Co je a jak se vypočítává tlak vzduchu se lidé učí ve škole. S ustáleným souslovím „tlak vzduchu přepočtený na hladinu moře“ se setkáváme pokaždé, když čteme nebo posloucháme meteorologickou předpověď počasí. Přesnou definici tlaku vzduchu, respektive atmosférického tlaku, najdeme ve všech slovnících. Co ale možná každý neví, je historie měření tlaku vzduchu. Víte, že tlak vzduchu má přímou souvislost se vzduchoprázdnem? A víte, jak se tlak vzduchu projevuje – kladně i záporně – na lidském zdraví?
Na počátku byl „strach z prázdna“
Řečtí atomisté si představovali svět složený z atomů pohybujících se v prázdném prostoru. Aristoteles existenci prázdnoty odmítl. Podobný názor zastávala později i církev – horror vacui , strach z prázdna (představa, že každé prázdné místo příroda okamžitě vyplní) se na celá staletí stal neotřesitelným dogmatem.
- Překonal ho až Evangelista Torricelli žák Galilea Galilei. V roce 1643 naplnil dlouhou, na jednom konci zatavenou skleněnou trubici rtutí a ponořil její otevřený konec do nádoby naplněné rovněž rtutí. Stříbřitý sloupec v trubici se snížil – bez ohledu na její celkovou délku – vždy na 760 milimetrů. Nad ním bylo vzduchoprázdno. Torricelli svým pokusem poprvé změřil velikost atmosférického tlaku, který ovlivňuje výšku rtuťového sloupce.
- Francouz Florian Périer provedl na radu svého švagra Blaise Pascala podobný pokus jednou v nížině a podruhé ve výšce 1465 metrů nad mořem. Měření potvrdilo, že ve větší nadmořské výšce je tlak vzduchu nižší a vytlačuje rtuťový sloupec menší silou.
- Ve stejné době se magdeburský starosta Otto von Guericke, který zkonstruoval první pumpy na odčerpávání vzduchu, rozhodl dokázat existenci vzduchoprázdna a atmosférického tlaku před širokou veřejností. Před zraky zvědavých diváků vzduchotěsně spojil dvě kovové polokoule a vyčerpal jejich obsah. Tlak okolního vzduchu na ně pak působil takovou silou, že ani třicet koní je nedokázalo odtrhnout. To vše se odehrálo na dvoře braniborského kurfiřta v roce 1663.
Tlak vzduch a jeho vliv na zdraví
Při volbě místa rekreace malých dětí, nemocných lidí nebo seniorů je třeba vždy zvážit, zda je vhodnější pobyt ve vyšší nadmořské výšce nebo naopak u moře. Důležitým faktorem je doba působení změny podnebí:
- krátkodobé pobyty mohou způsobit nevyvážené a nehospodárné reakce,
- dlouhodobé jsou zase jinak náročné.
Otužilý jedinec z venkova reaguje jinak než člověk z města, trávící den převážně v místnostech; obyvatel nížin má odlišné odpovědi proti tomu, kdo žije ve středohorských výškách.
Tlak vzduchu a kyslíkový dluh
Pojem vysokohorského klimatu není úplně přesně vymezen. Běžně se pro nás uvažuje o nadmořské výšce nad 1200 nebo 1500 metrů. Nad zemským povrchem leží vzduchová vrstva. Vzduch má svůj atmosférický tlak, který s výškou klesá.
Ve vzduchu je 16 – 20 % kyslíku, 70 – 75 % dusíku a zbytek tvoří jiné plyny. Velikost tlaku vzduchu a změny složení mají vliv na naše vnitřní dýchání – přísun kyslíku do tkání. Dílčí tlak kyslíku klesá s výškou stejně jako tlak vzduchu. Ještě rychleji klesá dílčí tlak kysličníku uhličitého.
- Tělesná zátěž, zejména ve výškách kolem 3000 metrů nad mořem, může vyvolat tak zvaný kyslíkový dluh – tkáním se přivádí méně kyslíku.
- Usilovným dýcháním klesá napětí kysličníku uhličitého.
- Snížením tlaku par vody se vysušují a prochlazují sliznice dýchacích cest.
- Ve spánku se objevuje změna rytmu prohloubeného a mělkého dýchání.
- U rychlých změn známe všichni pocit tlaku v uších, vyvolaný rozepnutím plynu ve středoušní dutině, nejsou-li spolehlivě otevřeny cesty k jeho vyrovnání.
Tlak vzduch: Dlouhodobý vliv
Obyvatelé vysokých hor mají pravidelně nižší krevní tlak, pomalejší a vydatný tep srdce a jejich tkáně mají více cév. Toho lze dosáhnout jen dlouhodobou adaptací.
Naopak přímořské podnebí je určeno přesněji: tlak vzduchu je zde vždy vyšší; vzduch je však stále v pohybu. Mechanický vliv zvyšuje napětí cév.
Vyšší obsah vody, kuchyňské soli a dalších prvků příznivě působí na sliznice dýchacích cest. Podmínky ke vzniku mořského aerosolu jsou místně rozdílné, jak se liší vzdušné proudy na různých místech pobřeží.