A belélegzett és kilélegzett levegő gázszintje. Belső légzés és gázszállítás. fejfájás

Kevesebb, mint 200 évvel ezelőtt a Föld légköre 40% oxigént tartalmazott. Ma a levegő csak 21% oxigént tartalmaz.

A városligetben 20,8%

Az erdőben 21,6%

A tengernél 21,9%

A lakásban és az irodában Kevésbé 20%

A tudósok bebizonyították, hogy az oxigén 1%-os csökkenése a teljesítmény 30%-os csökkenéséhez vezet.

Az oxigénhiány az autók, az ipari kibocsátások és a környezetszennyezés eredménye. A városban az oxigén 1%-kal kevesebb, mint az erdőben.

De az oxigénhiány legnagyobb bűnöse mi magunk vagyunk. Meleg és hermetikus házakat építettünk, műanyag ablakos lakásokban laktunk, megvédtük magunkat a friss levegőtől. Minden kilégzéssel csökkentve az oxigén koncentrációját és növelve a szén-dioxid mennyiségét. Gyakran az irodában 18%, a lakásban 19% az oxigéntartalom.

A levegő minősége, amely a Föld összes élő szervezete életfolyamatainak fenntartásához szükséges,

oxigéntartalma határozza meg.

A levegő minőségének függősége a benne lévő oxigén százalékától.

A levegő kényelmes oxigéntartalmának szintje

3-4. zóna: korlátozza a törvényileg előírt minimális beltéri oxigénnorm (20,5%) és a "referencia" friss levegő (21%). A városi levegő esetében a 20,8%-os oxigéntartalom tekinthető normálisnak.

Kedvező oxigénszint a levegőben

1-2. zóna: ez az oxigéntartalom szintje az ökológiailag tiszta területekre, erdőkre jellemző. Az óceánok levegőjének oxigéntartalma elérheti a 21,9%-ot

Elégtelen oxigénszint a levegőben

Zano 5-6: a minimálisan megengedhető oxigénszint korlátozza, ha egy személy légzőkészülék nélkül maradhat (18%).

Az ilyen levegőjű helyiségekben való tartózkodást gyors fáradtság, álmosság, csökkent szellemi aktivitás és fejfájás kíséri.

Az ilyen légkörű helyiségekben való hosszabb tartózkodás veszélyes az egészségre.

Veszélyesen alacsony oxigénszint a levegőben

7. zónától: oxigéntartalomnál16% szédülés, szapora légzés,13% - eszméletvesztés,12% - visszafordíthatatlan változások a szervezet működésében, 7% - halál.

Az oxigénéhezés (hipoxia) külső jelei

- a bőr színének romlása

- fáradtság, csökkent szellemi, fizikai és szexuális aktivitás

- depresszió, ingerlékenység, alvászavar

- fejfájás

Az elégtelen oxigénszintű helyiségben való tartós tartózkodás komolyabb egészségügyi problémákhoz vezethet, mert. Az oxigén felelős a szervezet összes anyagcsere-folyamatáért, így hiányának következménye:

Metabolikus betegség

Csökkent immunitás

A lakó- és munkahelyi helyiségek megfelelően szervezett szellőzőrendszere a jó egészség záloga lehet.

Az oxigén szerepe az emberi egészségben. Oxigén:

Növeli a mentális teljesítményt;

Növeli a szervezet ellenálló képességét a stresszel és a fokozott idegi stresszel szemben;

Támogatja a vér oxigénszintjét;

Javítja a belső szervek munkájának koordinációját;

Növeli az immunitást;

Elősegíti a fogyást. A rendszeres oxigénfogyasztás a fizikai aktivitással kombinálva a zsírok aktív lebontásához vezet;

Az alvás normalizálódik: mélyebbé és hosszabbá válik, csökken az elalvási időszak és a fizikai aktivitás

Következtetések:

Az oxigén hatással van életünkre, és minél több van belőle, annál színesebb és változatosabb az életünk.

Vehetsz egy oxigénpalackot, vagy ledobhatsz mindent és elmehetsz az erdőbe lakni. Ha ez nem áll rendelkezésére, óránként szellőztesse ki lakását vagy irodáját. Huzat, por, zaj zavarja, szereljen be szellőzést, amely friss levegővel látja el, tisztítsa meg a kipufogógázoktól.

Csinálj mindent a friss levegőre otthonodban, és változásokat fogsz látni az életedben.

Az atmoszféra a Föld felszínének léghéja, amely gázok keverékéből áll, és különböző magasságokban eltérő sűrűséggel rendelkezik. Ez a körülmény a gravitációnak köszönhető. Ahogy távolodunk a Föld felszínétől, a légburok sűrűsége csökken, és végül kiegyenlítődik a csillagközi tér sűrűségével.

A levegőhéj összetétele tartalmazza a legtöbb nitrogént, ezt követi az oxigén, majd a szén-dioxid és számos úgynevezett semleges gáz (argon, neon, hélium stb.). Változó mennyiségű vízgőz is van a levegőben. Végül a külső levegő néha ózont és hidrogén-peroxidot tartalmaz, amelyek azonban átmeneti szennyeződések a levegő gázösszetételében. A belélegzett (atmoszférikus) és a kilélegzett levegő összetétele az 1. ábrán látható. 1.

Rizs. 1. A belélegzett és kilélegzett levegő kémiai összetétele.

A diagramból látható, hogy a kilélegzett levegő összetétele jelentősen eltér a belélegzett levegő összetételétől. Ha az oxigén mennyisége a belélegzett levegőben 20,94%, akkor körülbelül 15-16% marad a kilélegzett levegőben, így a csökkenés körülbelül 25%. A nitrogén mennyiségi aránya megközelítőleg változatlan marad. A szén-dioxid a legszembetűnőbb változásokon megy keresztül, melynek mennyisége a belélegzett levegőben 0,03-0,04%-ról a kilélegzett levegőben 4%-ra, azaz 100-szorosára nő. A kilélegzett levegő fizikai tulajdonságaiban is különbözik: hőmérséklete jelentősen megemelkedik (akár 38 °), és a relatív páratartalom megközelíti a 100% -ot. A fentiekből kitűnik, hogy a kilélegzett levegő kémiai összetétele és fizikai tulajdonságai kedvezőtlenek, és mivel a tüdő kemény munka közben 350-450-ről 3800 l / h levegőre jut, világossá válik, hogy miért ilyen levegő (ha van ilyen) nincs friss levegő beáramlása) egészségügyi problémákat okozhat az embernek, és káros hatással lehet az egészségére.

Foglalkozzunk részletesebben a levegőelegy gázösszetételének egyes összetevőinek élettani és higiéniai jelentőségével.

Az oxigén játssza a legjelentősebb szerepet a szervezet életében. A szövetek elégtelen oxigénellátása zavarokat okoz a szervezet létfontosságú tevékenységében, ami akkor nyilvánul meg, amikor a belélegzett levegő oxigéntartalma 7-8%-ra csökken. A további csökkenés súlyosabb következményekkel jár, és kifejezett oxigénéhezéssel a központi idegrendszer károsodása miatti halálhoz vezet, amely különösen szorul állandó oxigénellátásra (különösen a légzésbénulás következtében). központ).

A levegőben az oxigén körforgása folyamatosan zajlik. Ebből a gázból óriási mennyiséget emészt fel az emberek és állatok légzése, a tüzelőanyag elégetése, a szerves anyagok oxidációja stb. Ennek az állandó oxigénfogyasztásnak a helyreállítása elsősorban a zöld növényi klorofill részek által történő felszabadulásnak köszönhető, amely a napsugárzás hatására a levegőben lévő szén-dioxidot asszimilálja és Nedvesség jelenlétében oxigénné bontja. Ennek az egyensúlynak köszönhetően a légköri levegő oxigénkoncentrációja alig változik (a változások csak 0,1-0,2%-ot érnek el). Ez magyarázza azt a tényt, hogy az emberi élet normális körülményei között gyakorlatilag nincs oxigénhiány. Az egyetlen kivétel az olyan állapot, amikor az oxigén hozzáférése korlátozott (például mély bányákban, tengeralattjárókban stb.), valamint amikor a természetes körülmények miatt a levegőben lévő oxigén parciális nyomása jelentősen lecsökken (hegységi magasságokban). több mint 2000 m tengerszint feletti magasságban, nagy magasságban repülve). Ezekben az esetekben azonban az emberi szervezet a kompenzációs mechanizmusok segítségével (a pulmonalis lélegeztetés volumenének növekedése, a vörösvértestek számának növekedése) képes alkalmazkodni az oxigén parciális nyomásának ilyen csökkenéséhez. persze bizonyos határokon belül.

Részletesen megbeszéltük, hogyan jut be a levegő a tüdőbe. Most pedig lássuk, mi lesz vele ezután.

keringési rendszer

Megállapodtunk abban, hogy a légköri levegő összetételében lévő oxigén az alveolusokba jut, ahonnan azok vékony falán keresztül diffúzióval a kapillárisokba jutva, sűrű hálózatba burkolva az alveolusokat. A kapillárisok a tüdővénákhoz kapcsolódnak, amelyek oxigéndús vért szállítanak a szívbe, pontosabban annak bal pitvarába. A szív pumpaként működik, vért pumpál az egész testben. A bal pitvarból az oxigénnel dúsított vér a bal kamrába kerül, és onnan - a szisztémás keringés útján a szervekbe és szövetekbe. A szervezet hajszálereiben a szövetekkel tápanyagcserét követően, az oxigén feladása és a szén-dioxid felvétele után a vér a vénákban összegyűlik, és bejut a szív jobb pitvarába, és a szisztémás keringés lezárul. Innentől egy kis kör kezdődik.

A kis kör a jobb kamrában kezdődik, ahonnan a tüdőartéria szállítja a vért, hogy "töltsön" oxigént a tüdőbe, elágazva és kapilláris hálózattal összefonja az alveolusokat. Innen ismét - a tüdővénákon keresztül a bal pitvarba, és így tovább a végtelenségig. Ahhoz, hogy elképzeljük ennek a folyamatnak a hatékonyságát, képzeljük el, hogy a teljes vérkeringés ideje mindössze 20-23 másodperc. Ez idő alatt a vér mennyiségének van ideje teljesen „körbefutni” mind a szisztémás, mind a tüdőkeringésben.

Egy olyan aktívan változó környezet oxigénnel való telítéséhez, mint a vér, a következő tényezőket kell figyelembe venni:

Az oxigén és a szén-dioxid mennyisége a belélegzett levegőben (levegő összetétele)

Az alveolusok szellőztetésének hatékonysága

Az alveoláris gázcsere hatékonysága (a vérrel való érintkezést és a gázcserét biztosító anyagok és szerkezetek hatékonysága)

A belélegzett, kilélegzett és az alveoláris levegő összetétele

Normál körülmények között az ember légköri levegőt lélegzik, amelynek viszonylag állandó összetétele van. A kilélegzett levegő mindig kevesebb oxigént és több szén-dioxidot tartalmaz. A legkevesebb oxigén és a legtöbb szén-dioxid az alveoláris levegőben. Az alveoláris és a kilélegzett levegő összetételének különbségét az magyarázza, hogy az utóbbi holttérlevegő és alveoláris levegő keveréke.

Az alveoláris levegő a test belső gázkörnyezete. Az artériás vér gázösszetétele annak összetételétől függ. A szabályozó mechanizmusok fenntartják az alveoláris levegő összetételének állandóságát, amely csendes légzés során kevéssé függ a belégzés és a kilégzés fázisaitól. Például a belégzés végén a CO 2 tartalom mindössze 0,2-0,3%-kal kevesebb, mint a kilégzés végén, mivel minden lélegzetvétellel az alveoláris levegőnek csak 1/7-e újul meg.

Ezenkívül a tüdőben a gázcsere folyamatosan zajlik, függetlenül a belélegzés vagy a kilégzés fázisától, ami segít kiegyenlíteni az alveoláris levegő összetételét. Mély légzés esetén a tüdő szellőztetési sebességének növekedése miatt az alveoláris levegő összetételének függősége a belégzéstől és a kilégzéstől nő. Ugyanakkor nem szabad megfeledkezni arról, hogy a gázok koncentrációja a légáramlás „tengelyén” és az „út szélén” is eltérő lesz: a levegő „tengely mentén” mozgása gyorsabb lesz, és az összetétel is jobb lesz. közelebb áll a légköri levegő összetételéhez. A tüdő felső részén az alveolusok kevésbé hatékonyan szellőznek, mint a tüdő alsó, a rekeszizom melletti szakaszaiban.

Alveoláris szellőzés

A levegő és a vér közötti gázcsere az alveolusokban megy végbe. A tüdő összes többi összetevője csak arra szolgál, hogy levegőt szállítson erre a helyre. Ezért nem a tüdő teljes szellőzésének mértéke a fontos, hanem az alveolusok szellőzésének mértéke. A holttér szellőzésének értékével kevesebb, mint a tüdő szellőzése. Tehát 8000 ml-es perc légzési térfogattal és 16 percenkénti légzésszámmal a holttér szellőzése 150 ml x 16 = 2400 ml lesz. Az alveolusok szellőzése 8000 ml - 2400 ml = 5600 ml lesz. Ugyanennek a percenkénti 8000 ml-es légzési térfogatnak és 32/perc légzésszámnak a mellett a holttér szellőzése 150 ml x 32 = 4800 ml, az alveolusok szellőzése 8000 ml - 4800 ml = 3200 ml lesz. , azaz kétszer olyan kicsi lesz, mint az első esetben. ez azt jelenti első gyakorlati következtetés, az alveolusok szellőztetésének hatékonysága a légzés mélységétől és gyakoriságától függ.

A tüdőszellőztetés mértékét a szervezet úgy szabályozza, hogy biztosítsa az alveoláris levegő állandó gázösszetételét. Tehát az alveoláris levegő szén-dioxid-koncentrációjának növekedésével a légzés perctérfogata növekszik, csökkenésével csökken. Ennek a folyamatnak a szabályozó mechanizmusai azonban nem az alveolusokban vannak. A légzés mélységét és gyakoriságát a légzőközpont szabályozza a vér oxigén- és szén-dioxid mennyiségére vonatkozó információk alapján.

Gázcsere az alveolusokban

A tüdőben a gázcsere az oxigénnek az alveoláris levegőből a vérbe (körülbelül 500 liter naponta) és a szén-dioxidnak a vérből az alveoláris levegőbe történő diffúziója (körülbelül 430 liter naponta) eredményeként megy végbe. A diffúzió az alveoláris levegőben és a vérben lévő gázok közötti nyomáskülönbség miatt következik be.

A diffúzió az érintkező anyagok egymásba való kölcsönös behatolása az anyag részecskéinek hőmozgása következtében. A diffúzió az anyag koncentrációjának csökkenése irányában történik, és az anyag egyenletes eloszlásához vezet a teljes elfoglalt térfogatban. Így az oxigén csökkent koncentrációja a vérben a levegő-vér (aerogematikus) gát membránján keresztül történő behatolásához vezet, a vérben lévő szén-dioxid túlzott koncentrációja pedig az alveoláris levegőbe való felszabadulásához vezet. Anatómiailag a levegő-vér gátat a tüdő membránja képviseli, amely viszont kapilláris endothel sejtekből, két fő membránból, alveoláris laphámból és egy felületaktív rétegből áll. A tüdőmembrán vastagsága mindössze 0,4-1,5 mikron.

A felületaktív anyag olyan felületaktív anyag, amely elősegíti a gázok diffúzióját. A felületaktív anyag szintézisének a tüdő epitélium sejtjei általi megsértése szinte lehetetlenné teszi a légzés folyamatát a gázok diffúziós szintjének éles lassulása miatt.

A vérbe jutó oxigén és a vér által hozott szén-dioxid lehet oldott és kémiailag kötött formában is. Normál körülmények között, szabad (oldott) állapotban ezekből a gázokból olyan csekély mennyiség kerül átadásra, hogy a szervezet szükségleteinek felmérésekor nyugodtan elhanyagolhatóak. Az egyszerűség kedvéért feltételezzük, hogy az oxigén és a szén-dioxid fő mennyisége kötött állapotban kerül szállításra.

Oxigén szállítás

Az oxigént oxihemoglobin formájában szállítják. Az oxihemoglobin hemoglobin és molekuláris oxigén komplexe.

A hemoglobin a vörösvértestekben található - eritrociták. A vörösvértestek mikroszkóp alatt úgy néznek ki, mint egy kissé lapított fánk. Ez a szokatlan forma lehetővé teszi, hogy az eritrociták a környező vérrel nagyobb felülettel kölcsönhatásba léphessenek, mint a gömbsejtek (egyenlő térfogatú testeknél a golyónak minimális területe van). Ezenkívül az eritrocita képes csővé összehajtani, egy keskeny kapillárisba szorítani, és eléri a test legtávolabbi sarkait.

100 ml vérben testhőmérsékleten mindössze 0,3 ml oxigén oldódik fel. Az oxigén, amely a tüdőkeringés kapillárisainak vérplazmájában feloldódik, az eritrocitákba diffundál, azonnal a hemoglobinhoz kötődik, oxihemoglobint képezve, amelyben az oxigén 190 ml / l. Az oxigén megkötési sebessége magas - a szórt oxigén abszorpciós idejét ezredmásodpercben mérik. Az alveolusok megfelelő szellőztetésű és vérellátású kapillárisaiban a beérkező vér szinte teljes hemoglobinja oxihemoglobinná alakul. De a gázok "oda-vissza" diffúziós sebessége sokkal lassabb, mint a gázok megkötésének sebessége.

ez azt jelenti második gyakorlati következtetés: a gázcsere sikerességéhez a levegőnek „szüneteket kell kapnia”, amelyek során az alveoláris levegőben és a beáramló vérben lévő gázok koncentrációjának van ideje kiegyenlítődni, vagyis szünetet kell tartani a belégzés és a kilégzés között.

A redukált (oxigénmentes) hemoglobin (dezoxihemoglobin) átalakulása oxidált (oxigéntartalmú) hemoglobinná (oxihemoglobin) a vérplazma folyékony részének oldott oxigéntartalmától függ. Ezenkívül az oldott oxigén asszimilációs mechanizmusai nagyon hatékonyak.

Például a 2 km-es tengerszint feletti magasságra való emelkedés a légköri nyomás 760-ról 600 Hgmm-re történő csökkenésével jár. Art., az oxigén parciális nyomása az alveoláris levegőben 105-70 Hgmm. Art., és az oxihemoglobin tartalma csak 3%-kal csökken. És a légköri nyomás csökkenése ellenére a szöveteket továbbra is sikeresen ellátják oxigénnel.

A normál élethez sok oxigént igénylő szövetekben (dolgozó izmok, máj, vesék, mirigyszövetek) az oxihemoglobin nagyon aktívan, néha szinte teljesen "lead" oxigént. Azokban a szövetekben, amelyekben az oxidatív folyamatok intenzitása alacsony (például a zsírszövetben), az oxihemoglobin nagy része nem „adja fel” a molekuláris oxigént - a szint az oxihemoglobin disszociációja alacsony. A szövetek nyugalmi állapotból aktív állapotba való átmenete (izomösszehúzódás, mirigyek szekréciója) automatikusan megteremti a feltételeket az oxihemoglobin disszociációjának fokozásához és a szövetek oxigénellátásának növeléséhez.

A hemoglobin oxigén „megtartó” képessége (a hemoglobin oxigén iránti affinitása) csökken a szén-dioxid (Bohr-effektus) és a hidrogénionok koncentrációjának növekedésével. Hasonlóképpen, a hőmérséklet emelkedése befolyásolja az oxihemoglobin disszociációját.

Innentől kezdve könnyen megérthető, hogy a természeti folyamatok hogyan kapcsolódnak egymáshoz és hogyan egyensúlyoznak egymáshoz képest. Az oxihemoglobin oxigénmegtartó képességében bekövetkezett változások nagy jelentőséggel bírnak a szövetek vele való ellátása szempontjából. Azokban a szövetekben, amelyekben az anyagcsere folyamatok intenzíven zajlanak, a szén-dioxid és a hidrogénionok koncentrációja nő, és a hőmérséklet emelkedik. Ez felgyorsítja és megkönnyíti az oxigén „visszatérését” a hemoglobin által, és megkönnyíti az anyagcsere folyamatok lefolyását.

A vázizomrostok a hemoglobinhoz közeli mioglobint tartalmaznak. Nagyon nagy affinitása van az oxigénhez. Miután „megragadott” egy oxigénmolekulát, többé nem engedi ki a vérbe.

Az oxigén mennyisége a vérben

Azt a maximális oxigénmennyiséget, amelyet a vér meg tud kötni, amikor a hemoglobin teljesen oxigénnel telített, a vér oxigénkapacitásának nevezzük. A vér oxigénkapacitása a benne lévő hemoglobin mennyiségétől függ.

Az artériás vérben az oxigéntartalom alig (3-4%) alacsonyabb, mint a vér oxigénkapacitása. Normál körülmények között 1 liter artériás vér 180-200 ml oxigént tartalmaz. Még azokban az esetekben is, amikor az ember kísérleti körülmények között tiszta oxigént lélegzik, az artériás vérben lévő mennyisége gyakorlatilag megfelel az oxigénkapacitásnak. A légköri levegővel történő légzéshez képest a szállított oxigén mennyisége kismértékben (3-4%-kal) nő.

A nyugalmi vénás vér körülbelül 120 ml/l oxigént tartalmaz. Így a szöveti kapillárisokon átfolyva a vér nem adja fel az összes oxigént.

Az oxigénnek azt a részét, amelyet a szövetek az artériás vérből felvesznek, oxigénfelhasználási tényezőnek nevezzük. Kiszámításához el kell osztani az artériás és vénás vér oxigéntartalma közötti különbséget az artériás vér oxigéntartalmával, és meg kell szorozni 100-zal.

Például:
(200-120): 200 x 100 = 40%.

Nyugalomban a szervezet oxigénfelhasználásának aránya 30-40%. Intenzív izommunkával 50-60%-ra emelkedik.

Szén-dioxid szállítása

A szén-dioxid a vérben három formában szállítódik. A vénás vérben körülbelül 58 térfogat. % (580 ml/l) CO2, és ezeknek csak kb. 2,5 térfogat%-a van oldott állapotban. A CO2-molekulák egy része az eritrocitákban a hemoglobinnal egyesül, karbohemoglobint képezve (körülbelül 4,5 térfogat%). A maradék CO2 kémiailag kötődik és szénsavsók formájában van jelen (körülbelül 51 térfogat%).

A szén-dioxid az anyagcsere során végbemenő kémiai reakciók egyik leggyakoribb terméke. Az élő sejtekben folyamatosan képződik, és onnan a szöveti kapillárisok vérébe diffundál. Az eritrocitákban vízzel egyesül, és szénsavat képez (CO2 + H20 = H2CO3).

Ezt a folyamatot a karboanhidráz enzim katalizálja (húszezerszeresére gyorsítja). A szén-anhidráz az eritrocitákban található, a vérplazmában nincs. Így a szén-dioxid vízzel való kombinálásának folyamata szinte kizárólag az eritrocitákban fordul elő. De ez a folyamat visszafordítható, ami megváltoztathatja irányát. A szén-dioxid koncentrációjától függően a szénsav-anhidráz katalizálja a szénsav képződését és annak szén-dioxidra és vízre történő szétválását (a tüdő kapillárisaiban).

Ezen kötési folyamatok miatt a CO2 koncentrációja a vörösvértestekben alacsony. Ezért minden új mennyiségű CO2 továbbra is az eritrocitákba diffundál. Az ionok felhalmozódása az eritrocitákon belül az ozmotikus nyomás növekedésével jár együtt, ennek eredményeként megnő a víz mennyisége a vörösvértestek belső környezetében. Ezért a szisztémás keringés kapillárisaiban lévő eritrociták térfogata kissé megnő.

A hemoglobinnak nagyobb affinitása van az oxigénhez, mint a szén-dioxidhoz, ezért az oxigén megnövekedett parciális nyomása mellett a karbohemoglobin először dezoxihemoglobinná, majd oxihemoglobinná alakul.

Ezenkívül, amikor az oxihemoglobin hemoglobinná alakul, megnő a vér szén-dioxid-megkötő képessége. Ezt a jelenséget Haldane-effektusnak nevezik. A hemoglobin kálium-kationok (K +) forrásaként szolgál, amely szükséges a szénsav szénsók - bikarbonátok - formájában történő megkötéséhez.

Tehát a szöveti kapillárisok eritrocitáiban további mennyiségű kálium-hidrogén-karbonát képződik, valamint karbohemoglobin. Ebben a formában a szén-dioxid a tüdőbe kerül.

A tüdőkeringés kapillárisaiban a szén-dioxid koncentrációja csökken. A CO2 lehasad a karbohemoglobinból. Ugyanakkor oxihemoglobin képződése következik be, disszociációja fokozódik. Az oxihemoglobin kiszorítja a káliumot a bikarbonátokból. A vörösvértestekben lévő szénsav (karbonanhidráz jelenlétében) gyorsan H20-ra és CO2-ra bomlik. A kör teljes.

Még egy megjegyzést kell tennie. A szén-monoxid (CO) nagyobb affinitást mutat a hemoglobinhoz, mint a szén-dioxid (CO2) és az oxigén. Ezért a szén-monoxid-mérgezés olyan veszélyes: a hemoglobinnal stabil kapcsolatba kerülve a szén-monoxid blokkolja a normál gázszállítás lehetőségét, és valójában „megfojtja” a szervezetet. A nagyvárosok lakói folyamatosan magas koncentrációjú szén-monoxidot lélegeznek be. Ez ahhoz a tényhez vezet, hogy a normál vérkeringés körülményei között még elegendő számú teljes értékű eritrocita sem képes szállítási funkciókat ellátni. Innen a viszonylag egészséges emberek ájulása és szívrohamai a forgalmi dugókban.

• < Vissza

A levegő az természetes keverék különféle gázok. Leginkább olyan elemeket tartalmaz, mint a nitrogén (körülbelül 77%) és az oxigén, kevesebb, mint 2% az argon, a szén-dioxid és más inert gázok.

Az oxigén vagy az O2 a periódusos rendszer második eleme és a legfontosabb összetevő, amely nélkül aligha létezne élet a bolygón. Ő részt vesz különféle folyamatokban amelytől minden élőlény függ.

Kapcsolatban áll

A levegő összetétele

O2 látja el a funkciót oxidatív folyamatok az emberi szervezetben, amelyek lehetővé teszik az energia felszabadítását a normál élethez. Nyugalmi állapotban az emberi szervezetnek kb 350 milliliter oxigén, erős fizikai megterhelés mellett ez az érték három-négyszeresére nő.

Hány százalék oxigén van a levegőben, amit belélegzünk? A norma az 20,95% . A kilélegzett levegő kevesebbet tartalmaz O2 - 15,5-16%. A kilélegzett levegő összetétele szén-dioxidot, nitrogént és egyéb anyagokat is tartalmaz. Az oxigén százalékos utólagos csökkenése meghibásodáshoz vezet, és 7-8%-os kritikus érték okoz halál.

A táblázatból például megértheti, hogy a kilélegzett levegő sok nitrogént és további elemeket tartalmaz, de O2 csak 16,3%. A belélegzett levegő oxigéntartalma megközelítőleg 20,95%.

Fontos megérteni, hogy mi az olyan elem, mint az oxigén. O2 - a leggyakoribb a földön kémiai elem amely színtelen, szagtalan és íztelen. Az oxidáció legfontosabb funkcióját tölti be.

A periódusos rendszer nyolcadik eleme nélkül nem kaphat tüzet. A száraz oxigén javítja a fóliák elektromos és védő tulajdonságait, és csökkenti a tértöltésüket.

Ezt az elemet a következő vegyületek tartalmazzák:

1. Szilikátok - körülbelül 48% O2-t tartalmaznak.
2. (tengeri és friss) - 89%.
3. Levegő - 21%.
4. Egyéb vegyületek a földkéregben.

A levegő nemcsak gáznemű anyagokat tartalmaz, hanem gőzök és aeroszolokés különféle szennyeződések. Ez lehet por, szennyeződés, egyéb különféle apró törmelék. Tartalmaz mikrobák amelyek különféle betegségeket okozhatnak. Az influenza, a kanyaró, a szamárköhögés, az allergének és más betegségek csak egy kis listája azoknak a negatív következményeknek, amelyek akkor jelentkeznek, ha a levegő minősége romlik és a kórokozó baktériumok száma megnő.

A levegő százaléka az azt alkotó összes elem mennyisége. Kényelmesebb, ha a diagramon világosan megmutatja, miből áll a levegő, valamint a levegőben lévő oxigén százalékos arányát.

Az ábra azt mutatja, hogy melyik gáz tartalmaz többet a levegőben. A rajta megadott értékek kissé eltérnek a belélegzett és a kilélegzett levegőre vonatkozóan.

Diagram - levegő arány.

Számos forrásból képződik oxigén:

1. Növények. Már az iskolai biológia tanfolyamról is ismert, hogy a növények szén-dioxid felvételekor oxigént bocsátanak ki.
2. A vízgőz fotokémiai lebontása. A folyamat a napsugárzás hatására figyelhető meg a felső légkörben.
3. Légáramok keveredése az alsó légköri rétegekben.

Az oxigén funkciói a légkörben és a test számára

Egy személy számára az ún parciális nyomás, amelyet a gáz termelhetne, ha a keverék teljes elfoglalt térfogatát elfoglalná. A normál parciális nyomás 0 méteres tengerszint feletti magasságban az 160 higanymilliméter. A magasság növekedése a parciális nyomás csökkenését okozza. Ez a mutató azért fontos, mert ettől függ az összes fontos szerv oxigénellátása.

Gyakran használják az oxigént különböző betegségek kezelésére. Oxigénpalackok, inhalátorok segítik az emberi szervek normális működését oxigén éhezés esetén.

Fontos! A levegő összetételét számos tényező befolyásolja, az oxigén százalékos aránya változhat. A negatív környezeti helyzet a levegő minőségének romlásához vezet. A nagyvárosokban és a nagyvárosi településeken a szén-dioxid (CO2) aránya nagyobb lesz, mint a kistelepüléseken vagy az erdőkben és a védett területeken. A magasságnak is nagy befolyása van - a hegyekben alacsonyabb lesz az oxigén százalékos aránya. A következő példát tekinthetjük - a Mount Everesten, amely eléri a 8,8 km magasságot, a levegő oxigénkoncentrációja háromszor alacsonyabb lesz, mint az alföldön. A magas hegycsúcsokon való biztonságos tartózkodáshoz oxigénmaszkot kell használnia.

A levegő összetétele az évek során megváltozott. Az evolúciós folyamatok, a természeti katasztrófák változásokhoz vezettek tehát csökkent az oxigén százalékos aránya szükséges a bioorganizmusok normális működéséhez. Számos történelmi szakaszt lehet figyelembe venni:

1. történelem előtti korszak. Abban az időben az oxigén koncentrációja a légkörben volt kb 36%.
2. 150 évvel ezelőtt Az O2 26%-ot foglalt el a levegő teljes összetételéből.
3. Jelenleg az oxigén koncentrációja a levegőben alig 21%.

A környező világ későbbi fejlődése a levegő összetételének további megváltozásához vezethet. A belátható jövőben nem valószínű, hogy az O2-koncentráció 14% alatt lehet, mivel ez a test megzavarása.

Mihez vezet az oxigénhiány?

Az alacsony bevitel leggyakrabban fülledt járművekben, rosszul szellőző helyiségekben vagy magasságban figyelhető meg . A levegő oxigénszintjének csökkenése okozhat negatív hatással van a szervezetre. A mechanizmusok kimerültek, leginkább az idegrendszer érintett. Számos oka van annak, hogy a szervezet hipoxiát szenved:

1. Vérhiány. hívott szén-monoxid-mérgezéssel. Ez a helyzet csökkenti a vér oxigénkomponensét. Ez veszélyes, mert a vér nem szállít oxigént a hemoglobinhoz.
2. keringési hiány. Lehetséges cukorbetegséggel, szívelégtelenséggel. Ilyen helyzetben a vérszállítás romlik vagy lehetetlenné válik.
3. A szervezetre ható hisztotoxikus tényezők az oxigénfelvevő képesség elvesztését okozhatják. Felmerül mérgezés esetén vagy erős expozíció miatt.

Számos tünet alapján érthető, hogy a szervezetnek O2-ra van szüksége. Először is fokozott légzésszám. A pulzusszámot is növeli. Ezeket a védelmi funkciókat úgy tervezték, hogy oxigénnel látják el a tüdőt, és vérrel és szövetekkel látják el őket.

Az oxigénhiány okozza fejfájás, fokozott álmosság, koncentráció romlása. Az elszigetelt esetek nem olyan szörnyűek, meglehetősen könnyen javíthatók. A légzési elégtelenség normalizálása érdekében az orvos hörgőtágító gyógyszereket és egyéb gyógyszereket ír elő. Ha a hipoxia súlyos formákat ölt, mint pl a személy koordinációjának elvesztése vagy akár kómás állapot a kezelés nehezebbé válik.

Ha hipoxia tüneteit észlelik, fontos azonnal forduljon orvoshozés ne öngyógyítson, mivel egy adott gyógyszer használata a jogsértés okaitól függ. Segít enyhe esetekben oxigén maszk kezelésés párnák esetén a vér hipoxia esetén vérátömlesztésre van szükség, a körkörös okok korrekciója pedig csak szív- vagy érműtéttel lehetséges.

Az oxigén hihetetlen utazása a testünkön keresztül

Következtetés

Az oxigén a legfontosabb levegő komponens, amely nélkül lehetetlen számos folyamatot végrehajtani a Földön. A levegő összetétele több tízezer év alatt változott az evolúciós folyamatok következtében, de jelenleg az oxigén mennyisége a légkörben elérte az értéket. 21%-on. Az ember által belélegzett levegő minősége hatással van az egészségére ezért ellenőrizni kell annak tisztaságát a helyiségben, és meg kell próbálni csökkenteni a környezetszennyezést.

A lélegzet jelentése

A légzés a test és a külső környezet közötti folyamatos gázcsere létfontosságú folyamata. A légzés során az ember oxigént szív fel a környezetből, és szén-dioxidot bocsát ki.

A szervezetben az anyagok átalakulásának szinte minden összetett reakciója az oxigén kötelező részvételével történik. Oxigén nélkül az anyagcsere lehetetlen, az élet megőrzéséhez pedig állandó oxigénellátás szükséges. Az anyagcsere következtében a sejtekben, szövetekben szén-dioxid képződik, amelyet el kell távolítani a szervezetből. A jelentős mennyiségű szén-dioxid felhalmozódása a szervezetben veszélyes. A szén-dioxidot a vér a légzőszervekhez juttatja és kilélegzi. A belégzés során a légzőszervekbe jutó oxigén a vérbe diffundál, és a vérrel jut el a szervekhez és szövetekhez.

Az emberi és állati szervezetben nincsenek oxigéntartalékok, ezért a szervezet folyamatos ellátása létfontosságú. Ha egy személy szükség esetén több mint egy hónapig élhet élelem nélkül, víz nélkül akár 10 napig, akkor oxigén hiányában 5-7 percen belül visszafordíthatatlan változások következnek be.

A belélegzett, kilélegzett és az alveoláris levegő összetétele

Felváltva be- és kilégzéssel az ember szellőzteti a tüdőt, így a tüdőhólyagokban (alveolusokban) viszonylag állandó gázösszetételt tart fenn. Az ember magas oxigéntartalmú (20,9%) és alacsony szén-dioxid-tartalmú (0,03%) légköri levegőt szív be, és olyan levegőt lélegzik ki, amelyben az oxigén 16,3%, a szén-dioxid 4% (8. táblázat).

Az alveoláris levegő összetétele jelentősen eltér a légköri, belélegzett levegő összetételétől. Kevesebb oxigént (14,2%) és nagy mennyiségű szén-dioxidot (5,2%) tartalmaz.

A levegő részét képező nitrogén és inert gázok nem vesznek részt a légzésben, tartalmuk a belélegzett, kilélegzett és az alveoláris levegőben közel azonos.

Miért van több oxigén a kilégzett levegőben, mint az alveoláris levegőben? Ez azzal magyarázható, hogy a kilégzés során a légzőszervekben, a légutakban lévő levegő keveredik az alveoláris levegővel.

Gázok parciális nyomása és feszültsége

A tüdőben az alveoláris levegő oxigénje a vérbe, a vérből származó szén-dioxid pedig a tüdőbe jut. A gázok levegőből folyadékba és folyadékból levegőbe való átmenete a levegőben és a folyadékban lévő gázok parciális nyomásának különbsége miatt következik be. A parciális nyomás a teljes nyomásnak az a része, amely egy gázkeverékben egy adott gáz arányára esik. Minél nagyobb a gáz százalékos aránya a keverékben, annál nagyobb a parciális nyomása. A légköri levegő, mint tudják, gázok keveréke. Légköri légnyomás 760 Hgmm. Művészet. Az oxigén parciális nyomása a légköri levegőben a 760 mm-nek 20,94%-a, azaz 159 mm; nitrogén - 760 mm-nek 79,03%-a, azaz körülbelül 600 mm; kevés szén-dioxid van a légköri levegőben - 0,03%, ezért parciális nyomása 0,03% 760 mm - 0,2 Hgmm. Művészet.

A folyadékban oldott gázokra a "feszültség" kifejezést használjuk, amely megfelel a szabad gázokra használt "részleges nyomás" kifejezésnek. A gáz feszültségét a nyomással azonos mértékegységekben fejezzük ki (Hgmm-ben). Ha a gáz parciális nyomása a környezetben nagyobb, mint a folyadékban lévő gáz feszültsége, akkor a gáz feloldódik a folyadékban.

Az oxigén parciális nyomása az alveoláris levegőben 100-105 Hgmm. Art., és a tüdőbe áramló vérben az oxigénfeszültség átlagosan 60 Hgmm. Art. tehát a tüdőben az alveoláris levegő oxigénje a vérbe jut.

A gázok mozgása a diffúzió törvényei szerint megy végbe, amely szerint a gáz nagy parciális nyomású környezetből kisebb nyomású környezetbe terjed.

Gázcsere a tüdőben

A tüdőben az oxigén átmenete az alveoláris levegőből a vérbe és a szén-dioxid áramlása a vérből a tüdőbe megfelel a fent leírt törvényeknek.

A nagy orosz fiziológus, Ivan Mihajlovics Sechenov munkájának köszönhetően lehetővé vált a vér gázösszetételének, valamint a tüdőben és a szövetekben történő gázcsere feltételeinek tanulmányozása.

A tüdőben a gázcsere az alveoláris levegő és a vér között diffúzió útján megy végbe. A tüdő alveolusait kapillárisok sűrű hálózata veszi körül. Az alveolusok és a kapillárisok falai nagyon vékonyak, ami hozzájárul a gázok behatolásához a tüdőből a vérbe és fordítva. A gázcsere annak a felületnek a méretétől függ, amelyen keresztül a gázok diffúziója megtörténik, valamint a diffundáló gázok parciális nyomásának (feszültségének) különbségétől. Mély lélegzettel az alveolusok megnyúlnak, felületük eléri a 100-105 m 2 -t. A tüdőben a kapillárisok felülete is nagy. Elegendő különbség van az alveoláris levegőben lévő gázok parciális nyomása és a vénás vérben lévő gázok feszültsége között (9. táblázat).

A 9. táblázatból az következik, hogy a vénás vérben lévő gázok feszültsége és az alveoláris levegőben lévő parciális nyomásuk közötti különbség oxigén esetében 110-40 = 70 Hgmm. Art., és szén-dioxid esetén 47 - 40 = 7 Hgmm. Művészet.

Empirikusan meg lehetett állapítani, hogy 1 Hgmm oxigénfeszültség különbséggel. Művészet. nyugalmi állapotban lévő felnőttnél 1 perc alatt 25-60 ml oxigén kerülhet a vérbe. Egy nyugalmi állapotban lévő embernek körülbelül 25-30 ml oxigénre van szüksége percenként. Ezért az oxigén nyomáskülönbsége 70 Hgmm. st, elegendő ahhoz, hogy a szervezetet oxigénnel látja el tevékenységének különböző körülményei között: fizikai munka, sportgyakorlatok stb.

A szén-dioxid diffúziós sebessége a vérből 25-ször nagyobb, mint az oxigéné, tehát 7 Hgmm nyomáskülönbség mellett. Art., a szén-dioxidnak van ideje kiemelkedni a vérből.

Gázok szállítása a vérben

A vér oxigént és szén-dioxidot hordoz. A vérben, mint minden folyadékban, a gázok két állapotúak lehetnek: fizikailag oldott és kémiailag kötött állapotban. Mind az oxigén, mind a szén-dioxid nagyon kis mennyiségben oldódik fel a vérplazmában. Az oxigén és a szén-dioxid nagy része kémiailag kötött formában kerül szállításra.

Az oxigén fő szállítója a hemoglobin a vérben. 1 g hemoglobin 1,34 ml oxigént köt meg. A hemoglobin képes az oxigénnel egyesülve oxihemoglobint képezni. Minél nagyobb az oxigén parciális nyomása, annál több oxihemoglobin képződik. Az alveoláris levegőben az oxigén parciális nyomása 100-110 Hgmm. Művészet. Ilyen körülmények között a vérben lévő hemoglobin 97%-a oxigénhez kötődik. A vér oxigént szállít a szövetekbe oxihemoglobin formájában. Itt az oxigén parciális nyomása alacsony, és az oxihemoglobin - egy törékeny vegyület - oxigént szabadít fel, amelyet a szövetek használnak fel. Az oxigén hemoglobin általi megkötését a szén-dioxid feszültsége is befolyásolja. A szén-dioxid csökkenti a hemoglobin oxigénmegkötő képességét és elősegíti az oxihemoglobin disszociációját. A hőmérséklet emelkedése csökkenti a hemoglobin oxigénmegkötő képességét is. Ismeretes, hogy a szövetekben magasabb a hőmérséklet, mint a tüdőben. Mindezek az állapotok elősegítik az oxihemoglobin disszociációját, melynek eredményeként a vér a kémiai vegyületből felszabaduló oxigént a szövetfolyadékba juttatja.

A hemoglobin oxigénmegkötő képessége létfontosságú a szervezet számára. Néha az emberek meghalnak oxigénhiány miatt a testben, a legtisztább levegővel körülvéve. Ez megtörténhet olyan személlyel, aki alacsony nyomású környezetben (nagy magasságban) találja magát, ahol a ritka légkörben nagyon alacsony az oxigén parciális nyomása. 1875. április 15-én a Zenith ballon, három repülővel, elérte a 8000 méteres magasságot, amikor a ballon leszállt, csak egy ember maradt életben. A halál oka az oxigén parciális nyomásának meredek csökkenése volt nagy magasságban. Nagy magasságban (7-8 km) az artériás vér gázösszetételében megközelíti a vénás vért; a test minden szövete akut oxigénhiányt tapasztal, ami súlyos következményekhez vezet. 5000 m feletti megmászáshoz általában speciális oxigénkészülékek használata szükséges.

Speciális edzéssel a szervezet alkalmazkodni tud a légköri levegő csökkent oxigéntartalmához. Edzett embernél elmélyül a légzés, megnő a vörösvértestek száma a vérben a hematopoietikus szervekben és a vérraktárból történő fokozott képződésük miatt. Ezenkívül a szívösszehúzódások fokozódnak, ami a vér perctérfogatának növekedéséhez vezet.

A nyomáskamrákat széles körben használják edzésre.

A szén-dioxidot a vér kémiai vegyületek - nátrium- és kálium-hidrogén-karbonát - formájában szállítja. A szén-dioxid megkötése és a vér általi felszabadulása a szövetekben és a vérben fennálló feszültségétől függ.

Ezenkívül a vér hemoglobinja részt vesz a szén-dioxid átvitelében. A szöveti kapillárisokban a hemoglobin kémiai kombinációba lép a szén-dioxiddal. A tüdőben ez a vegyület szén-dioxid felszabadulásával bomlik le. A tüdőben felszabaduló szén-dioxid mintegy 25-30%-át a hemoglobin szállítja.

Amikor hajcsináltam, azt tanácsolták, vegyek Rinfoltilt a szalonban, ezektől a srácoktól találtam. vitamins.com.ua