View
57
Download
2
Category
Preview:
DESCRIPTION
Působení vysokého tlaku na lidský organizmus. PhDr. Miloslav Klugar UPOL. Krátký náhled do fyziky. Torriceli – atmosféra má vlastní tíhu P 760 mm Hg 760 torr 101356 Pa 1 atm. Atmosferický tlak 1 atm. Pascal – atmosférický tlak je ekvivalentní tlaku vodního sloupce o - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Působení vysokého tlaku Působení vysokého tlaku na lidský organizmusna lidský organizmus
PhDr. Miloslav KlugarUPOL
Krátký náhled do fyzikyKrátký náhled do fyziky
Atmosferický tlak 1 atm
TorriceliTorriceli – atmosféra má – atmosféra má vlastní tíhuvlastní tíhu
PP
760 mm Hg760 mm Hg
760 torr760 torr
101356 Pa 101356 Pa
1 atm1 atm
PascalPascal – atmosférický tlak je – atmosférický tlak je ekvivalentní tlaku vodního ekvivalentní tlaku vodního sloupce o sloupce o výšce 10msvvýšce 10msv
P = 1 atm 1,01 barP = 1 atm 1,01 bar
Hydrostatický tlak
P = hρg
ArchimédesArchimédes –„předmět –„předmět ponořený zcela nebo částečněponořený zcela nebo částečnědo kapaliny je nadlehčován do kapaliny je nadlehčován silou, která se rovná tíze silou, která se rovná tíze kapaliny tělesem vytlačené“kapaliny tělesem vytlačené“
vztlak tělesavztlak tělesa(tíha tělesa, objem tělesa, (tíha tělesa, objem tělesa, hustota kapaliny)hustota kapaliny)
pozitivní
neutrální
negativní
Boyle Boyle && Marriot Marriot – „Objem tlaku – „Objem tlakuplynu je nepřímo úměrný plynu je nepřímo úměrný
absolutnímuabsolutnímutlaku, zatímco hustota je přímotlaku, zatímco hustota je přímoúměrná atmosférickému tlaku přiúměrná atmosférickému tlaku přizachování konstantní teploty“zachování konstantní teploty“
PP11VV11 = P = P22VV22
rtuť
rtuť
1 bar
4 bar1/4 objemu
CharlesCharles – různé plyny se – různé plyny se roztahují oroztahují o
stejný zlomek objemu při stejnémstejný zlomek objemu při stejnémzvýšení teplotyzvýšení teploty
50 °C
Atom kyslíku
0 °Czahřátí
DaltonDalton – každý z plynů ve směsi se – každý z plynů ve směsi se podílí na celkovém tlaku takovým podílí na celkovém tlaku takovým dílem, jako je jeho podíl ve směsidílem, jako je jeho podíl ve směsi
Parciální tlakParciální tlakΣΣxxii = 1 = 1P(celkový) = pPP(celkový) = pP11 + pP + pP22 + pP + pP33………..pP………..pPnn
NN OO22 ArAr COCO22
78,09%78,09% 20,95%20,95% 0,93%0,93% 0,03%0,03%
100% 100% 11
Jak dlouho vydrží pod vodou?
Vorvani - 2 hod
Delfíni - 20 min
Velryby a tuleni - 18 min
Bobr, kachna - 15 min
Krysa, králík, kočka, pes - 2 - 4 min
Člověk - 1 - 3 min
Trénované lovkyně perel - ~2 min
Martin Štěpánek - 8:06
Kdy se nás týká vysoký Kdy se nás týká vysoký tlak:tlak:Přístrojové potápění (Přístrojové potápění (s potápěčským přístrojems potápěčským přístrojem))Nádechové potápění (Nádechové potápění (Free divingFree diving))Tunelování Tunelování (přetlak proti prosakování vody)(přetlak proti prosakování vody) Hyperbarická oxygenoterapie (Hyperbarická oxygenoterapie (barokomorabarokomora))
No a jak je to v ponorce?
NE!!!!
Přístrojové potápěníPřístrojové potápění• Lidské tělo je složeno ze 70 % z tekutinLidské tělo je složeno ze 70 % z tekutin
Dutiny vyplněné vzduchemDutiny vyplněné vzduchem
Nezbytné vyrovnávat tlak!Nezbytné vyrovnávat tlak!
lebečnílebeční
potápěčská potápěčská maskamaska
plíceplíce
středoušnístředoušní
Větší okolní tlak způsobuje podtlak, který musí být vyrovnán.
Základní pravidlo:Základní pravidlo:DÝCHEJTE PRŮBĚŽNĚ A NIKDY DÝCHEJTE PRŮBĚŽNĚ A NIKDY NEZADRŽUJTE DECH!!!NEZADRŽUJTE DECH!!!
Pan BoylPan Boyl
nádechnádech
5 l 5 l ve ve 3030mm
20 l20 l
Dýchání vzduchu pod Dýchání vzduchu pod tlakemtlakemSložení vzduchu se neměníSložení vzduchu se nemění
Se vzrůstající hloubkou při Se vzrůstající hloubkou při sestupu se zvětšuje tlak i sestupu se zvětšuje tlak i hustota plynůhustota plynů
Procentní obsah plynů se při Procentní obsah plynů se při změnách tlaků neměnízměnách tlaků nemění
Celková hustota plynů Celková hustota plynů (koncentrace) vzrůstá se (koncentrace) vzrůstá se vzrůstající hloubkou a v vzrůstající hloubkou a v důsledku toho dostává důsledku toho dostává potápěč jejich větší dávkypotápěč jejich větší dávky
DusíkDusíkDusík je inertní plyn, který lidský organismus Dusík je inertní plyn, který lidský organismus
nevyužívá, ale ve tkáních se rozpouštínevyužívá, ale ve tkáních se rozpouští..Při sestupu do hloubky se vzrůstajícím tlakem Při sestupu do hloubky se vzrůstajícím tlakem
vzrůstá i množství dusíku rozpuštěného ve tkáních vzrůstá i množství dusíku rozpuštěného ve tkáních (saturace).(saturace).
Když začneme vystupovat, dusík rozpuštěný ve Když začneme vystupovat, dusík rozpuštěný ve tkáních pod tlakem se začne uvolňovat do krevního tkáních pod tlakem se začne uvolňovat do krevního oběhu a putuje zpět do plic a je oběhu a putuje zpět do plic a je vydechován (desaturace)vydechován (desaturace)..
Proto:Proto:Větší hloubky a delší časy ponoru znamenají větší Větší hloubky a delší časy ponoru znamenají větší
nasycení Nnasycení N22..Opakované ponory znamenají větší nasycení Opakované ponory znamenají větší nasycení NN22..Bezdekompresní limity jsou založeny na saturaci Bezdekompresní limity jsou založeny na saturaci
a desaturacia desaturaci..
Normální stav
Po prvním ponoru
Po povrchovém intervalu
Po druhém ponoru
Saturace dusíkemSaturace dusíkem
Nejčastější potápěčské nemoci a Nejčastější potápěčské nemoci a nehodynehodyUtonutí
Arteriální plynová embólie - AGE
Dekompresní nemoc - DCS
Dusíková narkózaPneumothorax plic
Barotrauma masky
Barotrauma zubu
Barotrauma ucha
Alternobarické vertigo
Kyslíková toxicita CNS
Alteriální plynová embólie Alteriální plynová embólie AGEAGEJedna z nejhorších nehodJedna z nejhorších nehod
Zadržení dechu (potápění s Asthma) Zadržení dechu (potápění s Asthma) Při zvýšeném tlaku v plicích se vzduch Při zvýšeném tlaku v plicích se vzduch
protlačí přes nejslabší místo v plicní tkáni protlačí přes nejslabší místo v plicní tkáni (jsou to místa přisedlá k plicním (jsou to místa přisedlá k plicním vlásečnicím)vlásečnicím)
Bubliny plynu se dostávají přímo do srdce a Bubliny plynu se dostávají přímo do srdce a odtud prochází do tepenného systémuodtud prochází do tepenného systému
Tepenným systémem putují do té doby, než Tepenným systémem putují do té doby, než narazí na místo, které je pro ně příliš úzké, narazí na místo, které je pro ně příliš úzké, uváznou a zabrání přívodu krve k buňkám uváznou a zabrání přívodu krve k buňkám
Tepenný embolismus pohybující se v těle Tepenný embolismus pohybující se v těle potápěče, se poměrně rychle dostane do potápěče, se poměrně rychle dostane do mozku. Tím vznikne zranění, které mozku. Tím vznikne zranění, které nazýváme mozková plynová embolie CAGE nazýváme mozková plynová embolie CAGE
Příčiny:Příčiny:Nasycení tkání dusíkemNasycení tkání dusíkemRychlý výstup na hladinu Rychlý výstup na hladinu
>>18 m/min(doporučeno 18 m/min(doporučeno <<10 m/min) 10 m/min)
Nedodržení případných Nedodržení případných dekompresních zastávek dekompresních zastávek
DehydrataceDehydratace
Dekompresní nemoc DCSDekompresní nemoc DCS
Následky:Následky:Tvorba mikrobublinekTvorba mikrobublinekTvorba „shluků“Tvorba „shluků“Zastavení transportu krveZastavení transportu krveFatální poškození Fatální poškození
organismu na buněčné organismu na buněčné úrovniúrovni
DCS I:DCS I:bolesti kloubů bolesti kloubů bolesti svalů bolesti svalů svědění a mramorování svědění a mramorování
pokožkypokožkybolesti v uzlinách bolesti v uzlinách nápadné zduření tkání nápadné zduření tkání velká únava velká únava
DCS II:DCS II:halucinace halucinace křeče křeče ztráta kontroly svěračůztráta kontroly svěračůzhoršená rovnováhazhoršená rovnováhaporuchy vidění a sluchuporuchy vidění a sluchuslabost až bezvědomíslabost až bezvědomí rychlé a mělké dýchánírychlé a mělké dýchánísuchý kašel suchý kašel bolesti na prsou bolesti na prsou šokšok
DCS příznakyDCS příznaky
Rekreační Rekreační potápěnípotápění
Bez dekompresní ponor:Bez dekompresní ponor:
Bez dekompresníBez dekompresníPoužívání dekompresního Používání dekompresního
počítače (tabulek)počítače (tabulek)
Dekompresní ponor:Dekompresní ponor:
DusíkováDusíková narkózanarkóza
Příčiny:Příčiny:Vysoký pPNVysoký pPN22
Nasycení dusíkemNasycení dusíkemZvýšená fyzická námahaZvýšená fyzická námahaZvýšená hladina pPCOZvýšená hladina pPCO22
Příliš rychlý sestup
Následky:Následky:Stav euforieStav euforiePocit strachuPocit strachuPocit tísněPocit tísněDezorientaceDezorientace
Je velmi individuální Je velmi individuální Není zcela objasněnoNení zcela objasněnoPopisuje se kolem hloubky 30 m – 4 barPopisuje se kolem hloubky 30 m – 4 barPři technických sestupech – pod 40 m Při technických sestupech – pod 40 m
jiné směsi (trimix, heliox, argonox)jiné směsi (trimix, heliox, argonox)Hélium má 5x nižší narkotické účinky než Hélium má 5x nižší narkotické účinky než
dusíkdusík
První pomoc při potápěčských První pomoc při potápěčských nehodáchnehodáchV naprosté většině:V naprosté většině:
Podání čistého kyslíkuPodání čistého kyslíkuDoplnění tekutinDoplnění tekutinPřípadně léčba v barokomořePřípadně léčba v barokomoře
Expozice vysokému tlakuExpozice vysokému tlaku Intervalové dýchání čistého kyslíkuIntervalové dýchání čistého kyslíku InfuzeInfuze
První pomoc při potápěčských První pomoc při potápěčských nehodáchnehodách
BarokomoraBarokomora
Kyslíková toxicita Kyslíková toxicita CNSCNS
Způsobuje poměrně Způsobuje poměrně krátkodobé dýchání krátkodobé dýchání kyslíku pod vysokým kyslíku pod vysokým parciálním tlakem.parciálním tlakem.
Nejčastěji k ní dochází Nejčastěji k ní dochází v podmínkách, kdy v podmínkách, kdy parciální tlak kyslíku parciální tlak kyslíku převyšuje 1,6 bar. převyšuje 1,6 bar.
Pan DaltonPan Dalton
Na hladině pP0Na hladině pP02 2 – 0,21 bar– 0,21 barpP0pP022 1,6 bar – hloubka? 1,6 bar – hloubka?1,6/0,21= 7,6 bar1,6/0,21= 7,6 bar
66 m – limit pro vzduch!!!66 m – limit pro vzduch!!!
Kyslíková toxicita Kyslíková toxicita CNSCNSRekreační potápění 40 – mRekreační potápění 40 – m
Potápění s Nitroxem (EAN)Potápění s Nitroxem (EAN)EAN 40 – 40% 0EAN 40 – 40% 022Rekreační pP0Rekreační pP02 2 – 1,4 bar– 1,4 barPřichází nečekaně „bez varování“ – křečePřichází nečekaně „bez varování“ – křeče
Při zvýšení pP0Při zvýšení pP02 2 – nad 1,6 bar– nad 1,6 barPříznaky signalizující nastupující křeče: Příznaky signalizující nastupující křeče:
nevolnost, rozšíření zornic, závratě, nevolnost, rozšíření zornic, závratě, zmatenost, zvonění v uších a škubání zmatenost, zvonění v uších a škubání rtů a obličejového svalstva rtů a obličejového svalstva
Nepotápěj se bez rozmyslu a bez Nepotápěj se bez rozmyslu a bez výcviku!!!výcviku!!!
Potápěj se s rozvahou a bezpečně!!!Potápěj se s rozvahou a bezpečně!!!
Potápění s ABC
Dýchací trubice – „šnorchl“Čím delší tím hlouběji se můžu ponořit?
Ne!!!!
1m
Většina lidí nepřekoná rozdíly tlaků
okolo 150 ml
Další problém je mrtvý dýchací
prostor
+„mrtvý prostor“ trubice
Praxe ukázala, že kritické úrovně mrtvého dýchacího prostoru pod kterou dochází k
výraznému omezení výměny plynů, se dosahuje při průměru trubice kolem 1,5 cm a délce 38 cm
38 c
m
Hyperventilace
Snížení pPCO2
V alveolách a krvi
Nepatrné zvýšení pPO2
Potopení do hloubky – zvýšení parciálních tlaků plynů
Po uplynutí doby t – zvýšení pPCO2 – nutnost nádechu
Zahájení výstupuSnížení parciálních tlaků plynů
Snížení pPO2 – snížením tlaku a spotřebou O2
Pokles pPO2 na nulu – „black out“
Potápění „na nádech“ free diving
nádech
Parciální tlak CO2
(Podráždění dýchacího centra)nádech hyperventilace
K podráždění dýchacího centra dochází později!tlak
Parciální tlak O2
Kritická hranice hypoxie
Spotřeba O2
Řízení dýchání
Dýchání řízeno CNSAutomatika dýchání – strukturami v oblasti míchy a mostu
Volní změny dýchání – regulace mozkovou kůrou
Eferentní dráhy zprostředkovány páteřní míchou
Periferní chemoreceptory (karotické a aortální tělíska)
Baroreceptory (plíce)
Zvýší ventilaci při vzestupu pPCO2 a snížení pH krve a snižení pPO2
Jsou citlivé na vzestup pPCO2 a reagují na pokles pH ECT
Centrální chemoreceptory (prodloužená mícha)
Heringo-Bauerovy reflexy, prodloužení dechu a klesající frekvence
Proprioreceptory(svaly, kl. pouzdra)
Zrychlení dýchání při horečce
Hypotalamus, kůra, limbický systém
Při emocích, bolesti, kýchání, zívání atd.
Děkuji za pozornost
Seznam literatury:GANONG, W. F. (2005). Přehled lékařské fyziologie. Praha:
Galén.KLUGAR, M. (2006). Výuka přístrojového potápění na českých univerzitách. Rigorózní práce, Univerzita Palackého, Fakulta tělesné kultury, Olomouc. PIŠKULA, F., PIŠKULA, M., ŠTĚTINA, J. (1985). Sportovní potápění. Praha: Naše vojsko. SILBERNAGL, S. - DESPOPOULOS, A. (2004). Atlas fyziologie člověka. Praha: Grada.TROJAN, S. (2003). Lékařská fyziologie. Praha: Grada.
Recommended