Содержание в воздухе кислорода: определение и значение

Последствия интоксикации

Необходимо знать, в группе риска по получению тяжелых осложнений пребывают:

  • страдающие бронхиальной астмой пациенты;
  • истощенные люди, с низким иммунитетом;
  • будущие матери;
  • дети дошкольного возраста, подростки;
  • зависимые от спиртного и табака.

Практика констатирует, что тяжелые поражения организма в результате отравления у женщин наступают медленнее.

Самым опасным последствием подобной интоксикации является гибель пострадавшего. Однако и хроническое отравление существенно ухудшает состояние здоровья человека. Оно может быть следствием частых пребываний в помещениях, которые плохо вентилируются. Хроническая интоксикация провоцирует малокровие.

Анатомия альвеол

Чтобы понять, что такое альвеолярный воздух, необходимо выяснить, где же он находится. При вдохе воздух попадает в гортань, затем в трахею и бронхи. Бронхи ветвятся и образуют множество бронхиол, самые мелкие из которых являются конечными. Они называются респираторными. В просвет этих респираторных бронхиол открываются своеобразные мешочки – альвеолы. Они опутаны сетью капилляров, с которыми осуществляется газообмен.

Чтобы газы могли свободно мигрировать, между альвеолами и сосудами существует аэрогематичесикий или воздушно-кровяной барьер. Его толщина не более 0,5 мкм. Изнутри альвеолы выстланы особым веществом — сурфактантом, который не позволяет хрупким альвеолам спадаться при выдохе и перерастягиваться при вдохе.

Определение состава альвеолярного воздуха

Если состав атмосферного и выдыхаемого воздуха были известны довольно давно, то состав воздуха альвеол долгое время был не изучен. И действительно, как определить состав того воздуха, который находится в организме живого человека.

Для понимания механизмов, происходящих в легких, был предложен простой, но эффективный метод определения состава воздуха в альвеолах. После обычного вдоха испытуемый делал максимально глубокий выдох через специальную трубку. Первая порция воздуха не учитывалась, так как содержала газы из мертвого пространства. А вот тот воздух, который находился в трубке ближе ко рту, по составу был близок к альвеолярному.

Данные опыты получили название своего автора – Холдена. Именно он доказал, что состав альвеолярного воздуха постоянен, обновлению подлежит лишь седьмая его часть. Эти знания позволили изучить, каким образом происходят процессы газообмена в альвеолах. А постоянство соотношения газов в альвеолярном воздухе стало важным физиологическим признаком, свидетельствующим о нормальном дыхании и здоровых легких.

Состав воздуха

О2 выполняет функцию окислительных процессов в человеческом теле, которые позволяют выделить энергию для нормальной жизнедеятельности. В состоянии покоя человеческий организм требует около 350 миллилитров кислорода, при тяжелых физических нагрузках это значение возрастает в три-четыре раза.

Сколько процентов кислорода в воздухе, которым мы дышим? Норма равна 20,95%. Выдыхаемый воздух содержит меньшее количество О2 – 15,5-16%. Состав выдыхаемого воздуха также включает углекислый газ, азот и другие вещества. Последующее понижение процентного содержания кислорода приводит к нарушению работы, а критическое значение 7-8% вызывает летальный исход.

Содержание прочих элементов в воздухе в различных условиях представлено в таблице ниже.

Кислород, % Углекислый газ, % Азот и другие элементы, %
Вдыхаемый воздух 20,95 0,03 79,02
Выдыхаемый воздух 16,3 4 79,7
Альвеолярный воздух 14,5 5 80,5


О2 всего 16,3%

Важно понять, что представляет собой такой элемент, как кислород. О2– наиболее распространенный на земле химический элемент, который не имеет цвета, запаха и вкуса

Он выполняет важнейшую функцию окисления в атмосфере.

Без восьмого элемента периодической таблицы нельзя добыть огонь. Сухой кислород позволяет улучшить электрические и защитные свойства пленок, уменьшать их объемный заряд.

Содержится этот элемент в следующих соединениях:

  1. Силикаты – в них присутствует примерно 48% О2.
  2. Вода (морская и пресная) – 89%.
  3. Воздух – 21%.
  4. Другие соединения в земной коре.

Воздух содержит в себе не только газообразные вещества, но и пары и аэрозоли, а также различные загрязняющие примеси. Это может быть пыль, грязь, другой различный мелкий мусор. В нем содержатся микробы, которые могут вызывать различные заболевания. Грипп, корь, коклюш, аллергены и прочие болезни – это лишь малый список негативных последствий, которые появляются при ухудшении качества воздуха и повышении уровня болезнетворных бактерий.

Процентное соотношение воздуха – это количество всех элементов, которые входят в его состав. Показать наглядно, из чего состоит воздух, а также процент кислорода в воздухе удобнее на диаграмме.

Диаграмма отображает, какого газа содержится больше в воздухе. Значения, приведенные на ней, будут немного отличаться для вдыхаемого и выдыхаемого воздуха.

Выделяют несколько источников, из которых образуется кислород:

  1. Растения. Еще из школьного курса биологии известно, что растения выделяют кислород при поглощении углекислого газа.
  2. Фотохимическое разложение водяных паров. Процесс наблюдается под действием солнечного излучения в верхнем слое атмосферы.
  3. Перемешивание потоков воздуха в нижних атмосферных слоях.

Нормы в помещениях

Газ СО2 присутствует везде, где находятся люди. Концентрация характеризуется обозначением ppm (ppm — parts per million). Согласно документу «Здания жилые и общественные. Параметры микроклимата в помещениях», ГОСТу 30494-2011, санитарная норма углекислого газа в помещении колеблется от 600 ppm до 1000 ppm (максимально допустимая отметка — 1500 ppm).

В школах придерживаются других норм, оптимальной отметкой считается 600. Однако, не во всех учебных заведениях соблюдают эти нормы. Недавние эксперименты по всей России показали, что в среднем показатель колеблется от 1500 до 2500 единиц измерений, что является недопустимым.

Результатом таких пренебрежений может стать плохая успеваемость и упадок сил

Чтобы узнать, что в школе превышено содержание, обратите внимание на здоровье ребенка. Если он чихает и болеет чаще, чем обычно, то необходимо узнать о качестве воздуха в учебном заведении

Для офисов существуют свои правила. Предельно допустимая концентрация углекислого газа в помещении — 1500ppm. В офисах проблема актуальна в течение всего года, но особенно опасна во время зимы. В это время окна открываются на проветривание редко, а концентрация не уменьшается.

Приведем нормы концентрации:

  • 400ppm = 0,04 % — за городом;
  • 600ppm= 0,06 % — дом, жилое помещение;
  • 1000ppm = 0,1 % — в офисе, производственном зале.

Установлено, что качество воздуха в спальне влияет на сон прямым образом. Воздух важен для сна больше, чем продолжительность.

Что такое парциальное давление?

Что такое парциальное давление, не все хорошо понимают. Говоря простым языком, это давление газа в жидкости, при котором газ уже может в ней растворяться. Именно критическая величина парциального давления показывает, что растворенный газ хорошо переносится кровью. В том случае, если газу предоставить полную свободу, то он перемещается из области высокого давления в область низкого.

Именно такая разница парциальных потенциалов и существует в лёгких, где с одной стороны альвеолярный воздух, а с другой стороны капиллярная кровь. Если парциальное давление кислорода и углекислого газа будут соответствовать нормальным значениям, то кислород будет беспрепятственно насыщать кровь, а углекислый газ — совершать обратный процесс, покидая кровь и уходя в атмосферный воздух. Этот процесс заканчивается, когда наступает равенство парциальных давлений этих газов, или «уравновешивание чаш весов». Но норма газового состава крови никогда не позволит добиться равенства давлений, именно это и характеризует жизнь.

Если вспомнить учебник физики, то можно считать, что поскольку содержание кислорода в воздухе составляет в среднем 21 %, то парциальное давление кислорода в воздухе — 21% от атмосферного давления, или 21 килопаскаль (кПа), или 160 мм ртутного столба.

Симптомы воздействия углекислого газа

О том, что нормы СО2 в помещении (ppm) действительно влияют на самочувствие учащихся, проживающих и работающих, свидетельствуют многочисленные исследования, проводившиеся в странах Азии и Европы. Среди них:

  1. Индийские ученые из Калькутты определили, что СО2 – опасный токсин, в повышенной концентрации приводящий к биохимическим изменениям вплоть до клеточных мембран, а также провоцирующий ацидоз. Исследовали около 600 человек из промышленных районов и пригорода, и выяснили, что у тех, кто живет в загазованной атмосфере, в среднем на 60% выше уровень бикарбоната в сыворотке крови.
  2. Ученые Робертсон из Великобритании рассчитал, что неблагоприятные изменения в человеческом организме начинаются уже при содержании СО2 в пределах 426 ppm. Более существенные превышения провоцируют кратковременное перевозбуждение, непрекращающееся беспокойство и снижение желания проявлять физическую активность.
  3. Группа ученых из Финляндии во главе с Olli Seppanen задействовали в своем эксперименте более 30 тысяч человек и обнаружили, что в тех офисах, где концентрация углекислого газа не превышает 800ppm, люди работают с большей концентрацией внимания, реже жалуются на головную бол и меньше болеют респираторными инфекциями.
  4. В Италии ученые (члены Европейской комиссией DG SANCO в рамках программы «Health Effects of School Environment»), исследовали влияние СО2 на детей (эксперимент проводился в 2006 году) и выявили, что при превышении уровня в 1000ppm у детей в 2 раза выше риск появления ринита, а сухой кашель возникает в 3,5 раза чаще. Дети, которые долго находятся в загазованных помещениях, имеют более уязвимую носоглотку.
  5. Корейские специалисты исследовали связь между астмой и концентрацией углекислого газа в квартирах, где живут больные дети. Выяснилось, что содержание СО2 напрямую влияет на количество приступов.
  6. Аудиторская группа «KPMG» (Нидерланды) и ученые из Мидлсекского университетом (Великобритания) и провели эксперимент среди добровольцев – сотрудников офиса. Они доказали, что при превышении уровня в 800ppm внимательность снижалась на 30%, на уровне 1000ppm у людей начинались головные боли, Когда уровень достиг 1500ppm, то у большинства (80%) появилась усталость, а при 2000ppm 60% работников не смогли сосредоточиться на своих обычных действиях.

Все эти исследования так или иначе подтверждают: духота, головокружения, падение работоспособности и прочие симптомы общих недомоганий возникают не от недостатка О2, а от избытка СО2.

Стоимость

Процесс окисления

При соединении кислорода с водородом или углеродом, совершается реакция, именуемая окислением. Этот процесс заставляет органические молекулы, являющиеся основанием жизни, распадаться. В человеческом организме окисление проходит следующим образом. Эритроциты крови собирают кислород из легких и разносят его по всему телу. Происходит процесс разрушения молекул еды, которую мы употребляем. Этот процесс освобождает энергию, воду и оставляет диосксид углерода. Последний выводится клетками крови обратно в легкие, и мы выдыхаем его в воздух. Человек может задохнуться, если ему помешать дышать дольше, чем 5 минут.

Транспорт кислорода

Кислород транспортируется в виде оксигемоглобина. Оксигемоглобин — это комплекс гемоглобина и молекулярного кислорода.

Гемоглобин содержится в красных кровяных тельцах — эритроцитах. Эритроциты под микроскопом похожи на слегка приплюснутый бублик. Такая необычная форма позволяет эритроцитам взаимодействовать с окружающей кровью большей площадью, чем шарообразным клеткам (из тел, имеющих равный объем, шар имеет минимальную площадь). А кроме того, эритроцит способен сворачиваться в трубочку, протискиваясь в узкий капилляр и добираясь в самые отдаленные уголки организма.

В 100 мл крови при температуре тела растворяется лишь 0,3 мл кислорода. Кислород, растворяющийся в плазме крови капилляров малого круга кровообращения, диффундирует в эритроциты, сразу же связывается гемоглобином, образуя оксигемоглобин, в котором кислорода 190 мл/л. Скорость связывания кислорода велика — время поглощения диффундировавшего кислорода измеряется тысячными долями секунды. В капиллярах альвеол с соответствующими вентиляцией и кровоснабжением практически весь гемоглобин притекающей крови превращается в оксигемоглобин. А вот сама скорость диффузии газов «туда и обратно» значительно медленнее скорости связывания газов.

Отсюда следует второй практический вывод: чтобы газообмен шел успешно, воздух должен «получать паузы», за время которых успевает выровняться концентрация газов в альвеолярном воздухе и притекающей крови, то есть обязательно должна присутствовать пауза между вдохом и выдохом.

Превращение восстановленного (бескислородного) гемоглобина (дезоксигемоглобина) в окисленный (содержащий кислород) гемоглобин (оксигемоглобин) зависит от содержания растворенного кислорода в жидкой части плазмы крови. Причем механизмы усвоения растворенного кислорода весьма эффективны.

Например, подъем на высоту 2 км над уровнем моря сопровождается снижением атмосферного давления с 760 до 600 мм рт. ст., парциального давления кислорода в альвеолярном воздухе со 105 до 70 мм рт. ст., а содержание оксигемоглобина снижается лишь на 3%. И, несмотря на снижение атмосферного давления, ткани продолжают успешно снабжаться кислородом.

В тканях, требующих для нормальной жизнедеятельности много кислорода (работающие мышцы, печень, почки, железистые ткани), оксигемоглобин «отдает» кислород очень активно, иногда почти полностью. В тканях, в которых интенсивность окислительных процессов мала (например, в жировой ткани), большая часть оксигемоглобина не «отдает» молекулярный кислород — уровень диссоциации оксигемоглобина низкий. Переход тканей из состояния покоя в деятельное состояние (сокращение мышц, секреция желез) автоматически создает условия для увеличения диссоциации оксигемоглобина и увеличения снабжения тканей кислородом.

Способность гемоглобина «удерживать» кислород (сродство гемоглобина к кислороду) снижается при увеличении концентрации углекислого газа (эффект Бора) и ионов водорода. Подобным же образом действует на диссоциацию оксигемоглобина повышение температуры.

Отсюда становится легко понятным, как взаимосвязаны и сбалансированы относительно друг друга природные процессы. Изменения способности оксигемоглобина удерживать кислород имеет громадное значение для обеспечения снабжения им тканей. В тканях, в которых процессы обмена веществ протекают интенсивно, концентрация углекислого газа и ионов водорода увеличивается, а температура повышается. Это ускоряет и облегчает «отдачу» гемоглобином кислорода и облегчает течение обменных процессов.

В волокнах скелетных мышц содержится близкий к гемоглобину миоглобин. Он обладает очень высоким сродством к кислороду. «Ухватившись» за молекулу кислорода, он уже не отдаст ее в кровь.

О причинах интоксикации углекислым газом

Специалисты объясняют: признаки клинической картины отравления провоцирует концентрация в воздухе вышеуказанного газа больше 5%. Тогда начинается отравление CO₂. Практика демонстрирует, что чаще всего причиной гиперкапнии служат:

  • барокамеры с нарушенной вентиляцией;
  • использование дыхательных аппаратов с неисправностями;
  • закупорка баллонов в аквалангах;
  • применение компрессоров с некачественными фильтрами в непроветриваемых помещениях;
  • плавание с длинной трубкой для дыхания, где остается воздух с высоким содержанием CO₂;
  • задержки дыхания в воде при необходимости экономить воздух;
  • пребывание в природных замкнутых впадинах рельефа с повышенным содержанием газа.

Состав атмосферы Земли

Земная атмосфера — смесь многих газов. Основную ее часть составляет азот — 77 процентов, старый добрый кислород добавляет еще 21 процент, оставшиеся 2 процента состоят из смеси следов газов — аргона, двуокиси углерода, гелия, неона, криптона, ксенона, закиси азота, угарного газа и других. В атмосфере также содержится водяной пар в различных концентрациях. Наш любимый газ — кислород, так как мы живем благодаря этому газу.

Недоношенных детей, легкие которых недостаточно развиты, иногда помещают в кислородные емкости, в которых ребенок дышит смесью с повышенным содержанием кислорода.

Вместо обычного 21 процента концентрация кислорода в такой емкости достигает 30 – 40 процентов. Если у ребенка тяжелые расстройства дыхания, то он дышит чистым кислородом во избежание повреждения клеток головного мозга.

Интересный факт: большой избыток кислорода во вдыхаемой газовой смеси так же опасен, как и его дефицит.
Состав атмосферы Земли

Особенности подготовки

Для получения максимально точных данных выполнение спирографии
требует несложной подготовки. Так, следует воздержаться от употребления пищи за
6—8 часов до ее проведения, поэтому обычно исследование назначают на утро. Также
перед процедурой не рекомендуется пить крепкий чай или кофе, курить. Накануне следует
поужинать легким блюдами, отказаться от алкоголя и энергетиков. Допускается за
час до исследования выпить стакан теплой воды. Кроме того, лучше отказаться от
утренней зарядки, если таковая практикуется.

На спирографию стоит приходить в свободной, удобной одежде,
которая не стесняет дыхания. Поэтому лучше не надевать галстук, тесное белье и
т. д. Непосредственно процедура проводится примерно через 20 минут после того,
как пациент пришел в клинику. Это время требуется для того, чтобы полностью
нормализовалась работа дыхательной и сердечно-сосудистой системы после
физической нагрузки.

По рекомендации лечащего врача перед спирографией стоит
сделать перерыв в использовании бронхолитиков, часто назначающихся при
бронхиальной астме, ХОБЛ и других обструктивных заболеваниях органов дыхания.
Так, использование β2-антагонистов короткого действия, в частности Сальбутамола,
Вентолина, Беродуала следует отменить минимум за 6 часов до проведения спирографии.
Ингаляции β2-антагонистов
длительного действия, т. е. Серетида, Фостера, Форадила, Симбикорта,
Сереванта и применение Оксиса необходимо проводить не позднее, чем за 12 часов
до исследования. Что же касается пролонгированных теофиллинов, например,
Спирива, то отмену препарата производят за сутки до спирографии. Но прекращать
прием данных лекарственных средств следует только по согласованию с лечащим
врачом.

Что может повлиять на результат?

Газовый анализ крови — это весьма специфичный и высокочувствительный тест. Поэтому нужно соблюдать необходимые условия, во избежание ложных результатов. Прежде всего, необходимо исключить лихорадку и повышенную температуру, забор артериальной крови должен проводиться при нормальной температуре тела.

В том случае, если:

  • у пациента она выше 37 градусов, то парциальное давление и кислорода, и углекислого газа будет выше чем нужно, а кислотно-щелочное равновесие сдвинуто в кислую сторону, то есть в сторону ацидоза;
  • у пациента будет гипотермия, или охлаждение тела, то будет проходить обратный процесс: парциальное давление газов падать, а уровень pH повышаться сторону защелачивания крови.

На результат анализов влияют и другие факторы. Так, в некоторых случаях, нужно корректировать их точность с учетом возраста пациента, и существуют специальные калибровочные таблицы. Ведь чем старше пациент, тем парциальное давление кислорода в крови меньше

Очень важно как можно чаще проводить калибровку анализатора, при взятии каждой пробы

В результате всё это приводит к тому, что стоимость исследования не является дешёвой. Так, средняя цена в частных клиниках колеблется от 1500 рублей до 3000 рублей.

Конечно, можно найти государственную клинику, в которой цена исследования будет составлять 100 рублей, но нужно помнить, что это примерно то же самое, как лечение у стоматолога на своём участке по страховому полису, когда пациент платит только лишь за дешевые расходные материалы.

Формула изобретения RU 2 187 243 C2

Устройство для измерения концентрации углекислого газа в выдыхаемом воздухе, включающее измерительную камеру, соединенную с дыхательными путями пациента и содержащую ультразвуковой излучатель с отражателем звукового сигнала, датчик температуры и нагреватель, которые соединены соответственно с входом и первым выходом блока термостатирования, коммутатор, цифроаналоговый преобразователь, блок формирования опорных сигналов, генератор импульсов, первый выход которого подключен к ультразвуковому излучателю и первому входу усилителя, а второй — к ждущему мультивибратору, усилитель, второй вход которого соединен с выходом ждущего мультивибратора, амплитудный детектор, вход которого соединен с выходом усилителя, логарифмирующий преобразователь, выход которого подсоединен к входу порогового устройства и к первому входу вычислительной схемы, второй вход этой схемы соединен с выходом порогового устройства, третий — с вторым выходом блока термостатирования, а четвертый и пятый использованы для управления режимом работы устройства и задания номера градуировочной точки, первый выход вычислительной схемы подключен к управляющему входу логарифмирующего преобразователя и управляющему входу порогового устройства, а второй — к входу блока индикаторов, при этом один из входов коммутатора соединен с выходом амплитудного детектора, управляющий вход коммутатора — с четвертым выходом вычислительной схемы, а выход — с первым входом логарифмирующего преобразователя, третий выход вычислительной схемы соединен с входом цифроаналогового преобразователя, выход которого подключен к второму входу логарифмирующего преобразователя и входу блока формирования опорных сигналов, каждый из выходов которого соединен с соответствующим входом коммутатора.

Получение в промышленности

Получение диоксида углерода в промышленности методологически разнообразно. Он находится в дымовых отходах, выпускаемых в атмосферу ТЭЦ и электростанциями, получается при брожении спирта и выступает как продукт реакции с природными карбонатами.

Индустрия получения двуокиси углерода широка. Газ можно абсорбировать несколькими способами из одного источника. Во всех случаях это поэтапный процесс очистки от примесей (для достижения требований ГОСТа) и достижения нужной консистенции, агрегатного состояния.

Получение газообразной двуокиси углерода

Газообразный CO2 извлекают из промышленных (нефтяных) дымов путем адсорбции моноэтаноламина (коммерчески выгодно) и карбонатом калия (редко). Принцип сбора частиц углерода одинаков для обоих веществ. Они направляются по трубопроводу к отходам и собирают в себя углекислый газ. После сбора, насыщенные углекислотой газы направляются на очистку.

В специальных емкостях происходит реакция в при повышенной температуре или заниженном давлении. В процессе высвобождается чистая углекислота и продукты распада (аммиак и другие).

Установка добычи углекислоты

Схематически процесс выглядит так:

  1. Отходящий дым смешивается с адсорбентами (газообразным карбонатом калия или моноэтаноламином);
  2. Накопившие в себе двуокись углерода газы поступают в специальный газгольдер для очистки;
  3. В реакции с высокой температурой или низким давлением происходит отделение углекислого газа от адсорбента.

В лаборатории извлечь много CO2 не получается. Но это возможно в реакции с гидрокарбонатами и кислотами. В отдельности CO2 можно выделить на промышленных станках для получения кислорода, аргона или азота. Углекислый газ здесь выступает как побочный продукт. Хранится он в специальных баллонах, поставляемых потребителю.

Получение жидкой углекислоты

Добыча жидкой углекислоты поэтапно связана с получением ее из газа. Из летучего газообразного состояния, при обработке водородом, раствором перманганата калия и углем, образуется жидкая двуокись.

Сжижение происходит из-за низкого давления, сопровождающего реакцию. После многоступенчатой очистки, жидкий диоксид углерода попадает в компрессор. Там он сжимается и подается для сушки в 2 адсорбера, поочередно перенимающие работу для восстановления. Параллельно сжатая жидкость очищается от запахов и переводится в конденсатор, а оттуда – на хранение.

Этот метод сжижения применяется для газов спиртового брожения. Он актуален для пропана, бутана и т.д. Его используют на крупных пивоварнях, а получаемая очищенная углекислота имеет высокие показатели качества.

Получение твердого диоксида углерода

Твердый диоксид образуют из жидкого путем обработки низкой температурой (-56°). В промышленных условиях только 20% переходят в твердое состояние, а остальные – испаряются.

Сухой лед

Порядок извлечения углекислотных кристаллов (сухого льда):

  1. Из емкости брожения газ переходит в емкость для промывки;
  2. В газгольдере после мытья он сжимается и сжижается;
  3. Многократно сжимаясь и нагреваясь, газообразный углерод охлаждается в специальных холодильниках;
  4. Жидкость очищается активированным углем;
  5. Поступает в холодильник, где охлаждается и дополнительно очищается от примесей;
  6. Охлажденный CO2 направляется на испарение и пресс, где комплектуется сухой лед.

Функции кислорода в атмосфере и для организма

Для человека огромное значение имеет так называемое парциальное давление, которое мог бы производить газ, если бы занимал весь занимаемый объем смеси. Нормальное парциальное давление на высоте 0 метров над уровнем моря составляет 160 миллиметров ртутного столба. Увеличение высоты вызывает уменьшение парциального давления. Этот показатель важен, так как от него зависит поступление кислорода во все важные органы и в кровяную систему.

Кислород нередко используется для лечения различных заболеваний. Кислородные баллоны, ингаляторы помогают органам человека нормально функционировать при наличии кислородного голодания.

Важно ! На состав воздуха влияют многие факторы, соответственно, может меняться процент кислорода. Негативная экологическая ситуация приводит к ухудшению качества воздуха

В мегаполисах и крупных городских поселениях пропорция углекислого газа (СО2) будет больше, чем в небольших поселениях или на лесных и заповедных территориях. Большое влияние оказывает и высота – процентное содержание кислорода будет меньше в горах. Можно рассмотреть следующий пример – на горе Эверест, которая достигает высоты 8,8 км, концентрация кислорода в воздухе будет ниже в 3 раза, чем в низине. Для безопасного пребывания на высокогорных вершинах требуется использовать кислородные маски.

Состав воздуха изменялся с течением лет. Эволюционные процессы, природные катаклизмы привели к изменениям в биосфере, поэтому уменьшился процент кислорода, необходимый для нормальной работы биоорганизмов. Можно рассмотреть несколько исторических этапов:

  1. Доисторическая эпоха. В это время концентрация кислорода в атмосфере составляла около 36%.
  2. 150 лет назад О2 занимал 26% от общего воздушного состава.
  3. В настоящее время концентрация кислорода в воздухе составляет чуть менее 21%.

Последующее развитие окружающего мира может привести к дальнейшему изменению состава воздуха. На ближайшее время маловероятно, что концентрация О2 может быть ниже 14%, так как это вызовет нарушение работы организма.

Неравномерность газообмена в легких

В том случае, если в организме пациента норма газов крови нарушена и существуют какие-либо расстройства альвеолярной вентиляции, то парциальное давление кислорода падает, а углекислого газа — повышается. Почему это происходит?

Дело в том, что в лёгких кровеносные капилляры не все очень хорошо прилежат к альвеолам, есть и те из них, которые вентилируются хуже. В результате изменяется так называемое вентиляционно — перфузионное отношение и кровь, пройдя через такую плохо вентилируемую альвеолу, вернется в артериальное русло, имея меньше кислорода и больше углекислого газа. Такой феномен широко известен, и называется шунтированием, или сбросом. Организм борется с этим путём гипервентиляции, то есть усилением газообмена в хорошо вентилируемых альвеолах.

В результате выдыхается больше углекислого газа и вдыхается нам нужно количество кислорода. Эти и подобные расстройства покажет анализ крови на газы крови.

Дальнейшее лечение

Специализированного антидота для связывания и выведения углекислого газа не существует. В стационаре проводится симптоматическое лечение, купирование последствий интоксикации, профилактические мероприятия для предупреждения осложнений. После стабилизации состояния пострадавший отправляется домой.

Лечебная тактика при интоксикации диоксидом углерода:

  1. Масочный кислород без повышенного давления в спокойном состоянии.
  2. Количественный анализ крови на наличие газов – аэротонометрия.
  3. Анализ КОС – оценка электролитного состава.
  4. Обезболивающие в инъекционной или таблетированной форме.
  5. Средства для подавления тошноты и рвоты. Препаратом выбора является «Метроклопрамид» (Церукал).
  6. Бронхорасширяющие средства. Чаще всего применяют «Беродуал», «Сальбутамол», «Теофиллин». Лучшим вариантом будет использование растворов для небулайзеров.
  7. Внутривенное введение растворов для регидратации.
  8. Когда пациент не может дышать самостоятельно, его подключают к системе искусственной вентиляции легких.

При тяжелой форме интоксикации нужно назначение антибиотиков, гормональных препаратов, иммуностимуляторов.

Лечение проводится до устранения проявлений отравления, купирования всех признаков патологии.

ОТРАВЛЕНИЕ УГЛЕКИСЛЫМ ГАЗОМОТРАВЛЕНИЕ УГЛЕКИСЛЫМ ГАЗОМ

Что такое воздух

Древние греки использовали два слова в качестве определения для воздуха: аир, что означало нижние слои атмосферы (Дим), а эфир означал яркие верхние слои атмосферы (заоблачное пространство).

В алхимии символ воздуха – это треугольник, разделенный надвое горизонтальной линией.

В современном мире, ему подошло бы такое определение – газовая смесь, окружающая планету, которая защищает от проникновения радиации солнца и больших доз ультрафиолета.

За многомиллионный период развития планета преобразовала газовые вещества и создала уникальный защитный щит, увидеть который практически невозможно. Массовая доля их несоизмеримо мала для космоса.

Ничто больше не оказывает влияние на мирообразование. Если вспомнить, что часть воздушных масс – это кислород, то, что произойдет на земле без него? Здания и сооружения рухнут.

Металлические мосты и прочие конструкции, завораживающие миллионы туристов, превратятся в единой ком из-за малого количества молекул кислорода (в данной ситуации близкой к нулю). Ухудшится жизнь всех живых организмов на планете, а некоторых приведет к смерти.

Моря и океаны, испаряясь в виде водорода, исчезнут. И когда планета станет похожей на Луну, воцарится радиационный пожар, выжигающий остатки флоры, поскольку без кислорода температура очень сильно увеличится, а вот без атмосферы не будет защиты от солнца.

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий