Среднесуточное ад. Что такое среднее артериальное давление и как его рассчитать? Избыточное и вакуумметрическое
>>Давление и сила давления
Отослано читателями из интернет-сайтов
Сборник конспектов уроков по физике, рефераты на тему из школьной программы. Календарно тематическое планирование, физика 7 класс онлайн , книги и учебники по физике. Школьнику подготовиться к уроку.
Давление - это физическая величина, которая играет особую роль в природе и жизни человека. Это незаметное глазу явление не только влияет на состояние окружающей среды, но и очень хорошо ощущается всеми. Давайте разберемся, что это такое, какие виды его существуют и как находить давление (формула) в разных средах.
Что называется давлением в физике и химии
Данным термином именуется важная термодинамическая величина, которая выражается в соотношении перпендикулярно оказываемой силы давления на площадь поверхности, на которую она воздействует. Это явление не зависит от размера системы, в которой действует, поэтому относится к интенсивным величинам.
В состоянии равновесия, по давление одинаково для всех точек системы.
В физике и химии оное обозначается с помощью буквы «Р», что является сокращением от латинского названия термина - pressūra.
Если речь идет об осмотическом давлении жидкости (равновесие между давлением внутри и снаружи клетки), используется буква «П».
Единицы давления
Согласно стандартам Международной системы СИ, рассматриваемое физическое явление измеряется в паскалях (кириллицей - Па, латиницей - Ра).
Исходя из формулы давления получается, что один Па равен одному Н (ньютон - разделенному на один квадратный метр (единица измерения площади).
Однако на практике применять паскали довольно сложно, поскольку эта единица очень мала. В связи с этим, помимо стандартов системы СИ, данная величина может измеряться по-другому.
Ниже приведены наиболее известные ее аналоги. Большинство из них широко используется на просторах бывшего СССР.
- Бары . Один бар равен 105 Па.
- Торры, или миллиметры ртутного столба. Приблизительно один торр соответствует 133, 3223684 Па.
- Миллиметры водяного столба.
- Метры водяного столба.
- Технические атмосферы.
- Физические атмосферы. Одна атм равна 101 325 Па и 1,033233 ат.
- Килограмм-силы на квадратный сантиметр. Также выделяются тонна-сила и грамм-сила. Помимо этого, есть аналог фунт-сила на квадратный дюйм.
Общая формула давления (физика 7-го класса)
Из определения данной физической величины можно определить способ ее нахождения. Выглядит он таким образом, как на фото ниже.
В нем F - это сила, а S - площадь. Иными словами, формула нахождения давления - это его сила, разделенная на площадь поверхности, на которую оно воздействует.
Также она может быть записана так: Р = mg / S или Р = pVg / S. Таким образом, эта физическая величина оказывается связанной с другими термодинамическими переменными: объемом и массой.
Для давления действует следующий принцип: чем меньше пространство, на которое влияет сила - тем большее количество давящей силы на него приходится. Если, же площадь увеличивается (при той же силе) - искомая величина уменьшается.
Формула гидростатического давления
Разные агрегатные состояния веществ, предусматривают наличие у них отличных друг от друга свойств. Исходя из этого, способы определения Р в них тоже будут другими.
К примеру, формула давления воды (гидростатического) выглядит вот так: Р = pgh. Также она применима и к газам. При этом ее нельзя использовать для вычисления атмосферного давления, из-за разности высот и плотностей воздуха.
В данной формуле р - плотность, g - ускорение свободного падения, а h - высота. Исходя из этого, чем глубже погружается предмет или объект, тем выше оказываемое на него давление внутри жидкости (газа).
Рассматриваемый вариант является адаптацией классической примера Р = F / S.
Если вспомнить, что сила равна производной массы на скорость свободного падения (F= mg), а масса жидкости - это производная объема на плотность (m = pV), то формулу давление можно записать как P = pVg / S. При этом объем - это площад, умноженная на высоту (V = Sh).
Если вставить эти данные, получится, что площадь в числителе и знаменателе можно сократить и на выходе - вышеупомянутая формула: Р = pgh.
Рассматривая давление в жидкостях, стоит помнить, что, в отличие от твердых тел, в них часто возможно искривление поверхностного слоя. А это, в свою очередь, способствует образованию дополнительного давления.
Для подобных ситуаций применяется несколько другая формула давления: Р = Р 0 + 2QH. В данном случае Р 0 - давление не искривленного слоя, а Q - поверхность натяжения жидкости. Н - это средняя кривизна поверхности, которую определяют по Закону Лапласа: Н = ½ (1/R 1 + 1/R 2). Составляющие R 1 и R 2 - это радиусы главной кривизны.
Парциальное давление и его формула
Хотя способ Р = pgh применим как для жидкостей, так и для газов, давление в последних лучше вычислять несколько другим путем.
Дело в том, что в природе, как правило, не очень часто встречаются абсолютно чистые вещества, ведь в ней преобладают смеси. И это касается не только жидкостей, но и газов. А как известно, каждый из таких компонентов осуществляет разное давление, называемое парциальным.
Определить его довольно просто. Оно равно сумме давления каждого компонента рассматриваемой смеси (идеальный газ).
Из этого следует, что формула парциального давления выглядит таким образом: Р = Р 1 + Р 2 + Р 3 … и так далее, согласно количеству составляющих компонентов.
Нередки случаи, когда необходимо определить давление воздуха. Однако некоторые по ошибке проводят вычисления только с кислородом по схеме Р = pgh. Вот только воздух - это смесь из разных газов. В нем встречаются азот, аргон, кислород и другие вещества. Исходя из сложившейся ситуации, формула давления воздуха - это сумма давлений всех его составляющих. А значит, следует приметь вышеупомянутую Р = Р 1 + Р 2 + Р 3 …
Наиболее распространенные приборы для измерения давления
Несмотря на то что высчитать рассматриваемую термодинамическую величину по вышеупомянутым формулам не сложно, проводить вычисление иногда попросту нет времени. Ведь нужно всегда учитывать многочисленные нюансы. Поэтому для удобства за несколько столетий был разработан ряд приборов, делающих это вместо людей.
Фактически почти все аппараты такого рода являются разновидностями манометра (помогает определять давление в газах и жидкостях). При этом они отличаются по конструкции, точности и сфере применения.
- Атмосферное давление измеряется с помощью манометра, именуемого барометром. Если необходимо определить разряжение (то есть давление ниже атмосферного) - применяются другая его разновидность, вакуумметр.
- Для того чтобы узнать артериальное давление у человека, в ход идет сфигмоманометр. Большинству он более известен под именем неинвазивного тонометра. Таких аппаратов существуют немало разновидностей: от ртутных механических до полностью автоматических цифровых. Их точность зависит от материалов, из которых они изготавливаются и места измерения.
- Перепады давления в окружающей среде (по-английски - pressure drop) определяются с помощью или дифнамометров (не путать с динамометрами).
Виды давления
Рассматривая давление, формулу его нахождения и ее вариации для разных веществ, стоит узнать о разновидностях этой величины. Их пять.
- Абсолютное.
- Барометрическое
- Избыточное.
- Вакуумметрическое.
- Дифференциальное.
Абсолютное
Так называется полное давление, под которым находится вещество или объект, без учета влияния других газообразных составляющих атмосферы.
Измеряется оно в паскалях и являет собою сумму избыточного и атмосферного давлений. Также он является разностью барометрического и вакуумметрического видов.
Вычисляется оно по формуле Р = Р 2 + Р 3 или Р = Р 2 - Р 4 .
За начало отсчета для абсолютного давления в условиях планеты Земля, берется давление внутри емкости, из которой удален воздух (то есть классический вакуум).
Только такой вид давления используется в большинстве термодинамических формул.
Барометрическое
Этим термином именуется давление атмосферы (гравитации) на все предметы и объекты, находящие в ней, включая непосредственно поверхность Земли. Большинству оно также известно под именем атмосферного.
Его причисляют к а его величина меняется относительно места и времени измерения, а также погодных условий и нахождения над/ниже уровня моря.
Величина барометрического давления равна модулю силы атмосферы на площади единицу по нормали к ней.
В стабильной атмосфере величина данного физического явления равна весу столпа воздуха на основание с площадью, равной единице.
Норма барометрического давления - 101 325 Па (760 мм рт. ст. при 0 градусов Цельсия). При этом чем выше объект оказывается от поверхности Земли, тем более низким становится давление на него воздуха. Через каждый 8 км оно снижается на 100 Па.
Благодаря этому свойству в горах вода в чайниках закивает намного быстрее, чем дома на плите. Дело в том, что давление влияет на температуру кипения: с его снижением последняя уменьшается. И наоборот. На этом свойстве построена работа таких кухонных приборов, как скороварка и автоклав. Повышение давления внутри их способствуют формированию в посудинах более высоких температур, нежели в обычных кастрюлях на плите.
Используется для вычисления атмосферного давления формула барометрической высоты. Выглядит она таким образом, как на фото ниже.
Р - это искомая величина на высоте, Р 0 - плотность воздуха возле поверхности, g - свободного падения ускорение, h - высота над Землей, м - молярная масса газа, т - температура системы, r - универсальная газовая постоянная 8,3144598 Дж⁄(моль х К), а е - это число Эйклера, равное 2.71828.
Часто в представленной выше формуле давления атмосферного вместо R используется К - постоянная Больцмана. Через ее произведение на число Авогадро нередко выражается универсальная газовая постоянная. Она более удобна для расчетов, когда число частиц задано в молях.
При проведении вычислений всегда стоит брать во внимание возможность изменения температуры воздуха из-за смены метеорологической ситуации или при наборе высоты над уровнем моря, а также географическую широту.
Избыточное и вакуумметрическое
Разницу между атмосферным и измеренным давлением окружающей среды называют избыточным давлением. В зависимости от результата, меняется название величины.
Если она положительная, ее называют манометрическим давлением.
Если же полученный результат со знаком минус - его именуют вакуумметрическим. Стоит помнить, что он не может быть больше барометрического.
Дифференциальное
Данная величина является разницей давлений в различных точках измерения. Как правило, ее используют для определения падения давления на каком-либо оборудовании. Особенно это актуально в нефтедобывающей промышленности.
Разобравшись с тем, что за термодинамическая величина называется давлением и с помощью каких формул ее находят, можно сделать вывод, что это явление весьма важно, а потому знания о нем никогда не будут лишними.
Работу сердечной и сосудистой систем оценивают по многим критериям. Людям с проблемами в этой сфере необходимо особенно четко контролировать артериальное давление, принимать назначенные лекарства. Общепринятые границы нормальных значений находятся в пределах от 110/65 до 130/85 мм ртутного столба. Отклонения в ту или иную сторону служат поводом для обращения к врачу. Однако в медицине определено несколько формул, которые более информативны, чем цифры на тонометре. Овладев ими, можно с легкостью посчитать среднее артериальное давление и предпринимать нужные меры профилактики осложнений.
Сосуды и движение крови
Термин артериального давления подразумевает ударную силу, которую кровь оказывает на сосудистые стенки. Постепенно, под воздействием времени и негативных факторов, они теряют свою упругость и эластичность, становятся все более восприимчивыми к всевозможным повреждениям.
Индивидуальные показатели артериального давления человека состоят из верхнего (систолического или САД) и нижнего (диастолического или ДАД) значений. Цифра до дробного разделителя отражает давящую силу, которую кровь оказывает на стенки артерии непосредственно во время сердечного выброса. Это систолическое давление. Цифра после дроби показывает нагрузку на кровеносные русла во время паузы или отдыха мышц сердца. Это диастолическое. Для расчета всех последующих математических выражений основными будут служить именно эти итоговые факторы.
Определение важных значений
Врачи редко предупреждают людей о важности такого понятия, как пульсовое давление (АДп). Однако с его помощью можно определить проходимость сосудов, жесткость стенок, наличие спазмов и воспалений в их тканях. Учитывая то, как легко рассчитать пульсовое артериальное давление, знать формулу стоит всем. От САД нужно отнять ДАД, в результате получаем искомое.
Нормальным считается показатель 45 мм ртутного столба. Цифра ниже 30 всегда говорит об имеющейся проблеме.
Это могут быть:
- Инсульт левого желудочка.
- Сердечная недостаточность.
- Большая потеря крови от травмы и другое.
Если АДп повышенное, зашкаливает за 50, не исключены такие причины: атеросклероз, тяжелая гипертония, блокада сердца, эндокардит, анемия и прочие болезни.
Нормы артериального давления по данным ВОЗ
Расчет среднего артериального давления (СрАД) помогает врачу и пациенту контролировать процесс полного цикла сердечной деятельности. Данный показатель не дает возможности окончательно описать функции сердца, но является базовым в такой оценке. Вычислить среднее АД можно несколькими способами.
- Общепринятый и самый распространенный способ заключается в следующем: от верхней цифры тонометра отнимают нижнюю, разницу делят на 3, затем прибавляют нижнюю «СрАД = (САД – ДАД) / 3 + ДАД». Например, итог измерения 135/75, следовательно, расчет происходит так: 135 – 75 = 60; 60 / 3 = 20; 20 + 80 = 100. Получается, что СрАД человека 100.
- Согласно формулировке Хикема, чтобы рассчитать СрАД, пульсовую величину нужно разделить на 3 и прибавить минимальное либо нижнее значение тонометра. Но сам подсчет в принципе происходит идентично первому способу «СрАД = АДп / 3 + ДАД».
- Часто используют и такой метод, чтобы высчитывать среднее АД: пульсовый показатель умножить на постоянную величину 0,42, после чего прибавить показатель ДАД «СрАД = (АДп Х 0,42) + ДАД». Как пример, возьмем те же цифры 135/75. Во-первых, следует узнать пульсовую величину: 135 – 75 = 60. Далее 60 Х 0,42 = 25. Наконец, 25 + 75 = 100. Как видно из примера, ответ идентичный.
- Можно прибегнуть к формуле Богера и Вецлера. Для этого систолическое давление необходимо умножить на 0,42. Диастолическое умножить на другую постоянную величину – 0,58. Оба результата сложить «СрАД = САД Х 0,42 + ДАД Х 0,58». Если тонометр показывает 135/75, значит математическое выражение следующее: 135 Х 0,42 = 57; 75 Х 0,58 = 43; 57 + 43 = 100.
- Несложно рассчитать среднее значение артериального давления, применив такую формулу: к диастолическому показателю, умноженному на 2, приплюсовать систолический, поделить результат на три. Получается «СрАД = (ДАД Х 2 + САД) / 3». Производя подсчет на примере цифры 135/75, итог получим такой: (75 Х 2 + 135) / 3 = 95. Ответ незначительно отличается от других формул, однако ее используют так же часто.
- При использовании тахоосциллографического устройства врачи могут фиксировать минимальное, среднее, максимальное, ударное, а также боковое давление крови на сосуды. Ставицкий разработал свой способ расшифровки таких исследований и принцип расчета СрАД. Происходит это следующим образом: боковое АД умножить на время САД в секундах, прибавить минимальное ДАД также в секундах, полученный результат разделить на общее время цикла работы сердца.
- Так же, как и предыдущий, этот способ используют медработники в условиях стационара, но с одним существенным отличием. Итоги его довольно приблизительны и используются для предварительной оценки состояния пациента. Повысить точность расчета позволяет специальное оборудование. Итак, сердечный выброс (СВ) пациента умножают на его общее периферическое сопротивление сосудов (ОПСС).
Среднее значение давления на протяжении жизни сохраняется примерно на одном уровне независимо от изменений систолического или диастолического. Даже с течением времени, когда гипертония или гипотония становятся спутниками человека, показатель СрАД должен быть постоянным и устойчивым.
Нормальные показатели
Исходя из любой формулы расчета среднего артериального давления, у каждого человека цифра будет получаться идентичной. Диапазоном нормальных показателей СрАД обычно считают 70–100 мм ртутного столба.
Оценивать свое состояние человек может многими способами, расчет СрАД – один из таковых. Пользоваться формулами следует как пациентам с отклонениями в работе сосудов, так и тем, кто на данный момент времени здоров. Это поможет в своевременном реагировании и предотвращении нежелательных заболеваний.
Удобная навигация по статье:
Калькулятор артериального давления
Что принято понимать в медицине под понятием “артериальное давление”? Если говорить простым языком, то под артериальным давлением принято понимать то с какой силой кровь действует на сосудистую стенку при сокращениях сердечной мышцы. В медицинской практике сложились определенные рамки, представляющие собой границы нормы артериального давления, все что выше – гипертония, все что ниже – гипотонии. И то, и другое состояние несет в себе очень серьезные риски для здоровья человека – вплоть до инсультов и инфарктов (сердечно-сосудистые заболевания занимают первые строчки рейтингов причин смерти населения РФ). Проект FOX-calculator разработал для вас онлайн-расчет, с помощью которого вы без труда определите соответствует ли ваше артериальное давление норме.
Каждый человек рано или поздно сталкивается с необходимостью знать свое давление. Это нужно для выявления отклонений в работе сердца и сосудов.
Первым делом терапевт при жалобах измеряет давление пациента, поскольку его показатели многое могут сказать о наличии серьезных патологий.
Основными показателями на тонометре будут диастолическое и систолическое давление, которое в народе привыкли называть верхним и нижним соответственно. Первое указывает на давление крови в артерии в момент сокращения сердца, второе – в момент расслабления. Помимо этих показателей, врачи для оценки состояния здоровья разных органов могут высчитывать пульсовое и .
Факторы, которые влияют на показатели АД
Нормальное давление у взрослых людей держится примерно на отметке 120/80 мм. Незначительное повышение этого норматива не считается поводом для беспокойства. На показатели артериального давления влияет много внешних и внутренних факторов, среди которых:
- прием пищи, в составе которой много соли, возбуждающих нервную систему пряностей, на фоне выпитого кофе или энергетика. Не зря гипертоникам запрещают есть определенные продукты и пить напитки, поскольку они сильно влияют на давление;
- стресс, нервное перевозбуждение повышают АД, особенно, если они длительное время воздействуют на человека – это могут быть проблемы в семье, рабочем коллективе или сложная интеллектуальная деятельность на фоне малого количества отдыха;
- физические упражнения – после зарядки, пробежки или занятий на тренажерах пульс и давления кратковременно повышаются, но со временем возвращаются к норме, поэтому замеры давления сразу после тренировки не считаются верными;
- курение, употребление спиртных напитков и наркотических средств также меняют показатели артериального давления не в лучшую сторону. В частности, алкоголизм всегда приводит к гипертонии, курение портит сосуды, вызывая их заболевание.
Если какой-либо из перечисленных факторов мог повлиять на результаты замера давления, стоит подождать немного и повторить процедуру измерения. Хуже, если постоянно повышается давление человека, давления человека скачки говорят о развитии патологии, в том числе о гипертонии.
Как вычислить среднее давление
Перед тем, как начать
вычисления
и узнать
свое
давление среднее
(срад
), нужно измерить тонометром систолическое и диастолическое давление. Обычный манометр с манжетой и фонендоскоп – всё, что нужно.
Как измерить давление, можно увидеть на видео, сложного в этом ничего нет. Манжета надевается на руку, нужно ровно сесть и согнутую руку положить наравне с сердцем, не напрягаясь. Во время измерения АД не нужно разговаривать и двигаться, это мешает получить точные результаты.
Подготовившись, нужно найти фонендоскопом место, где прослушивается пульс на руке, и начать накачивать воздух в манжету так, чтобы на манометре отразились показатели выше предполагаемого давления.
После этого нужно позволить воздуху выходить из манжеты, внимательно слушая сердцебиение. Главное – запомнить, что систолическому давлению будет соответствовать показатель при первом услышанном ударе сердца через фонендоскоп, а диастолическому – показатель манометра, при котором сердцебиение уже не улавливается. Несколько раз достаточно самостоятельно замерить давление, чтобы научиться быстро определять его без промахов.
Если нет возможности померить давление или нет прибора, можно обратиться в поликлинику или аптеку. Каждому возрасту соответствует норма АД, сильные отклонения от которой говорят о проблемах. Чтобы узнать среднее артериальное давление , нужно воспользоваться одним из способов ниже:
- тем, кто знает показатели своего диастолического (ДАД) и систолического (САД ) давления, поможет формула расчета (2(ДАД)+САД)/3. Нужно умножить на 2 показатель диастолы и прибавить к нему показатель систолы, после чего сумму разделить на три. Полученное среднее давление исчисляется в мм.рт.ст., как и артериальное давление. Показатели диастолического давления умножают на 2, сердечная мышца проводит 2/3 времени в состоянии расслабления (диастолы). К примеру, если у человека давление 120/88, то показатели в формуле будут выглядеть, как (2(88) + 120)/3 = (294)/3 = 98 мм рт. ст.;
- другая формула, помогающая рассчитать адср , представляет собой такую операцию — 1/3(САД – ДАД) + ДАД. Нужно сначала от показателя верхнего давления отнять нижнее, полученную разность разделить на три и прибавить к ней показатель диастолы. Если проверить формулу на вышеуказанном примере, получится 1/3(120 – 88) + 88 = 1/3(32) + 88 = 10 + 88 = 98 мм рт. ст.;
- приблизительно рассчитать среднее артериальное давление можно по формуле СВ × ОПСС, где первый показатель означает сердечный выброс, а второй общее периферическое сопротивление в сосудах. Формула помогает, когда нужно быстро вычислить примерное среднее давление . Самостоятельные расчеты недоступны, поскольку СВ и ОПСС измеряются только в стационаре с помощью специального оборудования;
- как вариант, имея под рукой доступ к интернету, вообще нет необходимости использовать формулы, поскольку есть онлайн сервисы, где это делается автоматически. Перед тем, как рассчитать среднее давление на онлайн калькуляторе, нужно выяснить свои показатели АД с помощью тонометра.
Как расшифровать показатели среднего давления
Аналогично, как существует норма показателей АД, есть и определенные границы, за которые не должно переходить среднее давление. Медикам известны значения, которые считаются нормой для взрослого здорового человека. Незначительные отклонения не принимаются в расчет, особенно, если им предшествовали факторы, влияющие на давление. В целом, после того, как удалось рассчитать давление по формуле , нормальным считается, если оно находится в пределах 70-110 мм рт. ст.
Если среднее, пульсовое, систолическое или диастолическое давление не соответствует определенной норме согласно возрасту, то необходимо обратиться к специалисту. Врач внимательно выслушает, оценит вероятность влияния внешних факторов, затем может отправить на диагностику, чтобы выявить внутренние факторы, из-за которых давление не соответствует норме.
Вывод
Важно учесть, что у некоторых людей бывает повышенное или чуть пониженное давление на протяжении всей жизни, это их «рабочее» давление, при котором они чувствуют себя нормально. Другое дело, если показатели изменились в любую сторону, что говорит о наличии сердечно-сосудистых и других патологий.
Что касается среднего АД, если его показатель ниже 60, это опасно для здоровья. Дело в том, что этот показатель говорит об обеспечении жизненно важных органов кровью, и для их нормальной работоспособности показатель ср. АД должен быть выше 60.
Среди факторов, из-за которых данные среднего АД могут отличаться от нормы, нужно отметить не только заболевания внутренних органов, но и прием медикаментов. Поэтому, назначая те или иные лекарства, врач узнает у пациента, не принимает ли он какие-либо препараты, чтобы не вызвать кумулятивный эффект.
