、心慌、浮肿等症状,称为高原反应。多数人在两周内由于代偿适应功能的建立,症状可自行消失。
这些人发病较快,如无合并症恢复也较快,一般3~5天即可恢复。也有少数人持续数月而不恢复的。
初抵3000米以上高原地区,由于大气压中氧分降低,肺泡气和动脉血氧分压也相应的降低,毛细血管血液与细胞线粒体间氧分压梯度差缩小,从而引起缺氧。如果逐渐登高,有一个锻炼适应过程,在低氧分压环境中,机体可发生一系列代偿适应性变化,如通气加强,肺泡膜的弥散能力提高;循环功能加强,输送氧的能力增加;红细胞和血红蛋白含量增加,红细胞中2,3-二磷酸甘油酸增多,氧离曲线右移,通过这些代偿作用,以便使组织可利用氧达到或接近正常水平。机体具有一定的适应能力,可以较长期居住高原地区。一般地说,长期居住可适应的最大高度为5000米。但有人适应能力较弱,在5000米以下一定高度就失去了适应能力,而出现高原适应不全症。