第三章空气、氧气在体内的过程

空气与大气压力

  空气是由氮(N2)、氧(O2)、二氧化碳(CO2)、氢(H2)以及氩(A2)、氦(He)等惰性气体组成的混合气体,被地心吸引力牢牢地吸附在地球周围。地球周围的空气约2000km厚,称大气层。空气虽轻,但2000km厚的空气对地球表面及地表面上的人和物多少也应有一些压力。

一、大气压力和压力单位

  从物理学角度讲,空气分子对地球表面的撞击 力,称为大气压力,而把单位面积所受到的撞击力叫做压强。标准大气压力,是指摄氏零度(0℃)条件下,在纬度45度的海平面上,所受到的大气压力(干燥空气)称标准大气压力。经测量,标准大气压力等于760mmHgcm2,即每平方厘米承受760mmHg的压力。

760mmHgcm2=76cmHgcm276×13.6gcm21033.6gcm21.0336kgcm2

  一个标准大气压力相当于每平方厘米承受1.0336kg,约1公斤压力。

  衡量压力的单位,习惯使用毫米汞柱(mmHg)也称托(Torr),国际通用帕(Pa)、千帕(kPa)、兆帕(MPa),参考表31

1MPa1000kPa1000000Pa

1mmHg133.3Pa=0.133kPa

个大气压力(1ATA=760mmHg=760 ×0.133kPa=101.08kPa=100kPa=0.1MPa

二、空气对人体的压力

  成人的体表面积1.215m2。以1.2m2计算:  l.2m2=l.2m×1.2m=120cm×120cm=14400cm2

  人的体表面积为14400cm2,标准大气压力为1.0336kgcm2,整个人体要承受压力为1.0333kgcm2 × 14400cm2=14883.84kg=14.88t,约15t。这个重量足以使人们目瞪口呆。为什么人能承受15t的大气压力,不但没被压坏,而且没有任何感觉?原因是:

l.人体表面受压均匀,而非局部受压。

2.水的不可压缩性。虽然从物理学角度说任何物质(包括固体和液体)都可以被压缩,但固体和液体受压时体积改变微乎其微,例如水在10℃条件下每增加一个大气压力,体积仅减少12万,完全可以忽略不计,也可以说水是不可压缩的。人体内水分占75%,比例较高,实质性脏器的含水量约占70%~80%,所以在大气压力下内脏不会缩小变形,不会被压伤。

3.人体内空腔脏器均与外界相通,体内外压力相等,不造成压差,不会被压伤。

31 气体压力单位换算表

牛顿/2

毫巴

公斤/厘米2

/厘米2

(厘米水柱/厘米2

毫米汞柱(mmHg

/cm2

英寸

汞柱

/

英寸2

1个大气压(ATA

1

1.013

×105

1.013

1013

1.033

1033

760

29.92

14.70

1牛顿/2

0.9869

×10-5

1

10-5

0.01

1.02×10-5

0.0102

0.0075

0.2953

×10-3

0.1451

×10-3

1

0.9869

×10-3

105

1

1000

1.02

1020

750.1

0.02953

0.01451

1毫巴

0.9869

×10-3

100

0.001

1

0.00102

1.02

0.7501

0.02953

0.01451

1公斤/厘米2

kg/cm2

0.9869

×10-3

0.9807

×105

0.9807

980.7

1

1000

735

28.94

14.22

1克水/厘米2

(gH2O2/cm2)

0.0009681

98.07

0.9807

×10-3

0.9807

0.001

1

0.735

0.02894

0.01422

1毫米汞柱(mmHg/cm2

0.001316

133.3

0.001333

1.333

0.00136

1.36

1

0.03937

0.019534

1英寸汞柱

0.0334

3386

0.03386

33.86

0.03453

34.53

25.4

1

0.4910

1/英寸2

0.06894

6895

0.06895

68.95

0.0703

70.3

51.70

2.035

1



 


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