Tlak zraka, ili atmosferski tlak, odnosi se na silu koju težina molekula zraka vrši pritiskom na Zemljinu površinu, a kako visoki tlak zraka utječe na ljude ovisi o trajanju izloženosti i specifičnim fiziološkim uvjetima.

Dok su ljudi prilagođeni standardnom atmosferskom tlaku na razini mora (približno 101,3 kPa ili jedna atmosfera), izloženost neuobičajeno visokom tlaku zraka – bilo u dubokomorskom ronjenju, hiperbaričnim komorama ili određenim industrijskim okruženjima – može imati značajne fiziološke učinke na ljudsko tijelo.

Razumijevanje tih učinaka bitno je ne samo za znanstvene svrhe, već i za sigurnost u zanimanjima i aktivnostima koje uključuju okruženja s promijenjenim tlakom. I visoki i niski tlak zraka mogu izazvati specifične fiziološke reakcije, ovisno o brzini i trajanju izloženosti.

Uvjeti visokog tlaka zraka nastaju kada su pojedinci izloženi okruženjima u kojima tlak premašuje onaj na razini mora. To se obično događa pod vodom, gdje se tlak povećava za otprilike jednu atmosferu na svakih 10 metara dubine zbog težine vode iznad.

Drugo uobičajeno okruženje s visokim tlakom je komora za hiperbaričnu terapiju kisikom (HBOT), koja se koristi u medicinskim ustanovama za liječenje raznih stanja poput dekompresijske bolesti, trovanja ugljičnim monoksidom i kroničnih rana.

Iako su ova okruženja korisna u određenim terapijama, potrebno je dobro razumjeti kako su povezani visoki tlak zraka i zdravlje kako bi se spriječile neželjene posljedice.

U nastavku otkrijte kako visoki tlak zraka utječe na ljude.

Kako visoki tlak zraka utječe na ljude?

Povećani atmosferski tlak dovodi do povećanja parcijalnih tlakova plinova koje udišemo – prvenstveno dušika i kisika.

Učinci na dišni sustav

Jedan od direktnijih učinaka visokog tlaka zraka je na dišni sustav. Kako se tlak povećava, povećava se i gustoća zraka, što otežava disanje. Pluća moraju jače raditi kako bi udisala i izdisala gušći zrak, što s vremenom može dovesti do umora. Udisanje smjesa plinova pod visokim tlakom također povećava rizik od toksičnosti kisikom i dušične narkoze.

Trovanje kisikom nastaje kada parcijalni tlak kisika postane pretjerano visok, obično iznad 1,6 atmosfera. Ovo stanje može uzrokovati simptome poput poremećaja vida, mučnine, trzanja, razdražljivosti i napadaja. Središnji živčani sustav posebno je osjetljiv na visoke razine kisika. U teškim slučajevima, toksičnost kisikom može biti fatalna ako se odmah ne riješi.

Dušična narkoza, ponekad nazvana “ushićenje dubine”, nastaje kada se dušik, pod visokim tlakom, otapa u većim količinama u krvotoku i utječe na središnji živčani sustav. Ovo stanje može oslabiti prosudbu, izazvati euforiju i uzrokovati osjećaj zbunjenosti sličan alkoholnoj opijenosti. Iako je reverzibilna pri izronu na niže tlakove, dušična narkoza može biti opasna za ronioce, jer utječe na donošenje odluka i motoričku kontrolu.

Učinci na krvožilni i mišićno-koštani sustav

Na krvožilni sustav utječe visoki tlak zraka, prvenstveno zbog promjena u načinu otapanja plinova u krvi. Tlak zraka i krvni tlak također su povezani jer promjene u atmosferskom tlaku mogu utjecati na regulaciju krvnoga tlaka kod osjetljivih osoba.

Količina plina koja se otapa u tekućini proporcionalna je njezinom parcijalnom tlaku, stoga se pri višim tlakovima, više dušika i kisika otapa u krvi i tkivima.

Tijekom dekompresije, ako se tlak prebrzo smanji, ovi otopljeni plinovi mogu izaći iz otopine i formirati mjehuriće u krvi i tkivima – stanje poznato kao dekompresijska bolest. Ovi mjehurići mogu uzrokovati bolove u zglobovima, vrtoglavicu, paralizu ili čak smrt ako blokiraju protok krvi u kritične organe.

Ovaj fenomen indirektno pokazuje i utjecaj atmosferskog tlaka na krvni tlak, posebno kod osoba s postojećim kardiovaskularnim bolestima.

Kako bi spriječili dekompresijsku bolest, ronioci moraju polako izranjati i ponekad koristiti dekompresijska zaustavljanja. Mješavine plinova za disanje sa smanjenim udjelom dušika mogu pomoći u smanjenju rizika smanjenjem unosa dušika tijekom ronjenja.

Što se tiče mišićno-koštanog sustava, mjehurići plina koji se stvaraju tijekom brze dekompresije mogu se zaglaviti u zglobovima, što dovodi do intenzivne boli, oticanja i smanjene pokretljivosti. U nekim slučajevima, učinci mogu biti dugoročni, posebno ako postoji značajno oštećenje tkiva ili zahvaćenost živaca.

Neurološki učinci visokog tlaka zraka

Visok tlak zraka može imati niz neuroloških učinaka, uglavnom posredovanih povećanom topljivošću i naknadnim djelovanjem plinova na mozak i živčani sustav. Dušikova narkoza i toksičnost kisika uključuju neurološke simptome, poput glavobolje, vrtoglavice i kognitivnog oštećenja zbog promjena intrakranijalnog tlaka i sastava plina.

Dugotrajna izloženost visokim tlakovima može utjecati i na vestibularni sustav – senzorni sustav koji doprinosi ravnoteži i prostornoj orijentaciji. To može rezultirati vrtoglavicom ili dezorijentacijom, što je posebno opasno za ronioce ili radnike koji rukuju strojevima u okruženjima pod tlakom.

Komplikacije uha i sinusa

Jedan od češćih i neposrednih učinaka visokog tlaka zraka je barotrauma, koja nastaje kada se tlak unutar tjelesnih šupljina ispunjenih zrakom (poput ušiju i sinusa) ne izjednači s okolnim okruženjem. Ova neravnoteža tlaka može uzrokovati jaku bol, krvarenje ili čak puknuće bubnjića.

Izjednačavanje tlaka obično uključuje gutanje, zijevanje ili izvođenje Valsalvinog manevra (snažno izdisanje uz zatvoreni dišni put), što pomaže u otvaranju Eustahijeve cijevi i omogućuje uravnoteženje tlaka preko bubnjića. Ako se izjednačavanje ne postigne tijekom spuštanja ili izrona, može doći do barotraume, sa simptomima koji se kreću od nelagode do trajnog oštećenja sluha.

Dok visoki tlak zraka može izazvati barotraumu, niži tlakovi – kao na velikim nadmorskim visinama – mogu uzrokovati slične probleme kod osoba s osjetljivim sinusima ili plućima, što također pokazuje kako su povezani niski tlak zraka i zdravlje.

Psihološki i bihevioralni učinci

Boravak u okruženju visokog tlaka može dovesti do psihološkog stresa, posebno u zatvorenim ili dubokim podvodnim prostorima. Klaustrofobija, anksioznost i napadi panike nisu neuobičajeni, posebno među neiskusnim osobama. Učinci dušične narkoze mogu pogoršati ove osjećaje, dodatno oštećujući prosudbu i povećavajući rizik od nesreća.

Kognitivni učinci visokog tlaka zraka – uključujući usporeno vrijeme reakcije i otežano donošenje odluka – mogu ugroziti sigurnost u tehničkom ronjenju ili hiperbaričnim operacijama. Iz tih razloga, obuka, mentalna priprema i pomno praćenje ključni su u okruženjima visokog tlaka.

Prednosti kontroliranih okruženja visokog tlaka

Unatoč rizicima, okruženja visokog tlaka nisu uvijek štetna. Hiperbarična oksigenoterapija (HBOT) koristi kontrolirana okruženja visokog tlaka za povećanje dostave kisika u tkiva, potičući zacjeljivanje u slučajevima kao što su dijabetički ulkusi, ozljede od zračenja i određene infekcije.

Povišeni tlak omogućuje kisiku da se lakše otopi u plazmi, poboljšavajući dostavu kisika čak i u područjima sa slabim protokom krvi.

Hiperbarične oksigenoterapije se pažljivo prate kako bi se spriječila toksičnost kisika i drugi štetni učinci. Ova medicinska primjena visokog tlaka zraka ilustrira kako, kada se pravilno upravlja, povišeni tlak može biti koristan, a ne štetan.

Pročitajte i ove članke:

• Visinska bolest: Najčešće se javlja tijekom planinarenja ili putovanja zrakoplovom! Evo do kojih komplikacija može dovesti i kako se liječi
• Svakodnevno smo im izloženi, a mogu povećati rizik od visokog krvnog tlaka! Akademik otkriva zašto se to događa i što možemo učiniti
• Zašto avionski prozori imaju rupe?

• kako visoki tlak zraka utječe na ljude
• niski tlak zraka i zdravlje
• tlak zraka i krvni tlak
• utjecaj atmosferskog tlaka na krvni tlak
• visoki i niski tlak zraka
• visoki tlak zraka i zdravlje

Učitaj više izvora