Nízký parciální tlak kyslíku. Parciální tlak kyslíku v krvi

Parciální tlak nebo napětí oxidu uhličitého (pCO2) je tlak CO2 ve směsi plynů v rovnováze s arteriální krevní plazmou při teplotě 38°C. Indikátor je kritériem pro koncentraci oxidu uhličitého v krvi.

Změna pCO2 hraje hlavní roli u respiračních poruch acidobazického stavu (respirační acidóza a respirační alkalóza)

Při respirační acidóze se pCO2 zvyšuje v důsledku porušení plicní ventilace, což způsobuje akumulaci kyseliny uhličité,

Při respirační alkalóze klesá pCO2 v důsledku hyperventilace plic, což vede ke zvýšenému vylučování oxidu uhličitého z těla a alkalizaci krve.

U nerespiračních (metabolických) azidóz / alkalózy se indikátor pCO2 nemění.
Pokud dochází k takovým posunům pH a index pCO2 není normální, dochází k sekundárním (nebo kompenzačním) změnám.
Při klinickém hodnocení posunu pCO2 je důležité zjistit, zda jsou změny kauzální nebo kompenzační!

Ke zvýšení pCO2 tedy dochází při respirační acidóze a kompenzované metabolické alkalóze a k poklesu při respirační alkalóze a kompenzaci metabolické acidózy.

Kolísání hodnoty pCO2 za patologických stavů se pohybuje v rozmezí od 10 do 130 mm Hg.

U respiračních poruch je směr posunu hodnoty pH krve opačný než u pCO2, u metabolických poruch jsou posuny jednosměrné.

Koncentrace hydrogenuhličitanových iontů

Koncentrace bikarbonátů (iontů HCO3-) v krevní plazmě je třetím hlavním ukazatelem acidobazického stavu.

V praxi existují ukazatele skutečných (skutečných) bikarbonátů a standardních bikarbonátů.

Aktuální bikarbonát (AB, AB) je koncentrace iontů HCO3– v testované krvi při 38°C a aktuální hodnoty pH a pCO2.

Standardní bikarbonáty (SB, SB) jsou koncentrace iontů HCO3– v testované krvi, když je přivedena na standardní podmínky: plná saturace krve kyslíkem, ekvilibrovaná při 38°C směsí plynů, ve které je pCO2 40 mmHg.

U zdravých lidí je koncentrace topických a standardních bikarbonátů téměř stejná.

Diagnostická hodnota koncentrace bikarbonátů v krvi spočívá především v určení povahy porušení acidobazického stavu (metabolického nebo respiračního).

Indikátor se primárně mění s metabolickými poruchami:

Při metabolické acidóze se index HCO3– snižuje, protože. vynaložené na neutralizaci kyselých látek (pufrový systém)

Při metabolické alkalóze - zvýšené

Protože kyselina uhličitá velmi špatně disociuje a její akumulace v krvi nemá prakticky žádný vliv na koncentraci HCO3–, je změna bikarbonátů u primárních respiračních poruch malá.

Při kompenzaci metabolické alkalózy dochází k akumulaci bikarbonátů v důsledku poklesu dýchání a při kompenzaci metabolické acidózy v důsledku zvýšené renální reabsorpce.

Koncentrace báze pufru

Dalším ukazatelem charakterizujícím stav acidobazického stavu je koncentrace tlumivých bází (pufrové báze, BB), odrážející součet všech aniontů v plné krvi, především hydrogenuhličitanových a chlorových aniontů, mezi další anionty patří proteinové ionty, sírany, fosforečnany, laktát, ketolátky atd.

Tento parametr je téměř nezávislý na změně částečný tlak oxidu uhličitého v krvi, ale odráží tvorbu kyselin tkáněmi a částečně i funkci ledvin.

Podle hodnoty pufrovacích bází lze usuzovat na posuny acidobazického stavu spojené se zvýšením nebo snížením obsahu netěkavých kyselin v krvi (tedy všech kromě kyseliny uhličité).

V praxi je parametrem používaným pro koncentraci pufrových bází parametr "zbytkové anionty" nebo "nedetekovatelné anionty" nebo "neshoda aniontů" nebo "aniontový rozdíl".

Použití indexu aniontové diference vychází z postulátu elektrické neutrality, tzn. počet negativních (aniontů) a pozitivních (kationtů) v krevní plazmě by měl být stejný.
Pokud experimentálně určíme množství iontů Na+, K+, Cl–, HCO3– nejvíce zastoupených v krevní plazmě, pak je rozdíl mezi kationty a anionty přibližně 12 mmol/l.

Zvětšení aniontové mezery ukazuje na akumulaci neměřených aniontů (laktát, ketolátky) nebo kationtů, což je specifikováno klinickým obrazem nebo anamnézou.

Ukazatele celkových pufrových bází a aniontové mezery jsou vypovídající zejména v případě metabolických posunů v acidobazickém stavu, zatímco v případě respiračních poruch jsou jeho výkyvy nevýznamné.

Přebytek pufrovacích bází

Přebytek báze (BE, IO) - rozdíl mezi skutečnými a splatnými hodnotami bází.
Podle hodnoty může být ukazatel kladný (přebytek zásad) nebo záporný (deficit zásad, přebytek kyselin).

Ukazatel diagnostické hodnoty je vyšší než koncentrace topických a standardních bikarbonátů. Přebytek báze odráží posuny v počtu bází v systémech krevních pufrů, zatímco skutečný hydrogenuhličitan odráží pouze koncentraci.

Největší změny ukazatele jsou pozorovány u metabolických poruch: při acidóze se zjišťuje nedostatek krevních bází (deficit zásad, záporné hodnoty), u alkalózy nadbytek zásad (pozitivní hodnoty).
Hranice nedostatku slučitelná se životem, 30 mmol/l.

Při respiračních posunech se indikátor mírně mění.

Hodnota pH tvoří aktivitu buněk

Acidobazická rovnováha je stav, který je zajištěn fyziologickými a fyzikálně-chemickými procesy, které tvoří funkčně jednotný systém stabilizace koncentrace H + iontů.
Normální koncentrace H+ iontů je asi 40 nmol/l, což je 106krát méně než koncentrace mnoha jiných látek (glukóza, lipidy, minerály).

Kolísání koncentrace iontů H+ kompatibilní s životností se pohybuje od 16-160 nmol/l.

Protože metabolické reakce jsou často spojeny s oxidací a redukcí molekul, tyto reakce nutně zahrnují sloučeniny, které působí jako akceptor nebo donor vodíkových iontů. Účast ostatních sloučenin je redukována na zajištění stálosti koncentrace vodíkových iontů v biologických tekutinách.

Stabilita intracelulární koncentrace H + je nezbytná pro:

Optimální aktivita enzymů v membránách, cytoplazmě a intracelulárních organelách

Tvorba elektrochemického gradientu mitochondriální membrány na správné úrovni a dostatečná produkce ATP v buňce.

Posuny koncentrace H+ iontů vedou ke změnám aktivity intracelulárních enzymů, a to i v mezích fyziologických hodnot.
Například enzymy glukoneogeneze v játrech jsou aktivnější při okyselení cytoplazmy, což je důležité při hladovění nebo svalové námaze, enzymy glykolýzy jsou aktivnější při normálním pH.

Stabilita extracelulární koncentrace H+ iontů zajišťuje:

Optimální funkční aktivita proteinů krevní plazmy a mezibuněčného prostoru (enzymy, transportní proteiny),

Rozpustnost anorganických a organických molekul,

nespecifická ochrana kožního epitelu,

Negativní náboj na vnějším povrchu membrány erytrocytů.

Když se změní koncentrace H+ iontů v krvi, aktivuje se kompenzační aktivita dvou hlavních tělesných systémů:

1. Chemický kompenzační systém

Působení extracelulárních a intracelulárních pufrových systémů,

Intenzita intracelulární tvorby iontů H+ a HCO3–.

2. Fyziologický kompenzační systém

Plicní ventilace a odstranění CO2,

Renální vylučování H+ iontů (acidogeneze, amoniumgeneze), reabsorpce a syntéza HCO3–.

S poklesem barometrického tlaku klesá i parciální tlak hlavních plynů, které tvoří atmosféru. Kvantitativní složení směsi vzduchu v troposféře zůstává prakticky nezměněno. Atmosférický vzduch tedy za normálních podmínek (na úrovni moře) obsahuje 21 % kyslíku, 78 % dusíku, 0,03 % oxidu uhličitého a téměř % tvoří inertní plyny: helium, xenon, argon atd.

Částečný tlak(lat. particialis - částečný, z lat. pars - část) - tlak jediné složky plynné směsi. Celkový tlak plynné směsi je součtem parciálních tlaků jejích složek.

Parciální tlak plynu v atmosférickém vzduchu je určen vzorcem:

Ph je barometrický tlak ve skutečné výšce.

Rozhodující roli při zachování lidského života hraje výměna plynů mezi tělem a vnější prostředí. Výměna plynů se provádí v důsledku dýchání a krevního oběhu: kyslík nepřetržitě vstupuje do těla a oxid uhličitý a další metabolické produkty se uvolňují z těla. Aby tento proces nebyl narušen, je nutné podporovat parciální tlak kyslíku ve vdechovaném vzduchu na úrovni blízké zemi.

Parciální tlak kyslíku (O 2) ve vzduchu se nazývá část celkového tlaku vzduchu připadající na O2.

Takže na hladině moře (Н=0m) v souladu s (1.1) bude parciální tlak kyslíku:

kde αO 2 \u003d 21 % je obsah plynu v atmosférickém vzduchu v %;

P h \u003d 0 - barometrický tlak na úrovni moře

S rostoucí nadmořskou výškou se celkový tlak plynů snižuje, ale parciální tlak takových složek, jako je oxid uhličitý a vodní pára v alveolárním vzduchu, zůstává prakticky nezměněn.

A stejné, při teplotě lidského těla přibližně 37 0 C:

· pro vodní páru РН 2 О=47mm Hg;

· pro oxid uhličitý РСО 2 =40 mm Hg.

Tím se výrazně mění rychlost poklesu tlaku kyslíku v alveolárním vzduchu.

Atmosférický tlak a teplota vzduchu ve výškách

podle mezinárodního standardu

Tabulka 1.4

č. p / p	Výška, m	Barometrický tlak, mm Hg	Teplota vzduchu, 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

Alveolární vzduch- směs plynů (hlavně kyslík, oxid uhličitý, dusík a vodní pára) obsažená v plicních alveolech, přímo se podílející na výměně plynů s krví. Přísun kyslíku do krve proudící plicními kapilárami a odstraňování oxidu uhličitého z ní, stejně jako regulace dýchání, závisí na složení, které se u zdravých zvířat a lidí udržuje v určitých úzkých mezích v důsledku ventilace plic ( u lidí běžně obsahuje 14–15 % kyslíku a 5–5,5 % oxidu uhličitého). Při nedostatku kyslíku ve vdechovaném vzduchu a některých chorobných stavech dochází ke změnám ve složení, které mohou vést až k hypoxii.

Význam dechu

Dýchání je životně důležité požadovaný proces neustálá výměna plynů mezi tělem a jeho vnějším prostředím. V procesu dýchání člověk absorbuje kyslík z prostředí a uvolňuje oxid uhličitý.

Téměř všechny komplexní reakce přeměny látek v těle jsou za povinné účasti kyslíku. Bez kyslíku je metabolismus nemožný a neustálý přísun kyslíku je nezbytný pro zachování života. V důsledku metabolismu vzniká v buňkách a tkáních oxid uhličitý, který je nutné z těla odvádět. Hromadění značného množství oxidu uhličitého uvnitř těla je nebezpečné. Oxid uhličitý je krví přenášen do dýchacích orgánů a vydechován. Kyslík vstupující do dýchacích orgánů během inhalace difunduje do krve a krví je dodáván do orgánů a tkání.

V lidském a zvířecím těle nejsou zásoby kyslíku, a proto je jeho nepřetržitý přísun do organismu životně nezbytností. Pokud člověk v nutných případech vydrží bez jídla déle než měsíc, bez vody až 10 dní, pak při nedostatku kyslíku dochází během 5-7 minut k nevratným změnám.

Složení vdechovaného, vydechovaného a alveolárního vzduchu

Střídavým nádechem a výdechem člověk ventiluje plíce a udržuje relativně konstantní složení plynu v plicních váčcích (alveolech). Člověk dýchá atmosférický vzduch s vysokým obsahem kyslíku (20,9 %) a nízkým obsahem oxidu uhličitého (0,03 %) a vydechuje vzduch, ve kterém je kyslík 16,3 %, oxid uhličitý 4 % (tabulka 8).

Složení alveolárního vzduchu se výrazně liší od složení atmosférického, vdechovaného vzduchu. Má méně kyslíku (14,2 %) a velké množství oxidu uhličitého (5,2 %).

Dusík a inertní plyny, které jsou součástí vzduchu, se na dýchání nepodílejí a jejich obsah ve vdechovaném, vydechovaném a alveolárním vzduchu je téměř stejný.

Proč je ve vydechovaném vzduchu více kyslíku než v alveolárním vzduchu? To se vysvětluje skutečností, že při výdechu se vzduch, který je v dýchacích orgánech, v dýchacích cestách, mísí s alveolárním vzduchem.

Parciální tlak a napětí plynů

V plicích přechází kyslík z alveolárního vzduchu do krve a oxid uhličitý z krve vstupuje do plic. K přechodu plynů ze vzduchu na kapalinu a z kapaliny na vzduch dochází v důsledku rozdílu parciálního tlaku těchto plynů ve vzduchu a kapalině. Parciální tlak je část celkového tlaku, která připadá na podíl daného plynu ve směsi plynů. Čím vyšší je procento plynu ve směsi, tím vyšší je její parciální tlak. Atmosférický vzduch, jak víte, je směs plynů. Atmosférický tlak vzduchu 760 mm Hg. Umění. Parciální tlak kyslíku v atmosférickém vzduchu je 20,94 % ze 760 mm, tj. 159 mm; dusík - 79,03 % z 760 mm, tj. asi 600 mm; v atmosférickém vzduchu je málo oxidu uhličitého - 0,03 %, proto je jeho parciální tlak 0,03 % ze 760 mm - 0,2 mm Hg. Umění.

Pro plyny rozpuštěné v kapalině se používá termín „napětí“, který odpovídá termínu „parciální tlak“ používanému pro volné plyny. Tenze plynu se vyjadřuje ve stejných jednotkách jako tlak (v mmHg). Pokud je parciální tlak plynu v prostředí vyšší než napětí tohoto plynu v kapalině, pak se plyn v kapalině rozpouští.

Parciální tlak kyslíku v alveolárním vzduchu je 100-105 mm Hg. Art., a v krvi proudící do plic je napětí kyslíku v průměru 60 mm Hg. Art., proto v plicích přechází kyslík z alveolárního vzduchu do krve.

K pohybu plynů dochází podle zákonů difúze, podle kterých se plyn šíří z prostředí s vysokým parciálním tlakem do prostředí s tlakem nižším.

Výměna plynů v plicích

Přechod kyslíku z alveolárního vzduchu do krve v plicích a proudění oxidu uhličitého z krve do plic se řídí výše popsanými zákony.

Díky práci velkého ruského fyziologa Ivana Michajloviče Sechenova bylo možné studovat složení plynu v krvi a podmínky výměny plynů v plicích a tkáních.

Výměna plynů v plicích probíhá mezi alveolárním vzduchem a krví difúzí. Alveoly plic jsou obklopeny hustou sítí kapilár. Stěny alveol a kapilár jsou velmi tenké, což přispívá k pronikání plynů z plic do krve a naopak. Výměna plynů závisí na velikosti povrchu, kterým se difúze plynů provádí, a na rozdílu parciálního tlaku (napětí) difundujících plynů. S hlubokým nádechem se alveoly natahují a jejich povrch dosahuje 100-105 m2. Povrch kapilár v plicích je také velký. Mezi parciálním tlakem plynů v alveolárním vzduchu a napětím těchto plynů v žilní krvi je dostatečný rozdíl (tab. 9).

Z tabulky 9 vyplývá, že rozdíl mezi napětím plynů v žilní krvi a jejich parciálním tlakem v alveolárním vzduchu je pro kyslík 110 - 40 = 70 mm Hg. Art., a pro oxid uhličitý 47 - 40 = 7 mm Hg. Umění.

Empiricky bylo možné stanovit, že s rozdílem napětí kyslíku 1 mm Hg. Umění. u dospělého v klidu se do krve může dostat 25-60 ml kyslíku za 1 minutu. Člověk v klidu potřebuje asi 25-30 ml kyslíku za minutu. Proto je rozdíl tlaku kyslíku 70 mm Hg. st, dostačující k tomu, aby tělo zásobovalo kyslíkem at různé podmínky jeho činnosti: při fyzické práci, sportovním cvičení atp.

Rychlost difúze oxidu uhličitého z krve je 25krát větší než rychlost kyslíku, tedy s rozdílem tlaků 7 mm Hg. Art., oxid uhličitý má čas vyniknout z krve.

Přenášení plynů v krvi

Krev přenáší kyslík a oxid uhličitý. V krvi, stejně jako v každé kapalině, mohou být plyny ve dvou stavech: fyzikálně rozpuštěné a chemicky vázané. Jak kyslík, tak oxid uhličitý se v krevní plazmě rozpouští ve velmi malých množstvích. Většina kyslíku a oxidu uhličitého je transportována v chemicky vázané formě.

Hlavním přenašečem kyslíku je hemoglobin v krvi. 1 g hemoglobinu váže 1,34 ml kyslíku. Hemoglobin má schopnost slučovat se s kyslíkem za vzniku oxyhemoglobinu. Čím vyšší je parciální tlak kyslíku, tím více se tvoří oxyhemoglobin. V alveolárním vzduchu je parciální tlak kyslíku 100-110 mm Hg. Umění. Za těchto podmínek se 97 % hemoglobinu v krvi váže na kyslík. Krev přenáší kyslík do tkání ve formě oxyhemoglobinu. Zde je parciální tlak kyslíku nízký a oxyhemoglobin – křehká sloučenina – uvolňuje kyslík, který využívají tkáně. Vazba kyslíku hemoglobinem je také ovlivněna napětím oxidu uhličitého. Oxid uhličitý snižuje schopnost hemoglobinu vázat kyslík a podporuje disociaci oxyhemoglobinu. Zvýšení teploty také snižuje schopnost hemoglobinu vázat kyslík. Je známo, že teplota v tkáních je vyšší než v plicích. Všechny tyto stavy napomáhají disociaci oxyhemoglobinu, v důsledku čehož krev uvolňuje kyslík uvolněný z chemické sloučeniny do tkáňového moku.

Schopnost hemoglobinu vázat kyslík je pro tělo životně důležitá. Někdy lidé umírají na nedostatek kyslíku v těle, obklopeni nejčistším vzduchem. To se může stát člověku, který se ocitne v prostředí s nízkým tlakem (ve vysokých nadmořských výškách), kde má řídká atmosféra velmi nízký parciální tlak kyslíku. 15. dubna 1875 dosáhl balón Zenith s třemi aeronauty výšky 8000 m. Když balón přistál, přežil pouze jeden člověk. Příčinou smrti byl prudký pokles parciálního tlaku kyslíku ve vysoké nadmořské výšce. Ve vysokých nadmořských výškách (7-8 km) se arteriální krev svým složením plynu blíží žilní krvi; všechny tkáně těla začínají pociťovat akutní nedostatek kyslíku, což vede k vážným následkům. Výstup nad 5000 m většinou vyžaduje použití speciálních kyslíkových přístrojů.

Speciálním tréninkem se tělo dokáže přizpůsobit sníženému obsahu kyslíku v atmosférickém vzduchu. U trénovaného člověka se prohlubuje dýchání, zvyšuje se počet erytrocytů v krvi jejich zvýšenou tvorbou v krvetvorných orgánech a z krevního depa. Navíc se zvyšují srdeční kontrakce, což vede ke zvýšení minutového objemu krve.

Tlakové komory jsou hojně využívány pro trénink.

Oxid uhličitý je přenášen krví ve formě chemických sloučenin – hydrogenuhličitanů sodných a draselných. Vazba oxidu uhličitého a jeho uvolňování krví závisí na jeho napětí v tkáních a krvi.

Krevní hemoglobin se navíc podílí na přenosu oxidu uhličitého. V tkáňových kapilárách vstupuje hemoglobin do chemické kombinace s oxidem uhličitým. V plicích se tato sloučenina rozkládá s uvolňováním oxidu uhličitého. Asi 25-30% oxidu uhličitého uvolněného v plicích je neseno hemoglobinem.

Když jsem si dělala vlasy, poradili mi v salonu koupit Rinfoltil, našla jsem ho u těchto kluků. vitaminy.com.ua

Plyny tvořící dýchací vzduch působí na lidský organismus v závislosti na hodnotě jejich parciálního (parciálního) tlaku:

kde Pg je parciální tlak plynu, kgf / cm², mm Hg. st nebo kPa;

Pa - absolutní tlak vzduchu, kgf/cm², mm Hg. Umění. nebo kPa.

Příklad 1.2. Atmosférický vzduch obsahuje 78 % objemu dusíku. 21 % kyslíku a 0,03 % oxidu uhličitého. Určete parciální tlak těchto plynů na povrchu a v hloubce 40 m. Vezměte atmosférický tlak vzduchu rovný 1 kgf / cm².

Řešení: 1) absolutní tlak stlačeného vzduchu v hloubce 40 m podle (1.2)

2) parciální tlak dusíku podle (1.3) na povrchu
v hloubce 40 m
3) parciální tlak kyslíku na povrchu
v hloubce 40 m
4) parciální tlak oxidu uhličitého na povrch
v hloubce 40 m
V důsledku toho se parciální tlak plynů, které tvoří dýchaný vzduch, v hloubce 40 m zvýšil 5krát.

Příklad 1.3. Pomocí údajů z příkladu 1.2 určete, jaké procento plynů by mělo být v hloubce 40 m, aby jejich parciální tlak odpovídal normálním podmínkám na povrchu.

Řešení: 1) obsah dusíku ve vzduchu v hloubce 40 m, odpovídající parciálnímu tlaku na povrchu, podle (1.3)

2) obsah kyslíku za stejných podmínek

3) obsah oxidu uhličitého za stejných podmínek

Tudíž, fyziologické působení na těle plynů, které tvoří dýchací vzduch v hloubce 40 m bude stejný jako na povrchu za předpokladu, že jejich procento klesne 5krát.

Dusík vzduch začíná mít toxický účinek téměř při parciálním tlaku 5,5 kgf / cm² (550 kPa). Vzhledem k tomu, že atmosférický vzduch obsahuje přibližně 78 % dusíku, podle (1.3), uvedený parciální tlak dusíku odpovídá absolutnímu tlaku vzduchu 7 kgf / cm² (hloubka ponoření - 60 m). V této hloubce se plavec rozruší, pracovní kapacita a pozornost klesá, orientace se stává obtížnou, někdy je pozorována závratě. Ve velkých hloubkách (80 ... 100 m) se často rozvíjejí zrakové a sluchové halucinace. Prakticky v hloubkách 80 ... 90 m se plavec stává invalidním a sestup do těchto hloubek při dýchání vzduchu je možný jen na krátkou dobu.

Kyslík ve vysokých koncentracích i za podmínek atmosférického tlaku působí na organismus toxicky. Takže při parciálním tlaku kyslíku 1 kgf / cm² (dýchání s čistým kyslíkem v atmosférických podmínkách) se zánět rozvíjí v plicích po 72 hodinách dýchání. Při parciálním tlaku kyslíku vyšším než 3 kgf / cm² se po 15 ... 30 minutách objeví křeče a člověk ztratí vědomí. Faktory predisponující ke vzniku otravy kyslíkem: obsah nečistot oxidu uhličitého ve vdechovaném vzduchu, namáhavá fyzická práce, podchlazení nebo přehřátí.

Při nízkém parciálním tlaku kyslíku ve vdechovaném vzduchu (pod 0,16 kgf / cm²) není krev proudící plícemi zcela nasycena kyslíkem, což vede ke snížení účinnosti a v případech akutního nedostatku kyslíku ke ztrátě vědomí.

Oxid uhličitý. Udržování normální hladiny oxidu uhličitého v těle reguluje centrální nervový systém, který je velmi citlivý na jeho koncentraci. Zvýšený obsah oxidu uhličitého v těle vede k otravě, nižší - ke snížení frekvence dýchání a jeho zastavení (apnoe). Za normálních podmínek je parciální tlak oxidu uhličitého v atmosférickém vzduchu 0,0003 kgf / cm² (~ 30 Pa). Pokud parciální tlak oxidu uhličitého ve vdechovaném vzduchu stoupne o více než 0,03 kgf / cm² (-3 kPa), tělo již nebude schopno vyrovnat se s odstraňováním tohoto plynu zvýšeným dýcháním a krevním oběhem a mohou se objevit vážné poruchy. nastat.

Je třeba mít na paměti, že podle (1.3) parciální tlak 0,03 kgf/cm² na povrchu odpovídá koncentraci oxidu uhličitého 3% a v hloubce 40 m (absolutní tlak 5 kgf/cm²) - 0,6 %. Zvýšený obsah oxidu uhličitého ve vdechovaném vzduchu zesiluje toxický účinek dusíku, který se může projevit již v hloubce 45 m. Proto je nutné obsah oxidu uhličitého ve vdechovaném vzduchu přísně hlídat.

Nasycení těla plyny. Pobyt pod vysokým tlakem znamená nasycení těla plyny, které se rozpouštějí v tkáních a orgánech. Při atmosférickém tlaku na povrchu v lidském těle o hmotnosti 70 kg se rozpustí asi 1 litr dusíku. S rostoucím tlakem roste schopnost tělesných tkání rozpouštět plyny úměrně absolutnímu tlaku vzduchu. Takže v hloubce 10 m (absolutní tlak vzduchu pro dýchání 2 kgf / cm²) se již v těle mohou rozpustit 2 litry dusíku, v hloubce 20 m (3 kgf / cm²) - 3 litry dusíku, atd.

Stupeň nasycení těla plyny závisí na jejich parciálním tlaku, době strávené pod tlakem, jakož i na rychlosti průtoku krve a plicní ventilaci.

Při fyzické práci se zvyšuje frekvence a hloubka dýchání, stejně jako rychlost průtoku krve, proto je saturace těla plyny přímo závislá na intenzitě fyzické aktivity potápěče-ponorkáře. Při stejné fyzické zátěži se u trénovaného zvyšuje rychlost průtoku krve a plicní ventilace v menší míře než u netrénovaného a saturace těla plyny bude jiná. Proto je nutné dbát na zvyšování úrovně fyzické zdatnosti, stabilního funkčního stavu kardiovaskulárního a dýchacího systému.

Snížení tlaku (dekomprese) způsobuje desaturaci těla indiferentním plynem (dusíkem). V tomto případě se přebytek rozpuštěného plynu dostává z tkání do krevního řečiště a je krevním řečištěm unášen do plic, odkud je odváděn difuzí do plic. životní prostředí. Pokud je výstup příliš rychlý, plyn rozpuštěný v tkáních tvoří bubliny různých velikostí. Mohou být přenášeny krevním řečištěm po celém těle a způsobit ucpání krevních cév, což vede k dekompresní (kesonové) nemoci.

Plyny vznikající ve střevech potápěče-ponorkáře při jeho pobytu pod tlakem se při výstupu roztahují, což může vést k bolestem břicha (nadýmání). Proto je nutné vystupovat z hloubky na povrch pomalu a v případě dlouhého pobytu v hloubce - se zastávkami v souladu s dekompresními tabulkami (Příloha 11.8).

Hlavní parametry vzduchu, které určují fyziologický stav člověka, jsou:

absolutní tlak;

procento kyslíku;

teplota;

relativní vlhkost;

škodlivé nečistoty.

Ze všech uvedených parametrů vzduchu má pro člověka rozhodující význam absolutní tlak a procento kyslíku. Absolutní tlak určuje parciální tlak kyslíku.

Parciální tlak jakéhokoli plynu ve směsi plynů je zlomkem celkového tlaku plynné směsi, který lze tomuto plynu připsat v poměru k jeho procentuálnímu podílu.

Tedy pro parciální tlak kyslíku my máme

kde
- procento kyslíku ve vzduchu (
);

R H − tlak vzduchu ve výšce H;

- parciální tlak vodní páry v plicích (protitlak pro dýchání
).

Parciální tlak kyslíku má zvláštní význam pro fyziologický stav člověka, protože určuje proces výměny plynů v těle.

Kyslík, jako každý plyn, má tendenci se pohybovat z prostoru, ve kterém je jeho parciální tlak větší, do prostoru s tlakem nižším. V důsledku toho k procesu nasycení těla kyslíkem dochází pouze tehdy, když je parciální tlak kyslíku v plicích (v alveolárním vzduchu) větší než parciální tlak kyslíku v krvi proudící do alveol, a tento parciální tlak bude větší. než parciální tlak kyslíku v tkáních těla.

Pro odstranění oxidu uhličitého z těla je potřeba mít poměr jeho parciálních tlaků opačný, než je popsán, tzn. nejvyšší hodnotu parciální tlak oxidu uhličitého by měl být v tkáních, méně - v žilní krvi a ještě méně - v alveolárním vzduchu.

Na úrovni moře na R H= 760 mmHg Umění. parciální tlak kyslíku je ≈150 mm Hg. Umění. S takovými
je zajištěna normální saturace lidské krve kyslíkem v procesu dýchání. S rostoucí výškou letu
klesá v důsledku poklesu P H(Obr. 1).

Speciální fyziologické studie prokázaly, že minimální parciální tlak kyslíku ve vdechovaném vzduchu
Toto číslo se volá fyziologická hranice pobytu člověka v otevřené kabině z hlediska velikosti
.

Parciální tlak kyslíku je 98 mm Hg. Umění. odpovídá výšce H= 3 km. V
< 98 mmHg Umění. jsou možné poruchy zraku, sluchu, pomalá reakce a ztráta vědomí osoby.

K zamezení těchto jevů na letadle slouží systémy zásobování kyslíkem (OSS), zajišťující
> 98 mmHg Umění. ve vdechovaném vzduchu ve všech režimech letu a v nouzových situacích.