Lavt partialtrykk av oksygen. Partialtrykk av oksygen i blodet

Partialtrykket eller spenningen til karbondioksid (pCO2) er trykket til CO2 i en gassblanding i likevekt med arterielt blodplasma ved en temperatur på 38°C. Indikatoren er et kriterium for konsentrasjonen av karbondioksid i blodet.

Endringen i pCO2 spiller en ledende rolle i luftveisforstyrrelser i syre-base-tilstanden (respiratorisk acidose og respiratorisk alkalose)

Ved respiratorisk acidose øker pCO2 på grunn av brudd på lungeventilasjon, noe som forårsaker akkumulering av karbonsyre,

Ved respiratorisk alkalose avtar pCO2 som følge av hyperventilering av lungene, noe som fører til økt utskillelse av karbondioksid fra kroppen og alkalisering av blodet.

Ved ikke-respiratoriske (metabolske) azidoser/alkalose endres ikke pCO2-indikatoren.
Hvis det er slike endringer i pH og pCO2-indeksen ikke er normal, er det sekundære (eller kompenserende) endringer.
Ved klinisk vurdering av et skifte i pCO2 er det viktig å fastslå om endringene er årsakssammenheng eller kompenserende!

Således oppstår en økning i pCO2 med respiratorisk acidose og kompensert metabolsk alkalose, og en reduksjon oppstår med respiratorisk alkalose og kompensasjon av metabolsk acidose.

Svingninger i verdien av pCO2 under patologiske forhold er i området fra 10 til 130 mm Hg.

Ved åndedrettsforstyrrelser er retningen på skiftet i blodets pH-verdi motsatt av pCO2-skiftet, med metabolske forstyrrelser er skiftingen ensrettet.

Bikarbonation-konsentrasjon

Konsentrasjonen av bikarbonater (HCO3-ioner) i blodplasma er den tredje hovedindikatoren på syre-base-tilstanden.

I praksis er det indikatorer på faktiske (ekte) bikarbonater og standard bikarbonater.

Faktisk bikarbonat (AB, AB) er konsentrasjonen av HCO3–ioner i testblodet ved 38°C og faktiske pH- og pCO2-verdier.

Standard bikarbonater (SB, SB) er konsentrasjonen av HCO3–ioner i testblodet når det bringes til standard betingelser: full oksygenmetning i blodet, ekvilibrert ved 38°C med en gassblanding hvor pCO2 er 40 mmHg.

Hos friske mennesker er konsentrasjonen av aktuelle og standard bikarbonater nesten den samme.

Den diagnostiske verdien av konsentrasjonen av bikarbonater i blodet er først og fremst ved å bestemme arten av brudd på syre-base-tilstanden (metabolsk eller respiratorisk).

Indikatoren endres først og fremst med metabolske forstyrrelser:

Ved metabolsk acidose synker HCO3–-indeksen pga. brukt på nøytralisering av sure stoffer (buffersystem)

Med metabolsk alkalose - økt

Siden karbonsyre dissosieres svært dårlig og akkumulering i blodet praktisk talt ikke har noen effekt på konsentrasjonen av HCO3–, er endringen i bikarbonater ved primære luftveislidelser liten.

Når metabolsk alkalose kompenseres, akkumuleres bikarbonater på grunn av reduksjon i respirasjon, og når metabolsk acidose kompenseres, som et resultat av økt nyreabsorpsjon.

Buffer Base Konsentrasjon

En annen indikator som karakteriserer tilstanden til syre-base-tilstanden er konsentrasjonen av bufferbaser (bufferbaser, BB), som gjenspeiler summen av alle anioner i fullblod, hovedsakelig bikarbonat- og kloranioner, andre anioner inkluderer proteinioner, sulfater, fosfater, laktat, ketonlegeme, etc.

Denne parameteren er nesten uavhengig av endringen delvis Trykk karbondioksid i blodet, men reflekterer vevets produksjon av syrer og til dels nyrenes funksjon.

Ut fra verdien av bufferbasene kan man bedømme skiftene i syre-base-tilstanden forbundet med en økning eller reduksjon i innholdet av ikke-flyktige syrer i blodet (det vil si alt unntatt karbonsyre).

I praksis er parameteren som brukes for konsentrasjonen av bufferbaser parameteren "restanioner" eller "upåviselige anioner" eller "anionmismatch" eller "anionforskjell".

Bruken av anionforskjellsindeksen er basert på postulatet om elektrisk nøytralitet, dvs. antall negative (anioner) og positive (kationer) i blodplasmaet bør være det samme.
Hvis vi eksperimentelt bestemmer mengden av Na+, K+, Cl–, HCO3– ioner som er mest representert i blodplasma, så er forskjellen mellom kationer og anioner omtrent 12 mmol/l.

En økning i aniongapet indikerer akkumulering av umålte anioner (laktat, ketonlegemer) eller kationer, som spesifiseres av det kliniske bildet eller av historie.

Indikatorer for totale bufferbaser og aniongap er spesielt informative i tilfelle metabolske endringer i syre-base-tilstanden, mens svingningene er ubetydelige ved åndedrettsforstyrrelser.

Overskytende bufferbaser

Basisoverskudd (BE, IO) - forskjellen mellom de faktiske og forfallsverdiene til bufferbaser.
Etter verdi kan indikatoren være positiv (overskudd av baser) eller negativ (underskudd av baser, overskudd av syrer).

Indikatoren for diagnostisk verdi er høyere enn konsentrasjonene av aktuelle og standard bikarbonater. Baseoverskudd reflekterer endringer i antall baser i blodbuffersystemer, mens faktisk bikarbonat bare gjenspeiler konsentrasjon.

De største endringene i indikatoren observeres ved metabolske forstyrrelser: ved acidose oppdages mangel på blodbaser (underskudd på baser, negative verdier), i alkalose, et overskudd av baser (positive verdier).
Mangelgrense forenlig med liv, 30 mmol/l.

Med respirasjonsskift endres indikatoren litt.

pH-verdien danner aktiviteten til cellene

Syre-base-balanse er en tilstand som tilveiebringes av fysiologiske og fysisk-kjemiske prosesser som utgjør et funksjonelt enhetlig system for å stabilisere konsentrasjonen av H+-ioner.
Den normale konsentrasjonen av H+-ioner er ca. 40 nmol/l, som er 106 ganger mindre enn konsentrasjonen av mange andre stoffer (glukose, lipider, mineraler).

H+-ionekonsentrasjonssvingninger som er kompatible med levetid fra 16-160 nmol/l.

Siden metabolske reaksjoner ofte er assosiert med oksidasjon og reduksjon av molekyler, involverer disse reaksjonene nødvendigvis forbindelser som fungerer som en akseptor eller donor av hydrogenioner. Deltakelsen av andre forbindelser reduseres for å sikre konstantheten av konsentrasjonen av hydrogenioner i biologiske væsker.

Stabiliteten til den intracellulære konsentrasjonen av H + er nødvendig for:

Optimal aktivitet av enzymer i membraner, cytoplasma og intracellulære organeller

Dannelse av den elektrokjemiske gradienten til mitokondriemembranen på riktig nivå og tilstrekkelig produksjon av ATP i cellen.

Forandringer i konsentrasjonen av H+-ioner fører til endringer i aktiviteten til intracellulære enzymer, selv innenfor grensene for fysiologiske verdier.
For eksempel er glukoneogeneseenzymer i leveren mer aktive når cytoplasmaet surgjøres, noe som er viktig ved sult eller muskeltrening, glykolyseenzymer er mer aktive ved normal pH.

Stabiliteten til den ekstracellulære konsentrasjonen av H+-ioner gir:

Optimal funksjonell aktivitet av blodplasmaproteiner og intercellulært rom (enzymer, transportproteiner),

Løselighet av uorganiske og organiske molekyler,

Uspesifikk beskyttelse av hudepitelet,

Negativ ladning på den ytre overflaten av erytrocyttmembranen.

Når konsentrasjonen av H+ ioner i blodet endres, aktiveres den kompenserende aktiviteten til to hovedsystemer i kroppen:

1. Kjemisk kompensasjonssystem

Virkningen av ekstracellulære og intracellulære buffersystemer,

Intensitet av intracellulær dannelse av H+ og HCO3– ioner.

2. Fysiologisk kompensasjonssystem

Lungeventilasjon og CO2-fjerning,

Renal utskillelse av H+ ioner (acidogenese, ammoniumgenese), reabsorpsjon og syntese av HCO3–.

Med en nedgang i barometertrykket avtar også partialtrykket til hovedgassene som utgjør atmosfæren. Den kvantitative sammensetningen av luftblandingen i troposfæren forblir praktisk talt uendret. Så atmosfærisk luft under normale forhold (ved havnivå) inneholder 21 % oksygen, 78 % nitrogen, 0,03 % karbondioksid, og nesten % er inerte gasser: helium, xenon, argon, etc.

Delvis Trykk(lat. partialis - delvis, fra lat. pars - del) - trykket til en enkelt komponent i gassblandingen. Det totale trykket til en gassblanding er summen av partialtrykket til komponentene.

Partialtrykket til en gass i atmosfærisk luft bestemmes av formelen:

Ph er barometertrykket i den faktiske høyden.

En avgjørende rolle i å opprettholde menneskelig liv spilles av gassutveksling mellom kroppen og eksternt miljø. Gassutveksling utføres på grunn av respirasjon og blodsirkulasjon: oksygen kommer kontinuerlig inn i kroppen, og karbondioksid og andre metabolske produkter frigjøres fra kroppen. For at denne prosessen ikke skal forstyrres, er det nødvendig å støtte partialtrykk av oksygen i innåndingsluften på et nivå nær jorden.

Partialtrykk av oksygen (O 2) i luft kalles den delen av det totale lufttrykket som kan tilskrives O 2.

Så ved havnivå (Н=0m), i samsvar med (1.1), vil partialtrykket av oksygen være:

hvor αO 2 \u003d 21% er gassinnholdet i atmosfærisk luft i%;

P h \u003d 0 - barometertrykk ved havnivå

Med en økning i høyden synker det totale trykket av gasser, men partialtrykket til slike bestanddeler som karbondioksid og vanndamp i alveolærluften forblir praktisk talt uendret.

Og like, ved en menneskelig kroppstemperatur på 37 0 C omtrent:

· for vanndamp РН 2 О=47mm Hg;

· for karbondioksid РСО 2 =40 mm Hg.

Dette endrer graden av oksygentrykkfall i alveolærluften betydelig.

Atmosfærisk trykk og lufttemperatur i høyder

i henhold til internasjonal standard

Tabell 1.4

nr. p / s	Høyde, m	Barometertrykk, mm Hg	Lufttemperatur, 0 C
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

Alveolær luft- en blanding av gasser (hovedsakelig oksygen, karbondioksid, nitrogen og vanndamp) inneholdt i lungealveolene, direkte involvert i gassutveksling med blod. Tilførselen av oksygen til blodet som strømmer gjennom lungekapillærene og fjerning av karbondioksid fra det, samt reguleringen av respirasjonen, avhenger av sammensetningen som opprettholdes hos friske dyr og mennesker innenfor visse snevre grenser på grunn av lungeventilasjon ( hos mennesker inneholder den normalt 14-15 % oksygen og 5-5,5 % karbondioksid). Ved mangel på oksygen i innåndingsluften og enkelte sykdomstilstander oppstår endringer i sammensetningen, noe som kan føre til hypoksi.

Betydningen av pusten

Pusten er livsviktig nødvendig prosess konstant utveksling av gasser mellom kroppen og dens ytre miljø. I prosessen med å puste absorberer en person oksygen fra miljøet og frigjør karbondioksid.

Nesten alle komplekse reaksjoner transformasjonen av stoffer i kroppen er med obligatorisk deltagelse av oksygen. Uten oksygen er metabolisme umulig, og en konstant tilførsel av oksygen er nødvendig for å bevare liv. Som et resultat av metabolisme dannes karbondioksid i celler og vev, som må fjernes fra kroppen. Opphopning av en betydelig mengde karbondioksid inne i kroppen er farlig. Karbondioksid føres med blodet til luftveiene og puster ut. Oksygen som kommer inn i luftveiene under innånding diffunderer inn i blodet og leveres av blodet til organer og vev.

Det er ingen reserver av oksygen i menneske- og dyrekroppen, og derfor er dens kontinuerlige tilførsel til kroppen en livsnødvendighet. Hvis en person, i nødvendige tilfeller, kan leve uten mat i mer enn en måned, uten vann i opptil 10 dager, så i fravær av oksygen oppstår irreversible endringer innen 5-7 minutter.

Sammensetning av innåndet, utåndet og alveolær luft

Ved å vekselvis inhalere og puste ut, ventilerer en person lungene, og opprettholder en relativt konstant gasssammensetning i lungevesiklene (alveolene). En person puster inn atmosfærisk luft med høyt oksygeninnhold (20,9 %) og lavt karbondioksidinnhold (0,03 %), og puster ut luft der oksygen er 16,3 %, karbondioksid er 4 % (tabell 8).

Sammensetningen av alveolær luft er vesentlig forskjellig fra sammensetningen av atmosfærisk, inhalert luft. Den har mindre oksygen (14,2%) og en stor mengde karbondioksid (5,2%).

Nitrogen og inerte gasser, som er en del av luften, deltar ikke i respirasjonen, og innholdet i inhalert, utåndet og alveolær luft er nesten det samme.

Hvorfor er det mer oksygen i utåndingsluft enn i alveolær luft? Dette forklares med at under utånding blandes luften som er i åndedrettsorganene, i luftveiene, med den alveolære luften.

Partialtrykk og spenning av gasser

I lungene går oksygen fra alveolærluften inn i blodet, og karbondioksid fra blodet kommer inn i lungene. Overgangen av gasser fra luft til væske og fra væske til luft skjer på grunn av forskjellen i partialtrykket til disse gassene i luft og væske. Partialtrykk er den delen av det totale trykket som faller på andelen av en gitt gass i en gassblanding. Jo høyere prosentandel gass i blandingen, desto høyere er dens partialtrykk. Atmosfærisk luft er som kjent en blanding av gasser. Atmosfærisk lufttrykk 760 mm Hg. Kunst. Partialtrykket av oksygen i atmosfærisk luft er 20,94 % av 760 mm, dvs. 159 mm; nitrogen - 79,03% av 760 mm, dvs. ca. 600 mm; det er lite karbondioksid i den atmosfæriske luften - 0,03%, derfor er partialtrykket 0,03% av 760 mm - 0,2 mm Hg. Kunst.

For gasser oppløst i en væske brukes begrepet "spenning", tilsvarende begrepet "deltrykk" som brukes om frie gasser. Gassspenning uttrykkes i samme enheter som trykk (i mmHg). Hvis partialtrykket til gassen i miljøet er høyere enn spenningen til den gassen i væsken, oppløses gassen i væsken.

Partialtrykket av oksygen i alveolærluften er 100-105 mm Hg. Art., og i blodet som strømmer til lungene, er oksygenspenningen i gjennomsnitt 60 mm Hg. Art., derfor, i lungene, passerer oksygen fra alveolærluften inn i blodet.

Bevegelsen av gasser skjer i henhold til diffusjonslovene, ifølge hvilke en gass forplanter seg fra et miljø med høyt partialtrykk til et miljø med lavere trykk.

Gassutveksling i lungene

Overgangen i lungene av oksygen fra alveolarluften til blodet og strømmen av karbondioksid fra blodet inn i lungene følger lovene beskrevet ovenfor.

Takket være arbeidet til den store russiske fysiologen Ivan Mikhailovich Sechenov, ble det mulig å studere gasssammensetningen i blodet og forholdene for gassutveksling i lunger og vev.

Gassutveksling i lungene skjer mellom alveolær luft og blod ved diffusjon. Alveolene i lungene er omgitt av et tett nettverk av kapillærer. Veggene i alveolene og kapillærene er veldig tynne, noe som bidrar til penetrering av gasser fra lungene inn i blodet og omvendt. Gassutveksling avhenger av størrelsen på overflaten som diffusjonen av gasser utføres gjennom, og forskjellen i partialtrykket (spenningen) til de diffuserende gassene. Med et dypt pust strekker alveolene seg, og overflaten når 100-105 m 2. Overflaten av kapillærene i lungene er også stor. Det er tilstrekkelig forskjell mellom partialtrykket til gasser i alveolærluften og spenningen til disse gassene i veneblodet (tabell 9).

Av tabell 9 følger det at forskjellen mellom spenningen av gasser i veneblodet og deres partialtrykk i alveolærluften er 110 - 40 = 70 mm Hg for oksygen. Art., og for karbondioksid 47 - 40 = 7 mm Hg. Kunst.

Empirisk var det mulig å fastslå det med en forskjell i oksygenspenning på 1 mm Hg. Kunst. hos en voksen i hvile kan 25-60 ml oksygen komme inn i blodet på 1 minutt. En person i hvile trenger omtrent 25-30 ml oksygen per minutt. Derfor er oksygentrykkforskjellen på 70 mm Hg. st, tilstrekkelig til å gi kroppen oksygen kl ulike forhold hans aktiviteter: under fysisk arbeid, sportsøvelser, etc.

Diffusjonshastigheten av karbondioksid fra blodet er 25 ganger større enn oksygen, derfor med en trykkforskjell på 7 mm Hg. Art., karbondioksid har tid til å skille seg ut fra blodet.

Bærer gasser i blodet

Blod frakter oksygen og karbondioksid. I blodet, som i enhver væske, kan gasser være i to tilstander: fysisk oppløst og kjemisk bundet. Både oksygen og karbondioksid løses opp i svært små mengder i blodplasmaet. Mesteparten av oksygenet og karbondioksidet transporteres i kjemisk bundet form.

Hovedbæreren av oksygen er hemoglobin i blodet. 1 g hemoglobin binder 1,34 ml oksygen. Hemoglobin har evnen til å kombinere med oksygen for å danne oksyhemoglobin. Jo høyere partialtrykk av oksygen, jo mer oksyhemoglobin dannes. I alveolærluften er partialtrykket av oksygen 100-110 mm Hg. Kunst. Under disse forholdene binder 97 % av hemoglobinet i blodet seg til oksygen. Blodet frakter oksygen til vevene i form av oksyhemoglobin. Her er partialtrykket av oksygen lavt, og oksyhemoglobin - en skjør forbindelse - frigjør oksygen, som brukes av vev. Bindingen av oksygen av hemoglobin påvirkes også av spenningen av karbondioksid. Karbondioksid reduserer hemoglobinets evne til å binde oksygen og fremmer dissosiasjonen av oksyhemoglobin. En økning i temperaturen reduserer også hemoglobinets evne til å binde oksygen. Det er kjent at temperaturen i vevene er høyere enn i lungene. Alle disse forholdene hjelper dissosiasjonen av oksyhemoglobin, som et resultat av at blodet frigjør oksygenet som frigjøres fra den kjemiske forbindelsen til vevsvæsken.

Hemoglobinets evne til å binde oksygen er avgjørende for kroppen. Noen ganger dør mennesker av mangel på oksygen i kroppen, omgitt av den reneste luften. Dette kan skje med en person som befinner seg i et lavtrykksmiljø (i store høyder), hvor den forsjeldne atmosfæren har et veldig lavt partialtrykk av oksygen. Den 15. april 1875 nådde Zenith-ballongen, som hadde tre luftfartøyer, en høyde på 8000 m. Da ballongen landet, overlevde bare én person. Dødsårsaken var en kraftig nedgang i partialtrykket av oksygen i stor høyde. I store høyder (7-8 km) nærmer arterielt blod i gasssammensetningen seg venøst blod; alt vev i kroppen begynner å oppleve en akutt mangel på oksygen, noe som fører til alvorlige konsekvenser. Klatring over 5000 m krever vanligvis bruk av spesielle oksygenapparater.

Med spesialtrening kan kroppen tilpasse seg det reduserte oksygeninnholdet i atmosfærisk luft. Hos en trent person blir pusten dypere, antallet erytrocytter i blodet øker på grunn av deres økte dannelse i de hematopoietiske organene og fra bloddepotet. I tillegg øker hjertesammentrekningene, noe som fører til en økning i minuttvolumet av blod.

Trykkkammer er mye brukt til trening.

Karbondioksid fraktes i blodet i form av kjemiske forbindelser - natrium- og kaliumbikarbonater. Bindingen av karbondioksid og dets frigjøring av blodet avhenger av spenningen i vevet og blodet.

I tillegg er blodhemoglobin involvert i overføringen av karbondioksid. I vevskapillærer går hemoglobin inn i en kjemisk kombinasjon med karbondioksid. I lungene brytes denne forbindelsen ned med frigjøring av karbondioksid. Omtrent 25-30 % av karbondioksidet som frigjøres i lungene bæres av hemoglobin.

Da jeg holdt på med håret, rådet de meg til å kjøpe Rinfoltil i salongen, jeg fant det hos disse gutta. vitamins.com.ua

Gassene som utgjør pusteluften påvirker menneskekroppen avhengig av verdien av deres partielle (delvise) trykk:

hvor Pg er partialtrykket til gassen, kgf / cm², mm Hg. st eller kPa;

Pa - absolutt lufttrykk, kgf/cm², mm Hg. Kunst. eller kPa.

Eksempel 1.2. Atmosfærisk luft inneholder 78 volumprosent nitrogen. 21 % oksygen og 0,03 % karbondioksid. Bestem partialtrykket til disse gassene ved overflaten og på en dybde på 40 m. Ta det atmosfæriske lufttrykket lik 1 kgf / cm².

Løsning: 1) absolutt trykk av trykkluft på en dybde på 40 m i henhold til (1.2)

2) partialtrykk av nitrogen i henhold til (1.3) på overflaten
på 40 meters dyp
3) partialtrykk av oksygen på overflaten
på 40 meters dyp
4) partialtrykk av karbondioksid på overflaten
på 40 meters dyp
Følgelig økte partialtrykket til gassene som utgjør pusteluften på en dybde på 40 m med 5 ganger.

Eksempel 1.3. Ved hjelp av dataene i eksempel 1.2, bestemme hvor stor prosentandel av gassene som skal være på en dybde på 40 m slik at deres partialtrykk tilsvarer normale forhold på overflaten.

Løsning: 1) nitrogeninnholdet i luften i en dybde på 40 m, tilsvarende partialtrykket på overflaten, i henhold til (1.3)

2) oksygeninnhold under samme forhold

3) karbondioksidinnhold under samme forhold

Følgelig fysiologisk virkning på kroppen av gassene som utgjør pusteluften i en dybde på 40 m vil være den samme som på overflaten, forutsatt at deres prosentandel reduseres med 5 ganger.

Nitrogen luft begynner å ha en giftig effekt nesten ved et partialtrykk på 5,5 kgf / cm² (550 kPa). Siden atmosfærisk luft inneholder omtrent 78 % nitrogen, ifølge (1.3), tilsvarer det angitte partialtrykket av nitrogen et absolutt lufttrykk på 7 kgf / cm² (nedsenkingsdybde - 60 m). På denne dybden blir svømmeren opprørt, arbeidskapasitet og oppmerksomhet reduseres, orientering blir vanskelig, noen ganger observeres svimmelhet. På store dyp (80 ... 100 m) utvikles ofte visuelle og auditive hallusinasjoner. Praktisk talt på dybder på 80 ... 90 m, blir svømmeren deaktivert, og nedstigning til disse dybdene mens pusteluft er kun mulig for en kort stund.

Oksygen i høye konsentrasjoner, selv under forhold med atmosfærisk trykk, har det en giftig effekt på kroppen. Så, ved et partialtrykk av oksygen på 1 kgf / cm² (puster med rent oksygen under atmosfæriske forhold), utvikles betennelse i lungene etter 72 timers pust. Ved et partialtrykk av oksygen på mer enn 3 kgf / cm², etter 15 ... 30 minutter, oppstår kramper og personen mister bevisstheten. Faktorer som disponerer for forekomsten av oksygenforgiftning: innholdet av karbondioksidurenheter i innåndet luft, anstrengende fysisk arbeid, hypotermi eller overoppheting.

Med et lavt partialtrykk av oksygen i den inhalerte luften (under 0,16 kgf / cm²), er blodet som strømmer gjennom lungene ikke fullstendig mettet med oksygen, noe som fører til en reduksjon i effektivitet, og i tilfeller av akutt oksygensult - til tap av bevissthet.

Karbondioksid.Å opprettholde normale nivåer av karbondioksid i kroppen reguleres av sentralnervesystemet, som er svært følsomt for konsentrasjonen. Et økt innhold av karbondioksid i kroppen fører til forgiftning, en lavere - til en reduksjon i pustefrekvensen og dens stopp (apné). Under normale forhold er partialtrykket av karbondioksid i atmosfærisk luft 0,0003 kgf / cm² (~ 30 Pa). Hvis partialtrykket av karbondioksid i innåndingsluften stiger mer enn 0,03 kgf / cm² (-3 kPa), vil kroppen ikke lenger kunne takle fjerningen av denne gassen gjennom økt pust og blodsirkulasjon, og alvorlige lidelser kan skje.

Man bør huske på at i henhold til (1.3) tilsvarer et partialtrykk på 0,03 kgf/cm² på overflaten en karbondioksidkonsentrasjon på 3 %, og i en dybde på 40 m (absolutt trykk 5 kgf/cm²) - 0,6 %. Det økte innholdet av karbondioksid i innåndingsluften forsterker den giftige effekten av nitrogen, som allerede kan manifestere seg på en dybde på 45 m. Det er derfor det er nødvendig å strengt overvåke innholdet av karbondioksid i innåndingsluften.

Metning av kroppen med gasser.Å holde seg under høyt trykk innebærer metning av kroppen med gasser som løses opp i vev og organer. Ved atmosfærisk trykk på overflaten i en menneskekropp som veier 70 kg, løses ca 1 liter nitrogen opp. Med økende trykk øker kroppsvevets evne til å løse opp gasser proporsjonalt med det absolutte lufttrykket. Så på en dybde på 10 m (absolutt lufttrykk for å puste 2 kgf / cm²), kan 2 liter nitrogen allerede være oppløst i kroppen, i en dybde på 20 m (3 kgf / cm²) - 3 liter nitrogen, etc.

Graden av metning av kroppen med gasser avhenger av deres partialtrykk, tiden brukt under trykk, så vel som av hastigheten på blodstrøm og lungeventilasjon.

Under fysisk arbeid øker frekvensen og dybden av pusten, samt hastigheten på blodstrømmen, derfor er metningen av kroppen med gasser direkte avhengig av intensiteten av den fysiske aktiviteten til en dykker-ubåter. Med samme fysiske belastning øker blodstrømmen og lungeventilasjonen hos en trent person i mindre grad enn hos en utrent person, og metningen av kroppen med gasser vil være annerledes. Derfor er det nødvendig å være oppmerksom på å øke nivået av fysisk form, stabil funksjonstilstand i kardiovaskulære og respiratoriske systemer.

En reduksjon i trykk (dekompresjon) fører til at kroppen blir demettet fra likegyldig gass (nitrogen). I dette tilfellet kommer overskuddet av oppløst gass inn i blodstrømmen fra vevene og føres av blodet til lungene, hvorfra det fjernes ved diffusjon inn i lungene. miljø. Hvis oppstigningen er for rask, danner gassen som er oppløst i vevene bobler av forskjellige størrelser. De kan bæres av blodstrømmen gjennom hele kroppen og forårsake blokkering av blodkar, noe som fører til trykkfallssyke (caisson).

Gassene som dannes i tarmen til en dykker-ubåter under oppholdet under trykk, utvider seg under oppstigningen, noe som kan føre til smerter i magen (flatulens). Derfor er det nødvendig å gå sakte opp fra dybden til overflaten, og ved lengre opphold i dybden - med stopp i henhold til dekompresjonstabellene (vedlegg 11.8).

De viktigste luftparametrene som bestemmer den fysiologiske tilstanden til en person er:

absolutt trykk;

prosentandel oksygen;

temperatur;

relativ fuktighet;

skadelige urenheter.

Av alle de oppførte luftparametrene er det absolutte trykket og oksygenprosenten av avgjørende betydning for en person. Absolutt trykk bestemmer partialtrykket til oksygen.

Partialtrykket til enhver gass i en gassblanding er brøkdelen av det totale trykket i gassblandingen som kan tilskrives den gassen i forhold til dens prosentandel.

Så for partialtrykket av oksygen vi har

hvor
- prosentandel oksygen i luften (
);

R H − lufttrykk i høyden H;

− partialtrykk av vanndamp i lungene (mottrykk for å puste
).

Partialtrykket av oksygen er av spesiell betydning for den fysiologiske tilstanden til en person, siden det bestemmer prosessen med gassutveksling i kroppen.

Oksygen, som enhver gass, har en tendens til å bevege seg fra et rom der partialtrykket er større til et rom med lavere trykk. Følgelig skjer prosessen med metning av kroppen med oksygen bare når partialtrykket av oksygen i lungene (i den alveolære luften) er større enn partialtrykket av oksygen i blodet som strømmer til alveolene, og dette sistnevnte vil være større enn partialtrykket av oksygen i kroppens vev.

For å fjerne karbondioksid fra kroppen, er det nødvendig å ha forholdet mellom dets partialtrykk motsatt av det som er beskrevet, dvs. høyeste verdi partialtrykk av karbondioksid bør være i vevene, mindre - i det venøse blodet og enda mindre - i alveolærluften.

Ved havnivå kl R H= 760 mmHg Kunst. partialtrykket av oksygen er ≈150 mm Hg. Kunst. Med slik
normal metning av menneskelig blod med oksygen i prosessen med å puste er sikret. Med økende flyhøyde
synker på grunn av nedgangen P H(Figur 1).

Spesielle fysiologiske studier har fastslått at minimum partialtrykk av oksygen i innåndet luft
Dette nummeret kalles den fysiologiske grensen for en persons opphold i åpen hytte når det gjelder størrelse
.

Partialtrykket av oksygen er 98 mm Hg. Kunst. tilsvarer høyden H= 3 km. På
< 98 mmHg Kunst. synshemming, hørselshemming, langsom reaksjon og tap av bevissthet hos en person er mulig.

For å forhindre disse fenomenene på flyet, brukes oksygenforsyningssystemer (OSS), som gir
> 98 mmHg Kunst. i inhalert luft i alle flymoduser og i nødssituasjoner.

Praktisk talt i luftfart, høyden H = 4 km som grense for flygninger uten oksygeninnretninger, det vil si at fly med servicetak under 4 km ikke kan ha SPC.