ปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศที่หายใจออกคือ คน ๆ หนึ่งหายใจออกจากปอดอะไรกันแน่?

อากาศบรรยากาศซึ่งบุคคลสูดดมขณะกลางแจ้ง (หรือในบริเวณที่มีการระบายอากาศดี) ประกอบด้วยออกซิเจน 20.94% คาร์บอนไดออกไซด์ 0.03% ไนโตรเจน 79.03% ในพื้นที่ปิดซึ่งเต็มไปด้วยผู้คน เปอร์เซ็นต์คาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศอาจสูงขึ้นเล็กน้อย

อากาศที่หายใจออกประกอบด้วยออกซิเจนโดยเฉลี่ย 16.3% คาร์บอนไดออกไซด์ 4% ไนโตรเจน 79.7% (ตัวเลขเหล่านี้ขึ้นอยู่กับอากาศแห้งนั่นคือลบไอน้ำซึ่งจะอิ่มตัวเสมอในอากาศที่หายใจออก)

องค์ประกอบของอากาศที่หายใจออกไม่แน่นอนมาก; ขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของการเผาผลาญของร่างกายและปริมาตรของการช่วยหายใจในปอด มันคุ้มค่าที่จะทำการหายใจเข้าลึก ๆ หลายครั้งหรือในทางกลับกันให้กลั้นหายใจเพื่อให้องค์ประกอบของอากาศที่หายใจออกเปลี่ยนไป

ไนโตรเจนไม่ได้มีส่วนร่วมในการแลกเปลี่ยนก๊าซ แต่เปอร์เซ็นต์ของไนโตรเจนในอากาศที่มองเห็นนั้นสูงกว่าอากาศที่สูดเข้าไปหลายสิบเปอร์เซ็นต์ ความจริงก็คือปริมาตรของอากาศที่หายใจออกนั้นน้อยกว่าปริมาตรของอากาศที่หายใจเข้าไปเล็กน้อยดังนั้นปริมาณไนโตรเจนที่เท่ากันซึ่งกระจายในปริมาตรที่น้อยกว่าจึงให้เปอร์เซ็นต์ที่สูงกว่า ปริมาตรอากาศหายใจออกที่น้อยกว่าเมื่อเทียบกับปริมาตรอากาศหายใจเข้านั้นอธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ถูกปล่อยออกมาน้อยกว่าออกซิเจนที่ถูกดูดซับเล็กน้อย (ส่วนหนึ่งของออกซิเจนที่ดูดซับจะถูกใช้ในร่างกายเพื่อหมุนเวียนสารประกอบที่ถูกขับออกจากร่างกายใน ปัสสาวะและเหงื่อ)

อากาศถุงลมแตกต่างจากการหายใจออกโดยมีเปอร์เซ็นต์ไม่เป็นกรดมากกว่าและมีเปอร์เซ็นต์ออกซิเจนน้อยกว่า โดยเฉลี่ยองค์ประกอบของถุงลมมีดังนี้: ออกซิเจน 14.2-14.0%, คาร์บอนไดออกไซด์ 5.5-5.7%, ไนโตรเจนประมาณ 80%

คำนิยาม องค์ประกอบของอากาศในถุงลมสำคัญต่อการทำความเข้าใจกลไกการแลกเปลี่ยนก๊าซในปอด โฮลเดนเสนอวิธีการง่ายๆ ในการกำหนดองค์ประกอบของอากาศในถุงลม หลังจากการหายใจเข้าตามปกติ ผู้ถูกทดสอบจะหายใจออกลึกที่สุดเท่าที่จะทำได้ผ่านท่อยาว 1-1.2 ม. และมีเส้นผ่านศูนย์กลาง 25 มม. ส่วนแรกของอากาศที่หายใจออกออกทางท่อจะมีอากาศจากพื้นที่ที่เป็นอันตราย ส่วนสุดท้ายที่เหลืออยู่ในท่อจะมีถุงลมอยู่ สำหรับการวิเคราะห์ อากาศจะถูกดูดเข้าไปในตัวรับก๊าซจากส่วนของท่อที่อยู่ใกล้กับปากมากที่สุด

องค์ประกอบของอากาศในถุงจะแตกต่างกันบ้าง ขึ้นอยู่กับว่าตัวอย่างอากาศถูกนำไปวิเคราะห์ที่ระดับสูงสุดของการหายใจเข้าหรือการหมดอายุ หากคุณหายใจออกอย่างรวดเร็ว สั้น ๆ และไม่สมบูรณ์เมื่อสิ้นสุดการหายใจเข้าตามปกติ ตัวอย่างอากาศจะสะท้อนองค์ประกอบของอากาศในถุงหลังจากที่ปอดเต็มไปด้วยอากาศสำหรับหายใจ เช่น ระหว่างหายใจเข้า หากคุณหายใจออกลึกๆ หลังจากหายใจออกตามปกติ ตัวอย่างจะสะท้อนถึงองค์ประกอบของอากาศในถุงลมในระหว่างการหายใจออก เห็นได้ชัดว่าในกรณีแรก เปอร์เซ็นต์ของคาร์บอนไดออกไซด์จะน้อยลงเล็กน้อย และเปอร์เซ็นต์ของออกซิเจนจะสูงกว่าครั้งที่สองเล็กน้อย สิ่งนี้สามารถเห็นได้จากผลการทดลองของโฮลเดนซึ่งพบว่าเปอร์เซ็นต์ของคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศในถุงลมเมื่อสิ้นสุดแรงบันดาลใจอยู่ที่ 5.54 และเมื่อสิ้นสุดการหายใจออก - 5.72

ดังนั้นจึงมีความแตกต่างกันเล็กน้อยในปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศในถุงระหว่างการหายใจเข้าและหายใจออก: เพียง 0.2-0.3% สิ่งนี้อธิบายได้เป็นส่วนใหญ่จากข้อเท็จจริงที่ว่าในระหว่างการหายใจปกติดังที่กล่าวไว้ข้างต้นปริมาตรอากาศในถุงลมในปอดเพียง 1/7 เท่านั้นที่ได้รับการต่ออายุ ความคงที่สัมพัทธ์ขององค์ประกอบของอากาศในถุงมีความสำคัญทางสรีรวิทยาอย่างมาก ดังที่จะอธิบายด้านล่าง

การแลกเปลี่ยนก๊าซในปอด - การแลกเปลี่ยนก๊าซโดยการแพร่กระจายระหว่างถุงลมและเลือด กระบวนการชุดนี้เกิดขึ้นในถุงลมและองค์ประกอบของโซนการเปลี่ยนแปลงของระบบทางเดินหายใจที่อยู่ใกล้ที่สุด: หลอดลม, ถุงลม

องค์ประกอบของอากาศในบรรยากาศประกอบด้วยออกซิเจนเกือบ 21% ไนโตรเจนประมาณ 79% คาร์บอนไดออกไซด์ประมาณ 0.03% ไอน้ำจำนวนเล็กน้อยและก๊าซเฉื่อย นี่คืออากาศที่เราหายใจเข้าไป และเรียกว่า สูดดมอากาศที่เราหายใจออกเรียกว่า หายใจออกองค์ประกอบของมันจะแตกต่างเมื่อเทียบกับอากาศที่หายใจเข้า: ออกซิเจน 16.3%, ไนโตรเจนประมาณ 79%, คาร์บอนไดออกไซด์ประมาณ 4% เป็นต้น ปริมาณออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ที่แตกต่างกันในอากาศที่หายใจเข้าและหายใจออกอธิบายได้ด้วยการแลกเปลี่ยนก๊าซในปอด

การแลกเปลี่ยนก๊าซในปอดเกิดขึ้นเมื่อ การแพร่กระจายก๊าซผ่านผนังถุงลมและเส้นเลือดฝอยเนื่องจากความแตกต่างระหว่าง แรงกดดันบางส่วน O2 และ CO2 ในถุงลมและเลือด

ความดันบางส่วนของ O2 และ CO2 ในถุงลมและเลือด

สำหรับการแลกเปลี่ยนก๊าซอย่างรวดเร็วในปอด ความแตกต่างระหว่างความดันบางส่วนของก๊าซในอากาศถุงและความตึงเครียดในเลือดคือประมาณ 70 มม. ปรอทสำหรับ O2 เซนต์สำหรับ CO2 - ประมาณ 7 มม. ปรอท ศิลปะ.

การขนส่งก๊าซ- การถ่ายโอน O2 โดยเลือดจากปอดไปยังเซลล์ และ CO2 จากเซลล์ไปยังปอด

ขั้นตอนนี้ดำเนินการโดยระบบไหลเวียนโลหิตและยานพาหนะคือเลือด ค่าสัมประสิทธิ์การละลายของก๊าซทางเดินหายใจแตกต่างกัน (O2 - 0.022, CO2 - 0.53) ดังนั้นจึงขนส่งต่างกัน การขนส่งออกซิเจนจัดทำโดยตัวพาออกซิเจนหลัก - ฮีโมโกลบินในเลือด และส่วนเล็ก ๆ ของ 02 จะถูกละลายในพลาสมา โมเลกุลของฮีโมโกลบินประกอบด้วยโกลบิน 1 โมเลกุลและฮีม 4 โมเลกุล ซึ่งแต่ละโมเลกุลมีอะตอมของเหล็กไดวาเลนต์ 1 อะตอม จับกับโมเลกุลออกซิเจน 1 โมเลกุล: Hb + 4O2 = HbO8 การเติมออกซิเจนให้กับเฮโมโกลบินเพื่อสร้างออกซีเฮโมโกลบินเกิดขึ้นที่ความดันย่อย 70-73 mmHg ศิลปะ. เฮโมโกลบิน 1 กรัมสามารถเติมได้ 1.34 มล. ออกซิเจน สำหรับ การขนส่งคาร์บอนไดออกไซด์มีสามวิธีในการถ่ายโอนก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในเลือด: 1) ในสถานะละลาย - 5%; 2) ในรูปของคาร์โบฮีโมโกลบิน - 10-20%; 3) ในรูปของคาร์บอเนต (ส่วนใหญ่เป็นโซเดียมและโพแทสเซียมไบคาร์บอเนต) - 85%

การแลกเปลี่ยนก๊าซในเนื้อเยื่อ -การแลกเปลี่ยนก๊าซโดยการแพร่กระจายระหว่างเลือดและเนื้อเยื่อในเส้นเลือดฝอย ขั้นตอนนี้เกิดจากความตึงเครียดของก๊าซในเลือดและเนื้อเยื่อ (สำหรับ O2 - ประมาณ 70 มม. ปรอทสำหรับ CO2 - ประมาณ 7 มม. ปรอท) และเกิดขึ้นเนื่องจากการแพร่กระจายด้วย ในเนื้อเยื่อ ความแตกต่างของแรงดันไฟฟ้าจะถูกรักษาไว้โดยกระบวนการออกซิเดชันทางชีวภาพอย่างต่อเนื่อง

การหายใจของเนื้อเยื่อ- การใช้ 02 ต่อเซลล์และการปล่อย CO2 นี่เป็นกระบวนการเอนไซม์หลายขั้นตอนในการใช้ออกซิเจนโดยเซลล์เพื่อออกซิไดซ์สารประกอบอินทรีย์เพื่อสร้าง CO2 และ H2O และผลิตพลังงานตลอดชีวิต ในเซลล์ ออกซิเจนจะถูกส่งไปยังไมโตคอนเดรีย ซึ่งเกิดปฏิกิริยาออกซิเดชันของสารประกอบอินทรีย์และการสังเคราะห์ ATP การหายใจระดับเซลล์ได้รับการศึกษาอย่างละเอียดมากขึ้นโดยชีวเคมี

ตัวชี้วัดการหายใจขั้นพื้นฐาน

มีตัวบ่งชี้หลายประการที่ระบุลักษณะการทำงานของปอด โดยวัดโดยใช้อุปกรณ์พิเศษที่เรียกว่าสไปโรมิเตอร์ โดยพื้นฐานแล้ว ความสามารถสำคัญของปอด (VC) จะถูกกำหนดไว้ ความจุที่สำคัญของปอด- นี่คือปริมาตรอากาศที่ใหญ่ที่สุดที่บุคคลสามารถหายใจออกได้หลังจากหายใจเข้าลึกที่สุด ตัวบ่งชี้นี้ประกอบด้วยวอลุ่มต่อไปนี้:

1) ปริมาณน้ำขึ้นน้ำลง (ถึง ) - ปริมาณอากาศที่บุคคลหายใจเข้าและหายใจออกระหว่างการหายใจเงียบ ๆ (ประมาณ 500 มล.)

2) ปริมาณเพิ่มเติม (ทีอาร์พี), หรือ ปริมาณสำรองลมหายใจ -ปริมาณอากาศสูงสุดที่สามารถสูดเข้าไปได้หลังจากสิ้นสุดลมหายใจอันเงียบสงบ (ประมาณ 1,500-2,000 มล.)

3) ปริมาณสำรองลมหายใจออก (ร ) - ปริมาณอากาศสูงสุดที่หายใจออกหลังจากหายใจออกอย่างเงียบ ๆ (1,000-1500 มล.)

ความจุที่สำคัญ = ถึง(0.5 ลิตร) + ทีอาร์พี(1.5-2 ลิตร) + ร(1.5 ลิตร) = 3.5-4 ลิตร

โดยปกติ ความจุชีวิตจะอยู่ที่ประมาณ 3/4 ของความจุปอดทั้งหมด และเป็นตัวกำหนดปริมาตรสูงสุดที่บุคคลสามารถเปลี่ยนความลึกของการหายใจได้ วีซีขึ้นอยู่กับ อายุ(ลดลงตามอายุซึ่งอธิบายได้จากความยืดหยุ่นของปอดลดลง) เพศ (วีผู้หญิง - 3-3.5 ลิตร ผู้ชาย - 3.5-4.8 ลิตร) การพัฒนาทางกายภาพ(ในผู้ที่ได้รับการฝึกฝนทางร่างกาย - 6 -7 ลิตร) ตำแหน่งของร่างกาย(มากกว่าเล็กน้อยในตำแหน่งแนวตั้ง) การเจริญเติบโต(ในคนหนุ่มสาว การพึ่งพาอาศัยกันนี้แสดงโดยสูตร: ความจุชีวิต = 2.5 ×ความสูงเป็นเมตร) เป็นต้น

กันด้วย ปริมาณคงเหลือนั่นคือปริมาตรอากาศที่ยังคงอยู่ในปอดหลังจากหายใจออกลึก ๆ ก่อให้เกิดความจุที่สำคัญ ความจุปอดทั้งหมด(สีเขียว).

อากาศเป็น ส่วนผสมจากธรรมชาติก๊าซต่างๆ ส่วนใหญ่ประกอบด้วยองค์ประกอบต่างๆ เช่น ไนโตรเจน (ประมาณ 77%) และออกซิเจน ส่วนน้อยกว่า 2% เป็นอาร์กอน คาร์บอนไดออกไซด์ และก๊าซเฉื่อยอื่นๆ

ออกซิเจนหรือ O2 เป็นองค์ประกอบที่สองของตารางธาตุและเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุด หากขาดสิ่งมีชีวิตบนโลกนี้ไปก็แทบจะไม่มีอยู่เลย เขา มีส่วนร่วมในกระบวนการต่างๆซึ่งกิจกรรมชีวิตของสิ่งมีชีวิตทั้งหมดขึ้นอยู่กับ

องค์ประกอบของอากาศ

O2 ทำหน้าที่ กระบวนการออกซิเดชั่นในร่างกายมนุษย์ซึ่งทำให้คุณสามารถปลดปล่อยพลังงานเพื่อการใช้ชีวิตได้ตามปกติ ในช่วงเวลาที่เหลือร่างกายมนุษย์ต้องการประมาณ ออกซิเจน 350 มิลลิลิตรเมื่อมีการออกกำลังกายอย่างหนัก ค่านี้จะเพิ่มขึ้นสามถึงสี่เท่า

ออกซิเจนในอากาศที่เราหายใจมีกี่เปอร์เซ็นต์? บรรทัดฐานคือ 20,95% - อากาศที่หายใจออกมีน้อย โอ2 – 15.5-16%- องค์ประกอบของอากาศที่หายใจออกยังรวมถึงคาร์บอนไดออกไซด์ ไนโตรเจน และสารอื่นๆ ด้วย เปอร์เซ็นต์ออกซิเจนที่ลดลงในเวลาต่อมาทำให้เกิดความผิดปกติและค่าวิกฤตที่เป็นสาเหตุ 7-8% ความตาย.

จากตาราง คุณสามารถเข้าใจได้ว่า อากาศที่หายใจออกนั้นมีไนโตรเจนจำนวนมากและองค์ประกอบเพิ่มเติม แต่ O2 เพียง 16.3%- ปริมาณออกซิเจนในอากาศที่สูดเข้าไปมีค่าประมาณ 20.95%

สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจว่าองค์ประกอบเช่นออกซิเจนคืออะไร O2 – พบมากที่สุดในโลก องค์ประกอบทางเคมีซึ่งไม่มีสี ไม่มีกลิ่น และรสจืด มันทำหน้าที่ที่สำคัญที่สุดของการเกิดออกซิเดชันใน

โดยไม่มีองค์ประกอบที่แปดของตารางธาตุ คุณไม่สามารถก่อไฟได้- ออกซิเจนแห้งช่วยปรับปรุงคุณสมบัติทางไฟฟ้าและการป้องกันของฟิล์ม และลดประจุปริมาตร

องค์ประกอบนี้มีอยู่ในสารประกอบต่อไปนี้:

1. ซิลิเกต - มี O2 ประมาณ 48%
2. (ทะเลและสด) – 89%
3. อากาศ – 21%
4. สารประกอบอื่นๆ ในเปลือกโลก

อากาศไม่เพียงประกอบด้วยสารที่เป็นก๊าซเท่านั้น แต่ยังประกอบด้วย ไอระเหยและละอองลอยตลอดจนสารปนเปื้อนต่างๆ นี่อาจเป็นฝุ่น สิ่งสกปรก หรือเศษเล็กๆ อื่นๆ ประกอบด้วย จุลินทรีย์ซึ่งสามารถทำให้เกิดโรคต่างๆได้ ไข้หวัดใหญ่ โรคหัด ไอกรน สารก่อภูมิแพ้ และโรคอื่นๆ เป็นเพียงผลเสียเล็กๆ น้อยๆ ที่เกิดขึ้นเมื่อคุณภาพอากาศแย่ลงและระดับแบคทีเรียก่อโรคเพิ่มขึ้น

เปอร์เซ็นต์ของอากาศคือปริมาณขององค์ประกอบทั้งหมดที่ประกอบเป็นอากาศ จะสะดวกกว่าที่จะแสดงให้ชัดเจนว่าอากาศประกอบด้วยอะไรบ้าง รวมถึงเปอร์เซ็นต์ของออกซิเจนในอากาศบนแผนภาพจะสะดวกกว่า

แผนภาพแสดงก๊าซชนิดใดที่พบในอากาศมากกว่า ค่าที่แสดงไว้จะแตกต่างกันเล็กน้อยสำหรับอากาศที่หายใจเข้าและออก

แผนภาพ - อัตราส่วนอากาศ

มีหลายแหล่งที่เกิดออกซิเจน:

1. พืช. หลักสูตรชีววิทยาของโรงเรียนเป็นที่ทราบกันดีว่าพืชปล่อยออกซิเจนเมื่อดูดซับคาร์บอนไดออกไซด์
2. การสลายตัวด้วยแสงเคมีของไอน้ำ กระบวนการนี้สังเกตได้ภายใต้อิทธิพลของรังสีดวงอาทิตย์ในชั้นบนของบรรยากาศ
3. การผสมของอากาศไหลในชั้นบรรยากาศตอนล่าง

หน้าที่ของออกซิเจนในบรรยากาศและต่อร่างกาย

สำหรับบุคคลที่เรียกว่า แรงกดดันบางส่วนซึ่งก๊าซสามารถผลิตได้หากมันครอบครองปริมาตรครอบครองทั้งหมดของส่วนผสม ความดันย่อยปกติที่ความสูง 0 เมตรเหนือระดับน้ำทะเลคือ ปรอท 160 มม- การเพิ่มระดับความสูงทำให้ความดันบางส่วนลดลง ตัวบ่งชี้นี้มีความสำคัญเนื่องจากการจ่ายออกซิเจนไปยังอวัยวะสำคัญทั้งหมดและต่อร่างกายขึ้นอยู่กับมัน

มักใช้ออกซิเจน เพื่อการรักษาโรคต่างๆ- ถังออกซิเจนและเครื่องช่วยหายใจช่วยให้อวัยวะของมนุษย์ทำงานได้ตามปกติในภาวะขาดออกซิเจน

สำคัญ!องค์ประกอบของอากาศได้รับอิทธิพลจากหลายปัจจัย ดังนั้น เปอร์เซ็นต์ของออกซิเจนจึงอาจเปลี่ยนแปลงได้ สถานการณ์สิ่งแวดล้อมที่เป็นลบส่งผลให้คุณภาพอากาศแย่ลง ในเมืองใหญ่และการตั้งถิ่นฐานในเมืองใหญ่ สัดส่วนของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) จะมากกว่าในการตั้งถิ่นฐานขนาดเล็กหรือในป่าและพื้นที่คุ้มครอง ระดับความสูงก็มีผลกระทบอย่างมากเช่นกัน เปอร์เซ็นต์ของออกซิเจนในภูเขาจะลดลง คุณสามารถพิจารณาตัวอย่างต่อไปนี้ - บนยอดเขาเอเวอเรสต์ซึ่งมีความสูง 8.8 กม. ความเข้มข้นของออกซิเจนในอากาศจะต่ำกว่าในที่ราบลุ่ม 3 เท่า ในการอยู่บนยอดเขาสูงอย่างปลอดภัย คุณต้องใช้หน้ากากออกซิเจน

องค์ประกอบของอากาศมีการเปลี่ยนแปลงตลอดหลายปีที่ผ่านมา กระบวนการวิวัฒนาการและภัยพิบัติทางธรรมชาตินำไปสู่การเปลี่ยนแปลงดังนั้น เปอร์เซ็นต์ของออกซิเจนลดลงจำเป็นสำหรับการทำงานปกติของสิ่งมีชีวิตทางชีวภาพ สามารถพิจารณาขั้นตอนทางประวัติศาสตร์ได้หลายขั้นตอน:

1. ยุคก่อนประวัติศาสตร์ ในเวลานี้ความเข้มข้นของออกซิเจนในบรรยากาศอยู่ที่ ประมาณ 36%.
2. 150 ปีที่แล้ว O2 ครอบครอง 26%ขององค์ประกอบอากาศทั้งหมด
3. ปัจจุบันความเข้มข้นของออกซิเจนในอากาศอยู่ที่ ต่ำกว่า 21%.

การพัฒนาโลกโดยรอบในเวลาต่อมาสามารถนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของอากาศเพิ่มเติมได้ ในอนาคตอันใกล้นี้ ไม่น่าเป็นไปได้ที่ความเข้มข้นของ O2 จะต่ำกว่า 14% ดังที่จะทำให้เกิดเช่นนี้ การหยุดชะงักของการทำงานของร่างกาย.

การขาดออกซิเจนนำไปสู่อะไร?

การบริโภคอาหารในปริมาณน้อยมักพบได้ในการขนส่งที่อับชื้น พื้นที่ที่มีการระบายอากาศไม่ดี หรือที่ระดับความสูง . ระดับออกซิเจนในอากาศที่ลดลงอาจทำให้เกิด ผลกระทบด้านลบต่อร่างกาย- กลไกจะหมดลง ระบบประสาทได้รับผลกระทบมากที่สุด มีสาเหตุหลายประการที่ทำให้ร่างกายต้องทนทุกข์ทรมานจากภาวะขาดออกซิเจน:

1. ขาดแคลนเลือด. เรียกว่า สำหรับพิษคาร์บอนมอนอกไซด์- สถานการณ์เช่นนี้ทำให้ปริมาณออกซิเจนในเลือดลดลง สิ่งนี้เป็นอันตรายเนื่องจากเลือดหยุดส่งออกซิเจนไปยังฮีโมโกลบิน
2. ขาดการไหลเวียนโลหิต มันเป็นไปได้ สำหรับโรคเบาหวาน หัวใจล้มเหลว- ในสถานการณ์เช่นนี้ การขนส่งเลือดจะแย่ลงหรือเป็นไปไม่ได้
3. ปัจจัยที่เป็นพิษต่อเนื้อเยื่อที่ส่งผลต่อร่างกายอาจทำให้สูญเสียความสามารถในการดูดซับออกซิเจน เกิดขึ้น ในกรณีที่มีพิษด้วยพิษหรือเกิดจากการสัมผัสที่รุนแรง...

จากอาการต่างๆ มากมาย คุณสามารถเข้าใจได้ว่าร่างกายต้องการ O2 ก่อนอื่นเลย อัตราการหายใจเพิ่มขึ้น- อัตราการเต้นของหัวใจก็เพิ่มขึ้นเช่นกัน ฟังก์ชั่นการป้องกันเหล่านี้ได้รับการออกแบบเพื่อจ่ายออกซิเจนให้กับปอดและให้เลือดและเนื้อเยื่อ

สาเหตุการขาดออกซิเจน ปวดหัว, อาการง่วงนอนเพิ่มขึ้น, ความเข้มข้นลดลง กรณีที่แยกออกมาไม่ได้น่ากลัวนัก แต่จะแก้ไขได้ง่าย เพื่อทำให้ระบบหายใจล้มเหลวเป็นปกติ แพทย์จะสั่งยาขยายหลอดลมและยาอื่น ๆ หากภาวะขาดออกซิเจนเกิดขึ้นในรูปแบบที่รุนแรง เช่น สูญเสียการประสานงานของมนุษย์หรือแม้กระทั่งอาการโคม่าทำให้การรักษามีความซับซ้อนมากขึ้น

หากตรวจพบอาการขาดออกซิเจนก็เป็นสิ่งสำคัญ ปรึกษาแพทย์ทันทีและอย่ารักษาตัวเองเนื่องจากการใช้ยาบางชนิดขึ้นอยู่กับสาเหตุของความผิดปกติ ช่วยในกรณีที่ไม่รุนแรง การรักษาด้วยหน้ากากออกซิเจนและหมอน ภาวะขาดออกซิเจนในเลือดต้องได้รับการถ่ายเลือด และการแก้ไขสาเหตุที่เป็นวงกลมสามารถทำได้เฉพาะกับการผ่าตัดหัวใจหรือหลอดเลือดเท่านั้น

การเดินทางอันเหลือเชื่อของออกซิเจนผ่านร่างกายของเรา

บทสรุป

ออกซิเจนเป็นสิ่งสำคัญที่สุด ส่วนประกอบอากาศโดยที่มันเป็นไปไม่ได้ที่จะดำเนินการหลายกระบวนการบนโลก องค์ประกอบของอากาศเปลี่ยนแปลงไปเป็นเวลานับหมื่นปีอันเนื่องมาจากกระบวนการวิวัฒนาการ แต่ปัจจุบัน ปริมาณออกซิเจนในชั้นบรรยากาศสูงถึง ใน 21%- คุณภาพอากาศที่บุคคลหายใจเข้าไป ส่งผลต่อสุขภาพของเขาดังนั้นจึงจำเป็นต้องตรวจสอบความสะอาดในห้องและพยายามลดมลภาวะต่อสิ่งแวดล้อม

อากาศในบรรยากาศเป็นส่วนผสมของก๊าซหลายชนิด ประกอบด้วยส่วนประกอบถาวรของบรรยากาศ (ออกซิเจน ไนโตรเจน คาร์บอนไดออกไซด์) ก๊าซเฉื่อย (อาร์กอน ฮีเลียม นีออน คริปทอน ไฮโดรเจน ซีนอน เรดอน) โอโซนจำนวนเล็กน้อย ไนตรัสออกไซด์ มีเทน ไอโอดีน ไอน้ำ เช่น ตลอดจนปริมาณที่แปรผัน ได้แก่ สิ่งเจือปนต่างๆ ที่มีต้นกำเนิดจากธรรมชาติและมลพิษที่เกิดจากกิจกรรมการผลิตของมนุษย์

ออกซิเจน (O2) เป็นส่วนที่สำคัญที่สุดในอากาศสำหรับมนุษย์ จำเป็นสำหรับการดำเนินการของกระบวนการออกซิเดชั่นในร่างกาย ในอากาศในบรรยากาศปริมาณออกซิเจนคือ 20.95% ในอากาศที่หายใจออกโดยบุคคล - 15.4-16% การลดลงในอากาศในชั้นบรรยากาศลงเหลือ 13-15% จะทำให้การทำงานทางสรีรวิทยาหยุดชะงักและถึง 7-8% - ถึงขั้นเสียชีวิต

ไนโตรเจน (N) เป็นองค์ประกอบหลักของอากาศในบรรยากาศ อากาศที่บุคคลสูดดมและหายใจออกมีไนโตรเจนในปริมาณเท่ากันโดยประมาณ - 78.97-79.2% บทบาททางชีววิทยาของไนโตรเจนส่วนใหญ่เป็นตัวเจือจางออกซิเจน เนื่องจากออกซิเจนบริสุทธิ์เป็นไปไม่ได้ในสิ่งมีชีวิต เมื่อปริมาณไนโตรเจนเพิ่มขึ้นเป็น 93% ความตายจะเกิดขึ้น

คาร์บอนไดออกไซด์ (คาร์บอนไดออกไซด์) CO2 เป็นตัวควบคุมการหายใจทางสรีรวิทยา ปริมาณอากาศบริสุทธิ์คือ 0.03% ในการหายใจออกของมนุษย์ - 3%

ความเข้มข้นของ CO2 ที่ลดลงในอากาศที่หายใจเข้าไม่ก่อให้เกิดอันตรายเพราะว่า ระดับที่ต้องการในเลือดนั้นได้รับการดูแลโดยกลไกการควบคุมเนื่องจากมีการปลดปล่อยในระหว่างกระบวนการเผาผลาญ

การเพิ่มขึ้นของปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศที่หายใจเข้าเป็น 0.2% ทำให้บุคคลรู้สึกไม่สบาย ที่ 3-4% จะมีอาการตื่นเต้น ปวดศีรษะ หูอื้อ ใจสั่น ชีพจรเต้นช้า และเมื่อเกิดพิษรุนแรง 8% การสูญเสีย ของจิตสำนึกและความตายก็มาถึง

เมื่อเร็ว ๆ นี้ความเข้มข้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศของเมืองอุตสาหกรรมเพิ่มขึ้นอันเป็นผลมาจากมลพิษทางอากาศที่รุนแรงจากผลิตภัณฑ์การเผาไหม้เชื้อเพลิง การเพิ่มขึ้นของ CO2 ในอากาศในชั้นบรรยากาศทำให้เกิดหมอกพิษในเมืองต่างๆ และ “ปรากฏการณ์เรือนกระจก” ที่เกี่ยวข้องกับการกักเก็บรังสีความร้อนจากโลกโดยคาร์บอนไดออกไซด์

การเพิ่มขึ้นของปริมาณ CO2 ที่สูงกว่าเกณฑ์ปกติที่กำหนดบ่งชี้ถึงการเสื่อมสภาพโดยทั่วไปในสภาพสุขอนามัยของอากาศ เนื่องจากสารพิษอื่น ๆ สามารถสะสมร่วมกับคาร์บอนไดออกไซด์ได้ระบบการไอออไนเซชันอาจแย่ลงและการปนเปื้อนของฝุ่นและจุลินทรีย์อาจเพิ่มขึ้น

โอโซน (O3) ปริมาณหลักสังเกตได้ที่ระดับ 20-30 กม. จากพื้นผิวโลก ชั้นพื้นผิวของบรรยากาศมีโอโซนในปริมาณเล็กน้อย - ไม่เกิน 0.000001 มก./ล. โอโซนช่วยปกป้องสิ่งมีชีวิตบนโลกจากอันตรายของรังสีอัลตราไวโอเลตคลื่นสั้น และในขณะเดียวกันก็ดูดซับรังสีอินฟราเรดคลื่นยาวที่เล็ดลอดออกมาจากโลก เพื่อป้องกันไม่ให้เย็นเกินไป โอโซนมีคุณสมบัติในการออกซิไดซ์ ดังนั้นในอากาศเสียของเมืองความเข้มข้นจึงต่ำกว่าในพื้นที่ชนบท ทั้งนี้โอโซนถือเป็นตัวบ่งชี้ความบริสุทธิ์ของอากาศ อย่างไรก็ตาม เพิ่งทราบเมื่อไม่นานมานี้ว่าโอโซนก่อตัวขึ้นจากปฏิกิริยาโฟโตเคมีคอลระหว่างการก่อตัวของหมอกควัน ดังนั้นการตรวจจับโอโซนในอากาศในชั้นบรรยากาศของเมืองใหญ่จึงถือเป็นตัวบ่งชี้มลพิษ

ก๊าซเฉื่อยไม่มีความสำคัญด้านสุขอนามัยและสรีรวิทยาที่เด่นชัด

กิจกรรมทางเศรษฐกิจและการผลิตของมนุษย์เป็นแหล่งของมลพิษทางอากาศที่มีก๊าซเจือปนและอนุภาคแขวนลอยต่างๆ ปริมาณสารอันตรายที่เพิ่มขึ้นในบรรยากาศและอากาศภายในอาคารส่งผลเสียต่อร่างกายมนุษย์ ในเรื่องนี้งานด้านสุขอนามัยที่สำคัญที่สุดคือการสร้างมาตรฐานเนื้อหาที่อนุญาตในอากาศ

สภาพสุขอนามัยและสุขอนามัยของอากาศมักจะประเมินโดยความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาต (MPC) ของสารอันตรายในอากาศของพื้นที่ทำงาน

ความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตของสารอันตรายในอากาศของพื้นที่ทำงานคือความเข้มข้นที่ในระหว่างการทำงาน 8 ชั่วโมงต่อวัน แต่ไม่เกิน 41 ชั่วโมงต่อสัปดาห์ตลอดระยะเวลาการทำงานทั้งหมด ไม่ก่อให้เกิดโรคหรือการเบี่ยงเบนด้านสุขภาพ ของคนรุ่นปัจจุบันและรุ่นต่อๆ ไป มีการกำหนดความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตโดยเฉลี่ยรายวันและสูงสุดครั้งเดียวได้ (ใช้ได้ไม่เกิน 30 นาทีในอากาศของพื้นที่ทำงาน) ความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตสำหรับสารชนิดเดียวกันอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับระยะเวลาที่สารสัมผัสกับบุคคล

ในสถานประกอบการด้านอาหาร สาเหตุหลักของมลพิษทางอากาศที่มีสารอันตรายคือการหยุดชะงักในกระบวนการทางเทคโนโลยีและสถานการณ์ฉุกเฉิน (น้ำเสีย การระบายอากาศ ฯลฯ)

อันตรายด้านสุขอนามัยในอากาศภายในอาคาร ได้แก่ คาร์บอนมอนอกไซด์ แอมโมเนีย ไฮโดรเจนซัลไฟด์ ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ ฝุ่น ฯลฯ รวมถึงมลพิษทางอากาศจากจุลินทรีย์

คาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) เป็นก๊าซที่ไม่มีกลิ่นและไม่มีสีที่เข้าสู่อากาศเนื่องจากเป็นผลจากการเผาไหม้เชื้อเพลิงของเหลวและของแข็งที่ไม่สมบูรณ์ ทำให้เกิดพิษเฉียบพลันที่ความเข้มข้นในอากาศ 220-500 มก./ลบ.ม. และพิษเรื้อรัง - เมื่อสูดดมความเข้มข้น 20-30 มก./ลบ.ม. อย่างต่อเนื่อง ความเข้มข้นสูงสุดเฉลี่ยรายวันของคาร์บอนมอนอกไซด์ในอากาศในบรรยากาศคือ 1 มก./ลบ.ม. ในอากาศของพื้นที่ทำงาน - ตั้งแต่ 20 ถึง 200 มก./ลบ.ม. (ขึ้นอยู่กับระยะเวลาการทำงาน)

ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (S02) คือสิ่งเจือปนที่พบมากที่สุดในอากาศในชั้นบรรยากาศ เนื่องจากซัลเฟอร์บรรจุอยู่ในเชื้อเพลิงหลายประเภท ก๊าซนี้มีพิษโดยทั่วไปและทำให้เกิดโรคทางเดินหายใจ ผลระคายเคืองของก๊าซจะถูกตรวจพบเมื่อความเข้มข้นในอากาศเกิน 20 มก./ลบ.ม. ในอากาศในบรรยากาศ ความเข้มข้นสูงสุดเฉลี่ยรายวันของซัลเฟอร์ไดออกไซด์คือ 0.05 มก./ลบ.ม. ในอากาศของพื้นที่ทำงาน - 10 มก./ลบ.ม.

ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S) - มักจะเข้าสู่อากาศในชั้นบรรยากาศโดยมีของเสียจากสารเคมี โรงกลั่นน้ำมัน และโรงงานโลหะวิทยา และยังเกิดขึ้นและก่อให้เกิดมลพิษในอากาศภายในอาคารอันเป็นผลมาจากการเน่าเปื่อยของเศษอาหารและผลิตภัณฑ์โปรตีน ไฮโดรเจนซัลไฟด์มีพิษโดยทั่วไปและทำให้มนุษย์รู้สึกไม่สบายที่ความเข้มข้น 0.04-0.12 มก./ลบ.ม. และความเข้มข้นมากกว่า 1,000 มก./ลบ.ม. อาจถึงแก่ชีวิตได้ ในอากาศในบรรยากาศ ความเข้มข้นสูงสุดเฉลี่ยรายวันของไฮโดรเจนซัลไฟด์คือ 0.008 มก./ลบ.ม. ในอากาศของพื้นที่ทำงาน - สูงถึง 10 มก./ลบ.ม.

แอมโมเนีย (NH3) - สะสมในอากาศในพื้นที่ปิดระหว่างการเน่าเปื่อยของผลิตภัณฑ์โปรตีน, ความผิดปกติของหน่วยทำความเย็นที่มีการระบายความร้อนด้วยแอมโมเนีย, ระหว่างอุบัติเหตุจากสิ่งอำนวยความสะดวกท่อน้ำทิ้ง ฯลฯ มันเป็นพิษต่อร่างกาย

อะโครลีนเป็นผลิตภัณฑ์จากการสลายไขมันระหว่างการให้ความร้อน และอาจทำให้เกิดอาการแพ้ในสภาวะอุตสาหกรรมได้ MPC ในพื้นที่ทำงานคือ 0.2 มก./ลบ.ม.

โพลีไซคลิกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอน (PAHs) - มีการกล่าวถึงความเกี่ยวข้องกับการพัฒนาของเนื้องอกมะเร็ง สารที่พบมากที่สุดและออกฤทธิ์มากที่สุดคือ 3-4-เบนโซ(เอ)ไพรีน ซึ่งจะถูกปล่อยออกมาเมื่อเชื้อเพลิงถูกเผา ได้แก่ ถ่านหิน น้ำมัน น้ำมันเบนซิน ก๊าซ ปริมาณสูงสุดของ 3-4-benzo(a)pyrene จะถูกปล่อยออกมาเมื่อเผาถ่านหิน ปริมาณขั้นต่ำ - เมื่อเผาแก๊ส ในโรงงานแปรรูปอาหาร แหล่งที่มาของมลพิษทางอากาศ PAH อาจมาจากการใช้ไขมันที่ให้ความร้อนมากเกินไปในระยะยาว ความเข้มข้นสูงสุดเฉลี่ยรายวันของไซคลิกอะโรมาติกไฮโดรคาร์บอนในอากาศในบรรยากาศไม่ควรเกิน 0.001 มก./ลบ.ม.

สิ่งเจือปนทางกล - ฝุ่น, อนุภาคดิน, ควัน, เถ้า, เขม่า ระดับฝุ่นจะเพิ่มขึ้นเมื่อมีภูมิทัศน์ไม่เพียงพอ ถนนทางเข้าไม่ดี การละเมิดการรวบรวมและการกำจัดของเสียจากการผลิต รวมถึงการละเมิดระบบการทำความสะอาดสุขาภิบาล (การทำความสะอาดแบบแห้งหรือแบบเปียกผิดปกติ ฯลฯ) นอกจากนี้ ฝุ่นในสถานที่จะเพิ่มขึ้นหากมีการละเมิดในการออกแบบและการดำเนินงานของการระบายอากาศ การแก้ปัญหาในการวางแผน (ตัวอย่างเช่น หากมีการแยกตู้เก็บผักออกจากการประชุมเชิงปฏิบัติการการผลิตไม่เพียงพอ ฯลฯ )

ผลกระทบของฝุ่นต่อมนุษย์ขึ้นอยู่กับขนาดของอนุภาคฝุ่นและความถ่วงจำเพาะของอนุภาคเหล่านั้น ฝุ่นละอองที่อันตรายที่สุดสำหรับมนุษย์คือฝุ่นละอองที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่า 1 ไมครอน เพราะ... ทะลุปอดได้ง่ายและอาจก่อให้เกิดโรคเรื้อรังได้ (โรคปอดบวม) ฝุ่นที่มีส่วนผสมของสารเคมีที่เป็นพิษมีพิษต่อร่างกาย

ความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตสำหรับเขม่าและเขม่านั้นเป็นมาตรฐานอย่างเคร่งครัด เนื่องจากมีสารไฮโดรคาร์บอนที่เป็นสารก่อมะเร็ง (PAHs) ความเข้มข้นสูงสุดเฉลี่ยต่อวันสำหรับเขม่าคือ 0.05 มก./ลบ.ม.

ในร้านขนมที่มีกำลังไฟสูง อากาศอาจเต็มไปด้วยฝุ่นน้ำตาลและแป้ง ฝุ่นแป้งในรูปของละอองลอยอาจทำให้เกิดการระคายเคืองต่อระบบทางเดินหายใจรวมทั้งโรคภูมิแพ้ได้ ความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตของฝุ่นแป้งในพื้นที่ทำงานไม่ควรเกิน 6 มก./ลบ.ม. ภายในขีดจำกัดเหล่านี้ (2-6 มก./ลบ.ม.) จะมีการควบคุมความเข้มข้นสูงสุดที่อนุญาตของฝุ่นพืชประเภทอื่นๆ ที่มีสารประกอบซิลิกอนไม่เกิน 0.2%

ความหมายของการหายใจ

การหายใจเป็นกระบวนการสำคัญในการแลกเปลี่ยนก๊าซอย่างต่อเนื่องระหว่างร่างกายกับสิ่งแวดล้อมโดยรอบ ในกระบวนการหายใจ บุคคลจะดูดซับออกซิเจนจากสิ่งแวดล้อมและปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกมา

ปฏิกิริยาที่ซับซ้อนเกือบทั้งหมดของการเปลี่ยนแปลงของสารในร่างกายต้องอาศัยการมีส่วนร่วมของออกซิเจน หากไม่มีออกซิเจน กระบวนการเผาผลาญก็เป็นไปไม่ได้ และจำเป็นต้องมีออกซิเจนอย่างต่อเนื่องเพื่อรักษาชีวิต ในเซลล์และเนื้อเยื่ออันเป็นผลมาจากการเผาผลาญทำให้เกิดคาร์บอนไดออกไซด์ซึ่งจะต้องถูกกำจัดออกจากร่างกาย การสะสมของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ภายในร่างกายในปริมาณมากเป็นอันตราย คาร์บอนไดออกไซด์จะถูกส่งผ่านเลือดไปยังอวัยวะทางเดินหายใจและหายใจออก ออกซิเจนที่เข้าสู่อวัยวะระบบทางเดินหายใจในระหว่างการสูดดมจะกระจายเข้าสู่กระแสเลือดและถูกส่งไปยังอวัยวะและเนื้อเยื่อทางเลือด

ร่างกายของมนุษย์และสัตว์ไม่มีปริมาณสำรอง ดังนั้นออกซิเจนเข้าสู่ร่างกายอย่างต่อเนื่องจึงมีความจำเป็นอย่างยิ่ง หากบุคคลในกรณีที่จำเป็นสามารถอยู่ได้โดยปราศจากอาหารนานกว่าหนึ่งเดือนโดยไม่มีน้ำได้นานถึง 10 วัน หากไม่มีออกซิเจน การเปลี่ยนแปลงที่ไม่สามารถย้อนกลับได้จะเกิดขึ้นภายใน 5-7 นาที

องค์ประกอบของอากาศหายใจเข้า หายใจออก และถุงลม

โดยการหายใจเข้าและหายใจออกสลับกันบุคคลจะระบายอากาศในปอดโดยรักษาองค์ประกอบของก๊าซที่ค่อนข้างคงที่ในถุงปอด (ถุงลม) บุคคลหายใจเอาอากาศในชั้นบรรยากาศที่มีออกซิเจนสูง (20.9%) และมีคาร์บอนไดออกไซด์ต่ำ (0.03%) และหายใจออกอากาศซึ่งมีออกซิเจน 16.3% และคาร์บอนไดออกไซด์ 4% (ตารางที่ 8)

องค์ประกอบของอากาศในถุงแตกต่างอย่างมากจากองค์ประกอบของอากาศในชั้นบรรยากาศที่สูดดม ประกอบด้วยออกซิเจนน้อยกว่า (14.2%) และมีคาร์บอนไดออกไซด์จำนวนมาก (5.2%)

ไนโตรเจนและก๊าซเฉื่อยที่ประกอบเป็นอากาศไม่มีส่วนร่วมในการหายใจและเนื้อหาในอากาศที่หายใจเข้าหายใจออกและถุงลมก็เกือบจะเหมือนกัน

ทำไมอากาศที่หายใจออกจึงมีออกซิเจนมากกว่าอากาศในถุง? สิ่งนี้อธิบายได้ด้วยข้อเท็จจริงที่ว่าเมื่อคุณหายใจออก อากาศที่อยู่ในอวัยวะทางเดินหายใจในทางเดินหายใจจะผสมกับอากาศในถุงลม

ความดันบางส่วนและความตึงเครียดของก๊าซ

ในปอด ออกซิเจนจากถุงลมจะผ่านเข้าสู่กระแสเลือด และคาร์บอนไดออกไซด์จากเลือดจะเข้าสู่ปอด การเปลี่ยนก๊าซจากอากาศเป็นของเหลวและจากของเหลวสู่อากาศเกิดขึ้นเนื่องจากความแตกต่างของความดันบางส่วนของก๊าซเหล่านี้ในอากาศและของเหลว ความดันบางส่วนเป็นส่วนหนึ่งของความดันรวมที่คิดเป็นสัดส่วนของก๊าซที่กำหนดในส่วนผสมของก๊าซ ยิ่งเปอร์เซ็นต์ของก๊าซในส่วนผสมสูง ความดันย่อยของก๊าซก็จะยิ่งสูงขึ้นตามไปด้วย ดังที่ทราบกันว่าอากาศในบรรยากาศนั้นเป็นส่วนผสมของก๊าซ ความกดอากาศ 760 มม.ปรอท ศิลปะ. ความดันบางส่วนของออกซิเจนในอากาศในบรรยากาศคือ 20.94% ของ 760 มม. เช่น 159 มม. ไนโตรเจน - 79.03% ของ 760 มม. เช่น ประมาณ 600 มม. ในอากาศในชั้นบรรยากาศมีคาร์บอนไดออกไซด์เล็กน้อย - 0.03% ดังนั้นความดันบางส่วนของมันคือ 0.03% ของ 760 มม. - 0.2 มม. ปรอท ศิลปะ.

สำหรับก๊าซที่ละลายในของเหลว จะใช้คำว่า "แรงดันไฟฟ้า" ซึ่งสอดคล้องกับคำว่า "ความดันบางส่วน" ที่ใช้สำหรับก๊าซอิสระ ความตึงของแก๊สจะแสดงเป็นหน่วยเดียวกับความดัน (mmHg) ถ้าความดันบางส่วนของก๊าซในสิ่งแวดล้อมสูงกว่าแรงดันไฟฟ้าของก๊าซนั้นในของเหลว ก๊าซจะละลายในของเหลว

ความดันบางส่วนของออกซิเจนในถุงลมคือ 100-105 มม. ปรอท ศิลปะ และในเลือดที่ไหลสู่ปอด ความตึงของออกซิเจนจะอยู่ที่เฉลี่ย 60 มม. ปรอท ศิลปะ ดังนั้นออกซิเจนจากถุงลมในปอดจึงผ่านเข้าสู่กระแสเลือด

การเคลื่อนที่ของก๊าซเกิดขึ้นตามกฎการแพร่ ซึ่งก๊าซจะแพร่กระจายจากตัวกลางที่มีความดันบางส่วนสูงไปยังตัวกลางที่มีความดันต่ำกว่า

การแลกเปลี่ยนก๊าซในปอด

การเปลี่ยนแปลงของออกซิเจนจากถุงลมไปสู่เลือดในปอดและการไหลเวียนของคาร์บอนไดออกไซด์จากเลือดสู่ปอดเป็นไปตามกฎหมายที่อธิบายไว้ข้างต้น

ต้องขอบคุณผลงานของนักสรีรวิทยาชาวรัสเซียผู้ยิ่งใหญ่ Ivan Mikhailovich Sechenov ทำให้สามารถศึกษาองค์ประกอบก๊าซของเลือดและเงื่อนไขของการแลกเปลี่ยนก๊าซในปอดและเนื้อเยื่อได้

การแลกเปลี่ยนก๊าซในปอดเกิดขึ้นระหว่างถุงลมกับเลือดโดยการแพร่กระจาย ถุงลมของปอดนั้นพันกันเป็นเครือข่ายของเส้นเลือดฝอยที่หนาแน่น ผนังของถุงลมและเส้นเลือดฝอยมีความบางมากซึ่งช่วยให้ก๊าซจากปอดเข้าสู่กระแสเลือดได้ง่ายขึ้นและในทางกลับกัน การแลกเปลี่ยนก๊าซขึ้นอยู่กับขนาดของพื้นผิวที่ก๊าซแพร่กระจายและความแตกต่างของความดันย่อย (แรงดึง) ของก๊าซที่แพร่กระจาย เมื่อหายใจเข้าลึก ๆ ถุงลมจะยืดออกและพื้นผิวจะสูงถึง 100-105 ตร.ม. พื้นที่ผิวของเส้นเลือดฝอยในปอดก็มีขนาดใหญ่เช่นกัน มีความแตกต่างเพียงพอระหว่างความดันบางส่วนของก๊าซในอากาศถุงและความตึงเครียดของก๊าซเหล่านี้ในเลือดดำ (ตารางที่ 9)

จากตารางที่ 9 ความแตกต่างระหว่างความตึงเครียดของก๊าซในเลือดดำและความดันย่อยในอากาศในถุงคือ 110 - 40 = 70 มม. ปรอทสำหรับออกซิเจน ศิลปะ และสำหรับคาร์บอนไดออกไซด์ 47 - 40 = 7 มม. ปรอท ศิลปะ.

จากการทดลอง สามารถพิสูจน์ได้ว่ามีความตึงของออกซิเจนต่างกัน 1 มิลลิเมตรปรอท ศิลปะ. ในผู้ใหญ่ขณะพัก ออกซิเจน 25-60 มิลลิลิตรสามารถเข้าสู่กระแสเลือดได้ภายใน 1 นาที คนที่อยู่นิ่งต้องการออกซิเจนประมาณ 25-30 มิลลิลิตรต่อนาที ดังนั้นความดันออกซิเจนต่างกัน 70 mmHg ศิลปะเพียงพอที่จะให้ออกซิเจนแก่ร่างกายภายใต้สภาวะต่าง ๆ ของกิจกรรม: ระหว่างการออกกำลังกาย การออกกำลังกายด้านกีฬา ฯลฯ

อัตราการแพร่กระจายของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จากเลือดมากกว่าออกซิเจน 25 เท่า ดังนั้นความดันต่างกัน 7 มิลลิเมตรปรอท ข้อ คาร์บอนไดออกไซด์มีเวลาถูกปล่อยออกมาจากเลือด

การถ่ายเทก๊าซทางเลือด

เลือดนำออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ ในเลือด เช่นเดียวกับของเหลวใดๆ ก๊าซสามารถอยู่ในสองสถานะ: ละลายทางกายภาพและผูกพันทางเคมี ทั้งออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ละลายในปริมาณที่น้อยมากในพลาสมาเลือด ออกซิเจนและคาร์บอนไดออกไซด์ส่วนใหญ่ถูกขนส่งในรูปแบบพันธะเคมี

พาหะหลักของออกซิเจนคือฮีโมโกลบินในเลือด เฮโมโกลบิน 1 กรัมจับกับออกซิเจน 1.34 มล. เฮโมโกลบินมีความสามารถในการรวมตัวกับออกซิเจนทำให้เกิดออกซีเฮโมโกลบิน ยิ่งความดันย่อยของออกซิเจนสูงเท่าไร ก็จะเกิดออกซีเฮโมโกลบินมากขึ้นเท่านั้น ในอากาศถุงความดันบางส่วนของออกซิเจนคือ 100-110 มม. ปรอท ศิลปะ. ภายใต้สภาวะเช่นนี้ 97% ของฮีโมโกลบินในเลือดจะจับกับออกซิเจน เลือดนำออกซิเจนไปยังเนื้อเยื่อในรูปของออกซีฮีโมโกลบิน ที่นี่ความดันบางส่วนของออกซิเจนต่ำ และออกซีเฮโมโกลบินซึ่งเป็นสารประกอบที่เปราะบางจะปล่อยออกซิเจนซึ่งเนื้อเยื่อใช้ไป การจับกับออกซิเจนโดยเฮโมโกลบินยังได้รับอิทธิพลจากความตึงเครียดของคาร์บอนไดออกไซด์อีกด้วย คาร์บอนไดออกไซด์ลดความสามารถของฮีโมโกลบินในการจับออกซิเจนและส่งเสริมการแยกตัวของออกซีเฮโมโกลบิน อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นยังลดความสามารถของฮีโมโกลบินในการจับกับออกซิเจน เป็นที่รู้กันว่าอุณหภูมิในเนื้อเยื่อจะสูงกว่าในปอด สภาวะทั้งหมดนี้ช่วยแยกตัวออกซีเฮโมโกลบิน ซึ่งเป็นผลมาจากการที่เลือดปล่อยออกซิเจนที่ปล่อยออกมาจากสารประกอบทางเคมีออกสู่ของเหลวในเนื้อเยื่อ

คุณสมบัติของฮีโมโกลบินในการจับกับออกซิเจนมีความสำคัญต่อร่างกาย บางครั้งคนเราเสียชีวิตจากการขาดออกซิเจนในร่างกายซึ่งถูกรายล้อมไปด้วยอากาศที่สะอาดที่สุด สิ่งนี้สามารถเกิดขึ้นได้กับบุคคลที่พบว่าตัวเองอยู่ในสภาวะความกดอากาศต่ำ (ที่ระดับความสูง) ซึ่งบรรยากาศเบาบางมีความดันออกซิเจนบางส่วนต่ำมาก เมื่อวันที่ 15 เมษายน พ.ศ. 2418 บอลลูนของเซนิตพร้อมนักบอลลูนสามคนขึ้นไปถึงระดับความสูง 8,000 เมตร เมื่อบอลลูนลงจอด มีเพียงคนเดียวเท่านั้นที่ยังมีชีวิตอยู่ สาเหตุของการเสียชีวิตคือความดันออกซิเจนบางส่วนของออกซิเจนลดลงอย่างมากที่ระดับความสูงสูง ที่ระดับความสูง (7-8 กม.) เลือดแดงในองค์ประกอบก๊าซจะเข้าใกล้เลือดดำ เนื้อเยื่อทั้งหมดของร่างกายเริ่มขาดออกซิเจนอย่างเฉียบพลันซึ่งนำไปสู่ผลกระทบร้ายแรง การปีนขึ้นไปที่ระดับความสูงเกิน 5,000 ม. มักต้องใช้อุปกรณ์ออกซิเจนพิเศษ

ด้วยการฝึกพิเศษ ร่างกายจะสามารถปรับตัวให้เข้ากับปริมาณออกซิเจนต่ำในอากาศในชั้นบรรยากาศได้ การหายใจของผู้ที่ได้รับการฝึกอบรมลึกขึ้น จำนวนเซลล์เม็ดเลือดแดงในเลือดเพิ่มขึ้นเนื่องจากการก่อตัวที่เพิ่มขึ้นในอวัยวะเม็ดเลือดและการจัดหาจากคลังเลือด นอกจากนี้การหดตัวของหัวใจจะเพิ่มขึ้น ส่งผลให้ปริมาณเลือดในนาทีเพิ่มขึ้น

ห้องแรงดันถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในการฝึกอบรม

คาร์บอนไดออกไซด์ถูกลำเลียงโดยเลือดในรูปของสารประกอบทางเคมี - โซเดียมและโพแทสเซียมไบคาร์บอเนต การจับกับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์และการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกสู่กระแสเลือดขึ้นอยู่กับความตึงเครียดในเนื้อเยื่อและเลือด

นอกจากนี้ฮีโมโกลบินในเลือดยังเกี่ยวข้องกับการถ่ายโอนคาร์บอนไดออกไซด์ ในเส้นเลือดฝอยของเนื้อเยื่อเฮโมโกลบินจะเข้าสู่การรวมตัวทางเคมีกับคาร์บอนไดออกไซด์ ในปอดสารประกอบนี้จะสลายตัวเพื่อปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ ประมาณ 25-30% ของคาร์บอนไดออกไซด์ที่ปล่อยออกมาในปอดจะถูกพาโดยฮีโมโกลบิน