معلومة

أعلى ضغط يمكن لجسم الإنسان البقاء فيه؟

أعلى ضغط يمكن لجسم الإنسان البقاء فيه؟


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

أحد التصميمات للبيئات المأهولة بالبشر تحت الماء هو أن يكون هناك ضغط متساوٍ بين المياه المحيطة والموئل المغمور ، مما يسمح بفتح جزء من الأرضية على الماء وإزالة الحاجة إلى الطلاء القوي لحمايته. وهذا يتطلب أن يكون ضغط الهواء داخل البيئة أكبر من الضغط الجوي بحيث يمكنه تحمل ضغط كل من الغلاف الجوي والضغط من المياه التي تعلوها.

إذن ما مقدار الضغط الذي يمكن لجسم الإنسان أن يعيش فيه دون الحاجة إلى ارتداء بدلات خاصة وأجهزة التنفس (لأن هذا من شأنه أن يضع حدًا لمدى العمق الذي يمكنك بناء مثل هذه البيئة دون مساكن خاصة)؟

تحرير: لقد وجدت حتى الآن مقالًا عن رجل محاصر في قارب غارق نجا لعدة أيام في جيب هوائي محاصر في الحمام على ارتفاع 100 قدم. لم يستطع الظهور بدون استخدام جرس الغوص والضغط التدريجي. لكن هذه الحالة توفر حدًا أدنى لمدى ارتفاع أعلى ضغط يمكن أن يكون.

الحسابات: 14.7 رطل لكل بوصة مربعة (ضغط atm) + 1200 بوصة * 0.037 رطل لكل بوصة مربعة / بوصة ^ 3 = 60 رطل لكل بوصة مربعة للجيب تحت الماء (حوالي 4 أضعاف الضغط الجوي). http://news.nationalgeographic.com/news/2013/12/131204-nigerian-air-bubble-survival-shipwreck-viral-video-science/


أعمق غطس تم تسجيله لا يزال هو تجربة هيدرا 10 الفرنسية على الشاطئ عند 701 ملي ثانية (متر من المياه المالحة) ؛ عند ضغط 71 ضغط جوي. نظرًا لأن استنشاق خليط يحتوي على الهيليوم مطلوب في مثل هذه الأعماق (لتجنب التخدير الشديد الناتج عن النيتروجين في مثل هذه الأعماق) ، فإن المشكلة الجديدة التي يسببها الهيليوم هي

المتلازمة العصبية عالية الضغط (HPNS). يسبب HPNS ، الناتج عن استنشاق الهيليوم تحت ضغط شديد ، رعشة ، رمع عضلي ، نعاس ، تغيرات في مخطط كهربية الدماغ ، اضطراب بصري ، غثيان ، دوخة ، وانخفاض الأداء العقلي. تتفاقم أعراض HPNS بسبب الضغط السريع ، وهي سمة شائعة في عمليات الغوص "الارتداد" العميقة للغاية.

في الواقع ، وصف ويكيبيديا مضلل بعض الشيء ، فالمشكلة ناتجة عن أي خليط غاز ، ليس فقط الهيليوم ، ولكن الغازات الأخرى مثل النيتروجين أو الهيدروجين لها تأثير مخدر يقاوم HPNS. يبدأ HPNS في حوالي 120 م:

تبدأ متلازمة الضغط العصبي المرتفع (HPNS) في إظهار علامات عند حوالي 1.3 ميجا باسكال (120 م) وتتكثف آثارها في أعماق أكبر. يبدأ HPNS برعاش في الأطراف البعيدة أو غثيان أو اضطرابات نفسية حركية وإدراكية معتدلة. العواقب الأكثر خطورة هي الرعاش القريب ، والقيء ، وفرط المنعكسات ، والنعاس ، والتسوية الحركية أو الإدراكية. قد تحدث التحزّم والعضل العضلي أثناء HPNS الوخيم. قد تظهر في الحالات الشديدة نوبات ذهان ونوبات تشنج مركزية أو معممة. تُظهر الدراسات الفيزيولوجية الكهربية خلال HPNS مخطط كهربية الدماغ يتميز بتقليل النشاط عالي التردد (موجات ألفا وبيتا) وزيادة النشاط البطيء ، وتعديل الإمكانات المستحثة لمختلف الطرائق (السمعية والبصرية والحسية الجسدية) ، وانخفاض سرعة التوصيل العصبي والتغيرات في الكمون. أظهرت الدراسات التي أجريت على حيوانات التجارب أن هذه العلامات والأعراض تقدمية وتعتمد بشكل مباشر على الضغط. ميزات HPNS على المستويات العصبية والشبكة هي تثبيط انتقال متشابك وفرط الاستثارة المتناقض.

تم تخفيف مشكلة ضغط الهيلم الشديد جزئيًا في تجارب Hydra عن طريق خلط / استبدال بعض منه بالهيدروجين ، في ما يسمى بخليط Hydreliox.

بالنسبة لمهمة Hydra VIII عند 50 ضغط جوي من الضغط المحيط ، كان الخليط المستخدم عبارة عن 49٪ هيدروجين و 50.2٪ هيليوم و 0.8٪ أكسجين.

فعل الفرنسيون ذلك بناءً على تجارب سابقة وجدت أن التأثير المخدر للهيدروجين يقلل من HPNS (أو حتى يزيله تمامًا في الأعماق السفلية):

تمت دراسة خليط H2-He-O2 مع 54 إلى 56٪ هيدروجين مع 6 أفراد (غواصين محترفين) خلال غطستين حتى 450 م. كان ضغط 38 ساعة هو نفسه المستخدم مع أنواع أخرى من مخاليط التنفس (He-O2 و He-N2-O2). تظهر النتائج التي تم الحصول عليها أثناء الضغط وأثناء الإقامة على ارتفاع 450 مترًا في H2-He-O2 أن تغييرات EEG (زيادة أنشطة ثيتا في المناطق الأمامية من الجمجمة ، وانخفاض أنشطة ألفا) مماثلة لتلك الموجودة مع الخلائط التنفسية الأخرى . من ناحية أخرى ، تحسنت الأعراض الأخرى لمتلازمة ارتفاع الضغط العصبي (HPNS) بشكل واضح لنفس الأعماق. وبالتالي ، فإن الأعراض العصبية (الرعشة ، خلل التنسج ، العضل العضلي ، النعاس) غير موجودة ، والأداء أثناء الاختبارات السيكومترية يظل مماثلاً لتلك الموجودة على السطح. يعمل الهيدروجين ، بقوته المخدرة ، على قمع بعض أعراض HPNS ويبدو أنه يفتح آفاقًا جديدة للغوص العميق.

بطبيعة الحال ، فإن وجود الهيدروجين (بهذه النسبة الكبيرة) والأكسجين في خليط غازي يشكل مخاطر نشوب حريق أو انفجار ، إلخ. يمكن تجنب ذلك عن طريق تقليل تركيز الأكسجين ؛ للأسف لا يمكن أن تكون هذه عملية من خطوة واحدة (للغوص):

المشكلة الرئيسية في خلائط الهيدروجين والأكسجين هي احتمال حدوث انفجار. على الرغم من أن تركيز الأكسجين اللازم لاحتراق مزيج الأكسجين والهيدروجين يختلف قليلاً مع الضغط ، فإن القاعدة العامة هي أن مزيج الهيدروجين والأكسجين الذي يزيد عن 5٪ O2 معرض للخطر ... لذلك ، لتجنب الحرائق والانفجارات السيئة ، فإن الهيدروجين يعتبر فقط مكون غاز تنفس عند الضغوط حيث يعطي تركيز أكسجين أقل من 5٪ في مزيج غاز التنفس ضغطًا جزئيًا للأكسجين كبيرًا بما يكفي لاستمرار الحياة. ربما يكون المثال الأكثر شيوعًا لكارثة مرتبطة بحرائق الهيدروجين هو تدمير هيندنبورغ. [...]

في عام 1944 اكتشف Arne Zetterstrom طريقة لخرق الانتقال بين الهواء المضغوط والهيدروكس دون المخاطرة بالانفجار. كانت التقنية هي النزول إلى 100 قدم والتحول إلى خليط 4٪ أكسجين / 96٪ نيتروجين. بعد استنشاق هذا المزيج لفترة كافية للسماح لتركيز الأكسجين في الرئتين بالانخفاض إلى ما دون "عتبة الانفجار" ، تحول الغواص إلى Hydrox واستمر في النزول. عند الصعود ، استخدم الغواص مرة أخرى النيتروكس (4٪ O2 / 96٪ N2) كانتقال بين الهيدروكس والهواء. باستخدام هذه التقنية ، نزل إلى 363 قدمًا. عند هذا العمق ، أدى التغيير في خصائص الصوت ، إلى جانب الإثارة ، إلى جعل الاتصال مستحيلًا واستخدمت عمليات الغوص الإضافية مفتاح التلغراف. [...]

خلال منتصف الستينيات ، استؤنفت الأبحاث حول استخدام الهيدروجين في غازات التنفس مع الحيوانات التي تتنفس الهيدروكس لمدة تصل إلى 24 ساعة عند 70 آتا. كان أحد الجوانب المثيرة للاهتمام في البحث على الحيوانات هو الاقتراح القائل بأن الهيدروجين يقلل من HPNS (متلازمة عصبية الضغط المرتفع) التي لوحظت غالبًا مع مزيج من الغازات القائمة على الهيليوم في الغطس العميق. في النهاية سيتم نقل الحيوانات إلى 3500 قدم على الهيدروكس.

في عام 1983 ، بدأت شركة COMEX المعنية بالغوص العميق الفرنسية (ربما تكون أكثر شهرة في الولايات المتحدة باعتبارها الشركة التي توفر الغواصة المستخدمة في استعادة القطع الأثرية من تيتانيك) سلسلة من الغطسات للتحقيق في الإمكانات المخدرة للهيدروجين. نزل الغواصون بمن فيهم إتش جي ديلوز ، رئيس كومكس ، في عرض البحر إلى ما يقرب من 300 قدم لمدة خمس دقائق. لم يستطع الغواصون إدراك الفرق بين الهيدروكس والهيليوكس في هذا العمق. أظهر الغوص في الغرفة حتى 300 متر (984 قدمًا) أن الهيدروجين يمتلك تأثيرًا مخدرًا يختلف عن النيتروجين. كان للتخدير بالهيدروجين ("تأثير الهيدروجين") ميل إلى أن يكون مؤثرًا بشكل أكبر على العقل ، أي مثل LSD ، بينما كان لتخدير النيتروجين تأثير مشابه للكحول. اقترح هذا العمل الأعمق أن الهيدروكس كمزيج غاز ثنائي لن يكون مفيدًا جدًا في الأعماق التي تقل عن 500 قدم تقريبًا.

بناءً على ذلك ، طورت COMEX بروتوكولًا للتحول من الهليوكس إلى الهيدروليوكس بسرعة 250 مللي ثانية.

ذكرت ورقة COMEX حديثة (1994) أنه عند 500 متر (على هيدروليوكس) ، كانت البراعة اليدوية حوالي 80 ٪ من السطح الأول ، بينما انخفضت القدرة الحسابية إلى 60 ٪. لذا فإن عدم الاحتضار والقدرة على العمل على السطح ، ليسا نفس الشيء.

كما أن هذه التجارب تستغرق وقتًا طويلاً ومكلفة. في Hydra VIII ، استغرق الأمر شهرًا واحدًا ، تم إنفاق 10 أيام فقط منه بأقصى عمق. وفي حالة "حدوث شيء سيء" ، فإن التدخلات ليست سهلة في مثل هذه الظروف.

تم إجهاض تجربة أمريكية عام 1984 مع تريميكس على ارتفاع 650 مترًا بعد أن طور أحد الموضوعات الثلاثة (على الرغم من الفحص النفسي العصبي السلبي السابق ، بالإضافة إلى خبرة الغوص التجارية الكبيرة والمشاركة بنجاح في التجارب السابقة للسلسلة) الهلوسة ثم الهوس الكامل في 625-650 م.

تم تصميم غطس Atlantis IV لاختبار قدرة خليط التنفس N2 trimix 5٪ (5٪ N2 ، 0.5 أكسجين الغلاف الجوي ، مع توازن الهيليوم) لمواجهة متلازمة [الضغط العصبي المرتفع] دون تخدير النيتروجين. [...]

بدأ الغوص بمعدل ضغط أولي من 30 م / ساعة إلى ضغط مكافئ لمياه البحر 300 م (1000 قدم). بحلول اليوم الثالث من الغوص ، في حوالي 470 مترًا ، أصيب الشخص C بأرق شديد. في اليوم الرابع (540 م) ، أصبح هذا الموضوع مضغوطًا واشتكى من الأوهام السمعية الخفيفة للموسيقى والتشوهات البصرية التي تتكون من "تأثير الهالة" حول جهاز الغرفة. في اليوم الخامس (625 م) من الغطس ، ساءت حدة التهيج والأرق والإثارة لدى الشخص. تم علاجه مع تيمازيبام ، 60 ملغ ، وحقق راحة كبيرة من هذه الأعراض بعد 15 ساعة من النوم. ومع ذلك ، مع مزيد من الضغط حتى 650 مترًا ، عانى الموضوع C من تكرار الأوهام السمعية والبصرية وطور الكلام السريع ، والأفكار المتسارعة ، وقصر مدى الانتباه ، وصعوبة التركيز على المهام. تم توثيق استنساخ الكاحل ، وفرط المنعكسات بشكل ملحوظ ، وارتعاش رمعي عضلي ، وشكا من الغثيان والضعف. في المقابل ، كان أداء الموضوعين الآخرين بشكل طبيعي في جميع النواحي تقريبًا. في اليوم التاسع (650 م) ، ذكر الموضوع أنه شعر "بجنون العظمة" وأنه شعر "أنني سأصاب بالجنون". بدأ يحمل مرآة لينظر إلى نفسه "لتذكير نفسي بأنني لست مجنونًا مجنونًا". وذكر أن الألوان تم تعزيزها وحيويتها ويمكنه رؤية أنماط فسيفساء "غير عادية" على الأعمال المعدنية داخل الغرفة. لم يكن قادرًا على الامتثال للتعليمات لتمكين اختبار الوظيفة المعرفية بسبب الإثارة الشديدة والتشتت. [...]

في وقت مبكر من اليوم التاسع (650 مترًا) ، تم اتخاذ قرار بوقف الغوص ، لكن تخفيف الضغط من مسافة 650 مترًا لا يزال تجريبيًا ولا يمكن تسريعه. نظرًا لأنه كان من المتوقع أن تستمر عملية تخفيف الضغط لمدة 30 يومًا ، كان من الضروري التفكير في علاج الموضوع بشكل أكثر كثافة. نظرًا لأنه ثبت أن الليثيوم يؤدي إلى تفاقم أعراض متلازمة الضغط العالي في الحيوانات وأن تأثيرات الفينوثيازينات عند مثل هذه الضغوط العالية كانت غير معروفة فعليًا ، فقد تم اتخاذ القرار للتحكم في إثارة الغواص مع البنزوديازيبينات. وفقًا لذلك ، تم استخدام الديازيبام بجرعات تصل إلى 120 مجم / يوم. هذا العلاج فقط كان مخدرًا بشكل خفيف ولم يوفر تحكمًا حقيقيًا في سلوكه. استمر هياج الشخص على مدى الأيام الـ 14 التالية وتميز بتراجع في وظيفته المعرفية ورشقات من جنون العظمة والعدوانية والعظمة والتهيج. بحلول اليوم الرابع والعشرين من الغطس (383 م) ، أصبح سلوك الشخص المزعج والعدواني خطيرًا وأدى إلى قرار العلاج باستخدام الكلوربرومازين ، حتى 300 مجم / يوم. في غضون 48 ساعة من بداية العلاج بالكلوربرومازين ، كان هناك تحسن كبير في سلوك المريض. أصبح هادئًا نسبيًا وأفضل تنظيمًا. نفى وجود أوهام أو هلوسة. [...]

بعد عشرة أيام من الخروج من الغرفة ، أظهر الشخص مرة أخرى علامات الهوس الخفيف بما في ذلك فرط النشاط والأرق والتهيج. قلل العلاج بكربونات الليثيوم من هذه الأعراض واستمر بشكل وقائي لمدة 6 أشهر. ثم تم إيقافه دون تكرار الأعراض.


أعلى درجة حرارة يمكن للإنسان أن يعيشها بالفعل

الجنس البشري لديه علاقة حب وكره بالحرارة. يُطلق على الأشخاص الجذابين للغاية اسم ساخن. الأمل والمعرفة كلاهما لهيب. وعندما شعر إلفيس بارتفاع درجة حرارته ، واحتراق دماغه ، والنيران "تلعق [جسده] ،" كان "مجرد قطعة كبيرة ، قطعة كبيرة من الحب المشتعل." في الوقت نفسه ، يحترق الناس من الكراهية ، والجحيم بحيرة من النار ، وإذا لم تستطع تحمل الحرارة ، فعليك الخروج من المطبخ. كما هو الحال مع كل الأشياء ، فإن الاعتدال هو المفتاح عندما يتعلق الأمر بالحرارة. القليل جدًا وستتجمد حتى الموت - كثيرًا ، وستصبح كتلة كبيرة ، قطعة كبيرة من الجثة المحترقة. ولكن ما مدى سخونة الجو قبل أن تتوقف عن التعرق بالرصاص ويطلق الرصاص على جسدك تمامًا؟

وفق ناشيونال جيوغرافيك، فإن جسم الإنسان غير مناسب لقضاء فترات طويلة في درجات حرارة أعلى من درجة حرارته الداخلية ، والتي تصل في المتوسط ​​إلى 98.6 درجة فهرنهايت. بمجرد أن تصل درجاتك الداخلية إلى 104 درجة ، فأنت في منطقة الخطر ، ولكن للأسف لست المنطقة التي غنى عنها كيني لوجينز وآرتشر. في هذه المرحلة ، تكون على أعتاب ضربة الشمس ، والتي تحدث رسميًا عندما تصل إلى 105 درجة. عند 107 درجة ، أنت في خطر رهيب بالخروج من منطقة الخطر والدخول إلى المنطقة الميتة حيث يتباطأ تدفق الدم وتتعرض أعضائك "لأضرار لا رجعة فيها".

ولكن حتى درجة حرارة 107 درجة أو أعلى ليست درجة حرارة مضمون عقوبة الإعدام. خارج الإنترنت يصف حالة ويلي جونز المروعة ، الذي قضى 24 يومًا في المستشفى بعد أن وصلت درجة حرارته الأساسية إلى 115.7 درجة مئوية. من المهم أيضًا ملاحظة أن الترطيب عامل مهم فيما إذا كنت تتغلب على الحرارة أو تفقد حياتك بسببها.

بالطبع ، ما وصفناه هو الأعلى داخلي درجة الحرارة التي قد يعيشها الشخص. قد تتساءل عن المقدار خارجي حرارة يمكن للشخص تحملها. العلوم الحية يكتب أن معظم البشر يمكن أن يتحملوا حوالي 10 دقائق في حرارة 140 درجة قبل المعاناة من ارتفاع الحرارة ، وهو شكل قاتل منه هو ضربة الشمس المذكورة أعلاه. ومع ذلك ، إذا كنت رجل إطفاء ، فعليك محاربة درجات حرارة أعلى بكثير.

قال كريس أرمسترونج ، ملازم إطفاء في ريتشموند بولاية فيرجينيا ، لـ WTVR إن "حريق المنزل النموذجي يرتفع فوق 1000 درجة". بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن يرتدوا حوالي 50 رطلاً من العتاد. كيف تحافظ على ذلك من الذوبان؟ يبقون في المنزل المحترق لرشقات نارية قصيرة ، ويتبادلون الأماكن في تناوب سريع. لذلك حتى كمية الحرارة الجهنمية يمكن النجاة منها باعتدال مع التدريب المناسب. هذا ، ورجال الإطفاء هم أبطال خارقون حقيقيون في الحياة الواقعية.


ما هو الضغط؟

يمكن تعريف الضغط عمومًا على أنه القوة ، لكل وحدة مساحة ، المطبقة على سطح شيء ما. نحن دائمًا نتعرض لقدر معين من الضغط ، ولا نلاحظ ذلك. نسمع عن ضغط الهواء على قناة الطقس ، لكن في الواقع لدينا ضغطنا الخاص في المساحات المليئة بالهواء في أجسامنا مثل الرئتين والمعدة والأذنين. عادة ما يكون ضغطنا الداخلي مساويًا لضغط الهواء الخارجي (وزن الغلاف الجوي يدفعنا لأسفل). نشعر بعدم الارتياح عندما نغامر بالابتعاد عن مستوى سطح البحر لم يعد ضغطنا الداخلي مساويًا للضغط المحيط. هذا هو السبب في أن آذاننا تؤلمنا عندما نصعد في طائرة أو عندما نغوص في أعماق كبيرة تحت الماء.

هناك عدة طرق يمكن أن تؤدي بها تغيرات الضغط إلى الهلاك نحن البشر. أحد هذه الأشياء هو ما سيحدث لنا إذا تجسدنا في أعماق المياه دون ارتداء بذلة مضغوطة - الموت ، باختصار ، لكن يمكنني أن أشرح.


كيف يؤثر ضغط الهواء على جسم الإنسان؟

يقول الدكتور ماثيو فينك في صحيفة نيويورك تايمز إن التغيرات في ضغط الهواء يمكن أن تسبب إزعاجًا جسديًا. يُعد الصداع وآلام المفاصل أمرًا شائعًا في أنظمة الضغط المنخفض ، ويمكن أن يحدث فرقعة غير مريحة في الأذن عندما يحاول الجسم موازنة الضغط داخل تجاويفه مع الضغط الجوي المتغير.

يشرح التعليم عن بعد ACS أن ضغط الهواء هو القوة التي يمارسها وزن جزيئات الهواء. يتم تحديد الضغط الجوي من خلال كمية الهواء مباشرة فوق شخص أو كائن. عند مستوى سطح البحر ، يبلغ الضغط الجوي 14.7 رطل لكل بوصة مربعة أو PSI. في الارتفاعات العالية ، ينخفض ​​PSI بسبب انخفاض ضغط الهواء وكثافته. يتكيف الجلد بسهولة مع تغيرات الضغط ، لكن التجاويف داخل الجسم ، مثل الرئتين والأذنين والجيوب الأنفية ، لا تتكيف تلقائيًا. هذا هو السبب في أن الكثير من الناس يعانون من طقطقة في آذانهم أثناء الإقلاع في طائرة أو القيادة عبر الجبال.

يشرح الدكتور فينك التأثيرات الأخرى التي قد يشعر بها الجسم في ظل هذه الظروف أو أثناء نظام طقس منخفض الضغط. يمكن أن يؤدي الاختلاف في الضغط بين تجاويف الجسم والغلاف الجوي إلى حدوث صداع أو انتفاخ في الجيوب الأنفية المليئة بالهواء. قد يعاني الأشخاص الذين يعانون من التهاب المفاصل أو التهاب الجراب من آلام المفاصل حيث تنتفخ عضلاتهم ومفاصلهم استجابة لانخفاض الضغط على أجسامهم.


ما مدى حجم الانفجار الذي يمكنك النجاة منه بواقعية؟

يعلم الجميع أنه يمكنك & # 8217t النجاة من انفجار نووي في الثلاجة (إلا إذا كنت & # 8217re إنديانا جونز). ولكن ماذا علبة جسم الإنسان يتحمل؟ نلقي نظرة على الأضرار التي تسببها الانفجارات وكيف ينجو البشر منها.

في معظم الأوقات ، نحن مستعدون لتسامح الأفلام عن الجرائم ضد العلم التي يرتكبونها بانتظام. نحن لا ندفع 20 دولارًا لنرى الواقعية. نحن ندفع لرؤية شخص ما على لوح تزلج يقفز من مقعد دراجة نارية متفجرة ، والتي قفزت للتو من أعلى حافلة تنفجر. وإذا كانت هناك & # 8217s طريقة لجعل لوح التزلج ينفجر أيضًا & # 8211 احصل على ذلك. لكن في بعض الأحيان تدفع الأفلام المصداقية إلى أبعد مما ينبغي. الناس تفوقوا الكرات النارية. ينجو الناس من الانفجارات بالقفز بعيدًا عنها. يبتعد الناس أحيانًا عن الانفجارات دون حتى النظر إلى الوراء ، لأنهم & # 8217re بهذا الشكل الرائع. الواقع مرعب للغاية.

أساسيات كيف تقتل الانفجارات

العديد من انفجارات الأفلام براقة جدًا ، مع كرات نارية متوهجة بطيئة الحركة وقطع متطايرة من المعدن الحاد تلتف عبر الهواء & # 8211 غالبًا في ثلاثة أبعاد. تعتبر النار والأشياء سريعة الحركة طريقتين بصريتين لإظهار الدمار الذي تسببه العديد من الانفجارات ، ولهذا السبب يتم عرضها بمحبة وحرص على الشاشة. لكن هناك طرق غير مرئية تقتلها الانفجارات. عندما يبتعد البطل عن طريق كرة نارية طولها 20 مترًا ، أو يتفادى باب سيارة يتم إلقاؤه في الهواء مثل لعبة تنكر ، فإن الأفلام تجعل الأمر يبدو وكأنه سيتمكن من النجاة من الانفجار.

على الرغم من أن الحرائق والشظايا تتسبب في العديد من الإصابات أثناء الانفجارات ، إلا أن القوة المدمرة الرئيسية للانفجار هي ببساطة موجة الانفجار. عندما يحدث انفجار ، فإنه يدفع قدرًا كبيرًا من الهواء إلى الخارج في فترة زمنية قصيرة. على الرغم من أن الناس بشكل عام غير مدركين للهواء الذي يتحركون من خلاله ، إلا أن لديها طريقة لإعلان نفسها عندما يتم دفعها للخارج بواسطة TNT. تسبب هذه الموجة من الضغط المفاجئ قدرًا هائلاً من الضرر.

PSI للبقاء على قيد الحياة

إن الهواء المحيط بنا بالفعل يضغط علينا بما يصل إلى 15 كجم لكل بوصة مربعة. هذا هو نوع الضغط الذي طور جسم الإنسان للتعامل معه. في الواقع ، لدينا قدر كبير من المتاعب للتغلب عليها بدونها. التباين المفاجئ يسبب الكثير من المشاكل للجسم. تؤدي الانفجارات إلى تفاقم هذه المشكلة عن طريق تغيير الضغط بطريقتين. تتكون موجة الانفجار من هواء مضغوط يتم دفعه بعيدًا عن الطريق. نظرًا لأنه يفعل ذلك في كرة متساوية حول المتفجرات ، فلا توجد طريقة للهواء الجديد لملء الفراغ. ما تبقى & # 8217s هو فراغ جزئي & # 8211 ينتقل الجسم من ضربة من الضغط الزائد إلى فراغ قريب في جزء من الثانية.

من المثير للدهشة أن جسم الإنسان قوي جدًا. إذا تم تكديس الضغط ببطء ، فيمكن أن يعيش حتى 180 كجم لكل بوصة مربعة ، إذا زاد الضغط وخفض تدريجياً للسماح للجسم بالتكيف. يتسبب التغيير المفاجئ في الضغط في حدوث أضرار بمستويات أقل بكثير. يمكن أن يكون أي مكان من 10 إلى 20 كيلوجرامًا لكل بوصة مربعة قاتلاً ، اعتمادًا على الوقت الذي يستغرقه غسل ​​الجسم.

في نوبات الضغط العالي ، يتفكك الجسم. لا يوجد سوى الكثير من الصدمات التي يمكن أن يتحملها اللحم والعظام. على الرغم من إمكانية النجاة من الانفجارات منخفضة المستوى ، إلا أنها تسبب إصابات داخلية خطيرة. الأذن هي أول الأعضاء التي تشعر بالتغير في الضغط. هذا هو ما صمموا من أجله ، بعد كل شيء. تهدف الآذان إلى السماح للناس بإحساس التغيرات الدقيقة في ضغط الهواء & # 8211 الصوت & # 8211 على مدى فترات زمنية قصيرة. على هذا النحو ، فهي حساسة للغاية للضغط ، وخاصة للضغط بمرور الوقت. إن موجة الضغط التي تدوم أقل من 0.3 مللي ثانية لا تترك طبلة الأذن وقتًا للتكيف مع التغيرات في الضغط ، وببساطة تمزقها. يمكن أن يحدث هذا مع تغير ضغط صغير يصل إلى 5 رطل لكل بوصة مربعة. الرئة هي الشيء التالي الذي يشعر بالتغيير. مليئة بأكياس هوائية صغيرة ، تتمزق وتنزف عند الضغط الشديد عليها بسرعة كبيرة. كما تم تدمير الأمعاء. على الرغم من أنها ليست أول ما يعتقده معظم الناس عند تعرضهم للإصابة في انفجار ، إلا أنهم حساسون للتغيرات في الضغط. عندما تمتلئ بالسائل والغاز ، فإن التغيير في الضغط يمكن أن يتسبب في تمددها أو تقلصها فجأة وببساطة تمزق نفسها.

الأخطار الخفية لتغييرات الضغط

على الرغم من أنه يبدو أن الخطر الأساسي على جسم الإنسان هو التغيرات في الضغط نفسه ، إلا أن هناك طرقًا أخرى تقتلها موجات الضغط. يمكن لجسم الإنسان أن ينجو من انفجارات الضغط المفاجئ من 20-40 رطل / بوصة مربعة ، لكنه ليس الشيء الوحيد الذي يتلقى هذا الضغط. يشع الضغط إلى الخارج من الانفجار في جميع الاتجاهات. عندما يترك فراغًا خلفه ، يتحرك الهواء من الغلاف الجوي المحيط لملء هذا الفراغ. هذا يعني الريح. الكثير منه.

يمكن أن تتسبب تغيرات الضغط بمقدار 5 رطل لكل بوصة مربعة في حدوث رياح تبلغ 260 كم / ساعة. يمكن أن تتسبب التغييرات البالغة 20 رطلاً لكل بوصة مربعة في حدوث رياح تصل سرعتها إلى 760 كم / ساعة. هذا النوع من الرياح لا يقرع الناس ، بل يرفعهم في الهواء. يسحبهم على الأرض كما لو كانوا محاصرين خلف القطار ، أو ينفخون من النوافذ على الأرض تحتها. يصطدم بهم في السيارات والمباني بقوة كافية لقتلهم. حتى لو نجا شخص ما من انفجار & # 8211 ، فمن المرجح أن يُقتل عن طريق طرقه في محيطه.

القفز خلف كائن لا يعمل & # 8217t

تظهر بعض الأفلام أبطالًا يهربون عن طريق الانزلاق خلف جدار أو في نفق ، أو أحيانًا (أنا أنظر إليك ، يوم الاستقلال.) قاب قوسين أو أدنى. لسوء الحظ ، الضغط ليس شيئًا يمكن لأي شخص أن يختبئ منه. يشعر معظم الناس باهتزاز مبنى أو سيارة عندما تضربه موجة رياح. على الرغم من توقف موجة الهواء ، إلا أن القوة تتحرك وتدفع الهيكل إلى الأمام.

أما بالنسبة للجري في الردهة ، أو إلى الجيب ، فقد يكون ذلك في الواقع أسوأ من مواجهة الهجوم. لقد رأى الكثير من الناس هنا خرطومًا يقطر الماء حتى وضعوا إبهامهم على الفوهة. بدلًا من أن يقطر الماء ، يبدأ الماء في الرش ، ويتحرك لمسافة أبعد وأسرع مما كان عليه من قبل. يخرج الماء من الخرطوم بفارق معين لكل بوصة مربعة. تقليل عدد البوصات التي يمكن أن تتركها في الخرطوم من خلال عدم تغيير القوة التي تأتي بها المياه & # 8211 ، فهي تركزها فقط. الانغماس في الزوايا الأصغر والأصغر & # 8211 اعتمادًا على موضعها ، يمكن أن يركز موجة الانفجار. (لكي نكون منصفين ، على الرغم من ذلك ، فإن الانحناء في منطقة محمية هو وسيلة جيدة للاختباء من الشظايا).

عند الوصول إلى المأوى ، من المهم أيضًا مراعاة متانة المأوى نفسه. ربما يكون هذا أحد الأشياء التي تحصل عليها الأفلام بشكل صحيح. عندما ينفجر مبنى & # 8211 اخرج منه. يبدو أن معظم المباني مبنية لتحمل الثلوج والرياح. يمكن أن تكون تلك ثقيلة جدًا ، ومن المفترض أن تكون المباني صلبة ، لكن الأسطح تدعم عمومًا أحمال ثلجية تبلغ 345 كجم / م الجدران تتحمل رياح 160 كم / ساعة & # 8211 والتي تعمل حتى 0.2 رطل لكل بوصة مربعة. يمكن أن تنهار الهياكل تحت الضغط في أي مكان يتراوح بين 5 و 20 رطل / بوصة مربعة. بصراحة تافهة مقارنة بما يمكن أن يعيشه الناس. قد يكون المبنى أكثر خطورة من الانفجار.

فكيف ينجو المرء من انفجار؟

بشكل عام ، لا يوجد أحد & # 8217t. على الأقل ليس أي انفجار فيلم. الأفلام التي تُظهر أشخاصًا يستخدمون الصواريخ أو الديناميت الذي يدمر المباني باعتباره & # 8216diversion & # 8217 أو وسيلة لدفع أنفسهم أو مركباتهم أو كراسيهم (بالنظر إليك ، قبلة طويلة تصبحون على خير.) يقومون بما يعادل دهس شخص ما بسيارة كطريقة للتربيت عليه على ظهره. تطلق المتفجرات العسكرية العنان لملايين الجنيهات لكل بوصة مربعة من الضغط. أي شيء بالقرب منه يتم تدميره.

بالنسبة للمتفجرات الأكثر تواضعًا ، فإن أفضل دفاع هو المسافة. نظرًا لتطبيق القوة على المنطقة ، فإنها تقل بمقدار مربع المسافة التي تقطعها. اركض مثل الجحيم. ستضعك اندفاعة مائة متر جيدة في نطاق آمن يبلغ كيلوغرام واحد من مادة تي إن تي. ألف متر سيحميك من ألف كيلوغرام منها. استمر في التحرك بعيدًا عن المتفجرات واستمر في فعل ذلك قدر المستطاع. إذا كنت تستطيع الركض أثناء تغطية رأسك & # 8211 خاصة أذنيك & # 8211 ، فإنك & # 8217ll ستقلل من الإصابات العرضية ولكن لا تدع أي شخص يصرفك عن مسافة. فقط ابتعد.


تم العثور على الإجابات في عالم الغوص. الغوص مثير للاهتمام بهذا المعنى حيث أن 10 أمتار هي تقريبًا زيادة في الضغط بمقدار 1 ضغط جوي.

بشكل عام ، لن ترى أداء البشر جيدًا فوق 30 ضغطًا جويًا. 300 م هو نوع من "الكأس المقدسة" للغوص العميق. فقط حفنة من الناس ذهبوا إلى هذا الحد. وبضعة ، أعني أنه تم القيام به سبع مرات ، إجمالاً.

يوفر NCBI ورقة قصيرة بحد نظري يبلغ 1000 متر للبشر ، بناءً على البيانات التي جمعناها من غواصين التشبع حتى الآن. سيكون ذلك 100 ضغط جوي.

في مكان ما بينهما هو الرقم القياسي المزعوم للغوص العميق والذي يبلغ حوالي 600 متر.

أعلى بقليل من ذلك ، وجدنا اختبارًا اصطناعيًا لهيدروليوكس. تم ذلك في غرفة مضغوطة إلى 700 م (70 ضغط جوي). وجد أن هناك مشاكل مع تخدير الهيدروجين على أعماق أقل من 500 متر ، بغض النظر عن كيفية تعديل الخليط.

لا يمكنني العثور على الرابط ، لكنني صادفت رابطًا رائعًا منذ أشهر يصف الغازات المختلفة التي يمكنك أن تتنفسها ومدى العمق الذي يمكنك الوصول إليه. في مكان ما في نطاق 40 مترًا ، تبدأ في المعاناة من تخدير النيتروجين ، لذلك من المفيد استخدام مزيج بدون نيتروجين لتقليله ، مثل الهليوكس. ومع ذلك ، في الأعماق القصوى ، تبدأ في الوقوع في مشكلات سمية الهيليوم ، وإضافة القليل من النيتروجين يساعد في ذلك. نعم انا قلت الهيليوم تسمم. عند ضغوط عالية بما فيه الكفاية ، تبدأ الغازات النبيلة في قتلنا ، ومن الغازات النبيلة ، نستخدم الهيليوم في تلك الأعماق لأنه يقتلنا على أقل تقدير!


إذن ما مدى الحرارة الساخنة جدًا؟

أوضح تقرير صادر عن وكالة ناسا عام 1958 أن أجسامنا صُنعت للعيش في بيئات تتراوح ما بين 4-35 درجة ، ولكن إذا كانت الرطوبة أقل من 50٪ ، فيمكننا تحمل درجات حرارة أعلى قليلاً. كلما ارتفعت نسبة الرطوبة ، زاد الشعور بالحرارة لأنه يجعل من الصعب علينا التعرق والحفاظ على برودة أعصابنا.

استخدمت Live Science بيانات من تقرير ناسا لتجميع مخطط معلوماتي يوضح المدة التي يمكن أن يعيشها جسمك في الحرارة والرطوبة.

مصدر المعلومات: ناسا | العلوم الحية


ما & # x27s أقصى ضغط هواء يمكن للإنسان البقاء فيه؟

مع خوذة موصولة بمصدر التنفس؟ بدون واحد؟

إنها حقًا مسألة مقدار الوقت الذي يتم منحهم للتأقلم معه. كمادات الهواء بسهولة. الماء لا. طالما تم إعطاء أوقات كافية للمساحات الهوائية للجسم & # x27s لمعادلة الضغط المحيط ، فأنت & # x27re بخير. إذا قمت & # x27re بإعطاء وقت الهواء ، فسيكون للمحتوى المائي أيضًا وقتًا للمعادلة لأنه يتأثر بوتيرة أبطأ بكثير ، شريطة أن يُسمح لك باستهلاك المزيد من الهواء والماء أثناء الضغط لتوفير متطلبات الكثافة المتزايدة.

هذه النظرية كلها مبنية على أشياء يعرفها أي غواص. & # x27d مهتم حقًا بفهم العوامل الأخرى التي لست على دراية بها. هل للمادة البيولوجية ، بغض النظر عن الهواء والماء ، نقطة فشل؟ هل يغير الهواء أو الماء خواصه إلى مادة سامة عند ضغط معين؟ هل التوصيل الكهربائي متخلف عند الضغط؟

نعم ، ربما يكون السبب الرئيسي هو أن الأكسجين والنيتروجين يصبحان سامين عند ضغوط عالية بما يكفي.

عند حوالي 8 أضعاف الضغط الجوي ، يصاب البشر بفرط الأكسجة ويعانون من أضرار أكسدة من الهواء الطبيعي - مما يؤدي إلى تلف الجهاز العصبي والرئتين والعينين.

يذوب النيتروجين في أنسجة الجسم عند الضغط العالي ، مما يتسبب في ضعف الإدراك. لا أعتقد أنه يسبب أي ضرر (بخلاف الانحناءات عند خفض الضغط).

لهذه الأسباب ، يستخدم الغواصون مزيجًا من الهيليوم وما إلى ذلك حتى يتمكنوا من الغوص بشكل أعمق دون سمية.

إلى جانب ذلك ، أعتقد أن المشكلات الوحيدة ستكون فقط إذا تطورت فروق الضغط - والتي من شأنها إما أن تنهار المساحات أو تسبب الرضح الضغطي.

بدون خوذة / مصدر للتنفس ، وبالتالي الغوص الحر (؟) ، أعتقد أن مشاكل انهيار الصدر ستصبح أكثر أهمية. من المفترض أنهم سيحبسون أنفاسهم وأن الهواء في الصدر سيكون في البداية تحت الضغط الجوي فقط ، لذلك فإن أي فراغات هوائية ستنضغط إلى حجم أصغر تحت الضغط.

هنا & # x27s قائمة جيدة لجميع الأشياء السيئة التي يمكن أن تحدث تحت الضغط العالي.

بدون ترتيب التنفس البديل ، سيكون العامل المحدد هو سمية الأكسجين الرئوي. يحتوي الهواء على حوالي 20.9٪ أكسجين ، وهو عند الضغط الجوي العادي يعادل ضغط أكسجين جزئي قدره 0.209 ata. في حين أن جسم الإنسان يمكن أن يتحمل ارتفاع PPO2 لبعض الوقت ، بالنسبة للتعرض المستمر (لأجل غير مسمى) ، فإن حد PPO2 هو حوالي 0.48 ata ، وهو ما يقابل ضغطًا مطلقًا يبلغ حوالي 2.3 ata.

إذا كان بإمكانك التحكم في وسائط التنفس ، فقم بتقليل محتوى الأكسجين لمنع سمية الأكسجين الحادة (الجهاز العصبي المركزي) والتراكمية (الرئوية) للأكسجين ، مما يقلل (أو يزيل) محتوى النيتروجين لمنع تخدير الغازات الخاملة (عادةً عن طريق استبدال النيتروجين بالهيليوم) ، تقليل كثافة الغاز عن طريق استبدال بعض الهيليوم بالهيدروجين (يخفض عمل التنفس ويجعل التخلص من ثاني أكسيد الكربون أكثر فعالية) ، ويمنع حدوث متلازمة الضغط العصبي المرتفع (HPNS) عن طريق الحد من معدل الانضغاط ، وربما عن طريق إعادة إدخال بعض النيتروجين (الموازنة بين HPNS والتخدير) ، ثم تسمح للشخص الذي يتعرض للضغط بالتنفس ، ويصبح العامل المحدد للتعرض للضغط عصبيًا. لم يتم اختبار حدود هذا التعرض على نطاق واسع. من الناحية العملية ، قامت Comex بنشر غواصين تشبع إلى أعماق تزيد عن 1700 قدمًا في الثانية ، وهو ما يقابل ضغطًا مطلقًا يبلغ حوالي 50 أتا. لقد ثبت أن التعرض المستمر للتشبع بالضغط العالي يؤدي إلى حدوث نخر طويل للعظام عند الغواصين الجالسين ، لذلك ليس من الواضح ما إذا كان هناك أي & quot؛ حدود & quot موجودة لا تسبب أي ضرر على الإطلاق للموضوع.


نطاق ضيق من درجات الحرارة

ربما تكون قد شاهدت قصصًا إخبارية عن رياضيين ماتوا بضربة شمس ، أو متنزهين ماتوا بسبب التعرض للبرد. تحدث مثل هذه الوفيات لأن التفاعلات الكيميائية التي يعتمد عليها الجسم لا يمكن أن تحدث إلا في نطاق ضيق من درجة حرارة الجسم ، من أقل بقليل إلى أعلى بقليل من 37 درجة مئوية (98.6 درجة فهرنهايت). عندما ترتفع درجة حرارة الجسم عن المعدل الطبيعي أو تنخفض بشكل كبير ، فإن بعض البروتينات (الإنزيمات) التي تسهل التفاعلات الكيميائية تفقد بنيتها الطبيعية وقدرتها على العمل ولا يمكن أن تستمر التفاعلات الكيميائية لعملية التمثيل الغذائي.

الشكل 1. الحرارة الشديدة. Humans adapt to some degree to repeated exposure to high temperatures. (credit: McKay Savage/flickr)

That said, the body can respond effectively to short-term exposure to heat (Figure 1) or cold. One of the body’s responses to heat is, of course, sweating. As sweat evaporates from skin, it removes some thermal energy from the body, cooling it. Adequate water (from the extracellular fluid in the body) is necessary to produce sweat, so adequate fluid intake is essential to balance that loss during the sweat response. Not surprisingly, the sweat response is much less effective in a humid environment because the air is already saturated with water. Thus, the sweat on the skin’s surface is not able to evaporate, and internal body temperature can get dangerously high.

The body can also respond effectively to short-term exposure to cold. One response to cold is shivering, which is random muscle movement that generates heat. Another response is increased breakdown of stored energy to generate heat. When that energy reserve is depleted, however, and the core temperature begins to drop significantly, red blood cells will lose their ability to give up oxygen, denying the brain of this critical component of ATP production. This lack of oxygen can cause confusion, lethargy, and eventually loss of consciousness and death. The body responds to cold by reducing blood circulation to the extremities, the hands and feet, in order to prevent blood from cooling there and so that the body’s core can stay warm. Even when core body temperature remains stable, however, tissues exposed to severe cold, especially the fingers and toes, can develop frostbite when blood flow to the extremities has been much reduced. This form of tissue damage can be permanent and lead to gangrene, requiring amputation of the affected region.

Everyday Connection: Controlled Hypothermia

As you have learned, the body continuously engages in coordinated physiological processes to maintain a stable temperature. In some cases, however, overriding this system can be useful, or even life-saving. Hypothermia is the clinical term for an abnormally low body temperature (hypo– = “below” or “under”). Controlled hypothermia is clinically induced hypothermia performed in order to reduce the metabolic rate of an organ or of a person’s entire body.

Controlled hypothermia often is used, for example, during open-heart surgery because it decreases the metabolic needs of the brain, heart, and other organs, reducing the risk of damage to them. When controlled hypothermia is used clinically, the patient is given medication to prevent shivering. The body is then cooled to 25–32°C (79–89°F). The heart is stopped and an external heart-lung pump maintains circulation to the patient’s body. The heart is cooled further and is maintained at a temperature below 15°C (60°F) for the duration of the surgery. This very cold temperature helps the heart muscle to tolerate its lack of blood supply during the surgery.

Some emergency department physicians use controlled hypothermia to reduce damage to the heart in patients who have suffered a cardiac arrest. In the emergency department, the physician induces coma and lowers the patient’s body temperature to approximately 91 degrees. This condition, which is maintained for 24 hours, slows the patient’s metabolic rate. Because the patient’s organs require less blood to function, the heart’s workload is reduced.


Blood is under pressure in the arteries so that it reaches all parts of the body. Diet, exercise and other factors can affect the risk of heart disease developing.

الشرايين carry blood away from the heart. Blood in the arteries is under pressure because of the contractions of the heart muscles. This allows the blood to reach all parts of the body.

This video showcases how this happens

Measuring Blood Pressure

Blood pressure is measured in millimetres of mercury, mmHg. There are two measurements:

  • systolic pressure - the higher measurement when the heart beats, pushing blood through the arteries, and
  • diastolic pressure - the lower measurement when the heart rests between beats

A young, fit person should have a blood pressure of about 120 over 70, which means their systolic pressure is 120 mmHg and their diastolic pressure 70 mmHg.

High and Low Blood Pressure

There are various factors that can increase blood pressure, including:

Example: Smoking and the effect on blood pressure - Smoking increases blood pressure by raising the heart rate. Nicotine itself increases the heart rate and carbon monoxide reduces the oxygen-carrying capacity of the blood. It combines with haemoglobin in red blood cells, preventing oxygen combining with the haemoglobin. This causes an increase in heart rate to compensate for the reduced amount of oxygen carried in the blood.

A balanced diet and regular exercise can reduce high blood pressure.

Extremes of blood pressure can create problems. High blood pressure can cause:

Low blood pressure can cause dizziness, fainting and poor blood circulation.