Mindannyian jól tudjuk, hogy levegő nélkül egyetlen élőlény sem élhet a Földön. A levegő mindannyiunk számára létfontosságú. A gyerekektől a felnőttekig mindenki tudja, hogy levegő nélkül lehetetlen életben maradni, de nem mindenki tudja, mi a levegő és miből áll. Tehát a levegő olyan gázok keveréke, amely nem látható és nem érinthető, de mindannyian jól tudjuk, hogy körülöttünk van, bár gyakorlatilag észre sem vesszük. Különböző típusú kutatásokat végezhet, beleértve a laboratóriumunkban is.
Csak akkor érezzük a levegőt, ha erős szél fúj, vagy egy ventilátor közelében vagyunk. Miből áll a levegő nitrogénből és oxigénből, valamint csak kis részből áll argonból, vízből, hidrogénből és szén-dioxidból? Ha a levegő összetételét százalékban vesszük figyelembe, akkor a nitrogén 78,08%, az oxigén 20,94%, az argon 0,93%, a szén-dioxid 0,04%, a neon 1,82 * 10-3%, a hélium 4,6 * 10-4%, a metán 1,7 * 10- 4 százalék, kripton 1,14*10-4 százalék, hidrogén 5*10-5 százalék, xenon 8,7*10-6 százalék, dinitrogén-oxid 5*10-5 százalék.
A levegő oxigéntartalma nagyon magas, mivel ez az oxigén szükséges az emberi szervezet működéséhez. A légzés során a levegőben megfigyelhető oxigén bejut az emberi szervezet sejtjeibe és részt vesz az oxidációs folyamatban, melynek eredményeként az élethez szükséges energia felszabadul. Ezenkívül a levegőben lévő oxigén szükséges az üzemanyag elégetéséhez, amely hőt termel, valamint a belső égésű motorokban a mechanikai energia előállításához.
Ezenkívül a cseppfolyósítás során inert gázokat vonnak ki a levegőből. Mennyi oxigén van a levegőben, ha százalékban nézzük, akkor az oxigén és a nitrogén a levegőben 98 százalék. A kérdésre adott válasz ismeretében egy másik kérdés is felmerül, hogy milyen gáznemű anyagokat tartalmaz a levegő.
Tehát 1754-ben egy Joseph Black nevű tudós megerősítette, hogy a levegő gázok keverékéből áll, nem pedig homogén anyagból, ahogy korábban gondolták. A földi levegő összetétele metánt, argont, szén-dioxidot, héliumot, kriptont, hidrogént, neont és xenont tartalmaz. Érdemes megjegyezni, hogy a levegő százalékos aránya kissé változhat attól függően, hogy hol élnek az emberek.
Sajnos a nagyvárosokban a szén-dioxid százalékos aránya magasabb lesz, mint például a falvakban vagy az erdőkben. Felmerül a kérdés, hogy hány százalék oxigén van a levegőben a hegyekben. A válasz egyszerű, az oxigén sokkal nehezebb, mint a nitrogén, így a hegyekben sokkal kevesebb lesz belőle a levegőben, ennek oka az, hogy az oxigén sűrűsége a magassággal csökken.
Az oxigén szintje a levegőben
Tehát a levegőben lévő oxigén arányát illetően vannak bizonyos szabványok, például a munkaterületre. Ahhoz, hogy egy személy teljes mértékben tudjon dolgozni, a levegő oxigénszintje 19-23 százalék. Vállalkozási berendezések üzemeltetésekor feltétlenül ellenőrizni kell az eszközök, valamint a különféle gépek tömítettségét. Ha a dolgozó helyiség levegőjének tesztelésekor az oxigénszint 19 százalék alatt van, akkor feltétlenül el kell hagyni a helyiséget és be kell kapcsolni a vészszellőzést. Az EcoTestExpress laboratóriumának és kutatásának meghívásával szabályozhatja a munkahelyi levegő oxigénszintjét.
Most határozzuk meg, mi az oxigén
Az oxigén egy kémiai elem a Mengyelejev-féle elemek periódusos rendszerében, az oxigénnek nincs szaga, nincs íze, nincs színe. A levegőben lévő oxigén rendkívül szükséges az emberi légzéshez, valamint az égéshez, mert nem titok, hogy ha nincs levegő, akkor semmilyen anyag sem ég. Az oxigén három stabil nuklid keverékét tartalmazza, amelyek tömegszáma 16, 17 és 18.
Tehát az oxigén a legelterjedtebb elem a Földön, mivel százalékban a legnagyobb százalékban az oxigén a szilikátokban található, ami a szilárd földkéreg tömegének körülbelül 47,4 százaléka. Ezenkívül a tenger és az egész Föld édesvizei hatalmas mennyiségű oxigént tartalmaznak, mégpedig 88,8 százalékát, míg a levegő oxigéntartalmának mindössze 20,95 százaléka. Azt is meg kell jegyezni, hogy az oxigén több mint 1500 vegyület része a földkéregben.
Ami az oxigéntermelést illeti, azt a levegő alacsony hőmérsékleten történő elválasztásával nyerik. Ez a folyamat a következőképpen történik: először a levegőt kompresszorral sűrítik össze, amikor a levegő felmelegszik. A sűrített levegőt hagyjuk szobahőmérsékletre lehűlni, majd lehűlés után szabadon táguljon.
Amikor a tágulás megtörténik, a gáz hőmérséklete a levegő lehűlése után hirtelen csökkenni kezd, hőmérséklete több tíz fokkal a szobahőmérséklet alatt lehet, az ilyen levegőt ismét összenyomják, és a felszabaduló hőt eltávolítják. A levegő sűrítésének és hűtésének több szakasza után számos egyéb eljárást hajtanak végre, amelyek eredményeként a tiszta oxigén szennyeződések nélkül válik le.
És itt még egy kérdés merül fel: mi a nehezebb: oxigén vagy szén-dioxid. A válasz természetesen az, hogy a szén-dioxid nehezebb lesz, mint az oxigén. A szén-dioxid sűrűsége 1,97 kg/m3, az oxigéné viszont 1,43 kg/m3. Ami a szén-dioxidot illeti, kiderült, hogy az egyik fő szerepet tölti be minden földi élet életében, és hatással van a természetben zajló szén-körforgásra is. Bebizonyosodott, hogy a szén-dioxid részt vesz a légzés, valamint a vérkeringés szabályozásában.
Mi az a szén-dioxid?
Most határozzuk meg részletesebben, mi a szén-dioxid, és jelöljük meg a szén-dioxid összetételét is. Tehát a szén-dioxid más szóval szén-dioxid, színtelen, enyhén savanyú szagú és ízű gáz. Ami a levegőt illeti, a szén-dioxid koncentrációja 0,038 százalék. A szén-dioxid fizikai tulajdonságai az, hogy normál légköri nyomáson nem folyékony halmazállapotban létezik, hanem szilárd halmazállapotból közvetlenül gáz halmazállapotba kerül.
A szilárd formájú szén-dioxidot szárazjégnek is nevezik. Ma a szén-dioxid a globális felmelegedés egyik résztvevője. A szén-dioxid különféle anyagok elégetésével keletkezik. Érdemes megjegyezni, hogy a szén-dioxid ipari előállítása során hengerekbe szivattyúzzák. A hengerekbe szivattyúzott szén-dioxidot tűzoltó készülékként, valamint szénsavas víz előállításához használják, és pneumatikus fegyverekben is használják. És az élelmiszeriparban is tartósítószerként.
A belélegzett és kilélegzett levegő összetétele
Most nézzük meg a belélegzett és kilélegzett levegő összetételét. Először is, határozzuk meg, mi a légzés. A légzés összetett, folyamatos folyamat, melynek során a vér gázösszetétele folyamatosan megújul. A belélegzett levegő összetétele 20,94 százalék oxigén, 0,03 százalék szén-dioxid és 79,03 százalék nitrogén. A kilélegzett levegő összetétele azonban csak 16,3 százalék oxigént, 4 százalék szén-dioxidot és 79,7 százalék nitrogént tartalmaz.
Észreveheti, hogy a belélegzett levegő az oxigéntartalomban, valamint a szén-dioxid mennyiségében különbözik a kilélegzett levegőtől. Ezek azok az anyagok, amelyek a belélegzett és kilélegzett levegőt alkotják. Így a szervezetünk oxigénnel telítődik, és minden felesleges szén-dioxidot szabadon bocsát ki.
A száraz oxigén javítja a fóliák elektromos és védő tulajdonságait a víz hiánya miatt, valamint tömöríti és csökkenti a térfogati töltést. Ezenkívül a száraz oxigén normál körülmények között nem tud reagálni arannyal, rézzel vagy ezüsttel. Levegő kémiai elemzését vagy egyéb laboratóriumi kutatást végezhet, beleértve az EcoTestExpress laboratóriumunkat.
A levegő annak a bolygónak a légköre, amelyen élünk. És mindig felmerül a kérdés, hogy mit tartalmaz a levegő, a válasz egyszerűen egy gázhalmaz, ahogy fentebb már leírtuk, hogy mely gázok és milyen arányban vannak a levegőben. Ami a levegő gáztartalmát illeti, minden könnyű és egyszerű, a százalékos arány bolygónk szinte minden területén azonos.
A levegő összetétele és tulajdonságai
A levegő nemcsak gázkeverékből áll, hanem különféle aeroszolokból és gőzökből is. A levegő százalékos összetétele a levegőben lévő nitrogén, oxigén és egyéb gázok aránya. Tehát, mennyi oxigén van a levegőben, az egyszerű válasz csak 20 százalék. A gáz komponens-összetétele, akárcsak a nitrogén, az összes levegő oroszlánrészét tartalmazza, és érdemes megjegyezni, hogy a nitrogén magas nyomáson kábító hatásúvá válik.
Ennek nem kis jelentősége van, mert amikor a búvárok dolgoznak, gyakran mélységben kell dolgozniuk hatalmas nyomás alatt. Sokat beszéltek már az oxigénről, mert nagyon fontos az emberi élet szempontjából bolygónkon. Érdemes megjegyezni, hogy a megnövelt oxigéntartalmú levegő rövid ideig tartó belélegzése nincs káros hatással magára az emberre.
De ha egy személy hosszú ideig belélegzi a levegőt megnövekedett oxigénszinttel, ez kóros változásokhoz vezet a szervezetben. A levegő másik fő összetevője, amelyről már sok szó esett, a szén-dioxid, mivel kiderült, hogy az ember nem tud nélküle olyan jól élni, mint oxigén nélkül.
Ha nem lenne levegő a Földön, akkor bolygónkon egyetlen élő szervezet sem élhetne, még kevésbé működne valahogy. Sajnos a modern világban a levegőnket szennyező ipari létesítmények nagy száma az utóbbi időben egyre gyakrabban kéri a környezet védelmét, valamint a levegő tisztaságának ellenőrzését. Ezért gyakran kell mérni a levegőt, hogy megállapítsa, mennyire tiszta. Ha úgy tűnik, hogy a helyiség levegője nem elég tiszta, és ez külső tényezők miatt van, mindig felveheti a kapcsolatot az EcoTestExpress laboratóriummal, amely elvégzi az összes szükséges vizsgálatot (kutatást), és következtetést ad a szoba tisztaságára vonatkozóan. levegőt szívsz be.
táblázatban megadva. 1.1 a légköri levegő összetétele a zárt terekben különféle változásokon megy keresztül. Egyrészt megváltozik az egyes lényeges komponensek százalékos tartalma, másrészt további, a tiszta levegőre nem jellemző szennyeződések jelennek meg. Ebben a bekezdésben a gázösszetétel változásairól és a normáltól való megengedett eltérésekről lesz szó.
Az emberi élet szempontjából legfontosabb gázok az oxigén és a szén-dioxid, amelyek részt vesznek az ember és a környezet közötti gázcserében. Ez a gázcsere főként az emberi tüdőben történik légzés közben. A bőrfelületen keresztül zajló gázcsere körülbelül 100-szor kisebb, mint a tüdőn keresztül, mivel a felnőtt emberi test felülete körülbelül 1,75 m2, a tüdő alveolusainak felülete pedig körülbelül 200 m2. A légzési folyamatot az emberi testben hőképződés kíséri 4,69-5,047 (átlagosan 4,879) kcal/1 liter elnyelt oxigén (szén-dioxiddá alakulva). Meg kell jegyezni, hogy a belélegzett levegőben lévő oxigénnek csak egy kis része (kb. 20%) szívódik fel. Tehát, ha a légköri levegő körülbelül 21% oxigént tartalmaz, akkor az ember által kilélegzett levegő körülbelül 17%. Jellemzően a kilélegzett szén-dioxid mennyisége kisebb, mint az elnyelt oxigén mennyisége. A személy által kibocsátott szén-dioxid térfogatának és az elnyelt oxigénnek az arányát légzési együtthatónak (RQ) nevezik, amely általában 0,71 és 1 között mozog. Ha azonban egy személy erős izgatott állapotban van, vagy nagyon kemény munkát végez , az RQ akár egynél is nagyobb lehet.
Az oxigén mennyisége, amelyre egy személynek szüksége van a normális életfunkciók fenntartásához, főként az általa végzett munka intenzitásától függ, és az ideg- és izomfeszültség mértéke határozza meg. Az oxigén felszívódása a vérben a legjobban körülbelül 160 Hgmm parciális nyomáson megy végbe. Art., amely 760 Hgmm légköri nyomáson. Művészet. megfelel a légköri levegő normál százalékos oxigéntartalmának, azaz 21%.
Az emberi szervezet alkalmazkodóképességének köszönhetően már kisebb mennyiségű oxigén mellett is megfigyelhető a normális légzés.
Ha a levegő oxigéntartalmának csökkenése inert gázok (például nitrogén) miatt következik be, akkor az oxigén mennyiségének jelentős csökkenése lehetséges - akár 12%.
Zárt térben azonban az oxigéntartalom csökkenése nem az inert gázok koncentrációjának növekedésével, hanem a szén-dioxid felhalmozódásával jár együtt. Ilyen körülmények között a levegő maximális megengedett minimális oxigéntartalmának sokkal magasabbnak kell lennie. Általában a 17 térfogatszázalék oxigéntartalmat tekintik normának ehhez a koncentrációhoz. Általánosságban elmondható, hogy zárt térben az oxigén százalékos aránya soha nem csökken erre a normára, mivel a szén-dioxid koncentrációja sokkal korábban éri el a határértéket. Ezért gyakorlatilag fontosabb, hogy a zárt térben a szén-dioxid-tartalomra, mint az oxigéntartalomra, a megengedett legnagyobb normákat határozzák meg.
A szén-dioxid A CO2 színtelen, enyhén savanyú ízű és szagú gáz; 1,52-szer nehezebb a levegőnél és enyhén mérgező. A zárt terek levegőjében felhalmozódó szén-dioxid fejfájáshoz, szédüléshez, gyengeséghez, érzékenységvesztéshez, sőt eszméletvesztéshez vezet.
Úgy gondolják, hogy a szén-dioxid mennyisége a légköri levegőben 0,03 térfogat%. Ez igaz a vidéki területekre. A nagy ipari központok levegőjében általában magasabb a tartalma. A számításokhoz 0,04%-os koncentrációt veszünk. Az ember által kilélegzett levegő körülbelül 4% szén-dioxidot tartalmaz.
Az emberi szervezetre káros következmények nélkül a zárt terek levegőjében 0,04%-nál lényegesen magasabb szén-dioxid koncentráció is elviselhető.
A szén-dioxid megengedett legnagyobb koncentrációja az emberek adott zárt térben való tartózkodásának hosszától és foglalkozásuk típusától függ. Például zárt menedékházak esetében, ha egészséges embereket helyeznek el bennük legfeljebb 8 órán keresztül, a CO2 megengedett legnagyobb koncentrációjaként 2%-os normát lehet elfogadni. Rövid távú tartózkodás esetén ez az arány növelhető. Annak a lehetősége, hogy egy személy magas szén-dioxid-koncentrációjú környezetben tartózkodjon, az emberi test azon képességének köszönhető, hogy alkalmazkodni tud a különféle körülményekhez. Ha a CO2-koncentráció meghaladja az 1%-ot, az ember jelentősen több levegőt kezd belélegezni. Így 3%-os CO2 koncentrációnál még nyugalomban is megduplázódik a légzés, ami önmagában nem okoz észrevehető negatív következményeket viszonylag rövid ideig tartó ilyen levegőben való tartózkodás során. Ha valaki elég hosszú ideig (3 vagy több napig) tartózkodik egy 3%-os CO2-koncentrációjú helyiségben, fennáll az eszméletvesztés veszélye.
Ha az emberek hosszú ideig zárt helyiségekben tartózkodnak, és amikor valaki ilyen vagy olyan munkát végez, a szén-dioxid megengedett maximális koncentrációja lényegesen kevesebb, mint 2%. 0,1 és 1% között ingadozhat. A 0,1%-os szén-dioxid-tartalom elfogadhatónak tekinthető a különböző célú épületek és építmények közönséges zárt helyiségeiben. Alacsonyabb szén-dioxid-koncentrációt (körülbelül 0,07-0,08) csak az egészségügyi és gyermekintézmények helyiségeiben szabad előírni.
Amint a következőkből kiderül, a föld feletti épületek beltéri levegőjének szén-dioxid-tartalmára vonatkozó követelmények általában könnyen teljesíthetők, ha a kibocsátás forrása emberek. Más a kérdés, ha a szén-dioxid felhalmozódik a termelő létesítményekben bizonyos technológiai folyamatok eredményeként, például élesztő-, sörfőzde- és hidrolízisműhelyekben. Ebben az esetben a szén-dioxid megengedett legnagyobb koncentrációja 0,5%.
A légköri levegő különféle gázok keveréke - oxigén, nitrogén, szén-dioxid, vízgőz, ózon, inert gázok stb. A levegő legfontosabb része az oxigén. A belélegzett levegő 20,7% oxigént tartalmaz. Szükséges az oxidatív folyamatok végrehajtásához a szervezetben. Egy ember óránként körülbelül 12 liter oxigént fogyaszt, fizikai munka során ennek szükséglete megnő. A zárt térben 17% alatti oxigéntartalom kedvezőtlen mutató 13-14%-nál oxigén éhség lép fel, 7-8%-nál - elhullás. A kilélegzett levegőben az oxigén mennyisége 15-16%.
A szén-dioxid (CO2) általában a levegő 0,03-0,04%-át teszi ki. 100-szor több szén van a kilélegzett levegőben, i.e. 3-4%. A beltéri levegő maximális megengedett szén-dioxid-tartalma 0,1%. A sok emberrel rendelkező helyiségek elégtelen szellőztetése esetén a szén-dioxid-tartalom eléri a 0,8%-ot. 1-1,5% CO2-nál az egészségi állapot romlása következik be, ha a levegő magasabb CO2-szintje jelentős egészségügyi problémákhoz vezethet. A levegő CO2-koncentrációjának csökkenése nem veszélyes.
A nitrogént (N2) a levegő 78,97-79,2% mennyiségben tartalmazza. Nem vesz részt az élő szervezetek anyagcsere-folyamataiban, és más gázok, elsősorban oxigén hígítójaként szolgál. A levegő nitrogénje részt vesz a nitrogén körforgásában a természetben.
Az ózon (O3) általában nagyon kis mennyiségben (0,01-0,06 mg/m3) található a Föld-közeli levegőben. Zivatar idején elektromos kisülések következtében jön létre. Minél tisztább a levegő, annál több az ózon, ez megfigyelhető a hegyekben és a tűlevelű erdőkben. Az ózon jótékony hatással van az emberi szervezetre. Az ózont a víz fertőtlenítésére és a levegő szagtalanítására használják, mivel az atomi oxigén felszabadulása miatt erős oxidáló hatású.
Az inert gázoknak - argonnak, kriptonnak és másoknak - nincs élettani jelentősége.
Káros szennyeződések. Gáznemű szennyeződések és lebegő részecskék emberi tevékenység következtében kerülnek a levegőbe. A leggyakoribb gáznemű légszennyező anyagok a szén-monoxid, a kén-dioxid, az ammónia és a nitrogén-oxidok, valamint a hidrogén-szulfid. A közétkeztetési létesítményekben a levegő szennyezése lehetséges tüzelőanyag tökéletlen égéséből származó termékekkel, gázkeverékkel (elgázosított konyhákban), bomlás során felszabaduló gázokkal (NH3, H2S), ammóniával (ammóniás hűtőberendezések használatakor). Ételek főzésekor lehetőség nyílik a rendkívül mérgező akrolein, valamint az illékony zsírsavak felszabadulására.
A szén-monoxid (CO) az üzemanyag tökéletlen égése során képződik, gyúlékony gázelegyek része, szagtalan, akut és krónikus mérgezést is okoz. Az elgázosított konyhákban felhalmozódik, amikor gáz szivárog a hálózatból, vagy nem teljesen eléget. A légköri levegő CO maximális megengedett koncentrációja 1 mg/m3 (napi átlag), míg a munkaterületre a munkavégzés időtartamától függően 20-100 mg/m3CO tartalom megengedett.
Az ember lélegzik légköri levegő, melynek összetétele a következő: 20,94% oxigén, 0,03% szén-dioxid, 79,03% nitrogén. A kilélegzett levegőben 16,3% oxigént, 4% szén-dioxidot, 79,7% nitrogént mutatnak ki.
Alveoláris levegőösszetétele eltér a légkörétől. Az alveoláris levegőben az oxigéntartalom meredeken csökken, és a szén-dioxid mennyisége nő. Az egyes gázok százalékos tartalma az alveoláris levegőben: 14,2-14,6% oxigén, 5,2-5,7% szén-dioxid, 79,7-80% nitrogén.
A TÜDŐ FELÉPÍTÉSE.
A tüdő páros légzőszervek, amelyek egy hermetikusan lezárt mellkasi üregben helyezkednek el. Az övék légutak a nasopharynx, a gége, a légcső képviseli. A mellüregben lévő légcső két hörgőre oszlik - jobbra és balra, amelyek mindegyike, ismételten elágazva, az úgynevezett hörgőfát alkotja. A legkisebb hörgők - a végén lévő hörgők vak hólyagokká - tüdőalveolusokká bővülnek.
A légutakban nem történik gázcsere, és a levegő összetétele sem változik. A légutakba zárt teret ún halott, vagy káros. Csendes légzés során a holttérben lévő levegő mennyisége 140-150 ml.
A tüdő szerkezete biztosítja a légzésfunkció ellátását. Az alveolusok vékony fala egyrétegű hámból áll, amely könnyen átereszti a gázokat. Az elasztikus elemek és a simaizomrostok jelenléte biztosítja az alveolusok gyors és könnyű nyújtását, így nagy mennyiségű levegőt tudnak befogadni. Mindegyik alveolust sűrű kapillárishálózat borítja, amelybe a tüdőartéria elágazik.
Minden tüdőt kívülről savós membrán borít - mellhártya, amely két levélből áll: parietális és pulmonalis (zsigeri). A mellhártya rétegei között keskeny rés van, savós folyadékkal - pleurális üreg.
A pulmonalis alveolusok tágulása és összeomlása, valamint a légutak mentén a levegő mozgása légzési hangok megjelenésével jár együtt, ami auszkultációval vizsgálható. (hallgatózás).
A pleurális üregben és a mediastinumban kialakuló nyomás mindig normális negatív. Emiatt az alveolusok mindig feszített állapotban vannak. A negatív intrathoracalis nyomás jelentős szerepet játszik a hemodinamikában, biztosítja a vér vénás visszajutását a szívbe, és javítja a vérkeringést a tüdőkörben, különösen az inhalációs fázisban.
LÉGZÉSI CIKLUS.
A légzési ciklus belégzésből, kilégzésből és légzési szünetből áll. Időtartam belélegzés egy felnőttben 0,9 és 4,7 másodperc között, időtartama kilégzés - 1,2-6 s. A légzési szünet mérete változó, és akár hiányozhat is.
A légzési mozgásokat bizonyos ritmus és frekvencia, melyeket az 1 perc alatti mellkasi kirándulások száma határoz meg. Felnőttnél a légzésszám az 12-18 1 perc alatt.
A légzési mozgások mélysége a mellkasi mozgások amplitúdója határozza meg, és olyan speciális módszerekkel, amelyek lehetővé teszik a tüdőtérfogatok tanulmányozását.
Belégzési mechanizmus. A belégzést a mellkas kitágulása biztosítja a légzőizmok - a külső bordaközi izmok és a rekeszizom - összehúzódása miatt. A tüdőbe jutó levegő nagymértékben függ a mellhártya üregében uralkodó negatív nyomástól.
Kilégzési mechanizmus. A kilégzés (kilégzés) a légzőizmok ellazulása, valamint a tüdő rugalmas vontatása miatt következik be, igyekezve eredeti helyzetüket felvenni. A tüdő rugalmas erőit a szöveti komponens és a felületi feszültségi erők képviselik, amelyek az alveoláris gömbfelületet minimálisra csökkentik. Az alveolusok azonban általában soha nem esnek össze. Ennek oka egy felületaktív stabilizáló anyag jelenléte az alveolusok falában - felületaktív anyag alveolociták termelik.
TÜDŐ VOLUME. TÜDŐSZELLŐZÉS.
Árapály térfogata- a levegő mennyisége, amelyet az ember csendes légzés közben be- és kilélegzik. A térfogata az 300-700 ml.
Belégzési tartalék térfogat- a tüdőbe juttatható levegő mennyisége, ha csendes belégzést követően maximális belégzés történik. A belégzési tartalék térfogat egyenlő 1500-2000 ml.
Kilégzési tartalék térfogata- a tüdőből távozó levegő mennyisége, ha nyugodt be- és kilégzést követően maximális kilégzés történik. Ez annyit tesz ki 1500-2000 ml.
Maradék térfogat- ez az a levegőmennyiség, amely a legmélyebb kilégzés után a tüdőben marad. A maradék térfogat egyenlő 1000-1500 ml levegő.
Árapálytérfogat, belégzési és kilégzési tartalék térfogatok
alkotják az ún életerő.
A tüdő létfontosságú kapacitása férfiaknál fiatal kor
összege 3,5-4,8 l, nőknek - 3-3,5 l.
Teljes tüdőkapacitás a tüdő létfontosságú kapacitásából és a maradék levegő térfogatából áll.
Pulmonális lélegeztetés- az 1 perc alatt kicserélt levegő mennyisége.
A pulmonalis lélegeztetést úgy határozzuk meg, hogy a légzési térfogatot megszorozzuk a percenkénti légvételek számával (perc légzési térfogat). A relatív fiziológiás nyugalmi állapotban lévő felnőttnél a pulmonalis lélegeztetés az 6-8 l per 1 perc.
A tüdő térfogata speciális eszközökkel határozható meg - spirométer és spirográf.
GÁZOK SZÁLLÍTÁSA VÉRVEL.
A vér oxigént szállít a szövetekbe, és elszállítja a szén-dioxidot.
A gázok mozgása a környezetből a folyadékba és a folyadékból a környezetbe a parciális nyomásuk különbsége miatt történik. A gáz mindig nagy nyomású környezetből egy alacsonyabb nyomású környezetbe diffundál.
Az oxigén parciális nyomása a légköri levegőben 21,1 kPa (158 Hgmm utca.), az alveoláris levegőben - 14,4-14,7 kPa (108-110 Hgmm. utca.) és a tüdőbe áramló vénás vérben - 5,33 kPa (40 Hgmm utca.). A szisztémás keringés kapillárisainak artériás vérében az oxigénfeszültség az 13,6–13,9 kPa (102–104 Hgmm), az intersticiális folyadékban - 5,33 kPa (40 Hgmm), szövetekben - 2,67 kPa (20 Hgmm). Így az oxigén mozgásának minden szakaszában különbség van a parciális nyomásában, ami elősegíti a gáz diffúzióját.
A szén-dioxid mozgása az ellenkező irányba történik. A szén-dioxid feszültség a szövetekben legalább 8,0 kPa (60 vagy több Hgmm), a vénás vérben - 6,13 kPa (46 Hgmm), az alveoláris levegőben - 0,04 kPa (0,3 Hgmm). Ennélfogva, a szén-dioxid feszültség különbsége az útvonal mentén gázdiffundációt okoz a szövetekből a környezetbe.
Oxigén szállítása vérrel. Az oxigén a vérben két állapotban van: fizikai oldódásban és kémiai kapcsolatban a hemoglobinnal. A hemoglobin nagyon törékeny, könnyen disszociálható vegyületet képez az oxigénnel. oxihemoglobin: 1g hemoglobin 1,34 ml oxigént köt meg. A 100 ml vérben megköthető oxigén maximális mennyisége a vér oxigén kapacitása(18,76 ml vagy 19 térfogat%).
A hemoglobin oxigéntelítettsége 96 és 98% között van. A hemoglobin oxigénnel való telítettségének mértéke és az oxihemoglobin disszociációja (a redukált hemoglobin képződése) nem egyenesen arányos az oxigénfeszültséggel. Ez a két folyamat nem lineáris, hanem egy görbe mentén megy végbe, amit ún oxihemoglobin kötődési vagy disszociációs görbe.
Rizs. 25. Az oxihemoglobin disszociációs görbéi vizes oldatban (I) és vérben (II) 5,33 kPa (40 Hgmm) szén-dioxid feszültség mellett (Barcroft szerint).
Nulla oxigénfeszültség esetén nincs oxihemoglobin a vérben. Alacsony oxigén parciális nyomáson az oxihemoglobin képződés sebessége alacsony. A hemoglobin maximális mennyisége (45-80%) kötődik az oxigénhez, ha annak feszültsége 3,47-6,13 kPa (26-46 Hgmm). Az oxigénfeszültség további növekedése az oxihemoglobin képződés sebességének csökkenéséhez vezet (25. ábra).
A hemoglobin oxigén iránti affinitása jelentősen csökken amikor a vérreakció a savas oldalra tolódik el, amely a szervezet szöveteiben és sejtjeiben figyelhető meg a széndioxid képződése miatt
A hemoglobin átmenete oxihemoglobinná és onnan redukálttá attól is függ hőfok. Az oxigén azonos parciális nyomása mellett a környezetben 37-38 ° C hőmérsékleten a legnagyobb mennyiségű oxihemoglobin redukált formába megy át,
Szén-dioxid szállítása vérrel. A szén-dioxid a formában kerül a tüdőbe bikarbonátokés kémiai kapcsolatban áll a hemoglobinnal ( karbohemoglobin).
LÉGZŐKÖZPONT.
A belégzés és a kilégzés ritmikus sorrendje, valamint a légzési mozgások természetének változása a test állapotától függően szabályozott légzőközpont a medulla oblongatában található.
A légzőközpontban két neuroncsoport található: inspirálóÉs kilégző. Ha az inspirációt biztosító belégzési neuronokat gerjesztik, a kilégzési idegsejtek aktivitása gátolt, és fordítva.
A tó tetején ( pons) található pneumotaxiás központ, amely szabályozza az alsó belégzési és kilégzési központok tevékenységét és biztosítja a légzési mozgások ciklusainak helyes váltakozását.
A medulla oblongata-ban található légzőközpont impulzusokat küld a gerincvelő motoros neuronjai, beidegzi a légzőizmokat. A membránt a szinten elhelyezkedő motoros neuronok axonjai beidegzik III-IV nyaki szegmensek gerincvelő. A motoros neuronok, amelyek folyamatai a bordaközi izmokat beidegző bordaközi idegeket alkotják a mellkasi szakaszok elülső szarvaiban (III-XII). gerincvelő.
A légköri levegő fő összetevői az oxigén (kb. 21%), nitrogén (78%), szén-dioxid (0,03-0,04%), vízgőz, inert gázok, ózon, hidrogén-peroxid (kb. 1%).
Az oxigén a levegő leginkább alkotó része. Közvetlen részvételével minden oxidatív folyamat végbemegy az emberi és állati szervezetben. Nyugalomban az ember percenként hozzávetőlegesen 350 ml oxigént fogyaszt, nehéz fizikai munkavégzés során pedig többszörösére nő az elfogyasztott oxigén mennyisége.
A belélegzett levegő 20,7-20,9% oxigént tartalmaz, a kilélegzett levegő pedig körülbelül 15-16%. Így a testszövetek a belélegzett levegőben jelenlévő oxigén körülbelül 1/4-ét elnyelik.
A légkörben az oxigéntartalom nem változik jelentősen. A növények felszívják a szén-dioxidot és lebontva a szenet asszimilálják, és a felszabaduló oxigént a légkörbe engedik. Az oxigénképződés forrása a nap ultraibolya sugárzásának hatására a légkör felső rétegeiben a vízgőz fotokémiai bomlása is. A légköri levegő állandó összetételének biztosításában fontos a légáramlások keveredése is a légkör alsóbb rétegeiben. Kivételt képeznek a hermetikusan zárt helyiségek, ahol az emberek hosszabb tartózkodása miatt az oxigéntartalom jelentősen csökkenhet (tengeralattjárók, menedékházak, túlnyomásos repülőgépkabinok stb.).
A szervezet számára az oxigén parciális nyomása a fontos, és nem az abszolút tartalma a belélegzett levegőben. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy az oxigén átmenete az alveoláris levegőből a vérbe és a vérből a szövetfolyadékba a parciális nyomáskülönbségek hatására történik. Az oxigén parciális nyomása a tengerszint feletti magasság növekedésével csökken (1. táblázat).
1. táblázat Az oxigén parciális nyomása különböző magasságokban
Az oxigén felhasználásának nagy jelentősége van az oxigénéhezéssel járó betegségek kezelésében (oxigén sátrak, inhalátorok).
Szén-dioxid. A légkör szén-dioxid-tartalma meglehetősen állandó. Ezt az állandóságot a természetben előforduló körforgása magyarázza. Annak ellenére, hogy a bomlási folyamatokat és a test létfontosságú tevékenységét szén-dioxid felszabadulása kíséri, a légkörben lévő tartalma nem növekszik jelentős mértékben, mivel a szén-dioxidot a növények felszívják. Ebben az esetben a szenet szerves anyagok építésére használják, és az oxigén belép a légkörbe. A kilélegzett levegő legfeljebb 4,4% szén-dioxidot tartalmaz.
A szén-dioxid a légzőközpont élettani stimulánsa, ezért mesterséges lélegeztetés során kis mennyiségben kerül a levegőbe. Nagy mennyiségben kábító hatású és halált okozhat.
A szén-dioxidnak higiéniai jelentősége is van. Tartalma alapján a lakó- és közösségi helyiségek (azaz olyan helyiségek, ahol emberek tartózkodnak) levegőjének tisztaságát ítélik meg. Amikor az emberek gyülekeznek rosszul szellőző helyiségekben, a levegőben lévő szén-dioxid felhalmozódásával párhuzamosan megnő az egyéb emberi salakanyagok tartalma, emelkedik a levegő hőmérséklete és páratartalma.
Megállapítást nyert, hogy ha a beltéri levegő szén-dioxid-tartalma meghaladja a 0,07-0,1%-ot, akkor a levegő kellemetlen szagot kap, és megzavarhatja a szervezet funkcionális állapotát.
A lakóhelyiségek levegőjének felsorolt tulajdonságaiban bekövetkezett változások párhuzamossága és a szén-dioxid-koncentráció növekedése, valamint tartalmának könnyű meghatározása lehetővé teszi ennek a mutatónak a felhasználását a levegő minőségének higiénikus értékelésére és a közterületek szellőzésének hatékonysága.
Nitrogén és egyéb gázok. A nitrogén a légköri levegő fő összetevője. A szervezetben feloldódik a vérben és a szövetnedvekben, de nem vesz részt kémiai reakciókban.
Mára kísérletileg bebizonyosodott, hogy nagy nyomású körülmények között a levegő nitrogénje ideg- és izomkoordinációs zavart okoz az állatokban, amit izgatottság és narkotikus állapot követ. A kutatók hasonló jelenségeket figyeltek meg a búvárok körében. A helio-oxigén keverék használata a búvárok légzésére lehetővé teszi az ereszkedés mélységének 200 m-re történő növelését a mérgezés kifejezett tünetei nélkül.
Az elektromos villámkisülések során és a nap ultraibolya sugarainak hatására kis mennyiségű egyéb gáz is keletkezik a levegőben. Higiéniai értékük viszonylag kicsi.
* Egy gáz parciális nyomása gázkeverékben az a nyomás, amelyet egy adott gáz akkor termelne, ha a keverék teljes térfogatát elfoglalná.
