Ниско парциално налягане на кислорода. Парциално налягане на кислорода в кръвта

Парциалното налягане или напрежението на въглеродния диоксид (pCO2) е налягането на CO2 в газова смес в равновесие с плазмата на артериалната кръв при температура 38°C. Индикаторът е критерий за концентрацията на въглероден диоксид в кръвта.

Промяната в pCO2 играе водеща роля при респираторни нарушения на киселинно-алкалното състояние (респираторна ацидоза и респираторна алкалоза)

При респираторна ацидоза pCO2 се повишава поради нарушение на белодробната вентилация, което причинява натрупване на въглена киселина,

При респираторна алкалоза pCO2 намалява в резултат на хипервентилация на белите дробове, което води до повишено отделяне на въглероден диоксид от тялото и алкализиране на кръвта.

При нереспираторни (метаболитни) азидози / алкалози индикаторът pCO2 не се променя.
Ако има такива промени в pH и индексът pCO2 не е нормален, тогава има вторични (или компенсаторни) промени.
При клинична оценка на промяна в pCO2 е важно да се установи дали промените са причинни или компенсаторни!

По този начин, повишаване на pCO2 възниква при респираторна ацидоза и компенсирана метаболитна алкалоза, а намаляване настъпва при респираторна алкалоза и компенсация на метаболитна ацидоза.

Колебанията в стойността на pCO2 при патологични състояния са в диапазона от 10 до 130 mm Hg.

При респираторни нарушения посоката на изместване на стойността на pH на кръвта е противоположна на изместването на pCO2, с метаболитни нарушения изместванията са еднопосочни.

Концентрация на бикарбонатни йони

Концентрацията на бикарбонати (HCO3- йони) в кръвната плазма е третият основен показател за киселинно-алкалното състояние.

В практиката има показатели действителни (истински) бикарбонати и стандартни бикарбонати.

Действителният бикарбонат (AB, AB) е концентрацията на HCO3– йони в тестовата кръв при 38°C и действителните стойности на pH и pCO2.

Стандартните бикарбонати (SB, SB) е концентрацията на HCO3– йони в тестовата кръв, когато тя се доведе до стандартни условия: пълно насищане на кръвта с кислород, еквилибрирано при 38°C с газова смес, в която pCO2 е 40 mmHg.

При здрави хора концентрацията на локалните и стандартните бикарбонати е почти еднаква.

Диагностичната стойност на концентрацията на бикарбонати в кръвта е преди всичко при определяне на естеството на нарушенията на киселинно-алкалното състояние (метаболитно или дихателно).

Индикаторът се променя предимно с метаболитни нарушения:

При метаболитна ацидоза индексът HCO3– намалява, т.к. изразходвани за неутрализиране на киселинни вещества (буферна система)

При метаболитна алкалоза - повишена

Тъй като въглеродната киселина се дисоциира много слабо и нейното натрупване в кръвта практически не влияе върху концентрацията на HCO3–, промяната на бикарбонатите при първични респираторни нарушения е малка.

Когато се компенсира метаболитната алкалоза, бикарбонатите се натрупват поради намаляване на дишането, а когато се компенсира метаболитната ацидоза, в резултат на повишена бъбречна реабсорбция.

Концентрация на буферна основа

Друг показател, характеризиращ състоянието на киселинно-алкалното състояние, е концентрацията на буферни основи (буферни бази, BB), която отразява сумата от всички аниони в цяла кръв, главно бикарбонатни и хлорни аниони, други аниони включват протеинови йони, сулфати, фосфати , лактат, кетонни тела и др.

Този параметър е почти независим от промяната парциално наляганевъглероден диоксид в кръвта, но отразява производството на киселини от тъканите и отчасти функцията на бъбреците.

По стойността на буферните бази можете да прецените промените в киселинно-алкалното състояние, свързани с увеличаване или намаляване на съдържанието на нелетливи киселини в кръвта (т.е. всички, освен въглеродна киселина).

На практика параметърът, използван за концентрация на буферни основи, е параметърът "остатъчни аниони" или "неоткриваеми аниони", или "анионно несъответствие" или "анионна разлика".

Използването на индекса на анионната разлика се основава на постулата за електрическа неутралност, т.е. броят на отрицателните (аниони) и положителните (катиони) в кръвната плазма трябва да бъде еднакъв.
Ако експериментално определим количеството най-представени в кръвната плазма йони Na+, K+, Cl–, HCO3–, тогава разликата между катиони и аниони е приблизително 12 mmol/l.

Увеличаването на анионната празнина показва натрупване на неизмерени аниони (лактат, кетонови тела) или катиони, което се уточнява от клиничната картина или от историята.

Индикаторите за общите буферни бази и анионната празнина са особено информативни при метаболитни промени в киселинно-алкалното състояние, докато при респираторни нарушения неговите колебания са незначителни.

Излишни буферни бази

Базов излишък (BE, IO) - разликата между действителните и дължимите стойности на буферните бази.
По стойност индикаторът може да бъде положителен (излишък на основи) или отрицателен (дефицит на основи, излишък на киселини).

Показателят за диагностична стойност е по-висок от концентрациите на локални и стандартни бикарбонати. Базовият излишък отразява промените в броя на базите в кръвните буферни системи, докато действителният бикарбонат отразява само концентрацията.

Най-големите промени в показателя се отбелязват при метаболитни нарушения: при ацидоза се открива липса на основи в кръвта (дефицит на бази, отрицателни стойности), при алкалоза, излишък на основи (положителни стойности).
Граница на дефицит, съвместима с живота, 30 mmol/l.

При дихателни промени индикаторът се променя леко.

Стойността на pH оформя клетъчната активност

Киселинно-алкалният баланс е състояние, което се осигурява от физиологични и физико-химични процеси, които съставляват функционално единна система за стабилизиране на концентрацията на Н + йони.
Нормалната концентрация на Н+ йони е около 40 nmol/l, което е 106 пъти по-малко от концентрацията на много други вещества (глюкоза, липиди, минерали).

Флуктуациите на концентрацията на H+ йони, съвместими с живота, варират от 16-160 nmol/l.

Тъй като метаболитните реакции често са свързани с окисляването и редуцирането на молекули, тези реакции задължително включват съединения, които действат като акцептор или донор на водородни йони. Участието на други съединения се свежда до осигуряване на постоянството на концентрацията на водородни йони в биологичните течности.

Стабилността на вътреклетъчната концентрация на H + е необходима за:

Оптимална активност на ензимите в мембраните, цитоплазмата и вътреклетъчните органели

Формиране на електрохимичния градиент на митохондриалната мембрана на правилното ниво и достатъчно производство на АТФ в клетката.

Промените в концентрацията на Н+ йони водят до промени в активността на вътреклетъчните ензими, дори в границите на физиологичните стойности.
Например ензимите на глюконеогенезата в черния дроб са по-активни, когато цитоплазмата е подкиселена, което е важно по време на гладуване или мускулни упражнения, ензимите на гликолизата са по-активни при нормално рН.

Стабилността на извънклетъчната концентрация на Н+ йони осигурява:

Оптимална функционална активност на протеините на кръвната плазма и междуклетъчното пространство (ензими, транспортни протеини),

Разтворимост на неорганични и органични молекули,

Неспецифична защита на кожния епител,

Отрицателен заряд на външната повърхност на еритроцитната мембрана.

Когато концентрацията на Н+ йони в кръвта се промени, се активира компенсаторната активност на две основни системи на тялото:

1. Система за химическа компенсация

Действието на извънклетъчните и вътреклетъчните буферни системи,

Интензивност на вътреклетъчното образуване на H+ и HCO3– йони.

2. Физиологична компенсационна система

Белодробна вентилация и отстраняване на CO2,

Бъбречна екскреция на H+ йони (ацидогенеза, амониева генеза), реабсорбция и синтез на HCO3–.

С намаляването на барометричното налягане парциалното налягане на основните газове, които изграждат атмосферата, също намалява. Количественият състав на въздушната смес в тропосферата остава практически непроменен. Така че атмосферният въздух при нормални условия (на морското равнище) съдържа 21% кислород, 78% азот, 0,03% въглероден диоксид и почти % са инертни газове: хелий, ксенон, аргон и др.

Парциално налягане(лат. partialis - частичен, от лат. pars - част) - налягането на отделен компонент на газовата смес. Общото налягане на газовата смес е сумата от парциалните налягания на нейните компоненти.

Парциалното налягане на газ в атмосферния въздух се определя по формулата:

Ph е барометричното налягане на действителната надморска височина.

Решаваща роля за поддържането на човешкия живот играе обменът на газ между тялото и външна среда. Обменът на газ се извършва благодарение на дишането и кръвообращението: кислородът непрекъснато навлиза в тялото, а въглеродният диоксид и други метаболитни продукти се отделят от тялото. За да не се нарушава този процес, е необходимо да се поддържа парциално налягане на кислородавъв вдишания въздух на ниво, близко до земното.

Парциално налягане на кислород (O 2)във въздуха се нарича частта от общото въздушно налягане, която се дължи на O 2.

И така, на морското равнище (Н=0m), в съответствие с (1.1), парциалното налягане на кислорода ще бъде:

където αO 2 \u003d 21% е съдържанието на газ в атмосферния въздух в%;

P h \u003d 0 - барометрично налягане на морското равнище

С увеличаване на надморската височина общото налягане на газовете намалява, но парциалното налягане на такива съставки като въглероден диоксид и водни пари в алвеоларния въздух остава практически непроменено.

И равно, при температура на човешкото тяло от 37 0 C приблизително:

· за водна пара РН 2 О=47mm Hg;

· за въглероден диоксид РСО 2 =40 mm Hg.

Това значително променя скоростта на спад на налягането на кислорода в алвеоларния въздух.

Атмосферно налягане и температура на въздуха по височини

според международния стандарт

Таблица 1.4

№ п / стр	Височина, m	Барометрично налягане, mm Hg	Температура на въздуха, 0 С
1.
2.		715,98	11,75
3.		674,01	8,5
4.		634,13	5,25
5.		596,17
6.		560,07	-1,25
7.		525,8	-4,5
8.		493,12	-7,15
9.		462,21	-11,0
10.		432,86	-14,25
11.		405,04	-17,5
12.		378,68	-20,5
13.		353,73	-24,0
14.		330,12	-27,25
15.		307,81	-30,5
16.		286,74	-33,75
17.		266,08	-37,0
18.		248,09	-40,25
19.		230,42	-43,5
20.		213,76	-46,75
21.		198,14	-50,0
22.		183,38	-50,25
23.		169,58	-56,5
24.		156,71	-56,5
25.		144,82	-56,5
26.		133,83	-56,5
27.		123,68	-56,5
28.		114,30	-56,5
29.		105,63	-56,5
30.		97,61	-56,5
31.		90,21	-56,5
32.		83,86	-56,5

Алвеоларен въздух- смес от газове (главно кислород, въглероден диоксид, азот и водни пари), съдържащи се в белодробните алвеоли, пряко участващи в газообмена с кръвта. Снабдяването с кислород на кръвта, протичаща през белодробните капиляри, и отстраняването на въглероден диоксид от нея, както и регулирането на дишането, зависят от състава, поддържан при здрави животни и хора в определени тесни граници поради вентилацията на белите дробове ( при хората обикновено съдържа 14-15% кислород и 5-5,5% въглероден диоксид). При недостиг на кислород във вдишания въздух и някои болестни състояния настъпват промени в състава, което може да доведе до хипоксия.

Значението на дъха

Дишането е жизненоважно необходим процеспостоянен обмен на газове между тялото и външната му среда. В процеса на дишане човек абсорбира кислород от околната среда и отделя въглероден диоксид.

Почти всички сложни реакциитрансформацията на веществата в организма е със задължително участие на кислород. Без кислород метаболизмът е невъзможен и е необходим постоянен приток на кислород, за да се запази животът. В резултат на метаболизма в клетките и тъканите се образува въглероден диоксид, който трябва да бъде отстранен от тялото. Натрупването на значително количество въглероден диоксид в тялото е опасно. Въглеродният диоксид се пренася от кръвта до дихателните органи и се издишва. Кислородът, влизащ в дихателните органи по време на вдишване, дифундира в кръвта и се доставя от кръвта до органи и тъкани.

В човешкото и животинското тяло няма резерви от кислород, поради което непрекъснатото му снабдяване е жизненоважна необходимост. Ако човек в необходимите случаи може да живее без храна повече от месец, без вода до 10 дни, тогава при липса на кислород в рамките на 5-7 минути настъпват необратими промени.

Състав на вдишвания, издишван и алвеоларен въздух

Чрез последователно вдишване и издишване човек вентилира белите дробове, поддържайки относително постоянен газов състав в белодробните везикули (алвеоли). Човек диша атмосферен въздух с високо съдържание на кислород (20,9%) и ниско съдържание на въглероден диоксид (0,03%) и издишва въздух, в който кислородът е 16,3%, въглеродният диоксид е 4% (Таблица 8).

Съставът на алвеоларния въздух е значително различен от състава на атмосферния, вдишван въздух. Има по-малко кислород (14,2%) и голямо количество въглероден диоксид (5,2%).

Азотът и инертните газове, които са част от въздуха, не участват в дишането и съдържанието им във вдишвания, издишван и алвеоларен въздух е почти еднакво.

Защо в издишания въздух има повече кислород, отколкото в алвеоларния? Това се обяснява с факта, че по време на издишване въздухът, който се намира в дихателните органи, в дихателните пътища, се смесва с алвеоларния въздух.

Парциално налягане и напрежение на газовете

В белите дробове кислородът от алвеоларния въздух преминава в кръвта, а въглеродният диоксид от кръвта навлиза в белите дробове. Преходът на газове от въздух към течност и от течност към въздух се дължи на разликата в парциалното налягане на тези газове във въздуха и течността. Парциалното налягане е частта от общото налягане, която пада върху дела на даден газ в газова смес. Колкото по-висок е процентът газ в сместа, толкова по-високо е нейното парциално налягане. Атмосферният въздух, както знаете, е смес от газове. Атмосферно налягане 760 mm Hg. Изкуство. Парциалното налягане на кислорода в атмосферния въздух е 20,94% от 760 mm, т.е. 159 mm; азот - 79,03% от 760 mm, т.е. около 600 mm; в атмосферния въздух има малко въглероден диоксид - 0,03%, поради което парциалното му налягане е 0,03% от 760 mm - 0,2 mm Hg. Изкуство.

За газове, разтворени в течност, се използва терминът "напрежение", съответстващ на термина "парциално налягане", използван за свободните газове. Газовото напрежение се изразява в същите единици като налягането (в mmHg). Ако парциалното налягане на газа в околната среда е по-високо от напрежението на този газ в течността, тогава газът се разтваря в течността.

Парциалното налягане на кислорода в алвеоларния въздух е 100-105 mm Hg. Чл., а в кръвта, която тече към белите дробове, напрежението на кислорода е средно 60 mm Hg. Чл., Следователно в белите дробове кислородът от алвеоларния въздух преминава в кръвта.

Движението на газовете се извършва съгласно законите на дифузията, според които газът се разпространява от среда с високо парциално налягане към среда с по-ниско налягане.

Газообмен в белите дробове

Преходът в белите дробове на кислород от алвеоларния въздух в кръвта и потокът на въглероден диоксид от кръвта в белите дробове се подчиняват на законите, описани по-горе.

Благодарение на работата на великия руски физиолог Иван Михайлович Сеченов стана възможно да се изследва газовият състав на кръвта и условията на газообмен в белите дробове и тъканите.

Газообменът в белите дробове се осъществява чрез дифузия между алвеоларния въздух и кръвта. Алвеолите на белите дробове са заобиколени от гъста мрежа от капиляри. Стените на алвеолите и капилярите са много тънки, което допринася за проникването на газове от белите дробове в кръвта и обратно. Газообменът зависи от размера на повърхността, през която се извършва дифузията на газовете, и разликата в парциалното налягане (напрежение) на дифузиращите газове. При дълбоко вдишване алвеолите се разтягат и повърхността им достига 100-105 m 2. Повърхността на капилярите в белите дробове също е голяма. Има достатъчна разлика между парциалното налягане на газовете в алвеоларния въздух и напрежението на тези газове във венозната кръв (Таблица 9).

От таблица 9 следва, че разликата между напрежението на газовете във венозната кръв и парциалното им налягане в алвеоларния въздух е 110 - 40 = 70 mm Hg за кислород. чл., а за въглероден диоксид 47 - 40 = 7 mm Hg. Изкуство.

Емпирично беше възможно да се установи, че при разлика в напрежението на кислорода от 1 mm Hg. Изкуство. при възрастен човек в покой за 1 минута в кръвта може да попадне 25-60 ml кислород. Човек в покой се нуждае от около 25-30 мл кислород на минута. Следователно разликата в налягането на кислорода от 70 mm Hg. ст, достатъчни за осигуряване на тялото с кислород при различни условиянеговите дейности: по време на физическа работа, спортни упражнения и др.

Скоростта на дифузия на въглеродния диоксид от кръвта е 25 пъти по-голяма от тази на кислорода, следователно с разлика в налягането от 7 mm Hg. Чл., въглеродният диоксид има време да се отдели от кръвта.

Пренасяне на газове в кръвта

Кръвта пренася кислород и въглероден диоксид. В кръвта, както във всяка течност, газовете могат да бъдат в две състояния: физически разтворени и химически свързани. И кислородът, и въглеродният диоксид се разтварят в много малки количества в кръвната плазма. Повечето от кислорода и въглеродния диоксид се транспортират в химически свързана форма.

Основният носител на кислород е хемоглобинът в кръвта. 1 g хемоглобин свързва 1,34 ml кислород. Хемоглобинът има способността да се свързва с кислорода, за да образува оксихемоглобин. Колкото по-високо е парциалното налягане на кислорода, толкова повече оксихемоглобин се образува. В алвеоларния въздух парциалното налягане на кислорода е 100-110 mm Hg. Изкуство. При тези условия 97% от хемоглобина в кръвта се свързва с кислорода. Кръвта пренася кислород до тъканите под формата на оксихемоглобин. Тук парциалното налягане на кислорода е ниско и оксихемоглобинът - крехко съединение - освобождава кислород, който се използва от тъканите. Свързването на кислорода от хемоглобина също се влияе от напрежението на въглеродния диоксид. Въглеродният диоксид намалява способността на хемоглобина да свързва кислорода и насърчава дисоциацията на оксихемоглобина. Повишаването на температурата също намалява способността на хемоглобина да свързва кислорода. Известно е, че температурата в тъканите е по-висока от тази в белите дробове. Всички тези състояния подпомагат дисоциацията на оксихемоглобина, в резултат на което кръвта освобождава отделения от химичното съединение кислород в тъканната течност.

Способността на хемоглобина да свързва кислорода е жизненоважна за организма. Понякога хората умират от липса на кислород в тялото, заобиколени от най-чистия въздух. Това може да се случи на човек, който се намира в среда с ниско налягане (на голяма надморска височина), където разредената атмосфера има много ниско парциално налягане на кислорода. На 15 април 1875 г. балонът Зенит, превозващ трима аеронавти, достига височина 8000 м. Когато балонът се приземява, само един човек оцелява. Причината за смъртта е рязко намаляване на парциалното налягане на кислорода на голяма надморска височина. На голяма надморска височина (7-8 км) артериалната кръв по своя газов състав се доближава до венозна кръв; всички тъкани на тялото започват да изпитват остър недостиг на кислород, което води до сериозни последствия. Изкачването над 5000 м обикновено изисква използването на специални кислородни устройства.

Със специално обучение тялото може да се адаптира към намаленото съдържание на кислород в атмосферния въздух. При трениран човек дишането се задълбочава, броят на еритроцитите в кръвта се увеличава поради повишеното им образуване в кръвотворните органи и от кръвното депо. Освен това се увеличават сърдечните контракции, което води до увеличаване на минутния обем на кръвта.

Барокамерите се използват широко за обучение.

Въглеродният диоксид се пренася в кръвта под формата на химични съединения - натриев и калиев бикарбонат. Свързването на въглеродния диоксид и освобождаването му от кръвта зависи от напрежението му в тъканите и кръвта.

В допълнение, кръвният хемоглобин участва в преноса на въглероден диоксид. В тъканните капиляри хемоглобинът влиза в химична комбинация с въглероден диоксид. В белите дробове това съединение се разгражда с отделянето на въглероден диоксид. Около 25-30% от въглеродния диоксид, отделен в белите дробове, се пренася от хемоглобина.

Когато си правех косата, те ме посъветваха да купя Rinfoltil в салона, намерих го от тези момчета. vitamins.com.ua

Газовете, които съставляват въздуха за дишане, влияят на човешкото тяло в зависимост от стойността на тяхното парциално (частично) налягане:

където Pg е парциалното налягане на газа, kgf / cm², mm Hg. st или kPa;

Pa - абсолютно атмосферно налягане, kgf/cm², mm Hg. Изкуство. или kPa.

Пример 1.2.Атмосферният въздух съдържа 78% азот по обем. 21% кислород и 0,03% въглероден диоксид. Определете парциалното налягане на тези газове на повърхността и на дълбочина 40 м. Вземете атмосферното налягане на въздуха равно на 1 kgf / cm².

Решение: 1) абсолютно налягане на сгъстен въздух на дълбочина 40 m съгласно (1.2)

2) парциално налягане на азота съгласно (1.3) върху повърхността
на дълбочина 40м
3) парциално налягане на кислорода върху повърхността
на дълбочина 40м
4) парциално налягане на въглеродния диоксид върху повърхността
на дълбочина 40м
В резултат на това парциалното налягане на газовете, които съставляват въздуха за дишане на дълбочина 40 m, се увеличава 5 пъти.

Пример 1.3.Като използвате данните от пример 1.2, определете какъв процент газове трябва да има на дълбочина 40 m, така че парциалното им налягане да съответства на нормалните условия на повърхността.

Решение: 1) съдържание на азот във въздуха на дълбочина 40 m, съответстващо на парциалното налягане на повърхността, съгласно (1.3)

2) съдържание на кислород при същите условия

3) съдържание на въглероден диоксид при същите условия

Следователно, физиологично действиевърху тялото на газовете, които съставляват въздуха за дишане на дълбочина 40 m, ще бъдат същите като на повърхността, при условие че процентът им намалее 5 пъти.

Азотвъздухът започва да има токсичен ефект почти при парциално налягане от 5,5 kgf / cm² (550 kPa). Тъй като атмосферният въздух съдържа приблизително 78% азот, съгласно (1.3), посоченото парциално налягане на азота съответства на абсолютно налягане на въздуха от 7 kgf / cm² (дълбочина на потапяне - 60 m). На тази дълбочина плувецът става възбуден, работоспособността и вниманието намаляват, ориентацията става трудна, понякога се наблюдава замайване. На голяма дълбочина (80 ... 100 m) често се развиват зрителни и слухови халюцинации. Практически на дълбочини от 80 ... 90 m плувецът става инвалид и спускането до тези дълбочини при дишане на въздух е възможно само за кратко време.

Кислородвъв високи концентрации, дори при условия на атмосферно налягане, има токсичен ефект върху тялото. Така при парциално кислородно налягане от 1 kgf/cm² (дишане с чист кислород при атмосферни условия) възпалението се развива в белите дробове след 72 часа дишане. При парциално налягане на кислорода над 3 kgf / cm², след 15 ... 30 минути се появяват конвулсии и човекът губи съзнание. Фактори, предразполагащи към появата на кислородно отравяне: съдържанието на примеси на въглероден диоксид във вдишания въздух, тежка физическа работа, хипотермия или прегряване.

При ниско парциално налягане на кислорода във вдишания въздух (под 0,16 kgf / cm²), кръвта, протичаща през белите дробове, не е напълно наситена с кислород, което води до намаляване на ефективността, а в случаите на остър кислороден глад - до загуба на съзнанието.

Въглероден двуокис.Поддържането на нормални нива на въглероден диоксид в тялото се регулира от централната нервна система, която е много чувствителна към концентрацията му. Повишеното съдържание на въглероден диоксид в организма води до отравяне, по-ниското - до намаляване на честотата на дишането и неговото спиране (апнея). При нормални условия парциалното налягане на въглеродния диоксид в атмосферния въздух е 0,0003 kgf / cm² (~ 30 Pa). Ако парциалното налягане на въглеродния диоксид във вдишания въздух се повиши повече от 0,03 kgf / cm² (-3 kPa), тялото вече няма да може да се справи с отстраняването на този газ чрез усилено дишане и кръвообращение и могат да възникнат тежки нарушения възникне.

Трябва да се има предвид, че съгласно (1.3), парциално налягане от 0,03 kgf / cm² на повърхността съответства на концентрация на въглероден диоксид от 3%, а на дълбочина 40 m (абсолютно налягане 5 kgf / cm²) - 0,6%. Повишеното съдържание на въглероден диоксид във вдишания въздух засилва токсичния ефект на азота, който може да се прояви още на дълбочина 45 м. Ето защо е необходимо стриктно да се следи съдържанието на въглероден диоксид във вдишания въздух.

Насищане на тялото с газове.Престоят под високо налягане води до насищане на тялото с газове, които се разтварят в тъканите и органите. При атмосферно налягане на повърхността в човешко тяло с тегло 70 kg се разтваря около 1 литър азот. С увеличаване на налягането способността на телесните тъкани да разтварят газове се увеличава пропорционално на абсолютното налягане на въздуха. И така, на дълбочина 10 m (абсолютно налягане на въздуха за дишане 2 kgf / cm²), 2 литра азот вече могат да бъдат разтворени в тялото, на дълбочина 20 m (3 kgf / cm²) - 3 литра азот, и т.н.

Степента на насищане на тялото с газове зависи от тяхното парциално налягане, времето, прекарано под налягане, както и от скоростта на кръвния поток и белодробната вентилация.

По време на физическа работа честотата и дълбочината на дишането, както и скоростта на кръвния поток се увеличават, следователно насищането на тялото с газове зависи пряко от интензивността на физическата активност на водолаз-подводничар. При същото физическо натоварване скоростта на кръвния поток и белодробната вентилация при трениран човек се увеличават в по-малка степен, отколкото при нетрениран човек, и насищането на тялото с газове ще бъде различно. Ето защо е необходимо да се обърне внимание на повишаване на нивото на физическа годност, стабилно функционално състояние на сърдечно-съдовата и дихателната система.

Намаляването на налягането (декомпресия) кара тялото да се десатурира от индиферентен газ (азот). В този случай излишъкът от разтворен газ навлиза в кръвния поток от тъканите и се пренася от кръвния поток в белите дробове, откъдето се отстранява чрез дифузия в белите дробове. околен свят. Ако изкачването е твърде бързо, разтвореният в тъканите газ образува мехурчета с различни размери. Те могат да бъдат пренесени от кръвния поток в цялото тяло и да причинят запушване на кръвоносните съдове, което води до декомпресионна (кесонна) болест.

Газовете, образувани в червата на водолаз-подводничар по време на престоя му под налягане, се разширяват по време на изкачване, което може да доведе до болка в корема (метеоризъм). Ето защо е необходимо да се издигнете от дълбочина до повърхността бавно, а при продължителен престой на дълбочина - със спирания в съответствие с таблиците за декомпресия (Приложение 11.8).

Основните параметри на въздуха, които определят физиологичното състояние на човек, са:

абсолютно налягане;

процентно съдържание на кислород;

температура;

относителна влажност;

вредни примеси.

От всички изброени параметри на въздуха абсолютното налягане и процентното съдържание на кислород са от решаващо значение за човека. Абсолютното налягане определя парциалното налягане на кислорода.

Парциалното налягане на който и да е газ в газова смес е частта от общото налягане на газовата смес, която се приписва на този газ, според неговия процент.

И така, за парциалното налягане на кислорода ние имаме

където
− процентно съдържание на кислород във въздуха (
);

Р з − атмосферно налягане на височина H;

− парциално налягане на водните пари в белите дробове (обратно налягане за дишане
).

Парциалното налягане на кислорода е от особено значение за физиологичното състояние на човека, тъй като определя процеса на газообмен в тялото.

Кислородът, като всеки газ, има тенденция да се движи от пространство, в което парциалното му налягане е по-високо, към пространство с по-ниско налягане. Следователно, процесът на насищане на тялото с кислород възниква само когато парциалното налягане на кислорода в белите дробове (в алвеоларния въздух) е по-голямо от парциалното налягане на кислорода в кръвта, която тече към алвеолите, а това последно ще бъде по-голямо от парциалното налягане на кислорода в тъканите на тялото.

За да се отстрани въглеродният диоксид от тялото, е необходимо съотношението на неговите парциални налягания да е обратно на описаното, т.е. най-висока стойностпарциалното налягане на въглеродния диоксид трябва да бъде в тъканите, по-малко - във венозната кръв и още по-малко - в алвеоларния въздух.

На морското равнище при Р з= 760 mmHg Изкуство. парциалното налягане на кислорода е ≈150 mm Hg. Изкуство. С такива
осигурява се нормално насищане на човешката кръв с кислород по време на дишане. С увеличаване на височината на полета
намалява поради намалението П з(Фиг. 1).

Специални физиологични изследвания са установили, че минималното парциално налягане на кислорода във вдишания въздух
Този номер се нарича физиологичната граница на престоя на човек в открита кабина по размери
.

Парциалното налягане на кислорода е 98 mm Hg. Изкуство. съответства на височината з= 3 км. При
< 98 mmHg Изкуство. възможно е зрително увреждане, увреждане на слуха, бавна реакция и загуба на съзнание от човек.

За предотвратяване на тези явления в самолета се използват системи за подаване на кислород (OSS), осигуряващи
> 98 mmHg Изкуство. във вдишания въздух при всички режими на полет и при аварийни ситуации.

Практически в авиацията височината H = 4 км като ограничение за полети без кислородни устройства, т.е. самолети с обслужващ таван по-малък от 4 км може да нямат SPC.