Nafas va karbonat angidrid. Karbonat angidrid bilan zaharlanish va uning inson organizmiga ta'siri
ANNOTATSIYA
Ushbu maqola karbonat angidrid konsentratsiyasining inson tanasiga ta'sirini o'rganadi. Ushbu mavzu yopiq joylarda qulay CO 2 kontsentratsiyasi darajasining tez-tez buzilishi, shuningdek, Rossiyada karbonat angidrid miqdori bo'yicha standartlarning yo'qligi sababli dolzarbdir.
ANTRACT
Ushbu maqolada karbonat angidrid konsentratsiyasining inson tanasiga ta'siri ko'rib chiqiladi. Yopiq binolarda CO 2 kontsentratsiyasining qulaylik darajasining tez-tez buzilishi, shuningdek, Rossiyada karbonat angidrid miqdori bo'yicha standartlarning yo'qligi bilan bog'liq holda dolzarb mavzu dolzarbdir.
Nafas olish - bu metabolizm oqimini kafolatlaydigan fiziologik jarayon. Inson qulay yashashi uchun 21,5% kislorod va 0,03-0,04% karbonat angidriddan iborat havo bilan nafas olishi kerak. Qolganlari rangsiz, ta'msiz va hidsiz diatomik gaz bilan to'ldirilgan, Yerdagi eng keng tarqalgan elementlardan biri azotdir.
1-jadval.
Turli muhitlarda kislorod va karbonat angidrid tarkibining parametrlari
Karbonat angidrid kontsentratsiyasi 0,1% (1000 ppm) dan yuqori bo'lsa, tiqilish hissi paydo bo'ladi: umumiy noqulaylik, zaiflik, Bosh og'rig'i, kontsentratsiyaning pasayishi nafas olishning chastotasi va chuqurligi ham oshadi, bronxlarning torayishi sodir bo'ladi va kontsentratsiya 15% dan yuqori bo'lsa, glottisning spazmi paydo bo'ladi. Ko'p miqdorda karbonat angidrid bo'lgan xonalarga uzoq vaqt ta'sir qilish bilan qon aylanishida, markaziy asab tizimida o'zgarishlar yuz beradi. nafas olish tizimlari, aqliy faoliyat davomida idrok etish, operativ xotira va diqqatni taqsimlash buziladi.
Bular kislorod etishmasligining namoyon bo'lishi degan noto'g'ri tushuncha mavjud. Darhaqiqat, bular atrof-muhitdagi karbonat angidrid miqdori ortib borayotganining belgilaridir.
Shu bilan birga, karbonat angidrid organizm uchun zarurdir. Karbonat angidridning qisman bosimi miya yarim korteksiga, nafas olish va vazomotor markazlarga ta'sir qiladi, shuningdek, qon tomirlari, bronxlar, metabolizm, gormonlar sekretsiyasi, qon va to'qimalarning elektrolitlar tarkibi uchun javobgardir. Bu bilvosita fermentlarning faolligiga va tananing deyarli barcha biokimyoviy reaktsiyalarining tezligiga ta'sir qiladi.
Kislorod miqdorining 15% gacha kamayishi yoki 80% gacha ko'tarilishi tanaga sezilarli ta'sir ko'rsatmaydi. Karbonat angidrid konsentratsiyasining 0,1% o'zgarishi sezilarli ta'sir ko'rsatadi salbiy ta'sir. Bundan xulosa qilishimiz mumkinki, karbonat angidrid kisloroddan taxminan 60-80 marta muhimroqdir.
2-jadval.
Inson faoliyati turi bo'yicha chiqarilgan karbonat angidrid miqdoriga qarab
| CO 2 l/soat | Faoliyat |
| 18 | Sokin uyg'oqlik holati |
| 24 | Kompyuterda ishlash |
| 30 | Yurish |
| 36 | |
| 32-43 | Uy ishlari |
Zamonaviy odamlar ko'p vaqtlarini uyda o'tkazadilar. Qattiq iqlim sharoitida odamlar vaqtlarining atigi 10 foizini ochiq havoda o'tkazadilar.
Xonada karbonat angidrid kontsentratsiyasi kislorod kontsentratsiyasining pasayishiga qaraganda tezroq oshadi. Ushbu naqshni maktab sinflaridan birida eksperimental ravishda olingan grafiklardan kuzatish mumkin.
Shakl 1. Karbonat angidrid va kislorod darajasining vaqtga bog'liqligi.
Darsda (a) sinfdagi karbonat angidrid miqdori doimiy ravishda oshib bormoqda. (Birinchi 10 daqiqa asboblarni o'rnatishga mo'ljallangan, shuning uchun ko'rsatkichlar o'zgarib turadi.) 15 daqiqada o'zgaradi ochiq oyna CO 2 konsentratsiyasi pasayadi va keyin yana ko'tariladi. Kislorod darajasi (b) deyarli o'zgarmaydi.
Uy ichidagi karbonat angidrid konsentratsiyasi 800 - 1000 ppm dan yuqori bo'lsa, u erda ishlaydigan odamlar kasal qurilish sindromini (SBS) boshdan kechiradilar va binolar "kasal" deb ataladi. Shilliq pardalarning tirnash xususiyati, quruq yo'tal va bosh og'rig'iga olib kelishi mumkin bo'lgan aralashmalar darajasi karbonat angidrid darajasidan ancha sekin o'sadi. Va ofis binolarida uning kontsentratsiyasi 800 ppm (0,08%) dan pastga tushganda, SBZ belgilari zaiflashdi. SBZ muammosi muhrlangan ikki oynali oynalar va past samaradorlik paydo bo'lgandan keyin dolzarb bo'lib qoldi majburiy shamollatish energiya tejash tufayli. Shubhasiz, SWD sabablari qurilish va ozod bo'lishi mumkin pardozlash materiallari, mog'or sporalari va boshqalar etarli darajada shamollatish bilan, bu moddalarning konsentratsiyasi oshadi, lekin karbonat angidrid konsentratsiyasi kabi tez emas.
3-jadval.
Havodagi karbonat angidridning turli miqdori odamlarga qanday ta'sir qiladi
| CO 2 darajasi, ppm | Fiziologik ko'rinishlar |
| 380-400 | Inson salomatligi va farovonligi uchun ideal. |
| 400-600 | Oddiy havo sifati bolalar xonalari, yotoqxonalar, maktablar va bolalar bog'chalari uchun tavsiya etiladi. |
| 600-1000 | Havo sifati haqida shikoyatlar bor. Astma bilan og'rigan odamlar tez-tez hujumlarga duch kelishlari mumkin. |
| 1000 dan yuqori | Umumiy noqulaylik, zaiflik, bosh og'rig'i. Konsentratsiya uchdan bir qismga kamayadi. Ishdagi xatolar soni ortib bormoqda. Qondagi salbiy o'zgarishlarga olib kelishi mumkin. Nafas olish va qon aylanish tizimlari bilan bog'liq muammolarga olib kelishi mumkin. |
| 2000 dan yuqori | Ishdagi xatolar soni sezilarli darajada oshadi. Xodimlarning 70 foizi ishda diqqatini jamlay olmaydi. |
Uyda yuqori darajadagi karbonat angidrid muammosi barcha mamlakatlarda mavjud. U Evropa, AQSh va Kanadada faol qo'llaniladi. Rossiyada uy ichidagi karbonat angidrid miqdori uchun qat'iy standartlar yo'q. Keling, normativ adabiyotlarga murojaat qilaylik. Rossiyada havo almashinuv kursi kamida 30 m 3 / soat. Evropada - 72 m 3 / soat.
Keling, ushbu raqamlar qanday olinganligini ko'rib chiqaylik:
Asosiy mezon - inson tomonidan chiqariladigan karbonat angidrid miqdori. Bu, avvalroq muhokama qilinganidek, inson faoliyatining turiga, shuningdek, yoshi, jinsi va boshqalarga bog'liq. Ko'pgina manbalar uzoq vaqt qolish uchun xonada karbonat angidridning maksimal ruxsat etilgan kontsentratsiyasi sifatida 1000 ppmni ko'rib chiqadi.
Hisoblash uchun biz quyidagi belgilardan foydalanamiz:
- V - hajm (havo, karbonat angidrid va boshqalar), m 3;
- V k - xona hajmi, m 3;
- V CO2 - xonadagi CO 2 hajmi, m 3;
- v - gaz almashinuvi tezligi, m 3 / soat;
- v in - "shamollatish tezligi", vaqt birligi uchun xonaga etkazib beriladigan (va undan chiqarilgan) havo hajmi, m 3 / soat;
- v d - "nafas olish tezligi", vaqt birligida karbonat angidrid bilan almashtirilgan kislorod hajmi. Biz nafas olish koeffitsientini (iste'mol qilingan kislorod va ekshalatsiyalangan karbonat angidrid hajmidagi tengsizlik) hisobga olmaymiz, m 3 / soat;
- v CO2 - CO 2 hajmining o'zgarish tezligi, m 3 / soat;
- k – konsentratsiya, ppm;
- k(t) - vaqtga nisbatan CO 2 konsentratsiyasi, ppm;
- k in - berilgan havodagi CO 2 kontsentratsiyasi, ppm;
- k max - xonada maksimal ruxsat etilgan CO 2 kontsentratsiyasi, ppm;
- t - vaqt, h.
Xonadagi CO 2 hajmining o'zgarishini topamiz. Bu shamollatish tizimidan etkazib berish havosi bilan CO 2 ning qabul qilinishiga, nafas olishdan CO 2 ning qabul qilinishiga va xonadan ifloslangan havoni olib tashlashga bog'liq. Biz CO 2 xona bo'ylab teng taqsimlangan deb taxmin qilamiz. Bu modelni sezilarli darajada soddalashtirish, lekin kattalik tartibini tezda baholash imkonini beradi.
dV CO2 (t) = dV in * k in + v d * dt - dV in * k(t)
Demak, CO 2 hajmining o'zgarish tezligi:
v CO2 (t) = v in * k in + v d - v in * k(t)
Agar biror kishi xonaga kirsa, CO 2 kontsentratsiyasi muvozanat holatiga kelguncha ortadi, ya'ni. nafas bilan qabul qilinganidek xonadan olib tashlanadi. Ya'ni, konsentratsiyaning o'zgarish tezligi nolga teng bo'ladi:
v in * k in + v d - v in * k = 0
Barqaror holatdagi kontsentratsiya quyidagilarga teng bo'ladi:
k = k in + v d / v in
Bu erdan maqbul konsentratsiyada kerakli shamollatish tezligini aniqlash oson:
v in = v d / (k max – k in)
Bir kishi uchun v d = 20 l/soat (=0,02 m 3/soat), k max = 1000 ppm (=0,001) va deraza tashqarisidagi toza havo v b = 400 ppm (=0,0004) bilan biz quyidagilarni olamiz:
v in = 0,02 / (0,001 - 0,0004) = 33 m 3 / soat.
Qo'shma korxonada berilgan ko'rsatkichni oldik. Bu bir kishi uchun minimal shamollatish miqdori. Bu xonaning maydoni va hajmiga bog'liq emas, faqat "nafas olish tezligi" va shamollatish hajmiga bog'liq. Shunday qilib, sokin hushyorlik holatida CO 2 kontsentratsiyasi 1000 ppm ga oshadi va jismoniy faoliyat davomida u normadan oshadi.
Boshqa kmmax qiymatlari uchun shamollatish hajmi quyidagicha bo'lishi kerak:
4-jadval.
Berilgan CO 2 konsentratsiyasini saqlab turish uchun zarur havo almashinuvi
| CO 2 konsentratsiyasi, ppm | Kerakli havo almashinuvi, m 3 / soat |
| 1000 | 33 |
| 900 | 40 |
| 800 | 50 |
| 700 | 67 |
| 600 | 100 |
| 500 | 200 |
Ushbu jadvaldan ma'lum bir havo sifati uchun kerakli shamollatish hajmini topishingiz mumkin.
Shunday qilib, Rossiyada standart sifatida qabul qilingan 30 m 3 / soat havo almashinuv kursi sizni xonada qulay his qilish imkonini bermaydi. 72 m 3 / soat Evropa havo almashinuvi standarti inson farovonligiga ta'sir qilmaydigan karbonat angidrid konsentratsiyasini saqlab qolish imkonini beradi.
Adabiyotlar ro'yxati:
1. I. V. Gurina. "Xonadagi to'liqlik uchun kim javobgar" [Elektron resurs]. Kirish rejimi: http://swegon.by/publications/0000396/ (Kirish sanasi: 25/06/2017)
2. Inson qonidagi kislorod va karbonat angidrid. [Elektron resurs]. Kirish rejimi: http://www.grandars.ru/college/medicina/kislorod-v-krovi.html (Kirish sanasi: 23/06/2017)
3. SP 60.13330.2012 "Isitish, shamollatish va konditsionerlik" 60-bet (K ilovasi).
4. Karbonat angidrid gazi nima? [Elektron resurs]. Kirish rejimi: http://zenslim.ru/content/%D0%A3%D0%B3%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BB%D1%8B% D0%B9-%D0%B3%D0%B0%D0%B7-%D0%B2%D0%B0%D0%B6%D0%BD%D0%B5%D0%B5-%D0%BA%D0%B8 %D1%81%D0%BB%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%B0-%D0%B4%D0%BB%D1%8F-%D0%B6%D0%B8 %D0%B7%D0%BD%D0%B8 (Kirish sanasi: 13.06.2017)
5. EN 13779 Turar-joy bo'lmagan binolar uchun shamollatish - p.57 (A/11-jadval)
Karbonat angidridsiz, kislorodsiz inson hayoti mumkin emas. Karbonat angidrid rag'batlantiradi himoya tizimlari tanamiz jismoniy va intellektual stressni engishga yordam beradi. Ammo faqat ma'lum dozalarda. Karbonat angidrid bizni asta-sekin o'ldirishni boshlaydigan vaqt qachon keladi?
Toza dengiz yoki qishloq havosida taxminan 0,03-0,04% karbonat angidrid borligini kam odam biladi va bu bizning nafas olishimiz uchun zarur bo'lgan darajadir. Shu bilan birga, ko'pchiligimiz xonada to'lg'azish hissi va u bilan bog'liq alomatlar bilan tanish, ya'ni. charchoq, uyquchanlik, asabiylashish. Ko'pchilik bu holatni kislorod etishmasligi bilan bog'laydi. Aslida, bu alomatlar havodagi karbonat angidridning ortiqcha miqdoridan kelib chiqadi. Hali ham kislorod yetarli, ammo karbonat angidrid allaqachon ortiqcha.
Ajoyib qabul qilinadigan norma Uy ichidagi havodagi karbonat angidrid miqdori 0,1-0,15% deb hisoblanadi. 2007 yilda Buyuk Britaniyada olib borilgan tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, ofis muhitida karbonat angidrid miqdori 0,1% (ya'ni, normal atmosfera darajasidan ikki baravar yuqori) bo'lsa, xodimlar bosh og'rig'i, charchoq va diqqatni jamlashda qiyinchiliklarga duch kelishadi. Bularning barchasi oxir-oqibatda sonning ko'payishiga olib keladi kasallik ta'tillari va unumli mehnat qila olmaslik. Nazofarenks va yuqori nafas yo'llari ayniqsa ta'sir qiladi.
Bir guruh italyan olimlari 2006 yil. Yevropa nafas olish jamiyati kongressida tadqiqot natijalarini taqdim etdi. Tadqiqotlar shuni ko'rsatdiki, Evropadagi har uch maktab o'quvchisidan ikkitasi sinfdagi karbonat angidrid miqdorining ko'tarilishidan salbiy ta'sir ko'rsatadi. Ular tengdoshlariga qaraganda og'ir nafas olish, nafas qisilishi, quruq yo'tal, rinit va nazofarenks bilan bog'liq muammolarni tez-tez boshdan kechirdilar.
AQSH, Kanada va EECda maktablardagi havo sifatiga katta e'tibor qaratilmoqda; Rossiyada bunday tashkilotlar deyarli yo'q, aniqrog'i, ularning faoliyatining samarasi ko'rinmaydi. Sinfdagi CO2 darajasining ko'tarilishi bolalarning sog'lig'i va o'quv faoliyatiga qanday ta'sir qilishi haqida hech qanday tadqiqotlar o'tkazilmagan, ammo shuni tushunish kerakki, bu muammo Rossiya maktablarida Evropa yoki AQShdagidan kam emas.
Bundan tashqari, hind olimlarining so'nggi tadqiqotlari shuni ko'rsatdiki, karbonat angidrid, hatto kichik konsentratsiyalarda ham (ya'ni, allaqachon 0,06% darajasida) azot dioksidi kabi odamlar uchun zaharli. Ma'lum bo'lishicha, past konsentratsiyalarda ham uy ichidagi karbonat angidrid zaharli bo'lib qoladi, chunki u hujayra membranasiga ta'sir qiladi va inson qonida biokimyoviy o'zgarishlar, masalan, atsidoz (organizmdagi kislota-ishqor muvozanatining o'zgarishi) sodir bo'ladi.
Uzoq muddatli atsidoz o'z navbatida kasallikka olib keladi yurak-qon tomir tizimi, kilogramm ortishi, immunitetning pasayishi, buyrak kasalligi, qo'shma og'riqlar va bosh og'rig'i ko'rinishi va umumiy zaiflik.
Fitnesda ishlayotganda yoki sport zallari siz karbonat angidrid miqdori ortishi muammosiga ham duch kelishingiz mumkin va yaxshilik qilish o'rniga tanangizga zarar etkazasiz. Bu, ayniqsa, to'g'ri, chunki jismoniy faoliyat paytida qondagi karbonat angidrid kontsentratsiyasi darajasi allaqachon oshib boradi va yomon havalandırılan xonada odam giperkapniya (ortiqcha karbonat angidrid) belgilarini his qiladi.
Giperkapniyadan kelib chiqadigan terlash, bosh og'rig'i, bosh aylanishi va nafas qisilishi jismoniy charchoq bilan bog'liq va deyarli jismoniy faoliyatning isboti sifatida qabul qilinadi. Aslida, bu karbonat angidridning ortiqcha ekanligini ko'rsatishi mumkin. arterial qonda. Uzoq muddatli giperkapniya miyokard va miya tomirlarining kengayishi bilan tavsiflanadi, bu qon kislotaliligining oshishiga, qon tomirlarining ikkilamchi spazmiga va yurak qisqarishining sekinlashishiga olib kelishi mumkin.
Muammoning yuqori darajada ekanligiga shubha yo'q karbonat angidrid yopiq muhit ekologiyasi yomon bo'lgan barcha shaharlarga xosdir. Agar ekologik toza joylarda siz shunchaki derazani ochib, nafas olishingiz mumkin toza havo, keyin siz buni Garden Ring yoki Nevskiy prospekti hududida qilmasligingiz kerak. Bu erda CO2 darajasi normal atmosfera darajasidan bir necha baravar yuqori bo'lishi mumkin.
Bizning texnologik asrimizda bu muammoni qanday hal qilish mumkin? Birinchidan, yordam bilan yopiq o'simliklar. Ammo havodan ortiqcha karbonat angidridni singdirish faqat yorug'likda sodir bo'lganligi sababli, agar siz ishlamasangiz, ular yolg'iz o'zi bardosh bera olmaydi. qishki bog' yoki issiqxonada.
Karbonat angidridni maxsus qurilmalar yordamida ichki havodan olib tashlash mumkin. Ushbu qurilmalar karbonat angidridni yutuvchi deb ataladi. Karbonat angidrid absorberining ishlashi CO2 molekulalarini maxsus modda bilan ushlash printsipiga asoslanadi.
Ishda
Karbonat angidridni olib tashlay olmaydigan havo tozalagichlarni o'rnatmang. Shuni unutmangki, konditsionerlar faqat ichki havoni sovutadi. Ventilyatsiya qanday ishlashini va har bir xodimga qancha havo berishini tekshiring. Printerlar va nusxa ko'chirish mashinalari alohida xonaga joylashtirilishi va ular joylashgan xonalardan foydalanilgan havo ofis maydoniga berilmasligi tavsiya etiladi.
Maktabda
Ota-onalar farzandining maktabidagi havo sifati yaxshi yoki yo‘qligini aniqlash uchun nimalar haqida o‘ylashlari kerak: bolangiz avvalgidan ko‘ra ko‘proq yo‘talayapti va aksiradi, u allergiya belgilarini ko‘rsata boshladi va yuqori nafas yo‘llari kasalliklari ko‘paydi, bolangiz o‘zini yaxshi his qilmoqda. u maktabga bormaydigan dam olish kunlarida. Keyin, ehtimol, u o'qigan sinfda karbonat angidrid darajasi odatdagidan yuqori. Aytgancha, uni sanitariya-epidemiologiya xizmatlarining arsenalida bo'lishi kerak bo'lgan maxsus qurilmalar bilan o'lchash mumkin.
Yotoq xonasida
Uchun yaxshi sifat uyqu va inson salomatligi uchun yotoqxona va bolalar xonalarida CO2 darajasi 0,08% dan yuqori bo'lmasligi kerak. Niderlandiyaning Delft texnologiya universiteti olimlari uxlash uchun uyqu davomiyligidan ko‘ra yotoqxonadagi havo sifati muhimroq, deb hisoblaydilar. Yuqori daraja Yotoq xonalaridagi CO2 ham horlashni kuchaytirishi mumkin.
Hatto o'tgan asrda ham har xil karbonat angidridning (CO 2) inson tanasiga ta'siri bo'yicha tadqiqotlar.
60-yillarda olim O.V. Eliseeva o'z dissertatsiyasida 0,1% (1000 ppm) dan 0,5% (5000 ppm) gacha bo'lgan konsentratsiyadagi karbonat angidridning inson tanasiga ta'sirini batafsil o'rganib chiqdi va karbonat angidridning qisqa muddatli nafas olishi degan xulosaga keldi. (karbonat angidrid) sog'lom odamlar tomonidan ushbu konsentratsiyalarda tashqi nafas olish, qon aylanishi va miyaning elektr faolligining sezilarli darajada yomonlashishi funktsiyasida aniq o'zgarishlarga olib keladi.
Tadqiqotchilar karbonat angidrid (CO2) kontsentratsiyasi va tiqilish hissi o'rtasida bog'liqlik borligini bilishadi. Bu tuyg'u sog'lom odamda allaqachon 0,08% darajasida sodir bo'ladi, ya'ni. 800 ppm. Zamonaviy ofislarda 2000 ppm yoki undan ko'p bo'lsa-da. Va inson karbonat angidridning xavfli ta'sirini sezmasligi mumkin. Kasal odam haqida gapirganda, sezgirlik chegarasi yanada oshadi.
Tana CO 2 ning ko'payishini deyarli tanimaydi, shuning uchun odam tananing reaktsiyasisiz bo'g'ilishdan o'lishi mumkin. Misol uchun, ko'pchilik avtomobil dvigateli ishlayotgan garajlarda vafot etdi. Bu CO 2 ning xavfliligi. Bundan tashqari, odam, aytganda, CO2 miqdori ko'paygan "yuqori" ni his qilishi mumkin, chunki bu gaz tanani ma'lum darajada bo'shashtiradi.
Nazariya K.P. Buteyko CO2 ning foydalari haqida 1987 yilda bittasi tomonidan rad etilgan oddiy tajriba: "Giperventilyatsiya, karbonat angidrid miqdori yuqori bo'lgan havoni nafas olayotganda ham astma xurujiga olib keladi" (L.A. Isaeva, SSSR Tibbiyot fanlari akademiyasining muxbir a'zosi).
Sog'lom odamlarda nafas olayotgan havoda CO 2 ning ozgina oshishi ham nafas olishning kuchayishiga va o'pkada bosimning pasayishiga olib keldi. Miyaning nafas olish markazining normal faoliyatida va tananing moslashish mexanizmlarining ishlashida buzilishlar kuzatildi. Bu haqiqat shuni ko'rsatadiki, CO2 asab to'qimalarida, immunitet tizimining faoliyatida va umuman butun tanada halokatli jarayonlarni o'z ichiga oladi.
CO 2 darajasi, ppm - fiziologik ko'rinishlar:
- Atmosfera havosi 380-400 - Salomatlik va farovonlik uchun ideal.
- 400-600 - Oddiy miqdor havo. Bolalar xonalari, yotoqxonalar uchun tavsiya etiladi, ofis binolari, maktablar va bolalar bog'chalari.
- 600-1000 - havo sifati haqida shikoyatlar paydo bo'ladi. Astma bilan og'rigan odamlarda tez-tez hujumlar bo'lishi mumkin.
- 1000 dan yuqori - umumiy noqulaylik, zaiflik, bosh og'rig'i, konsentratsiya uchdan biriga kamayadi, ishdagi xatolar soni ortadi. Bu qondagi salbiy o'zgarishlarga olib kelishi mumkin, nafas olish va qon aylanish tizimi bilan bog'liq muammolar ham paydo bo'lishi mumkin.
- 2000 yildan yuqori - ishdagi xatolar soni sezilarli darajada oshadi, xodimlarning 70% ishiga diqqatini jamlay olmaydi. CO 2 darajasining asosiy o'lchovlari, albatta, markazda sodir bo'ladi asab tizimi, va giperkapniya paytida ular fazik xarakterga ega: birinchi navbatda nerv shakllanishlarining qo'zg'aluvchanligining kuchayishi va keyin pasayishi.
2% ga yaqin konsentratsiyalarda shartli refleks faolligining yomonlashishi kuzatiladi, miyaning nafas olish markazining qo'zg'aluvchanligi pasayadi, o'pkaning ventilyatsiya funktsiyasi pasayadi, gomeostaz (muvozanat) ham buziladi. ichki muhit) tananing hujayralarini shikastlash yoki ma'lum bir moddaning etarli darajada bo'lmagan retseptorlarini bezovta qilish orqali. Va karbonat angidrid miqdori 5% gacha bo'lganida, miyaning qo'zg'atilgan potentsiallari amplitudasining sezilarli darajada pasayishi, miyaning elektr faolligini yanada inhibe qilish bilan o'z-o'zidan elektroensefalogramma ritmlarining desinxronizatsiyasi kuzatiladi.
Vujudga kiradigan havodagi karbonat angidrid konsentratsiyasi oshsa nima bo'ladi?
Alveolalarimizdagi CO 2 ning qisman bosimi oshadi, uning qonda eruvchanligi oshadi va kuchsiz karbonat kislota hosil bo'ladi (CO 2 + H 2 O = H 2 CO 3), bu esa o'z navbatida H + va HCCO3- ga parchalanadi. . Qon kislotali bo'ladi, bu ilmiy jihatdan atsidoz deb ataladi.
Biz doimo nafas olayotgan havodagi karbonat angidrid kontsentratsiyasi qanchalik yuqori bo'lsa, qonning pH darajasi shunchalik past bo'ladi va u shunchalik kislotali bo'ladi.
Atsidoz qachon boshlanadi?, keyin organizm birinchi navbatda qon plazmasidagi bikarbonat kontsentratsiyasini oshirish orqali o'zini himoya qiladi, bu ko'plab biokimyoviy tadqiqotlar bilan tasdiqlangan. Atsidozning o'rnini qoplash uchun buyraklar H + ni intensiv ravishda ajratib turadi va HCCO3- ni ushlab turadi. Keyin tananing boshqa bufer tizimlari va ikkilamchi biokimyoviy reaktsiyalari yoqiladi. Chunki kuchsiz kislotalar, shu jumladan va ko'mir (H 2 CO 3), metall ionlari bilan ozgina eruvchan birikmalar (CaCO3) hosil qilishi mumkin, ular toshlar shaklida, birinchi navbatda, buyraklarda yotqiziladi.
AQSh Harbiy-dengiz kuchlarining tibbiy tadqiqot laboratoriyasi a’zosi Karl Schafer turli konsentratsiyadagi karbonat angidrid gazining gvineya cho‘chqalariga ta’sirini o‘rgandi. Kemiruvchilar sakkiz hafta davomida 0,5% CO 2 (kislorod normal edi - 21%) da saqlandi, shundan so'ng ular buyrakda sezilarli ohaklanishni boshdan kechirdilar. Gvineya cho'chqalarining past konsentratsiyalarda - 0,3% CO 2 (3000 ppm) uzoq vaqt davomida ta'siridan keyin ham kuzatildi. Lekin bu hammasi emas. Schafer va uning hamkasblari sakkiz hafta davomida 1% CO 2 ta'siridan keyin cho'chqalarda suyak demineralizatsiyasini, shuningdek o'pkada strukturaviy o'zgarishlarni aniqladilar. Tadqiqotchilar bu kasalliklarni tananing karbonat angidridga (CO 2) surunkali ta'siriga moslashishi deb hisoblashdi.
Uzoq muddatli giperkapniyaning o'ziga xos xususiyati (CO 2 ning ortishi) uzoq muddatli salbiy oqibatdir. Atmosfera nafasini normallashtirishga qaramasdan, inson tanasida uzoq vaqt qonning biokimyoviy tarkibidagi o'zgarishlar, immunologik holatning pasayishi, jismoniy stressga qarshilik va boshqa tashqi ta'sirlar kuzatiladi.
Bizning nafas chiqarishimiz taxminan 4,5% karbonat angidridni o'z ichiga oladi. Va agar siz bunday qurilmalarda nafas olishni boshlasangiz, siz "kontsentratsion lager qo'mondoni orzusi" qurilmasiga ega bo'lasiz.
Shu bilan birga, jabrlanganlarning o'zlari bo'g'uvchi kameraga yuboriladi, chunki kirish joyida "salomatlik" deb yozilgan va qoningizda 6,5% CO2 bo'lsa, siz va'da qilingan narsani olasiz. Yo'l davomida siz kichik dozalarda zaharlanishingiz, ko'nikishingiz va tayyorgarlik ko'rishingiz muhim emas. Umidsizlikka tayyorlaning, chunki 6,5 belgisi sog'liqning sababi emas, balki butunlay teskari ta'sirning natijasidir.
Kimdir aytishi mumkin: "Daraxtlar harakatlansa, ular shamol yaratadilar". Yo'q, aksincha. Terapevtik qarshilik va past kislorod miqdori bilan nafas olish (tog'larda bo'lgani kabi) kamdan-kam va chuqur bo'ladi. Kislorod yaxshi so'rila boshlaydi, toksinlar va kislorodni o'z ichiga olgan chiqindilar parchalanadi va inson organizmida energiya olishning tabiiy anaerob usuli paydo bo'ladi. Tananing har bir hujayrasi hayotga kira boshlaydi. Natijada, kislorodga bo'lgan ehtiyoj kamayadi va karbonat angidrid qisman kislorod o'rnini egallaydi. Balans gazi sifatida u tanada barqaror muhit yaratadi.
Nafas olish haqidagi qadimiy risolalarda aynan mana shunday fikr bayon qilingan va buni tibbiyot fanlari doktori R.B.Strelkov amalda isbotlagan. va boshqa olimlar, gipoksik terapiya samaradorligini (nafas olayotgan havoda kislorodning o'rtacha pasayishi) batafsil ko'rsatib berishdi.
Bu V.F tomonidan qo'yilgan vazifadir. Frolov va E.F. Kustov bu sayyoradagi har bir inson uchun TDI-01 "Uchinchi shamol" nafas olish moslamasini yaratdi.
Biroq, Sog'liqni saqlash vazirligi va mamlakatimizning taniqli olimlarining bayonotlariga qaramay, karbonat angidrid (CO 2) akkumulyatorlari sifatida ichki bosimsiz ishlaydigan nafas olish asboblarini ishlab chiqarish va keng sotish davom etmoqda.
Frolovning TDI-01 "Uchinchi shamol" mashhurligi tufayli yomg'irdan keyin qo'ziqorin kabi paydo bo'ladigan ushbu qurilmalarni ishlab chiqaruvchilar, bu xuddi shunday, oddiyroq, arzonroq, zamonaviyroq va hokazo.
19-asrning o'rtalaridan beri karbonat angidrid har yili 1,7% ga halokatli darajada ko'tarildi, bu esa oxir-oqibat Yer tizimini muvozanatdan chiqarishi mumkin.
Klassikni ifodalash uchun biz quyidagi so'zlar bilan yakunlashimiz mumkin:
“Ular dunyoga necha marta aytdilar,
Yolg'onning yomon va zararli ekanligi; lekin hamma narsa kelajak uchun emas,
Yolg‘onning yuragida esa doim bir burchak topadi...”
Ko'pchilik karbonat angidridni zararli deb hisoblashadi. Bu ajablanarli emas, chunki salbiy xususiyatlar Bizga maktabda biologiya va kimyo darslarida CO2 haqida o'rgatishgan. Faqat karbonat angidridni ifodalaydi zararli modda, o'qituvchilar odatda uning tanamizdagi ijobiy roli haqida sukut saqladilar.
Ayni paytda, u katta, chunki karbonat angidrid yoki karbonat angidrid nafas olish jarayonining muhim ishtirokchisidir. Karbonat angidrid tanamizga qanday ta'sir qiladi va u qanday foydali?
Inson tanasida karbonat angidrid
Biz nafas olayotganda o'pkamiz kislorod bilan to'ldiriladi, karbonat angidrid esa organning pastki qismida - alveolalarda hosil bo'ladi. Ayni paytda almashinuv sodir bo'ladi: kislorod qonga kiradi va undan karbonat angidrid chiqariladi. Va biz nafas olamiz.
Taxminan daqiqada 15-20 marta takrorlangan nafas olish tananing barcha hayotiy funktsiyalarini ishga tushiradi,
va bu holda hosil bo'lgan karbonat angidrid darhol ko'plab hayotiy ta'sir qiladi muhim funktsiyalar. Karbonat angidrid odamlar uchun qanday foydali?
CO 2 nerv hujayralarining qo'zg'aluvchanligini tartibga soladi, o'tkazuvchanlikka ta'sir qiladi hujayra membranalari va ferment faolligi, gormonlar ishlab chiqarish intensivligini va ularning samaradorligini barqarorlashtiradi, ishtirok etadi
kaltsiy va temir ionlarining oqsillarni bog'lash jarayonida.
Bundan tashqari, karbonat angidrid metabolizmning yakuniy mahsulotidir. Nafas olish orqali biz metabolizm jarayonida paydo bo'ladigan keraksiz tarkibiy qismlarni olib tashlaymiz va tanamizni tozalaymiz. Metabolik jarayon uzluksiz, shuning uchun biz doimiy ravishda oxirgi mahsulotlarni olib tashlashimiz kerak.
Bu nafaqat mavjudligi, balki tanadagi CO 2 miqdori ham muhimdir. Oddiy daraja tarkibi - 6-6,5%. Bu tanadagi barcha "mexanizmlar" to'g'ri ishlashi va o'zingizni yaxshi his qilishingiz uchun etarli.
Tanadagi karbonat angidridning etishmasligi yoki ko'pligi ikki holatga olib keladi: gipokapniya
Va giperkapniya.
Gipokapniya- bu qonda karbonat angidrid etishmasligi. Chuqur, tez nafas olish bilan, tanada juda ko'p sekretsiya paydo bo'lganda paydo bo'ladi katta miqdorda karbonat angidrid. Masalan, kuchli sportdan keyin. Gipokapniya engil bosh aylanishi yoki ongni yo'qotishiga olib kelishi mumkin.
Giperkapniya- Bu qondagi karbonat angidridning ortiqcha miqdori. Yomon ventilyatsiyasi bo'lgan xonalarda paydo bo'ladi. Xonadagi CO 2 kontsentratsiyasi me'yordan oshsa, uning tanadagi darajasi ham yuqori bo'ladi.
Bu bosh og'rig'i, ko'ngil aynishi va uyquchanlikka olib kelishi mumkin. Giperkapniya ayniqsa qishda tez-tez uchraydi ofis xodimlari, shuningdek, uzun navbatlarda. Masalan, pochta bo'limida yoki klinikada.
Karbonat angidridning ko'pligi ekstremal holatlarda, masalan, suv ostida nafasingizni ushlab turganda ham paydo bo'lishi mumkin.
Giperkapniyaning oqibatlari va unga qarshi kurashish usullari haqida keyingi maqolalardan birida sizga ko'proq ma'lumot beramiz. Bugun biz gipokapniya va uni davolashga e'tibor qaratamiz.
Yuqorida aytib o'tilganidek, karbonat angidrid tanamizdagi ko'plab jarayonlarga ta'sir qiladi, shuning uchun uning darajasi normal chegaralarda saqlanishi juda muhimdir. Va bir turdagi nafas olish mashqlari CO 2 tarkibini normal holatga qaytarishga yordam beradi.
Ammo bunday iboralar juda ishonarli ko'rinmaydi, ayniqsa, biz ma'lum bir muammoni hal qilishni yoki muayyan kasallikdan xalos bo'lishni xohlaymiz. Keling, karbonat angidrid qanday yordam berishini aniqlaylik
Va nafas olish mashqlari muayyan holatlarda.
Keling, simulyator yoki standart nafas olish amaliyoti bo'yicha mashg'ulotlar paytida odamning qoni karbonat angidrid bilan to'yinganligi, barcha organlarning qon ta'minoti yaxshilanishi, buning natijasida ijobiy ta'sir paydo bo'lishidan boshlaylik.
Tana ichkaridan o'zini davolay boshlaydi, turli xil ta'sir ko'rsatadi turli guruhlar organlar. Masalan, qon ta'minotini yaxshilash va CO 2 darajasini oshirish oshqozon va ichakning silliq mushaklarining ohangini normallashtirishga olib keladi. Bu ichaklarning ishiga ijobiy ta'sir qiladi, uning asosiy funktsiyalarini tiklaydi va unga qarshi kurashda yordam beradi. turli kasalliklar oshqozon-ichak trakti.
Karbonat angidrid ham membrana o'tkazuvchanligiga ijobiy ta'sir ko'rsatadi, bu nerv hujayralarining qo'zg'aluvchanligini normallashtiradi. Bu stressni osonroq engishga yordam beradi, asabiy haddan tashqari qo'zg'alishdan saqlaydi va natijada uyqusizlik va migrenni engillashtiradi.
CO 2 allergiya bilan ham yordam beradi: karbonat angidrid hujayralarni to'ldiradigan sitoplazmaning viskozitesini pasaytiradi. Bu metabolizmga ijobiy ta'sir ko'rsatadi va tananing himoya tizimlarining faolligini oshiradi.
Virusli kasalliklarga qarshi kurashda mudofaa tizimlari ham faollashadi. Muntazam nafas olish mashqlari mahalliy immunitetni oshirish orqali o'tkir respirator virusli infektsiyalar va o'tkir respiratorli infektsiyalardan qochishga yordam beradi.
Karbonat angidrid bronxit va astma bilan yordam beradi: qon tomirlarining spazmini kamaytiradi, bu bronxlarda balg'am va shilimshiqdan va shunga mos ravishda kasallikning o'zidan xalos bo'lishga imkon beradi.
Qon tomirlarining lümenini normalizatsiya qilish tufayli gipotenziya bilan og'rigan bemorlar ham yaxshilanadi. Nafas olish mashqlari ularga asta-sekin past qon bosimi bilan kurashishga yordam beradi.
Karbonat angidrid darajasi normallashganda tanamizda yuzaga keladigan barcha ijobiy o'zgarishlarga qaramasdan, bu barcha kasalliklar uchun panatseya emas. Bu Iltimos yordam bering, siz nafas olish mashqlarini bajarish orqali tanangizni ta'minlaysiz.
Ishoning, bir necha oylik mashg'ulotlardan so'ng tanangiz sizga salomatlik bilan minnatdorchilik bildiradi. Mashq qilishni boshlashdan oldin, tanangizdagi CO 2 darajasini tekshirib ko'ring va nafas olish mashqlari yoki Samozdrav simulyatori kasalligingizga yordam berishiga ishonch hosil qiling.
Va giperkapniya haqidagi materiallarni o'tkazib yubormaslik va bizning blogimizda yangi maqolalarimizni elektron pochta orqali olish uchun. Biz haftada bir marta materiallarni yuboramiz.
Nafas olishga bo'lgan qiziqish juda ko'p oqimlar va nafas olish regulyatorlarining paydo bo'lishiga olib keldi: kislota-ishqor muvozanatini "nazorat qilish" dan sharqona nafas olish tizimlari, odamlar nafas oladigan va o'z baxtlarini ularda qidiradigan ko'plab plastik qurilmalar. Afsuski, bu harakatlarning aksariyati charlatandir, garchi ular tarkibida ratsional donalar mavjud. Ushbu maqola karbonat angidrid haqidagi seriyaning boshlanishi.
Biz nafas olayotgan karbonat angidrid gazi inson va hayvon organizmi uchun keraksiz, salbiy taʼsir koʻrsatadigan va faqat organizmga zarar yetkazuvchi modda ekanligiga oʻrganib qolganmiz. Aslida bu haqiqat emas. Karbonat angidrid kuchli regulyatordir. Ammo uning ko'pligi ham, etishmasligi ham sog'ligimiz uchun zararli. Afsuski, bu deyarli hech qachon sezilmaydi, bu kasalliklar va patologik sharoitlarning rivojlanishiga olib keladi. Ayni paytda, sabablar sirtda yotadi!
Nisbatan sog'lom odamlarda ikkita asosiy karbonat angidrid muammosi mavjud. Eslatib o'taman, biz kasalliklar haqida gapirmaymiz!
1. Qonda karbonat kislota darajasining oshishi.
2. Qonda karbonat kislota darajasining pasayishi.
Bu holat gipokapniya deb ataladi va ko'pincha juda tez nafas olayotganda (giperventilyatsiya) paydo bo'ladi. Bu gaz (nafas olish) alkalozining rivojlanishiga olib keladi - kislota-baz muvozanatini tartibga solishning buzilishi. Bu o'pkaning giperventilatsiyasi natijasida yuzaga keladi, bu CO 2 ning tanadan ortiqcha olib tashlanishiga va arterial qondagi karbonat angidridning qisman kuchlanishining 35 mm Hg dan past bo'lishiga olib keladi. Art., ya'ni gipokapniyaga.
Shuni ta'kidlashni istardimki, giperventiliya stressga javobning bir qismidir. Musobaqa oldidan sportchi qanchalik tez-tez nafas olayotganini eslang! Va bu, albatta, uning mushaklariga yordam beradi! Giperventilyatsiya dastlab moslashuvchan tabiatga ega bo'lib, stressga javoban evolyutsion rivojlangan "boshlang'ich" reaktsiyani ifodalaydi, jismoniy harakatlarga yo'naltirilgan.
Shunday qilib, ibtidoiy populyatsiyada tabiat bilan bevosita to'qnash kelgan odam kuchli jismoniy va biologik ta'sirga duchor bo'lgan va tananing tabiiy kuchlaridan boshqa hech narsa bilan himoyalanmagan, har xil intensivlikdagi jismoniy faoliyatga tayyorligini ta'minlaydi (mudofaa, tajovuzkorlik, xavfdan qochish). Shu maqsadda giperventiliya evolyutsion tarzda ishlab chiqilgan va mustahkamlangan bo'lib, uning asosiy mexanizmlari mushaklarning kuchli kuchlanishini ta'minlashga qaratilgan!
Haqiqatan ham, hipokapniya qon oqimini qayta taqsimlaydi, yurak, miya, oshqozon-ichak trakti, jigar va buyraklardagi qon oqimini kamaytirish orqali qonni mushaklarga yo'naltiradi. Alkaloz va simpatadrenergiya (adrenalin darajasining oshishi!) mushak hujayralarining kontraktil xususiyatlarining asosiy tabiiy faollashtiruvchisi - hujayra ichidagi ionlashtirilgan Ca++ ning ko'payishiga olib keladi. Shunday qilib, giperventiliya stressga vosita javobini tezroq, kuchliroq va mukammalroq qiladi.
Sog'lom odamda situatsion stress tufayli kelib chiqqan giperventiliya stressning tugashi bilan to'xtaydi.
Ammo uzoq davom etgan psixo-emotsional stress bilan bir qator odamlar nafas olishning buzilishini boshdan kechirishadi va nafas olishning giperventilyatsiyasi paydo bo'lib, surunkali neyrogen giperventiliya fenomenini keltirib chiqarishi mumkin. Bunday hollarda ortiqcha nafas olish bemorning barqaror xususiyatiga aylanadi, gomeostazning giperventiliya buzilishlarini - gipokapniya va alkalozni davom ettiradi, bu tabiiy ravishda somatik kasalliklarga aylanishi mumkin. Bu haqda keyinroq gaplashamiz.
Ayni paytda, boshlanuvchilar uchun karbonat angidridning tanadagi roli:
1. Karbonat angidrid qon oqimini tartibga soluvchi eng muhim vositachilardan biridir. Bu kuchli vazodilatator (qon tomirlarining kengayishi). Shunga ko'ra, agar to'qimalarda yoki qonda karbonat angidrid miqdori oshsa (masalan, intensiv metabolizm tufayli - aytaylik, jismoniy mashqlar, yallig'lanish, to'qimalarning shikastlanishi yoki qon oqimining to'sqinlik qilishi, to'qimalar ishemiyasi tufayli), u holda kapillyarlar kengayadi. , bu qon oqimining kuchayishiga va shunga mos ravishda kislorodni to'qimalarga etkazib berishni va to'plangan karbonat angidridni to'qimalardan tashishni oshirishga olib keladi. CO2 1 mm Hg ga kamayganda. qonda miya qon oqimining 3-4% ga, yurak qon oqimining 0,6-2,4% ga kamayishi kuzatiladi. CO2 20 mm Hg ga tushganda. qonda (rasmiy normaning yarmi), miyaning qon ta'minoti normal sharoitlarga nisbatan 40% ga kamayadi.
2. Mushaklar qisqarishini kuchaytiradi (yurak va mushaklar). Karbonat angidrid ma'lum konsentratsiyalarda (ko'tarilgan, ammo hali toksik qiymatlarga etmagan) miyokardga ijobiy inotrop va xronotrop ta'sir ko'rsatadi va uning adrenalinga sezuvchanligini oshiradi, bu yurak qisqarishlarining kuchi va chastotasining oshishiga, yurakning kattaligiga olib keladi. chiqishi va natijada qon tomirlari va daqiqali qon hajmi. Bu, shuningdek, to'qimalarning gipoksiyasini va giperkapniyasini (karbonat angidrid darajasining oshishi) tuzatishga yordam beradi.
3. Kislorodga ta'sir qiladi. To'qimalarni kislorod bilan ta'minlash qondagi karbonat angidrid miqdoriga bog'liq (Verigo-Bohr effekti). Gemoglobin qon plazmasidagi kislorod va karbonat angidrid miqdoriga qarab kislorodni qabul qiladi va chiqaradi. Alveolyar havo va qondagi karbonat angidridning qisman bosimining pasayishi bilan kislorodning gemoglobinga yaqinligi oshadi, bu kislorodning kapillyarlardan to'qimalarga o'tishini murakkablashtiradi.
4. Kislota-baz muvozanatini saqlaydi. Bikarbonat ionlari qon pH darajasini tartibga solish va normal kislota-baz muvozanatini saqlash uchun juda muhimdir. Nafas olish tezligi qondagi karbonat angidrid miqdoriga ta'sir qiladi. Zaif yoki sekin nafas olish respirator atsidozni keltirib chiqaradi, tez va haddan tashqari chuqur nafas olish giperventiliyaga va nafas olish alkalozining rivojlanishiga olib keladi.
5. Nafas olishni tartibga solishda ishtirok etadi. Bizning tanamiz metabolizm uchun kislorodga muhtoj bo'lsa-da, qonda yoki to'qimalarda kislorodning past darajasi odatda nafas olishni rag'batlantirmaydi (aniqrog'i, kam kislorodning nafas olishga rag'batlantiruvchi ta'siri juda zaif va kech, kislorod juda past darajalarda "yoqiladi". qon, bunda odam ko'pincha hushini yo'qotadi). Odatda, nafas olish qondagi karbonat angidrid darajasining oshishi bilan rag'batlantiriladi. Nafas olish markazi kislorod etishmasligidan ko'ra karbonat angidrid miqdorining ko'payishiga ko'proq sezgir.
Manbalar: