Лечение глаукомы или чем опасно высокое внутриглазное давление?
Глаукома — это болезнь глаза, причиной которой является повышение внутриглазного давления. Если глазное давление при глаукоме вовремя не снизить до нормы, может погибнуть зрительный нерв, что приводит к необратимой слепоте.
Здоровый глаз имеет постоянное внутриглазное давление (18-22 мм. рт. ст.), благодаря балансу притока и оттока жидкости. При глаукоме циркуляция жидкости в глазу нарушается, она накапливается, и внутриглазное давление начинает расти. При этом зрительный нерв и другие структуры глаза испытывают повышенную нагрузку, страдает кровоснабжение глаза.
Зрение при глаукоме
Нормальное зрение
Так выглядит мир при глаукоме
В результате при глаукоме чаще медленно страдает зрительная функция глаза. В начале человек просто начинает хуже видеть, затем нарушается периферическое зрение, ограничивается зона видимости и в итоге может наступить слепота. Причем изменения эти необратимы, поэтому так важно вовремя начать лечение глаукомы. При глаукоме бывает и внезапная потеря зрения (в виде острого приступа глаукомы).
ГЛАУКОМА – ЧТО НУЖНО ЗНАТЬ О ГЛАУКОМЕ
Глаукома коварна — она подкрадывается незаметно, может подолгу вести скрытую разрушительную работу, чтобы потом разразиться «внезапной», казалось бы, катастрофой. Нелеченная, запущенная глаукома неотвратимо ведет к снижению зрения и полной слепоте. Глаз, уже не различающий света, может причинять сильную боль, и тогда не остается ничего другого, как удалить его. Помня об этом, вы наверняка не поленитесь профилактически посетить кабинет врача-офтальмолога и проверить состояние своих глаз.
Молодые люди болеют глаукомой редко, обычно она развивается после 40 лет. Если вы в этом возрасте — профилактическое обследование обязательно. К развитию глаукомы предрасполагают сахарный диабет и атеросклероз. Люди, страдающие этими заболеваниями, должны уделить особое внимание охране своего зрения. Установлена наследственная предрасположенность к глаукоме. Если кто-нибудь из ваших кровных родственников болел или болеет глаукомой, вы находитесь в группе повышенного риска.
Сущность этого заболевания состоит в периодическом или постоянном повышении внутриглазного давления. Почему же оно повышается? Представьте себе события, денно и нощно происходящие в вашем глазу: каждую минуту в него поступает около двух кубических миллиметров влаги и столько же должно оттекать. Величина внутриглазного давления определяется балансом притока и оттока, а при глаукоме отток нарушен, излишек влаги остается в глазу, и давление повышается. Дело в том, что оттекает влага по специальной дренажной системе, состоящей из пористой диафрагмы, которая находится в углу передней камеры глаза, и микроскопических канальцев, отводящих влагу после фильтрации через диафрагму в мелкие кровеносные сосуды на поверхности глаза. В результате изменений в дренажной системе (в виде зашлакованности) отток жидкости значительно уменьшается и внутри глаза давление возрастает.
Повышенное давление пережимает, деформирует пути оттока жидкости, что способствует дальнейшему подъему ВГД.Вы можете не ощущать повышенного давления, но от этого оно не становится менее опасным. Чем выше давление, чем дольше оно сохраняется на высоких уровнях, тем больше страдает зрительный нерв. Постепенно наступает его атрофия, он увядает, гибнет. И вместе с ним гибнет зрение. Нормальным считается внутриглазное давление в пределах от 9 до 22 мм. рт. ст. Но если вам измерили давление тонометром Маклакова и оно оказалось немного выше — не пугайтесь! В момент измерения тонометр (грузик) надавливает на глаз, что повышает показатели. Так называемое тонометрическое давление считается нормальным в пределах 17-26 мм. рт. ст.
Установив глаукому, врач обычно называет вам и ее форму — открытоугольная или закрытоугольная. Разница между ними — в механизме, повышающем давление. При закрытоугольной глаукоме болезнь возникает, когда периферический отдел радужки закрывает угол передней камеры глаза, что затрудняет доступ жидкости к дренажной системе.
Открытоугольная форма «хуже», пожалуй, только тем, что именно она особенно долго протекает бессимптомно и выявляется уже в поздних стадиях. Закрытоугольная более откровенна — при сильном повышении давления она может заявить о себе острым приступом: возникает боль в глазу, надбровной дуге, виске, пораженный глаз как будто застилает туманом, при взгляде на лампу или другой источник света появляются радужные круги.
В заключении, которое вам напишет врач, могут стоять латинские буквы А, В, С. Так обозначается уровень внутриглазного давления: А — в пределах нормы, В — умеренно повышенное (до 33 мм рт. ст.), С — высокое (выше 33 мм. рт. ст.). Возможен и такой диагноз: «Глаукома с нормальным давлением». Чаще всего в этих случаях давление держится в зоне верхней границы нормы, но кровообращение в зрительном нерве резко ухудшено и, значит, его функции нарушаются. Лечение врач подбирает с учетом не только особенностей глаукомы, но и вашего общего состояния.
Полностью излечить это заболевание практически невозможно — оно хроническое. Но при своевременно начатом правильном и систематическом лечении развитие глаукомы можно приостановить и сохранить хорошее зрение. Настройтесь на противостояние болезни, а значит, на точное, аккуратное, терпеливое выполнение назначений врача. Основа лечения — средства, снижающие внутриглазное давление. Как правило, это глазные капли, и вполне вероятно, что вам предстоит закапывать их всю жизнь. Впрочем, у вас есть шанс: с возрастом глаукома может перейти в ранг «сгоревшей» — это значит, что зрение в известных пределах сохраняется, давление стабилизируется, поэтому необходимости постоянно понижать его уже нет.
Техника закапывания проста, вы вполне можете освоить ее сами, и очень скоро эта процедура станет такой же привычной, как, скажем, чистка зубов по утрам и вечерам. Итак, посмотрите вверх, указательным пальцем одной руки оттяните нижнее веко, а другой закапывайте лекарство. Конъюнктива вмещает только одну каплю, больше и не требуется. Вторую закапывайте, если вы не уверены в точном попадании. Старайтесь не коснуться кончиком пипетки ресниц и глазного яблока, чтобы не нарушить стерильность лекарства и не травмировать глаз. Правда, большинство флаконов с глазными каплями снабжены сейчас пластмассовыми капельницами с травмобезопасным наконечником. Если вам назначен пилокарпин, обратите внимание — в каком варианте. Водный раствор нужно закапывать 3-4 раза в день, а растворы продленного действия (на метилцеллюлозе, поливиниловом спирте) — только 2-3 раза в день.
Для лечения всех видов глаукомы сейчас широко применяют тимолол малеат. В аптеках этот препарат бывает под разными названиями: офтан тимолол, окумед, тимоптик. Тимолол не только эффективен, но и удобен — обычно его закапывают всего 1-2 раза в день. Срок годности глазных капель заводского производства -не менее 2 лет, но после вскрытия флакона ими можно пользоваться не более месяца. Приготовленные в аптеке имеют короткий срок годности — 7 дней со дня приготовления. Хранить до вскрытия флакона те и другие капли можно при комнатной температуре в затемненном месте, а после вскрытия — в холодильнике. Как и любое лекарство, глазные капли способны оказывать и побочное действие. Например, клофелин (клонидин), снижая внутриглазное давление, может одновременно снижать и общее артериальное, что для гипотоника, например, нежелательно.
Возможна повышенная чувствительность к тому или иному препарату, и тогда сразу же после закапывания появляется чувство жжения, неудобства, глаз может покраснеть, а бывает, начинается головная боль, учащается сердцебиение, появляется аритмия. О таких ощущениях надо обязательно сообщить врачу, и он подберет другое средство или посоветует, как смягчить возникающие осложнения.
Для офтальмолога важны сведения и о том, какими хроническими заболеваниями вы страдаете. Ведь некоторые глазные капли противопоказаны при диабете, бронхиальной астме, хронических заболеваниях легких, сердечной недостаточности. Таким больным обычно назначают бетаксолол ( бетоптик ).В лечении глаукомы используют не только глазные капли, но и лекарства, принимаемые внутрь, например, ацетазоламид ( диакарб ). Этот препарат, снижающий продукцию внутриглазной жидкости, обладает и умеренным мочегонным действием, а с мочой вымывается калий, необходимый для сердечной деятельности. Поэтому вместе с диакарбом обычно назначают оротат калия, панангин. Старайтесь и свой рацион обогащать продуктами, содержащими много калия. Это печеный картофель, курага, кабачки, бананы. Внутрь в виде 50%-ного раствора принимают и глицерол. Для улучшения вкуса его можно разбавить фруктовым соком, добавить лимонную кислоту. Этот препарат обычно назначают при остром приступе глаукомы. Если у вас начался такой приступ, а быстро попасть к врачу невозможно и глицерола под рукой тоже нет, воспользуйтесь солевым слабительным, например, магния сульфатом ( «горькая соль» ), растворив около 30 г (полная столовая ложка) в 1/^ стакана воды.
При недостаточной компенсации внутриглазного давления Вам может быть предложено лазерное лечение. Оно достаточно эффективно и совершенно безопасно. Выполняется под местной анастезией каплями в течении нескольких минут. Отнеситесь с доверием и к хирургическим методам — операция может стать для вас спасительной в ситуации, когда другие средства уже исчерпаны. Хирургические вмешательства при глаукоме сейчас хорошо разработаны, производятся быстро и безболезненно. Не откладывайте операцию — при лечении глаукомы дорого время! Течение этого заболевания во многом зависит от вашего образа жизни.
- Работайте столько, сколько позволяют возраст и общее состояние здоровья, не напрягайтесь. Избегайте физических и нервных перегрузок. Предельная тяжесть, которую допустимо поднимать, — 10 кг.
- Перегрузкой для вас может стать даже прополка грядок, если вы работаете внаклон. Приспособьте какую-нибудь скамеечку, стульчик — и не наклоняйтесь. Что бы вы ни делали — читаете, чертите, вяжете, не сидите с наклоненной головой и при плохом освещении.
- Смотреть телевизор можно, но тоже при хорошем освещении (не в темноте!) и в правильной позе, чтобы голова не была ни наклонена, ни запрокинута.
- При чтении и другой напряженной зрительной работе делайте каждый час небольшие, на 10-15 минут, перерывы.
- Питайтесь рационально соответственно возрасту, предпочитайте овощные блюда, рыбу, сырые овощи и фрукты, ограничьте животные жиры и сахар.
- Жидкость, если нет для этого других показаний, можно особо не ограничивать, но нельзя сразу выпивать больше стакана. Чай даже полезен, так как содержащийся в нем кофеин улучшает кровообращение в тканях глаз, а повышает внутриглазное давление в редких случаях. Не возбраняется и чашечка кофе, но для верности лучше сделать кофеиновую пробу: измерьте внутриглазное давление перед тем, как выпьете кофе, и через 1-1,5 часа после этого.
- Если вы курильщик — бросьте курить немедленно! Никотин вреден для ваших глаз.
- Не носите тугих воротничков, галстуков — всего, что затрудняет кровообращение в области головы и шеи.
- Для вас очень важен хороший сон. Введите в распорядок дня вечерние прогулки; если не спится — принимайте на ночь 2-3 чайные ложки меда, запивая теплой водой, делайте теплые ножные ванны.
- Точно соблюдайте назначенный режим закапывания капель. Если вам предстоит уйти из дома надолго, не забудьте взять их с собой.
- При закрытоугольной форме глаукомы резкая перемена освещения затруднительна для глаз. Перед посещением кинотеатра или других затемненных помещений закапайте пилокарпин, чтобы предупредить расширение зрачка.
- Регулярно посещайте лечащего врача. Даже при стабилизации внутриглазного давления контрольное обследование рекомендуется каждые 3 месяца.
Высокое артериальное давление, что дальше?
Автор: В.В.Жураковский, заместитель главного врача по МЭиР
Артериальная гипертензия – это заболевание, при котором артериальное (кровяное) давление стабильно повышено, что оказывает дополнительную нагрузку на сердце и является фактором риска многих болезней сердца.
Но повышение кровяного давления можно успешно держать под контролем сменой образа жизни или лекарствами. Чем эффективнее держится под контролем повышение кровяного давлении, тем меньше опасность осложнений.
Верхним давлением – 130\85 называют самое высокое давление в крупных артериях в момент сокращения мышцы сердца.
Нижним давлением 138\85 называют самую низкую регистрируемую величину давления в крупных артериях в момент расслабления мышцы сердца.
Необходимо, чтобы обозначение давления были в пределах нормы.
Временное повышение артериального давления считается нормальным явлением
- — при физической нагрузке
- — при возбуждении, стрессе
Постоянное повышенное кровяное давление указывает на гипертензию.
Гипертензия сама не проходит.
Первым шагом при гипертензии является изменение образа жизни. Если при этом кровяное давление не нормализуется, необходимо начать ее лечение.
Что вызывает гипертензию?
Гипертензия – самостоятельная болезнь с наследственной предрасположенностью, которую вызывают:
- — избыточный вес
- — стресс и умственное напряжение
- — малая физическая нагрузка
- — злоупотребление алкоголем
- — курение
- — неправильные привычки питания
Реже причинами гипертензии могут быть другие болезни: болезни почек, гормональные расстройства и т.п.
Как возникает повышенное кровяное давление?
Регулирование кровяного давления в организме происходит путем изменения тонуса кровеносных сосудов, скорости работы сердца, силы биения сердца и количества жидкости. В этой деятельности участвуют сердце, кровеносные сосуды и почки при помощи различных сложных гормональных и других механизмов обмена веществ.
Важнейшими из них являются:
- — действующая в почках ренинангиотензин-альдостероновая система;
- — координирование расслабления гладких мышц кровеносных сосудов.
Если эти нормально действующие механизмы выходят из равновесия, организм не в состоянии регулировать тонус кровеносных сосудов и возникает повышенное кровяное давление. Во внутреннем слое кровеносных сосудов, эндотелии, образуется окись азота. Образование окиси азота при гипертензии нарушено, стенки кровеносных сосудов сжимаются, утолщаются и просвет сосуда сужается.
Сердце должно прикладывать больше усилий, чтобы протолкнуть кровь сквозь суженные сосуды и обеспечить ткани кислородом на прежнем уровне. Это, в свою очередь, вызывает утолщение сердечной мышцы и возникновение кислородной недостаточности самого сердца, что может привести к возникновению сердечной недостаточности. Кроме того, повышенное кровяное давление является фактором риска закупорки кровеносных сосудов, что часто является причиной инфаркта и инсульта.
Закупорку кровеносных сосудов и нарушение нормальной деятельности эндотелия вызывают курение, малая физическая нагрузка и несбалансированная в т.ч. жирная пища.
Семь советов как справиться с гипертензией
Двигайся регулярно – движение поможет контролировать вес тела, стимулирует обмен веществ, благоприятно влияет на кровяное давление, содержание холестерина и баланс сахара в крови.
Желательно не менее 3 раз в неделю получать получасовую аэробную нагрузку: быстрая ходьба, игры с мячом, плавание, бег, езда на велосипеде.
Питайся правильно – меньше соли, меньше животных жиров, больше овощей и фруктов.
Избегай злоупотребления алкоголя – избыток алкоголя увеличивает вес тела и токсичен для клеток сердечной мышцы.
Поддерживай вес тела в пределах нормы – нормальный вес тела уменьшает нагрузку на сердце.
Откажись от курения – курение препятствует усвоение кислорода тканями и увеличивает тонус кровеносных сосудов, вследствие чего увеличивается нагрузка на сердце.
Отдыхай регулярно – достаточный отдых поможет избежать возникновения переутомления.
Контролируй стресс – при стрессе выделяются гормоны стресса, при постоянном воздействии которых увеличивается напряжение в мышцах, сужаются кровеносные сосуды, повышается кровяное давление. Поэтому учись подавлять стресс!
Почему нужно лечить гипертензию?
Стабильно высокое кровяное давление это дополнительная нагрузка на сердце. Высокое кровяное давление повреждает кровеносные сосуды и ускоряет образование отложений на их стенках.
Обычно вначале высокое кровяное давление никак не проявляется – нет изменения самочувствия, нет симптомов болезни – но в сердце и в сосудах уже происходят изменения.
С годами происходят необратимые изменения, результатом чего являются:
- — ишемическая болезнь сердца (может проявляться как стенокардия, инфаркт миокарда, внезапная смерть)
- — сердечная недостаточность
- — повреждения почек, почечная недостаточность
- — инсульт
- — повреждение кровеносных сосудов глаз
- — импотенция у мужчин
Если гипертензия хорошо контролируется лекарствами, то развитие повреждений кровеносных сосудов затормаживается.
Секс и высокое кровяное давление
У мужчин стабильно высокое кровяное давление ухудшает кровоснабжение пениса, в следствие чего могут возникнуть нарушение эрекции и импотенция.
Исследования показали, что у страдающих гипертензией мужчин старше 40 лет, содержание в крови мужского полового гормона и сексуальная активность ниже, чем у мужчин с нормальным кровяным давлением. Чтобы сохранить нормальную сексуальную активность при гипертензии, необходимо поддерживать кровяное давление в пределах нормы. При хорошо контролируемом кровяном давлении секс безопасен для здоровья.
Спорт и баня
Физическая тренировка является стимулирующей деятельностью для сердечно-сосудистой системы. При правильной нагрузке организм учится лучше реагировать на психические и физические стрессы.
При артериальной гипертензии физическая тренировка необходима и допустима, но кровяное давление должно быть под контролем.
Желательно
- — предпочитать динамическую нагрузку, например бег, плавание, ходьба, езда на велосипеде и пр.
- — избегать изометрических нагрузок, например, атлетических тренировок.
Самая лучшая периодичность тренировок: не менее 3 раз в неделю по полчаса динамической нагрузки. Важно, чтобы вместе объем и интенсивность тренировок соответствовали возможностям сердца, поэтому для определения подходящей нагрузки рекомендуется провести тест на нагрузку сердца. Это относится и к физической работе.
Баня сравнима с физической нагрузкой
- — если давление выше нормы, то жара бани перегружает сердце
- — если давление контролируется лекарствами, то это хорошая тренировка для сердца и сердечно-сосудистой системы
Рекомендуется избегать бани с высокой температурой и долгого пребывания в парилке. Важно употреблять достаточное количество жидкости (безалкогольных напитков), чтобы восполнить потерю жидкости в жаркой бане.
Пища и алкоголь
Нет таких продуктов, которыми можно лечить высокое кровяное давление выбором еды можно влиять на факторы опасности: содержание в крови холестерина и избыточный вес.
Для сердца благоприятно:
- — меньше соли
- — меньше животных жиров
- — больше овощей и фруктов
- — меньше алкоголя
Чтобы держать факторы риска под контролем нужно
- — знать свой показатель кровяного давления
- — знать содержание в крови жиров, общего холестерина
- — проверять свое кровяное давление не реже 1 раза в год
- — проверять свое кровяное давление 1 раз в месяц, а при необходимости и чаще, если используешь лекарство от давления
- — достаточно двигаться, чтобы не менее 3 раз в неделю получать получасовую динамическую нагрузку
- — питаться здоровой пищей
- — не злоупотреблять жидкостями, в том числе кофе
- — избегать и уменьшать стрессы
Помните! Для успешного лечения лекарства следует принимать ежедневно, постоянно, строго по назначению врача.
Синоптики сообщили о надвигающейся на Москву «барической горе» — РБК
www. adv.rbc.ru
www.adv.rbc.ru
www.adv.rbc.ru
Скрыть баннеры
Ваше местоположение ?
ДаВыбрать другое
Рубрики
Курс евро на 7 октября
EUR ЦБ: 58,24
(+0,18)
Инвестиции, 06 окт, 17:05
Курс доллара на 7 октября
USD ЦБ: 60,25
(+0,85)
Инвестиции, 06 окт, 17:05
Один человек погиб во время беспорядков на футбольном матче в Аргентине Спорт, 09:37
Введет ли Запад санкции на экспорт цветных металлов из России Pro, 09:37
Лукашенко назвал Путина «истинным лидером великой державы» Политика, 09:32
www. adv.rbc.ru
www.adv.rbc.ru
Ускорить скорую: как спасти людей с инсультом Партнерский проект, 09:30
Число погибших при ударе по автобусу в Херсонской области выросло до пяти Политика, 09:15
Каменные истуканы на острове Пасхи пострадали от лесного пожара Общество, 09:12
Станет ли крах Credit Suisse началом мирового кризиса — The Economist Pro, 09:10
Объясняем, что значат новости
Вечерняя рассылка РБК
Подпишитесь за 99 ₽ в месяц
Любовь к быстрой езде: как наказывать нарушителей ПДД Партнерский проект, 09:00
Франция оказалась главным зарубежным рынком для российского кино Технологии и медиа, 09:00
Росавиация продлила запрет на полеты в 11 аэропортов юга России Политика, 09:00
Сколько в России платят начинающим сейлзам и чего ждут от них в компаниях Pro, 08:54
«Коммерсантъ» узнал об афере на ₽160 млн при создании игрушечного поезда Экономика, 08:47
Лечебный экспорт: как заработать на медицинском туризме в России Партнерский проект, 08:33
Япония ввела санкции против родственников Кадырова и Шойгу Политика, 08:32
www. adv.rbc.ru
www.adv.rbc.ru
www.adv.rbc.ru
В Москве наблюдаются рекорды высокого атмосферного давления в связи с установлением мощного антициклона. Об этом РБК сообщил ведущий специалист центра погоды «Фобос» Михаил Леус.
«По нашим расчетам оно будет только повышаться, и нас ждут еще четыре подряд рекорда высокого атмосферного давления. И только в конце рабочей недели давление начнет понижаться», — спрогнозировал он.
По его словам, самое высокое давление в Москве ожидается 6 октября, когда столбики барометров поднимутся до отметки 768 мм ртутного столба, что на 20–22 единицы выше нормы.
www.adv.rbc.ru
Леус добавил, что антициклон обеспечит столицу спокойной погодой с полным отсутствием осадков и низкой температурой по ночам.
www.adv.rbc.ru
Ведущий специалист Московского метеобюро Татьяна Позднякова подтвердила РБК, что в столице фиксируют рекорды атмосферного давления из-за мощного антициклона.
«Мы всегда пребываем в атмосфере, где бывают барические ложбины и барические гребни. Вот гребни — это область повышенного атмосферного давления, а сейчас мы в центре области высокого атмосферного давления», — пояснила она.
Позднякова также уточнила, что 3 октября в столице ожидается менее облачная погода и около плюс 10 градусов. В последующие дни воздух также будет прогреваться до плюс 10–15 градусов по региону. Эта погода будет комфортной для всех, кроме людей с сердечно-сосудистыми заболеваниями и гипертоников, предупредила синоптик.
Ранее о том, что москвичей ожидает «барическая гора», сообщал центр «Фобос». Синоптики сообщили, что 2 октября показатели атмосферного давления обновили суточный рекорд 1975 года — оно составило больше 762 мм ртутного столба.
Наука о высоком давлении становится сверхразмерной | Аргоннская национальная лаборатория
Это открытие позволит ученым впервые достичь уровня статического давления, превышающего четыре миллиона атмосфер, среды высокого давления, в которой могут образовываться новые уникальные соединения, материалы изменяют свои химические и физические свойства, а металлы становятся изоляторами. Международная группа ученых, используя новую конструкцию и технику наковальни высокого давления в сочетании с высокоэнергетическим рентгеновским излучением, смогла создать давление в 640 гигапаскалей или ГПа. Это на 50 процентов больше давления, чем было продемонстрировано ранее, и на 150 процентов больше давления, чем можно получить в типичных экспериментах с высоким давлением.
Давление на этом уровне имеет большое значение для наук о Земле, космологии, химии, физики ударов и материаловедения. Статическое давление 640 ГПа в шесть миллионов раз превышает давление воздуха у поверхности Земли и более чем в полтора раза превышает давление в центре Земли. Исследования при таких давлениях могут привести к новым открытиям о том, как эволюционировала Земля и как железо, самый распространенный материал в ядре Земли, функционирует в экстремальных условиях.
Эта новая способность сверхвысокого давления была разработана учеными из Университета Байройта в Германии, Университета Чикаго и Университета Антверпена в Бельгии. Физические свойства крошечных материалов (толщиной менее одного микрона) были исследованы in situ при сверхвысоких давлениях с использованием методов микрорентгенодифракции с высоким разрешением в Консорциуме GeoSoilEnviro по усовершенствованным источникам излучения, или GSECARS, лучевой линии, управляемой Чикагским университетом в Усовершенствованном источнике фотонов Министерства энергетики США в Аргонне. Национальная лаборатория. Подробности появились сегодня в статье «Внедрение наковальни с микрошариками из наноалмаза для исследований при высоком давлении выше 6 Мбар» в журнале Nature Communications .
«Возможность проводить статические эксперименты в этом диапазоне давлений была только теоретизирована», — сказал Виталий Прокопенко, автор статьи и научный сотрудник Центра перспективных источников излучения Чикагского университета. «Мы не останавливаемся здесь. Мы рассчитываем увеличить доступный диапазон давлений до одного терапаскаля, или 10 мегабар, для исследования материалов в условиях, соответствующих ядрам планет-гигантов, таких как Уран и Нептун, которые имеют давление около семи мегабар».
Предыдущие исследования были ограничены, поскольку единственным способом достижения таких высоких давлений было использование динамического сжатия (ударных волн), которые также генерируют высокие температуры и время наблюдения всего наносекунды. Открытие способа применения статического давления позволяет проводить экспериментальные исследования физических и химических свойств материалов на месте при высоких давлениях с помощью ряда различных методов для проверки давних теорий, включая металлизацию водорода.
«Эта новая техника может произвести революцию в изучении науки о высоких давлениях», — сказал Леонид Дубровинский, один из авторов статьи и ученый из Байройтского университета.
С конца 1950-х годов ученые использовали ячейки с алмазными наковальнями для создания экстремальных давлений, чтобы проверить долговечность материалов, создать новые свойства материалов, такие как сверхпроводимость, и воспроизвести условия высокого давления внутри планет. Тем не менее, до сих пор ученые изо всех сил пытались достичь давления внутреннего ядра Земли, которое составляет от 320 до 360 ГПа. Сообщалось лишь о нескольких экспериментах при этих давлениях, и максимально достигнутое давление составляло около 420 ГПа.
Ученые смогли утроить нормальный уровень экспериментального давления, добавив второй набор микронаковальней (диаметром 10-20 микрон) между двумя монокристаллическими алмазными наковальнями ювелирного качества весом около четверти карата каждая. Эта вторичная наковальня изготовлена из сверхтвердых нанокристаллических алмазных полушариков, изготовленных из стеклоуглерода по новой разработанной технологии в прессе большого объема при высоком давлении и температуре.
«Нанокристаллические алмазные шарики обладают очень высоким пределом текучести, они менее сжимаемы и менее хрупки, чем монокристаллические алмазы, — говорит Наталья Дубровинская, один из авторов статьи и ученый из Байройтского университета. «Это позволяет нам значительно расширить достижимый диапазон давления, используя микрошарики в качестве наковальни второй ступени».
Линия луча GSECARS доступна для использования через общий процесс предложения пользователя на APS.
Об Аргонне
Аргоннская национальная лаборатория занимается поиском решений насущных национальных проблем в области науки и техники. Первая в стране национальная лаборатория, Аргонн, проводит передовые фундаментальные и прикладные научные исследования практически во всех научных дисциплинах. Исследователи Аргонны тесно сотрудничают с исследователями из сотен компаний, университетов, а также федеральных, государственных и муниципальных учреждений, чтобы помочь им решить их конкретные проблемы, укрепить научное лидерство Америки и подготовить нацию к лучшему будущему. Компания Argonne, в которой работают сотрудники из более чем 60 стран, находится под управлением UChicago Argonne, LLC для Управления науки Министерства энергетики США.
Что такое атмосферное давление и как оно измеряется?
Барометры и датчики давления
Атмосферное давление влияет на вашу повседневную жизнь, знаете ли вы об этом или нет. Погодные условия и прогнозы по всему миру зависят от атмосферного давления, но многие на самом деле не знают, что это такое на самом деле. И как только вы изучите основы атмосферного давления, вы сможете лучше понять, как его измерять. Продолжайте читать, чтобы узнать больше.Что такое атмосферное давление?
По сути, атмосферное давление — это сила, действующая в любой заданной точке на поверхности Земли под действием веса воздуха над этой точкой. Вкратце: воздух, окружающий Землю, создает атмосферное давление, и это давление определяется совокупным весом молекул воздуха. Молекулы воздуха на больших высотах имеют меньше молекул, давящих на них сверху, и поэтому испытывают меньшее давление, в то время как более низкие молекулы испытывают большую силу или давление, оказываемое на них молекулами, нагроможденными на них сверху, и они более плотно упакованы вместе.
Когда вы поднимаетесь в горы или летите высоко на самолете, воздух разрежен и давление ниже. Давление воздуха на уровне моря при температуре 59°F (15°C) равно одной атмосфере (атм), и это базовое значение для определения относительного давления.
Атмосферное давление также известно как барометрическое давление, поскольку оно измеряется с помощью барометра. Повышающийся барометр указывает на повышение атмосферного давления, а падающий барометр указывает на понижение атмосферного давления.
Что вызывает изменения атмосферного давления?Изменения атмосферного давления вызываются разницей температур воздуха над землей, а температура воздушной массы определяется ее местонахождением. Например, воздушные массы над океанами обычно холоднее, чем воздушные массы над континентами. Разница температур воздуха создает ветер и вызывает развитие систем давления. Ветер перемещает системы давления, и эти системы имеют тенденцию изменяться, когда они проходят над горами, океанами и другими областями.
Французский ученый и философ XVII века Блез Паскаль (1623–1662) обнаружил, что атмосферное давление уменьшается с высотой и что изменения давления на уровне земли можно объяснить ежедневной погодой. Эти открытия используются для предсказания погоды сегодня.
Часто синоптики ссылаются на области высокого или низкого давления, перемещающиеся в определенные регионы, чтобы описать прогнозируемые условия для этих районов. Когда воздух поднимается в системах с низким давлением, он охлаждается и часто конденсируется в облака и осадки, что приводит к штормам. В системах с высоким давлением воздух опускается к Земле и нагревается вверх, что приводит к сухой и ясной погоде.
Как изменения давления влияют на погодуВ общем, ртутный барометр может дать вам знать, будет ли в ближайшем будущем небо проясняться или грозить, или вообще мало что изменится, основываясь только на атмосферном давлении.
Вот несколько примеров того, как интерпретировать показания барометра:
- Когда воздух сухой, прохладный и приятный, показания барометра повышаются.
- В общем, повышение барометра означает улучшение погоды.
- В общем, падающий барометр означает ухудшение погоды.
- Когда атмосферное давление внезапно падает, это обычно указывает на приближение бури.
- Когда атмосферное давление остается стабильным, погода, скорее всего, не изменится немедленно.
Показания барометра просты, если вы знаете, что показывают различные значения атмосферного давления. Чтобы понять свой барометр и то, как меняется атмосферное давление, интерпретируйте показания следующим образом (обратите внимание на единицы измерения).
Высокое давлениеПоказания атмосферного давления выше 30,20 дюймов ртутного столба обычно считаются высокими, а высокое давление связано с ясным небом и безветренной погодой.
Если показания выше 30,20 дюймов ртутного столба (102268,9 Па или 1022,689 мбар):
- Повышение или постоянное давление означает сохранение хорошей погоды.
- Медленное падение давления означает хорошую погоду.
- Быстро падающее давление означает пасмурную и теплую погоду.
- Нормальное давление
Показания атмосферного давления в диапазоне от 29,80 до 30,20 дюймов ртутного столба можно считать нормальными, а нормальное давление связано с устойчивой погодой.
Если показания падают между 29,80 и 30,20 дюйма ртутного столба (100914,4–102268,9 Па или 1022,689–1009,144 мбар):
- Повышение или постоянное давление означает, что нынешние условия сохранятся.
- Медленное падение давления означает небольшое изменение погоды.
- Быстро падающее давление означает, что вероятен дождь или снег, если достаточно холодно.
Атмосферное давление ниже 29,80 дюймов ртутного столба обычно считается низким, а низкое давление связано с теплым воздухом и ливнями.
Если показания ниже 29,80 дюймов ртутного столба (100914,4 Па или 1009,144 мбар):
- Повышение или постоянное давление указывает на ясную и прохладную погоду.
- Медленно падающее давление указывает на дождь.
- Быстро падающее давление указывает на приближение бури.
Если вы заинтересованы в измерении атмосферного давления прямо у себя дома, ознакомьтесь с широким ассортиментом барометров Maximum. И если у вас есть вопрос о вашем барометре или о том, как его использовать, не стесняйтесь обращаться к нам сегодня.
Давление как фактор, ограничивающий жизнь
1. Мелош Х. Дж. Тернистый путь к панспермии. Природа. 1988; 332: 687–688. дои: 10.1038/332687a0. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
2. Яянос А.А. Микробиология на глубине 10 500 метров. Анна. Преподобный Микробиолог. 1995; 49: 777–805. doi: 10.1146/annurev.mi.49.100195.004021. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
3. Эдвардс К.Дж., Беккер К., Колвелл Ф. Глубокая биосфера темной энергии: внутриземная жизнь на Земле. Анна. Преподобный Планета Земля. науч. 2012;40:551–568. doi: 10.1146/annurev-earth-042711-105500. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]
4. Голд Т. Глубокая, горячая биосфера. проц. Нац. акад. науч. США. 1992; 89: 6045–6049. doi: 10.1073/pnas.89.13.6045. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
5. Ротшильд Л.Дж., Манчинелли Р.Л. Жизнь в экстремальных условиях. Природа. 2001; 409:1092–1101. doi: 10.1038/35059215. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
6. Whitman W.B., Coleman D.C., Wiebe WJ Prokaryotes: невидимое большинство. проц. Нац. акад. науч. США. 1998; 95: 6578–6583. doi: 10.1073/pnas.95.12.6578. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
7. Huber J.A. Добыча метана глубоко. Наука. 2015; 349: 376–377. doi: 10.1126/science.aac6673. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
8. Инагаки Ф., Хинрихс К.-У., Кубо Ю., Боулз М.В., Хойер В.Б., Хонг В.-Л., Хосино Т., Иджири А., Имачи Х., Ито М. и др. Изучение глубокой микробной жизни в угленосных отложениях на глубине ~ 2,5 км ниже дна океана. Наука. 2015; 349: 420–424. doi: 10.1126/science.aaa6882. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]
9. Паулино-Лима И.Г., Пиллинг С., Жано-Пачеко Э., де Брито А.Н., Барбоза Я.А.Р.Г., Лейтао А.С., Лаге С.Д.А.С. Лабораторное моделирование межпланетного ультрафиолетового излучения (широкого спектра) и его воздействия на Deinococcus radiodurans. Планета. Космические науки. 2010;58:1180–1187. doi: 10.1016/j.pss.2010.04.010. [CrossRef] [Google Scholar]
10. Бейкер-Остин С., Допсон М. Жизнь в кислоте: гомеостаз pH у ацидофилов. Тренд. микробиол. 2007; 15: 165–171. doi: 10.1016/j.tim.2007.02.005. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]
11. Падан Э., Биби Э., Ито М., Крулвич Т.А. Щелочной рН-гомеостаз в бактериях: новые идеи. Биомембрана BBA. 2005; 1717: 67–88. doi: 10.1016/j.bbamem.2005.09.010. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
12. Боргони Г., Гарсия-Мояно А., Литтхауэр Д., Берт В., Бестер А., ван Херден Э., Моллер К., Эразмус М., Онстотт Т. С. Нематоды из земных глубин Южной Африки. Природа. 2011; 474:79–82. doi: 10.1038/nature09974. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]
13. Шиффрис С.М., Хазен Р.М. Почему Deep Carbon? Преподобный Майнер. Геохим. 2013;74:1–6. [Google Scholar]
14. Kargel J.S., Kaye J.Z., Head J.W., Marion G.M., Sassen R., Crowley J.K., Ballesteros O.P., Grant S.A., Hogenboom D.L. Кора и океан Европы: происхождение, состав и перспективы жизни. Икар. 2000; 148: 226–265. doi: 10.1006/icar.2000.6471. [CrossRef] [Google Scholar]
15. Лоренц Р.Д. Термодинамика гейзеров: Приложение к Титану. Икар. 2002; 156: 176–183. doi: 10.1006/icar.2001.6779. [CrossRef] [Google Scholar]
16. Гайдос Э.Дж., Нилсон К.Х., Киршвинк Дж.Л. Жизнь в покрытых льдом океанах. Наука. 1999; 284:1631–1633. doi: 10.1126/science.284.5420.1631. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
17. Бриджмен П.В. Коагуляция белка давлением. Дж. Биол. хим. 1914; 19: 511–512. [Google Scholar]
18. Меерсман Ф., Дэниел И. , Бартлетт Д.Х., Винтер Р., Хазаэль Р., Макмиллан П.Ф. Биохимия и биофизика высоких давлений. Преподобный Майнер. Геохим. 2013;75:607–648. doi: 10.2138/rmg.2013.75.19. [CrossRef] [Google Scholar]
19. Винтер Р., Джеворрек К. Влияние давления на мембраны. Мягкая материя. 2009;5:3157–3173. doi: 10.1039/b
0b. [CrossRef] [Google Scholar]20. Бернсдорф К., Вольф А., Винтер Р. Влияние температуры и давления на структурные и динамические свойства смесей фосфолипид/стерол. Исследование анизотропии флуоресценции в стационарном состоянии и с временным разрешением. . З. Физ. хим. 1996; 193: 151–173. doi: 10.1524/zpch.1996.193.Part_1_2.151. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]
21. Hauben K.J., Bartlett D.H., Soontjens C.C., Cornelis K., Wuytack E.Y., Michiels C.W. Мутанты Escherichia coli , устойчивые к инактивации высоким гидростатическим давлением. заявл. Окружающая среда. микробиол. 1997; 63: 945–950. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
22. Шарма А., Скотт Дж. Х., Коди Г. Д., Фогель М. Л., Хазен Р. М., Хемли Р. Дж., Хантресс В. Т. Микробная активность при гигапаскалях. Наука. 2002; 295:1514–1516. doi: 10.1126/science.1068018. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]
23. Vanlint D., Mitchell R., Bailey E., Meersman F., McMillan P.F., Michiels C.W., Aertsen A. Быстрое приобретение устойчивости к гигапаскалю и высокому давлению с помощью Escherichia coli . Мбиология. 2011; 2 doi: 10.1128/mBio.00130-10. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Лабораторное исследование выживания штамма Shewanella oneidensis MR-1 при высоком давлении в диапазоне гигапаскалей. Фронт. микробиол. 2014;5 doi: 10.3389/fmicb.2014.00612. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
25. Болл П. Вода как активный компонент в клеточной биологии. хим. 2008; 108:74–108. doi: 10.1021/cr068037a. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
26. Bove L.E., Klotz S., Strassle Th. , Koza M., Teixeira J., Saitta A.M. Поступательная и вращательная диффузия в воде в диапазоне гигапаскалей. физ. Преподобный Летт. 2013;111:185901. doi: 10.1103/PhysRevLett.111.185901. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]
27. Tehei M., Jasnin M., Stadler A., Zaccai G. Динамика специфической клеточной воды, наблюдаемая in vivo с помощью рассеяния нейтронов и ЯМР. физ. хим. хим. физ. 2010;12:10154–10160. [PubMed] [Google Scholar]
28. Ле Бихан Д. Изучение функциональной архитектуры мозга с помощью диффузионной МРТ. Нац. Преподобный Нейроски. 2003; 4: 469–480. doi: 10.1038/nrn1119. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
29. Ле Бихан Д. «Влажный ум»: вода и функциональная нейровизуализация. физ. Мед. биол. 2007; 52: Р57. дои: 10.1088/0031-9155/52/7/R02. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
30. Пикард А., Даниэль И., Тестемале Д., Киффер И., Блюет П., Кардон Х., Огер П.М. Мониторинг микробных окислительно-восстановительных превращений металлов и металлоидных элементов под высоким давлением с использованием in situ спектроскопии поглощения X лучей. Геобиология. 2011;9:196–204. [PubMed] [Google Scholar]
31. Foglia F., Hazael R., Simeoni G.G., Appavou M.-S., Moulin M., Haertlein M., Forsyth VT., Seydel T., Daniel I., Meersman F. ., и другие. Динамика воды в Shewanella oneidensis при температуре окружающей среды и высоком давлении с использованием квазиупругого рассеяния нейтронов. науч. Отчет 2016; 6:18862. doi: 10.1038/srep18862. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
32. Колвелл Ф.С., Д’Ондт С. Природа и протяженность глубинной биосферы. Преподобный Майнер. Геохим. 2013; 75: 547–574. doi: 10.2138/rmg.2013.75.17. [CrossRef] [Google Scholar]
33. Zeng X., Birren J.-L., Fouquet Y., Cherkashov G., Jebbar M., Querellou J., Oger P., Cambon-Bonavita M.-A. , Xiao X., Prieur D. Pyrococcus Ch2, облигатный пьезофильный гипертермофил: расширение верхних пределов давления и температуры на всю жизнь. Исме Дж. 2009 г.;3:873–876. doi: 10.1038/ismej.2009.21. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
34. Клегг Дж.С. Криптобиоз — особое состояние биологической организации. Комп. Биохим. Физиол. Б Биохим. Мол. биол. 2001; 128: 613–624. doi: 10.1016/S1096-4959(01)00300-1. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
35. Кейлин Д. Лекция Левенгука: Проблема анабиоза или скрытой жизни: история и современная концепция. проц. Р. Соц. Лонд. Б биол. науч. 1959; 150: 149–191. doi: 10.1098/rspb.1959.0013. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]
36. Фокс-Скелли Дж. Странные звери, живущие в глубоком подземелье Солид Рок. 2015. [(по состоянию на 20 мая 2016 г.)]. Доступно в Интернете: http://www.bbc.co.uk/earth/story/20151124-meet-the-strange-creatures-that-live-in-solid-rock-deep-underground
37. О’Каллаган Дж. Найдена самая глубокая рыба в мире: призрачная рыба-улитка пряталась на глубине 27 000 футов на дне Марианской впадины Тихого океана. 2014. [(по состоянию на 20 мая 2016 г.)]. Доступно в Интернете: http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2880612/World-s-deepest-fish-Ghostly-snailfish-27-000ft-deep-bottom-Pacific-s-Mariana-Trench. html
38. Ли Дж.Дж. Странный животный мир обнаружен в самых глубоких жерлах Тихого океана. 2015. [(по состоянию на 20 мая 2016 г.)]. Доступно на сайте: http://news.nationalgeographic.com/2015/06/150610-hydrothermal-vent-gulf-california-ocean-earth-science/
39. Фрейзер Дж. Что живет на дне Марианской впадины? Больше, чем вы думаете. 2013. [(по состоянию на 20 мая 2016 г.)]. Доступно в Интернете: http://blogs.scientificamerican.com/artful-amoeba/what-lives-at-the-bottom-of-the-mariana-trench-more-than-you-might-think/
40. Нишихира Н., Синдо А., Сайгуса М., Оно Ф., Мацусима Ю., Мори Ю., Такарабе К., Сайни Н.Л., Ямасита М. Сохранение жизни мха Ptychomitrium под очень высоким давлением. Дж. Физ. хим. Твердые вещества. 2010;71:1123–1126. doi: 10.1016/j.jpcs.2010.03.018. [CrossRef] [Google Scholar]
41. Оно Ф., Сайгуса М., Уодзуми Т., Мацусима Ю., Икеда Х., Сайни Н.Л., Ямасита М. Влияние высокого гидростатического давления на жизнь крошечного животного тихоходки . Дж. Физ. хим. Твердый. 2008;69:2297–2300. doi: 10.1016/j.jpcs.2008.04.019. [CrossRef] [Google Scholar]
42. Оно Ф., Мори Ю., Соугава М., Такарабе К., Хада Ю., Нишихира Н., Мотосэ Х., Сайгуса М., Мацусима Ю., Ямадзаки Д. , и другие. Влияние очень высокого давления на жизнь растений и животных. Дж. Физ. конф. сер. 2011;377:012053. doi: 10.1088/1742-6596/377/1/012053. [CrossRef] [Google Scholar]
43. Гупта Р.К., Дас С.К. Сопротивление разрушению семян подсолнечника и ядра к сжимающей нагрузке. Дж. Фуд Инж. 2000; 46:1–8. doi: 10.1016/S0260-8774(00)00061-3. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]
44. Оно Ф., Минами К., Сайгуса М., Мацусима Ю., Мори Ю., Такарабе К., Сайни Н.Л., Ямасита М. Жизнь артемии под очень высоким давлением. Дж. Физ. хим. Твердые вещества. 2010;71:1127–1130. doi: 10.1016/j.jpcs.2010.03.019. [CrossRef] [Google Scholar]
45. Govers S.K., Aertsen A. Влияние обработки высоким гидростатическим давлением на время реанимации отдельных клеток и белковые агрегаты в Escherichia coli . Междунар. Дж. Пищевая микробиология. 2015; 213:17–23. doi: 10.1016/j.ijfoodmicro.2015.04.039. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
46. Hazael R., Fitzmaurice B.C., Foglia F., Appleby-Thomas G.J., McMillan P.F. Бактериальная выживаемость после ударного сжатия в диапазоне гигапаскалей. Икар. 2016 подано. [Google Scholar]
47. Берчелл М.Дж., Манн Дж.Р., Банч А.В. Выживание бактерий и спор при экстремальных ударных нагрузках. Пн. Нет. Р. Астрон. соц. 2004; 1278:1273–1278. doi: 10.1111/j.1365-2966.2004.08015.x. [CrossRef] [Google Scholar]
48. Vadillo-Rodriguez V., Beveridge T.J., Dutcher J.R. Вязкоупругость поверхности отдельных грамотрицательных бактериальных клеток, измеренная с помощью атомно-силовой микроскопии. Дж. Бактериол. 2008;190 doi: 10.1128/JB.00132-08. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
Эффект обработки семян растений гидростатическим и ударным давлением. Дж. Физ. конф. сер. 2014;500:182025. doi: 10.1088/1742-6596/500/18/182025. [CrossRef] [Google Scholar]
50. Burchell M.J., Mann J., Bunch A.W., Brand P.F.B. Выживаемость бактерий при сверхскоростном ударе. Икар. 2001; 547: 545–547. doi: 10.1006/icar.2001.6738. [Перекрестная ссылка] [Академия Google]
51. Прайс М.С., Солшейд К., Берчелл М.Дж., Хоссе Л., Адамек Н., Коул М.Дж. Выживание спор дрожжей в условиях высокоскоростного удара до скоростей 7,4 км·с -1 . Икар. 2013; 222:263–272. doi: 10.1016/j.icarus.2012.10.035. [CrossRef] [Google Scholar]
52. Beck P., Gillet P., El Goresy A., Mostefaoui S. T временные шкалы ударных процессов в хондритовых и марсианских метеоритах. Природа. 2005; 435:1071–1074. doi: 10.1038/nature03616. [PubMed] [CrossRef] [Академия Google]
53. Horneck G., Stöffler D., Ott S., Hornemann U., Cockell C.S., Moeller R., Meyer C., de Vera J.P., Fritz J., Schade S., et al. Микробные обитатели горных пород выживают при высокоскоростных ударах по марсоподобным планетам-хозяевам: первая фаза литопанспермии экспериментально проверена.