ამოსუნთქული ნახშირორჟანგი. შინაგანი სუნთქვა და გაზების ტრანსპორტირება

ჰაერი არის ბუნებრივი ნაზავისხვადასხვა აირები. ყველაზე მეტად ის შეიცავს ისეთ ელემენტებს, როგორიცაა აზოტი (დაახლოებით 77%) და ჟანგბადი, 2% -ზე ნაკლები არის არგონი, ნახშირორჟანგი და სხვა ინერტული აირები.

ჟანგბადი, ან O2, არის პერიოდული სისტემის მეორე ელემენტი და ყველაზე მნიშვნელოვანი კომპონენტი, რომლის გარეშეც სიცოცხლე პლანეტაზე ძნელად იარსებებდა. ის მონაწილეობს სხვადასხვა პროცესებში, რომელზედაც დამოკიდებულია ყველა ცოცხალი არსების სასიცოცხლო მოქმედება.

კონტაქტში

ჰაერის შემადგენლობა

O2 ასრულებს ფუნქციას ჟანგვითი პროცესები ადამიანის სხეულშირაც საშუალებას გაძლევთ გაათავისუფლოთ ენერგია ნორმალური ცხოვრებისთვის. დასვენების დროს, ადამიანის სხეული მოითხოვს დაახლოებით 350 მილილიტრი ჟანგბადიმძიმე ფიზიკური დატვირთვით, ეს მნიშვნელობა სამჯერ ოთხჯერ იზრდება.

რამდენია ჟანგბადის პროცენტი ჰაერში, რომელსაც ჩვენ ვსუნთქავთ? ნორმა არის 20,95% ... ამოსუნთქულ ჰაერს ნაკლები აქვს O2 - 15.5-16%... ამოსუნთქული ჰაერი ასევე შეიცავს ნახშირორჟანგს, აზოტს და სხვა ნივთიერებებს. შემდგომში ჟანგბადის პროცენტის შემცირება იწვევს გაუმართაობას და კრიტიკული მნიშვნელობა 7-8% იწვევს სიკვდილი.

ცხრილიდან შეგიძლიათ გაიგოთ, მაგალითად, რომ ამოსუნთქული ჰაერი შეიცავს უამრავ აზოტს და დამატებით ელემენტებს, მაგრამ O2 მხოლოდ 16.3%... ჩასუნთქული ჰაერის ჟანგბადის შემცველობაა დაახლოებით 20,95%.

მნიშვნელოვანია იმის გაგება, თუ რა არის ისეთი ელემენტი, როგორიცაა ჟანგბადი. O2 - ყველაზე გავრცელებული დედამიწაზე ქიმიური ელემენტირომელიც არის უფერო, უსუნო და უგემოვნო. ის ასრულებს ყველაზე მნიშვნელოვან ჟანგვის ფუნქციას.

პერიოდული სისტემის მერვე ელემენტის გარეშე ცეცხლს ვერ მიიღებ... მშრალი ჟანგბადი შესაძლებელს გახდის ფილმების ელექტრული და დამცავი თვისებების გაუმჯობესებას და მათი სივრცის მუხტის შემცირებას.

ეს ელემენტი შეიცავს შემდეგ ნაერთებს:

1. სილიკატები - ისინი შეიცავს დაახლოებით 48% O2.
2. (ზღვა და ახალი) - 89%.
3. ჰაერი - 21%.
4. სხვა ნაერთები დედამიწის ქერქში.

ჰაერი შეიცავს არა მხოლოდ აირისებრ ნივთიერებებს, არამედ ორთქლები და აეროზოლებიასევე სხვადასხვა დამაბინძურებლებს. ეს შეიძლება იყოს მტვერი, ჭუჭყი, სხვა მცირე ზომის ნამსხვრევები. Შეიცავს მიკრობებირამაც შეიძლება გამოიწვიოს სხვადასხვა დაავადებები. გრიპი, წითელა, ყივანახველა, ალერგენები და სხვა დაავადებები მხოლოდ მცირე ჩამონათვალია იმ ნეგატიური შედეგებისა, რომლებიც წარმოიქმნება ჰაერის ხარისხის გაუარესებისა და პათოგენური ბაქტერიების დონის მომატების დროს.

ჰაერის პროცენტული მაჩვენებელია ყველა ელემენტის რაოდენობა, რომელიც ქმნის მის შემადგენლობას. უფრო მოსახერხებელია დიაგრამაზე ნათლად აჩვენოს, თუ რისგან შედგება ჰაერი, ასევე ჰაერში ჟანგბადის პროცენტული მაჩვენებელი.

დიაგრამა გვიჩვენებს, რომელი გაზი უფრო მეტია ჰაერში. მასზე ნაჩვენები მნიშვნელობები ოდნავ განსხვავდება ჩასუნთქული და ამოსუნთქული ჰაერისთვის.

სქემა - ჰაერის კოეფიციენტი.

არსებობს რამდენიმე წყარო, საიდანაც წარმოიქმნება ჟანგბადი:

1. მცენარეები. სკოლის ბიოლოგიის კურსიდანაც ცნობილია, რომ მცენარეები ჟანგბადს გამოყოფენ ნახშირორჟანგის შთანთქმისას.
2. წყლის ორთქლის ფოტოქიმიური დაშლა. პროცესი აღინიშნება მზის რადიაციის ზემოქმედებით ატმოსფეროს ზედა ნაწილში.
3. ჰაერის ნაკადების შერევა ქვედა ატმოსფერულ ფენებში.

ჟანგბადის ფუნქციები ატმოსფეროში და სხეულში

ადამიანისთვის ე.წ ნაწილობრივი წნევარომელიც აირს შეეძლო წარმოქმნა, თუ დაიკავებდა ნარევის მთელ დაკავებულ მოცულობას. ზღვის დონიდან 0 მეტრზე ნორმალური ნაწილობრივი წნევაა ვერცხლისწყლის 160 მილიმეტრი... სიმაღლის ზრდა იწვევს ნაწილობრივი წნევის შემცირებას. ეს მაჩვენებელი მნიშვნელოვანია, ვინაიდან ჟანგბადის მიწოდება ყველა მნიშვნელოვან ორგანოს და გ. დამოკიდებულია მასზე.

ჟანგბადი ხშირად გამოიყენება სხვადასხვა დაავადებების სამკურნალოდ... ჟანგბადის ბალონები, ინჰალატორები ეხმარებიან ადამიანის ორგანოებს ნორმალურ ფუნქციონირებაში ჟანგბადის შიმშილის არსებობისას.

Მნიშვნელოვანი!ჰაერის შემადგენლობა გავლენას ახდენს მრავალი ფაქტორით, შესაბამისად, ჟანგბადის პროცენტი შეიძლება განსხვავდებოდეს. გარემოს უარყოფითი მდგომარეობა იწვევს ჰაერის ხარისხის გაუარესებას. მეგაპოლისებსა და დიდ ურბანულ დასახლებებში ნახშირორჟანგის (CO2) პროპორცია უფრო დიდი იქნება ვიდრე პატარა დასახლებებში, ტყეებსა და დაცულ ტერიტორიებზე. სიმაღლესაც დიდი გავლენა აქვს - მთაში ჟანგბადის პროცენტული მაჩვენებელი უფრო დაბალი იქნება. განვიხილოთ შემდეგი მაგალითი - ევერესტის მთაზე, რომელიც აღწევს სიმაღლე 8.8 კილომეტრს, ჰაერში ჟანგბადის კონცენტრაცია 3 -ჯერ დაბალი იქნება ვიდრე დაბლობზე. მაღალ მთის მწვერვალებზე უსაფრთხოდ ყოფნისთვის საჭიროა ჟანგბადის ნიღბები.

ჰაერის შემადგენლობა წლების განმავლობაში შეიცვალა. ევოლუციურმა პროცესებმა, სტიქიურმა მოვლენებმა გამოიწვია ცვლილებები შემცირებული ჟანგბადის პროცენტიაუცილებელია ბიოორგანიზმების ნორმალური ფუნქციონირებისათვის. რამდენიმე ისტორიული ეტაპი შეიძლება ჩაითვალოს:

1. პრეისტორიული ხანა. ამ დროს ჟანგბადის კონცენტრაცია ატმოსფეროში იყო დაახლოებით 36%.
2. 150 წლის წინ O2 დაიკავა 26%ჰაერის მთლიანი შემადგენლობიდან.
3. დღეისათვის ჰაერში ჟანგბადის კონცენტრაციაა ოდნავ ნაკლები 21%.

მიმდებარე სამყაროს შემდგომმა განვითარებამ შეიძლება გამოიწვიოს ჰაერის შემადგენლობის შემდგომი ცვლილებები. უახლოეს მომავალში, ნაკლებად სავარაუდოა, რომ O2 კონცენტრაცია შეიძლება იყოს 14%-ზე ნაკლები, რადგან ეს გამოიწვევს სხეულის დარღვევა.

რა იწვევს ჟანგბადის ნაკლებობას?

დაბალი მიღება ყველაზე ხშირად აღინიშნება გადატვირთულ ტრანსპორტში, ცუდად ვენტილირებადი ოთახში ან სიმაღლეზე . ჰაერში ჟანგბადის დონის შემცირებამ შეიძლება გამოიწვიოს უარყოფითი გავლენა სხეულზე... ხდება მექანიზმების ამოწურვა, ნერვული სისტემა ყველაზე მეტად მოქმედებს. არსებობს რამდენიმე მიზეზი, რის გამოც სხეული განიცდის ჰიპოქსიას:

1. სისხლის დეფიციტი. დარეკა ნახშირბადის მონოქსიდის მოწამვლასთან ერთად... ეს მდგომარეობა ამცირებს ჟანგბადის შემცველობას სისხლში. ეს საშიშია, რადგან სისხლი წყვეტს ჟანგბადის მიწოდებას ჰემოგლობინზე.
2. სისხლის მიმოქცევის დეფიციტი. შესაძლებელია დიაბეტით, გულის უკმარისობით... ასეთ სიტუაციაში სისხლის ტრანსპორტი უარესდება ან შეუძლებელი ხდება.
3. სხეულზე მოქმედი ჰისტოტოქსიკური ფაქტორები შეიძლება გამოიწვიოს ჟანგბადის შეწოვის უნარის დაკარგვა. ჩნდება შხამებით მოწამვლის შემთხვევაშიან ძლიერი ზემოქმედების გამო.

მრავალი სიმპტომიდან შეიძლება გავიგოთ, რომ სხეულს სჭირდება O2. Პირველ რიგში იზრდება სუნთქვის სიხშირე... ასევე იზრდება გულისცემა. ეს დამცავი ფუნქციები მიზნად ისახავს ფილტვებში ჟანგბადის მიწოდებას და მათ სისხლით და ქსოვილებით უზრუნველყოფას.

ჟანგბადის ნაკლებობა იწვევს თავის ტკივილი, გაზრდილი ძილიანობა, კონცენტრაციის გაუარესება. იზოლირებული შემთხვევები არც ისე საშინელია, მათი გამოსწორება საკმაოდ ადვილია. სუნთქვის უკმარისობის ნორმალიზებისთვის, ექიმი განსაზღვრავს ბრონქოდილატატორულ პრეპარატებს და სხვა პრეპარატებს. თუ ჰიპოქსია იღებს მძიმე ფორმებს, მაგ პირის კოორდინაციის დაკარგვა ან თუნდაც კომა, შემდეგ მკურნალობა უფრო გართულდება.

თუ აღმოჩენილია ჰიპოქსიის სიმპტომები, ეს მნიშვნელოვანია დაუყოვნებლივ მიმართეთ ექიმსდა არა თვითმკურნალობა, ვინაიდან კონკრეტული პრეპარატის გამოყენება დამოკიდებულია დარღვევის მიზეზებზე. რბილი შემთხვევებისთვის ის ეხმარება ჟანგბადის ნიღბის მკურნალობადა ბალიშები, სისხლის ჰიპოქსია მოითხოვს სისხლის გადასხმას და წრიული მიზეზების გამოსწორება შესაძლებელია მხოლოდ გულის ან სისხლძარღვების ოპერაციით.

ჟანგბადის წარმოუდგენელი მოგზაურობა ჩვენს სხეულში

დასკვნა

ჟანგბადი ყველაზე მნიშვნელოვანია ჰაერის კომპონენტი, რომლის გარეშეც შეუძლებელია დედამიწაზე მრავალი პროცესის განხორციელება. ევოლუციური პროცესების გამო ჰაერის შემადგენლობა ათობით ათასი წლის განმავლობაში შეიცვალა, მაგრამ ამჟამად ატმოსფეროში ჟანგბადის რაოდენობამ მიაღწია ღირებულებას 21%... ჰაერის ხარისხი, რომელსაც ადამიანი სუნთქავს გავლენას ახდენს მის ჯანმრთელობაზე,ამიტომ, აუცილებელია მისი სისუფთავე ოთახში და გარემოს დაბინძურების შემცირების მცდელობა.

ჩვენი მზის სისტემის ცხელი და ცივი პლანეტებისგან განსხვავებით, პლანეტა დედამიწაზე არის პირობები, რომლებიც სიცოცხლის შესაძლებლობას იძლევა გარკვეული ფორმით. ერთ -ერთი მთავარი პირობაა ატმოსფეროს შემადგენლობა, რომელიც ყველა ცოცხალ არსებას აძლევს თავისუფლად სუნთქვის შესაძლებლობას და იცავს კოსმოსში გამეფებული სასიკვდილო გამოსხივებისგან.

რისგან შედგება ატმოსფერო

დედამიწის ატმოსფერო მრავალი აირისგან შედგება. ძირითადად რაც არის 77%. გაზი, რომლის გარეშეც სიცოცხლე დედამიწაზე წარმოუდგენელია, იკავებს გაცილებით მცირე მოცულობას, ჰაერში ჟანგბადის შემცველობა უტოლდება ატმოსფეროს მთლიანი მოცულობის 21% -ს. ბოლო 2% არის სხვადასხვა აირების ნარევი, მათ შორის არგონი, ჰელიუმი, ნეონი, კრიპტონი და სხვა.

დედამიწის ატმოსფერო იზრდება 8 ათასი კმ სიმაღლეზე. არსებობს ჰაერი სუნთქვისთვის შესაფერისი მხოლოდ ატმოსფეროს ქვედა ფენაში, ტროპოსფეროში, რომელიც აღწევს 8 კმ პოლუსებზე, მაღლა და 16 კმ ეკვატორიდან ზემოთ. სიმაღლის მატებასთან ერთად ჰაერი უფრო იშვიათდება და ჟანგბადის ნაკლებობა იგრძნობა. განვიხილოთ რა არის ჟანგბადის შემცველობა ჰაერში სხვადასხვა სიმაღლეზე, ჩვენ მოვიყვანთ მაგალითს. ევერესტის მწვერვალზე (სიმაღლე 8848 მ), ჰაერი შეიცავს ამ გაზს ზღვის დონიდან 3 -ჯერ ნაკლები. ამიტომ, მაღალმთიანი მწვერვალების დამპყრობლებს - მთამსვლელებს - შეუძლიათ მწვერვალზე ასვლა მხოლოდ ჟანგბადის ნიღბებით.

ჟანგბადი არის პლანეტაზე გადარჩენის მთავარი პირობა

დედამიწის არსებობის დასაწყისში ჰაერს, რომელიც მას გარს აკრავს, არ გააჩნდა ეს გაზი მის შემადგენლობაში. ეს საკმაოდ შესაფერისი იყო უმარტივესი - ერთუჯრედიანი მოლეკულების სიცოცხლისთვის, რომლებიც ოკეანეში მიცურავდნენ. მათ არ სჭირდებოდათ ჟანგბადი. პროცესი დაიწყო დაახლოებით 2 მილიონი წლის წინ, როდესაც პირველმა ცოცხალმა ორგანიზმებმა, ფოტოსინთეზის რეაქციის შედეგად, დაიწყეს ამ გაზების მცირე დოზების გამოყოფა ქიმიური რეაქციების შედეგად, ჯერ ოკეანეში, შემდეგ ატმოსფეროში. რა სიცოცხლე განვითარდა პლანეტაზე და მიიღო სხვადასხვა ფორმა, რომელთა უმეტესობა დღემდე არ შემორჩენილა. ზოგიერთი ორგანიზმი დროთა განმავლობაში შეეგუა სიცოცხლეს ახალი გაზით.

მათ ისწავლეს მისი ენერგიის უსაფრთხოდ გამოყენება უჯრედის შიგნით, სადაც ის მოქმედებდა როგორც ენერგია, საკვებისგან ენერგიის მოპოვების მიზნით. ჟანგბადის გამოყენების ამ გზას ეწოდება სუნთქვა და ჩვენ ამას ვაკეთებთ ყოველ წამს. ეს იყო სუნთქვა, რამაც შესაძლებელი გახადა უფრო რთული ორგანიზმებისა და ადამიანების გაჩენა. მილიონობით წლის განმავლობაში, ჰაერში ჟანგბადის შემცველობა გაიზარდა ახლანდელ დონეზე - დაახლოებით 21%. ამ აირის ატმოსფეროში დაგროვებამ ხელი შეუწყო ოზონის შრის შექმნას დედამიწის ზედაპირიდან 8-30 კმ სიმაღლეზე. ამასთან ერთად, პლანეტამ მიიღო დაცვა ულტრაიისფერი სხივების მავნე ზემოქმედებისგან. წყალზე და ხმელეთზე სიცოცხლის ფორმების შემდგომი ევოლუცია სწრაფად გაიზარდა ფოტოსინთეზის გაზრდის შედეგად.

ანაერობული ცხოვრება

მიუხედავად იმისა, რომ ზოგიერთი ორგანიზმი ადაპტირებულია გამოყოფილი აირების დონის მატებასთან, დედამიწაზე არსებული უმარტივესი სიცოცხლის ფორმა გაქრა. სხვა ორგანიზმები გადარჩნენ ჟანგბადისგან დამალვით. ზოგიერთი მათგანი დღეს ცხოვრობს პარკოსნების ფესვებში, ჰაერიდან აზოტს იყენებს მცენარეებისთვის ამინომჟავების ასაშენებლად. ბოტულიზმის მომაკვდინებელი ორგანიზმი არის კიდევ ერთი "ლტოლვილი" ჟანგბადისგან. ის მშვიდად გადარჩება ვაკუუმში შეფუთულ დაკონსერვებულ საკვებში.

ჟანგბადის რა დონე ოპტიმალურია სიცოცხლისთვის

ნაადრევად დაბადებული ბავშვები, რომელთა ფილტვები ჯერ კიდევ არ არის ბოლომდე გახსნილი სუნთქვისთვის, მიდიან სპეციალურ ინკუბატორებში. მათში ჰაერში ჟანგბადის შემცველობა უფრო მაღალია მოცულობით და ჩვეულებრივი 21%-ის ნაცვლად, მისი დონე განისაზღვრება 30-40%-ით. ბავშვები, რომლებსაც აქვთ სუნთქვის მძიმე პრობლემები, გარშემორტყმულია 100% ჟანგბადით, რათა თავიდან აიცილონ ტვინის დაზიანება. ასეთ ვითარებაში ყოფნა აუმჯობესებს ქსოვილების ჟანგბადის რეჟიმს, რომლებიც ჰიპოქსიის მდგომარეობაში არიან, ახდენს მათი სასიცოცხლო ფუნქციების ნორმალიზებას. მაგრამ მისი ძალიან ბევრი ჰაერი ისეთივე საშიშია, როგორც მისი ნაკლებობა. ბავშვის სისხლში გადაჭარბებულმა ჟანგბადმა შეიძლება დააზიანოს თვალების სისხლძარღვები და გამოიწვიოს მხედველობის დაკარგვა. ეს გვიჩვენებს გაზის თვისებების ორმაგობას. ჩვენ უნდა ვსუნთქოთ, რომ ვიცოცხლოთ, მაგრამ მისი ჭარბი რაოდენობა ზოგჯერ სხეულისთვის შხამიანი ხდება.

ჟანგვის პროცესი

როდესაც ჟანგბადი წყალბადს ან ნახშირბადს აერთიანებს, ხდება რეაქცია, რომელსაც ჟანგვა ეწოდება. ეს პროცესი იწვევს ორგანული მოლეკულების დაშლას, რომლებიც სიცოცხლის საფუძველია. ადამიანის სხეულში ჟანგვა ხდება შემდეგნაირად. სისხლის წითელი უჯრედები აგროვებენ ჟანგბადს ფილტვებიდან და ატარებენ მას მთელ სხეულში. არსებობს საკვების მოლეკულების განადგურების პროცესი, რომელსაც ჩვენ ვჭამთ. ეს პროცესი გამოყოფს ენერგიას, წყალს და ტოვებს ნახშირორჟანგს. ეს უკანასკნელი გამოიყოფა სისხლის უჯრედების მიერ ფილტვებში და ჩვენ ვსუნთქავთ მას ჰაერში. ადამიანს შეუძლია დახრჩობა, თუ მას სუნთქვა შეეკავება 5 წუთზე მეტხანს.

სუნთქვა

განვიხილოთ ჩასუნთქული ჰაერის ჟანგბადის შემცველობა. ატმოსფერულ ჰაერს, რომელიც ფილტვებში შემოდის გარედან ინჰალაციის დროს, ეწოდება ინჰალაცია, ხოლო ჰაერს, რომელიც ამოსუნთქვისას გამოდის სასუნთქი სისტემის მეშვეობით, ამოსუნთქვა.

ეს არის ჰაერის ნაზავი, რომელიც ავსებს ალვეოლებს სასუნთქი გზებით. ჰაერის ქიმიური შემადგენლობა, რომელსაც ჯანსაღი ადამიანი სუნთქავს და გამოდის ბუნებრივ პირობებში, პრაქტიკულად არ იცვლება და გამოიხატება ასეთ რიცხვებში.

ჟანგბადი ჰაერის მთავარი კომპონენტია სიცოცხლისთვის. ატმოსფეროში ამ აირის რაოდენობის ცვლილებები მცირეა. თუ ზღვაში ჟანგბადის შემცველობა ჰაერში შეიცავს 20,99%-მდე, მაშინ ინდუსტრიული ქალაქების ძალიან დაბინძურებულ ჰაერშიც კი მისი დონე არ ეცემა 20,5%-ზე დაბლა. ასეთი ცვლილებები არ ავლენს გავლენას ადამიანის სხეულზე. ფიზიოლოგიური დარღვევები ჩნდება მაშინ, როდესაც ჰაერში ჟანგბადის პროცენტი 16-17%-მდე ეცემა. ამ შემთხვევაში, არის აშკარა, რომელიც იწვევს სასიცოცხლო აქტივობის მკვეთრ ვარდნას და ჰაერში ჟანგბადის შემცველობით 7-8% -ით, შესაძლებელია ლეტალური შედეგი.

ატმოსფერო სხვადასხვა ეპოქაში

ატმოსფეროს შემადგენლობა ყოველთვის ახდენდა გავლენას ევოლუციაზე. სხვადასხვა გეოლოგიურ დროს, ბუნებრივი კატაკლიზმების გამო, ჟანგბადის დონე იზრდება ან მცირდება და ეს იწვევს ბიოსისტემის ცვლილებას. დაახლოებით 300 მილიონი წლის წინ, ატმოსფეროში მისი შემცველობა 35%-მდე გაიზარდა, ხოლო პლანეტა კოლონიზირებული იყო გიგანტური მწერებით. დედამიწის ისტორიაში ცოცხალი არსებების უდიდესი გადაშენება მოხდა დაახლოებით 250 მილიონი წლის წინ. მის დროს დაიღუპა ოკეანის მკვიდრთა 90% -ზე მეტი და მიწის მოსახლეობის 75%. მასობრივი გადაშენების ერთ -ერთი ვერსია ამბობს, რომ ამის მიზეზი ჰაერში ჟანგბადის დაბალი შემცველობა იყო. ამ გაზის რაოდენობა შემცირდა 12%-მდე და ეს ატმოსფეროს ქვედა ნაწილში 5300 მეტრის სიმაღლეზეა. ჩვენს ეპოქაში ატმოსფერულ ჰაერში ჟანგბადის შემცველობა 20,9% -ს აღწევს, რაც 0,7% -ით დაბალია ვიდრე 800 ათასი წლის წინ. ამ ციფრებს ადასტურებენ პრინსტონის უნივერსიტეტის მეცნიერები, რომლებმაც შეისწავლეს გრენლანდიისა და ატლანტიკური ყინულის ნიმუშები იმ დროს. გაყინულმა წყალმა დაზოგა ჰაერის ბუშტები და ეს ფაქტი ხელს უწყობს ჟანგბადის დონის გამოთვლას ატმოსფეროში.

რას ემორჩილება მისი დონე ჰაერში

მისი აქტიური შეწოვა ატმოსფეროდან შეიძლება გამოწვეული იყოს მყინვარების მოძრაობით. დაშორებით, ისინი ავლენენ ორგანული ფენების გიგანტურ უბნებს, რომლებიც მოიხმარენ ჟანგბადს. სხვა მიზეზი შეიძლება იყოს მსოფლიო ოკეანის წყლების გაცივება: დაბალ ტემპერატურაზე მისი ბაქტერიები უფრო აქტიურად შთანთქავენ ჟანგბადს. მკვლევარები ამტკიცებენ, რომ სამრეწველო ნახტომი და მასთან ერთად უზარმაზარი რაოდენობის საწვავის დაწვა დიდ გავლენას არ ახდენს. მსოფლიო ოკეანეები გაცივდა 15 მილიონი წლის განმავლობაში და ატმოსფეროში სასიცოცხლო მნიშვნელობის რაოდენობა შემცირდა ადამიანთა ზემოქმედების მიუხედავად. ალბათ, რაღაც ბუნებრივი პროცესები ხდება დედამიწაზე, რაც იწვევს იმ ფაქტს, რომ ჟანგბადის მოხმარება უფრო მაღალი ხდება, ვიდრე მისი წარმოება.

ადამიანის გავლენა ატმოსფეროს შემადგენლობაზე

მოდით ვისაუბროთ ადამიანის გავლენას ჰაერის შემადგენლობაზე. დონე, რომელიც დღეს გვაქვს, იდეალურია ცოცხალი არსებებისთვის, ჟანგბადის შემცველობა ჰაერში არის 21%. მისი და სხვა აირების ბალანსი განისაზღვრება ბუნების სასიცოცხლო ციკლით: ცხოველები ამოსუნთქავენ ნახშირორჟანგს, მცენარეები იყენებენ მას და გამოყოფენ ჟანგბადს.

მაგრამ არ არსებობს გარანტია, რომ ეს დონე ყოველთვის იქნება მუდმივი. ატმოსფეროში გამოყოფილი ნახშირორჟანგის რაოდენობა იზრდება. ეს გამოწვეულია კაცობრიობის მიერ საწვავის მოხმარებით. და ის, როგორც მოგეხსენებათ, ჩამოყალიბდა ორგანული წარმოშობის ნამარხებიდან და ნახშირორჟანგი ჰაერში შედის. იმავდროულად, ჩვენი პლანეტის უდიდესი მცენარეები, ხეები, მზარდი ტემპით იშლება. ერთ წუთში კილომეტრი ტყე ქრება. ეს ნიშნავს, რომ ჰაერში ჟანგბადის ნაწილი თანდათან მცირდება და მეცნიერები უკვე აცხადებენ განგაში. დედამიწის ატმოსფერო არ არის უსასრულო საცავი და ჟანგბადი არ შედის მასში გარედან. ის მუდმივად ვითარდებოდა დედამიწის განვითარებასთან ერთად. მუდმივად უნდა გვახსოვდეს, რომ ეს გაზი წარმოიქმნება მცენარეულობის მიერ ფოტოსინთეზის დროს ნახშირორჟანგის მოხმარებით. და მცენარეულობის ნებისმიერი მნიშვნელოვანი შემცირება ტყის განადგურების სახით აუცილებლად შეამცირებს ჟანგბადის შეღწევას ატმოსფეროში, რითაც დაარღვევს მის ბალანსს.

ჩვენ ყველამ კარგად ვიცით, რომ არცერთ ცოცხალ არსებას არ შეუძლია დედამიწაზე ჰაერის გარეშე ცხოვრება. ჰაერი ყველა ჩვენგანისთვის სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია. ბავშვობიდან მოზრდილებში ყველამ იცის, რომ ჰაერის გარეშე ცხოვრება შეუძლებელია, მაგრამ ყველამ არ იცის რა არის ჰაერი და რისგან შედგება იგი. ასე რომ, ჰაერი არის გაზების ნაზავი, რომლის დანახვაც და შეხებაც არ შეიძლება, მაგრამ ჩვენ ყველამ მშვენივრად ვიცით, რომ ის ჩვენს გარშემოა, თუმცა ამას პრაქტიკულად ვერ ვამჩნევთ. სხვადასხვა ხასიათის კვლევის ჩატარება, მათ შორის, შესაძლებელია ჩვენს ლაბორატორიაში.

ჩვენ შეგვიძლია შევიგრძნოთ ჰაერი მხოლოდ მაშინ, როდესაც ვგრძნობთ ძლიერ ქარს ან გულშემატკივართან ახლოს ვართ. რისგან შედგება ჰაერი, მაგრამ ის შედგება აზოტისა და ჟანგბადისგან, და არგონის, წყლის, წყალბადის და ნახშირორჟანგის მხოლოდ მცირე ნაწილი. თუ გავითვალისწინებთ ჰაერის შემადგენლობას პროცენტულად, მაშინ აზოტი არის 78.08 პროცენტი, ჟანგბადი 20.94%, არგონი 0.93 პროცენტი, ნახშირორჟანგი 0.04 პროცენტი, ნეონი 1.82 * 10-3 პროცენტი, ჰელიუმი 4.6 * 10-4 პროცენტი, მეთანი 1.7 * 10 -4 პროცენტი, კრიპტონი 1.14 * 10-4 პროცენტი, წყალბადი 5 * 10-5 პროცენტი, ქსენონი 8.7 * 10-6 პროცენტი, აზოტის ოქსიდი 5 * 10-5 პროცენტი.

ჰაერში ჟანგბადის შემცველობა ძალიან მაღალია, რადგან ეს არის ჟანგბადი, რომელიც საჭიროა ადამიანის სხეულის სიცოცხლისათვის. ჟანგბადი, რომელიც აღინიშნება ჰაერში სუნთქვის დროს, შედის ადამიანის სხეულის უჯრედებში და მონაწილეობს ჟანგვის პროცესში, რის შედეგადაც ხდება ენერგიის გამოყოფა, რაც აუცილებელია სიცოცხლისათვის. ასევე, ჟანგბადი, რომელიც ჰაერშია, საჭიროა საწვავის წვისთვის, რომელიც წარმოქმნის სითბოს, ასევე მექანიკური ენერგიის მისაღებად შიდა წვის ძრავებში.

ინერტული აირები ასევე გამოიყოფა ჰაერიდან გათხევადების დროს. რამდენი ჟანგბადია ჰაერში, თუ გადავხედავთ პროცენტს, მაშინ ჟანგბადი და აზოტი ჰაერში არის 98 პროცენტი. ამ კითხვაზე პასუხის გაცემისას ჩნდება კიდევ ერთი კითხვა, რომელი აირისებრი ნივთიერებები კვლავ ჰაერის ნაწილია.

ასე რომ, 1754 წელს მეცნიერმა ჯოზეფ ბლეკმა დაადასტურა, რომ ჰაერი შედგება გაზების ნარევისგან და არა ერთგვაროვანი ნივთიერებისგან, როგორც ადრე ეგონათ. დედამიწაზე ჰაერი შეიცავს მეთანს, არგონს, ნახშირორჟანგს, ჰელიუმს, კრიპტონს, წყალბადს, ნეონს, ქსენონს. უნდა აღინიშნოს, რომ ჰაერის პროცენტული მაჩვენებელი შეიძლება ოდნავ განსხვავდებოდეს იმისდა მიხედვით, თუ სად ცხოვრობენ ადამიანები.

სამწუხაროდ, დიდ ქალაქებში ნახშირორჟანგის პროცენტული მაჩვენებელი უფრო მაღალი იქნება, ვიდრე, მაგალითად, სოფლებში ან ტყეებში. ჩნდება კითხვა, თუ რამდენი პროცენტია ჟანგბადი ჰაერში მთებში. პასუხი მარტივია, ჟანგბადი გაცილებით მძიმეა ვიდრე აზოტი, ამიტომ ის მთებში გაცილებით ნაკლები იქნება ჰაერში, ეს იმიტომ ხდება, რომ ჟანგბადის სიმკვრივე სიმაღლესთან ერთად მცირდება.

ჟანგბადის მაჩვენებელი ჰაერში

ასე რომ, რაც შეეხება ჰაერში ჟანგბადის თანაფარდობას, არსებობს გარკვეული სტანდარტები, მაგალითად, სამუშაო ფართობისთვის. იმისათვის, რომ ადამიანმა სრულად იმუშაოს, ჰაერში ჟანგბადის მაჩვენებელი 19 -დან 23 პროცენტამდეა. საწარმოებში აღჭურვილობის მუშაობისას აუცილებელია მონიტორინგი მოწყობილობების, ისევე როგორც სხვადასხვა მანქანების სიმჭიდროვეზე. თუ ჰაერის ტესტირებისას ოთახში, სადაც ხალხი მუშაობს, ჟანგბადის მაჩვენებელი 19 პროცენტზე ნაკლებია, მაშინ აუცილებელია ოთახის დატოვება და სასწრაფო ვენტილაციის ჩართვა. თქვენ შეგიძლიათ აკონტროლოთ ჟანგბადის დონე სამუშაო ადგილზე, EcoTestExpress ლაბორატორიის მოწვევით და გამოიძიოთ.

ახლა განვსაზღვროთ რა არის ჟანგბადი.

ჟანგბადი არის მენდელეევის ელემენტების პერიოდული სისტემის ქიმიური ელემენტი, ჟანგბადს არ აქვს სუნი, გემო, ფერი. ჰაერში ჟანგბადი უკიდურესად აუცილებელია ადამიანის სუნთქვისთვის და ასევე წვისთვის, არავისთვის არ არის საიდუმლო, რომ თუ ჰაერი არ არის, მაშინ არცერთი მასალა არ დაიწვება. ჟანგბადი შეიცავს სამი სტაბილური ნუკლიდის ნარევს, რომელთა მასის რიცხვია 16. 17 და 18.

ამრიგად, ჟანგბადი დედამიწაზე ყველაზე უხვი ელემენტია, რაც შეეხება ჟანგბადის პროცენტს, ყველაზე დიდი პროცენტი გვხვდება სილიკატებში, ეს არის მყარი დედამიწის ქერქის მასის დაახლოებით 47.4 პროცენტი. ასევე, ზღვა და მთელი დედამიწის მტკნარი წყალი შეიცავს უზარმაზარ რაოდენობას ჟანგბადს, კერძოდ 88,8 პროცენტს, რაც შეეხება ჰაერში ჟანგბადის რაოდენობას, ეს მხოლოდ 20,95 პროცენტია. უნდა აღინიშნოს, რომ ჟანგბადი დედამიწის ქერქში 1500 -ზე მეტი ნაერთის ნაწილია.

რაც შეეხება ჟანგბადის წარმოებას, ის მიიღება ჰაერის დაბალ ტემპერატურაზე გამოყოფით. ეს პროცესი ხდება ასე, დასაწყისში ჰაერი იკუმშება კომპრესორის დახმარებით, როდესაც ჰაერი იკუმშება, ის იწყებს გათბობას. შეკუმშული ჰაერი ნებადართულია გაცივდეს ოთახის ტემპერატურაზე და გაგრილების შემდეგ თავისუფლად გაფართოვდეს.

როდესაც გაფართოება ხდება, გაზის ტემპერატურა იწყებს მკვეთრ ვარდნას, ჰაერის გაცივების შემდეგ, მისი ტემპერატურა შეიძლება იყოს ოთახის ტემპერატურაზე რამდენიმე ათეული გრადუსით დაბლა, ასეთი ჰაერი კვლავ იკუმშება და გამოთავისუფლებული სითბო ამოღებულია. ჰაერის შეკუმშვისა და გაგრილების რამდენიმე ეტაპის შემდეგ ტარდება რიგი პროცედურები, რის შედეგადაც სუფთა ჟანგბადი გამოყოფილია ყოველგვარი მინარევებისაგან.

და აქ ჩნდება სხვა კითხვა, რომელიც უფრო მძიმეა ვიდრე ჟანგბადი ან ნახშირორჟანგი. პასუხი არის, რა თქმა უნდა, ნახშირორჟანგი უფრო მძიმე იქნება ვიდრე ჟანგბადი. ნახშირორჟანგის სიმკვრივეა 1.97 კგ / მ 3, ხოლო ჟანგბადის სიმკვრივე, თავის მხრივ, 1.43 კგ / მ 3. რაც შეეხება ნახშირორჟანგს, ის ერთ -ერთ მთავარ როლს ასრულებს დედამიწაზე არსებული ყველა ცხოვრების ცხოვრებაში და ასევე ახდენს გავლენას ნახშირბადის ციკლზე ბუნებაში. დადასტურებულია, რომ ნახშირორჟანგი მონაწილეობს სუნთქვის რეგულირებაში, ასევე სისხლის მიმოქცევაში.

რა არის ნახშირორჟანგი?

ახლა უფრო დეტალურად განსაზღვრეთ რა არის ნახშირორჟანგი და ასევე აღნიშნეთ ნახშირორჟანგის შემადგენლობა. ამრიგად, ნახშირორჟანგი სხვა სიტყვებით არის ნახშირორჟანგი, ეს არის უფერო გაზი ოდნავ მჟავე სუნით და გემოთი. რაც შეეხება ჰაერს, მასში ნახშირორჟანგის კონცენტრაცია 0,038 პროცენტია. ნახშირორჟანგის ფიზიკური თვისებები იმაში მდგომარეობს, რომ ის არ არსებობს თხევად მდგომარეობაში ნორმალური ატმოსფერული წნევის დროს, მაგრამ მყარი მდგომარეობიდან მყისიერად გადადის აირისებრ მდგომარეობაში.

მყარ ნახშირორჟანგს ასევე უწოდებენ მშრალ ყინულს. დღეს ნახშირორჟანგი გლობალური დათბობის მონაწილეა. ნახშირორჟანგი მიიღება სხვადასხვა ნივთიერებების დაწვით. უნდა აღინიშნოს, რომ ნახშირორჟანგის სამრეწველო წარმოებისას ის იტუმბება ცილინდრებში. ცილინდრებში ჩასხმული ნახშირორჟანგი გამოიყენება როგორც ხანძარსაწინააღმდეგო საშუალებები, ასევე გაზიანი წყლის წარმოებაში და ასევე გამოიყენება პნევმატურ იარაღებში. ასევე კვების მრეწველობაში, როგორც კონსერვანტი.

შესუნთქული და ამოსუნთქული ჰაერის შემადგენლობა

ახლა გავაანალიზოთ შესუნთქული და ამოსუნთქული ჰაერის შემადგენლობა. დასაწყისისთვის, მოდით განვსაზღვროთ რა არის სუნთქვა. სუნთქვა არის რთული უწყვეტი პროცესი, რომლის დროსაც სისხლის გაზების შემადგენლობა მუდმივად განახლდება. ჩასუნთქული ჰაერის შემადგენლობაა 20,94 პროცენტი ჟანგბადი, 0,03 პროცენტი ნახშირორჟანგი და 79,03 პროცენტი აზოტი. მაგრამ ამოსუნთქული ჰაერის შემადგენლობა უკვე მხოლოდ 16,3 პროცენტი ჟანგბადია, ასევე 4 პროცენტი ნახშირორჟანგი და 79,7 პროცენტი აზოტი.

შეიძლება აღინიშნოს, რომ ჩასუნთქული ჰაერი განსხვავდება ამოსუნთქული ჰაერისგან ჟანგბადის შემცველობით, ასევე ნახშირორჟანგის რაოდენობით. ეს არის ნივთიერებები, რომლებიც ქმნიან ჰაერს, რომელსაც ჩვენ ვსუნთქავთ და ვსუნთქავთ. ამრიგად, ჩვენი სხეული გაჯერებულია ჟანგბადით და გარედან აძლევს ყველა არასაჭირო ნახშირორჟანგს.

მშრალი ჟანგბადი აუმჯობესებს ფილმების ელექტრო და დამცავ თვისებებს წყლის არარსებობის გამო, ასევე მათი სიმკვრივისა და მოცულობის მუხტის შემცირების გამო. ასევე, მშრალი ჟანგბადი ნორმალურ პირობებში ვერ რეაგირებს ოქროზე, სპილენძზე ან ვერცხლზე. ჰაერის ან სხვა ლაბორატორიული კვლევის ქიმიური ანალიზის ჩასატარებლად, მათ შორის, შეგიძლიათ ჩვენს ლაბორატორიაში "EcoTestExpress".

ჰაერი არის პლანეტის ატმოსფერო, რომელზეც ჩვენ ვცხოვრობთ. ჩვენ ყოველთვის გვაქვს კითხვა, რა არის ჰაერის ნაწილი, პასუხი არის მხოლოდ გაზების ნაკრები, რადგან უკვე აღწერილია ზემოთ რომელი აირები და რა პროპორციითაა ჰაერში. რაც შეეხება ჰაერში აირების შემცველობას, აქ ყველაფერი ადვილი და მარტივია, ჩვენი პლანეტის თითქმის ყველა უბნის პროცენტული შეფარდება ფოლადია.

ჰაერის შემადგენლობა და თვისებები

ჰაერი შედგება არა მხოლოდ გაზების ნარევისგან, არამედ სხვადასხვა აეროზოლებისა და ორთქლებისგან. ჰაერის პროცენტი არის აზოტისა და ჟანგბადის თანაფარდობა ჰაერში არსებულ სხვა აირებთან. ასე რომ, რამდენი ჟანგბადია ჰაერში, პასუხი არის მხოლოდ 20 პროცენტი. გაზის შემადგენლობა, რაც შეეხება აზოტს, ის შეიცავს ჰაერის ლომის წილს და აღსანიშნავია, რომ მომატებული წნევის დროს აზოტი იწყებს ნარკოტიკულ თვისებებს.

ამას არ აქვს მცირე მნიშვნელობა, რადგან როდესაც მყვინთავები მუშაობენ, მათ ხშირად უწევთ მუშაობა უზარმაზარი ზეწოლის ქვეშ. ჟანგბადის შესახებ უკვე ბევრი ითქვა, რადგან მას უდიდესი მნიშვნელობა აქვს ჩვენს პლანეტაზე ადამიანის სიცოცხლისთვის. აღსანიშნავია, რომ მოკლე დროში ადამიანის მიერ ჟანგბადის გაზრდილი ჰაერის ინჰალაცია უარყოფითად არ მოქმედებს თავად პიროვნებაზე.

მაგრამ თუ ადამიანი დიდი ხნის განმავლობაში შეისუნთქავს ჰაერს ჟანგბადის გაზრდილი დონით, მაშინ ეს გამოიწვევს ორგანიზმში პათოლოგიური ცვლილებების წარმოქმნას. ჰაერის კიდევ ერთი მთავარი კომპონენტი, რომლის შესახებაც უკვე ბევრი ითქვა, არის ნახშირორჟანგი, რადგან ადამიანს არ შეუძლია მის გარეშე ისევე როგორც ჟანგბადის გარეშე ცხოვრება.

დედამიწაზე ჰაერი რომ არ იყოს, მაშინ არც ერთი ცოცხალი ორგანიზმი ვერ შეძლებდა ჩვენს პლანეტაზე ცხოვრებას და მით უმეტეს როგორმე ფუნქციონირებას. სამწუხაროდ, თანამედროვე მსოფლიოში, უზარმაზარი რაოდენობის სამრეწველო ობიექტები, რომლებიც აბინძურებენ ჩვენს ჰაერს, ბოლო დროს სულ უფრო მეტად ითხოვენ გარემოს დაცვის აუცილებლობას, ასევე ჰაერის სიწმინდის მონიტორინგს. ამიტომ, თქვენ უნდა მიიღოთ ჰაერის ხშირი გაზომვები და დაადგინოთ რამდენად სუფთაა იგი. თუ გეჩვენებათ, რომ თქვენს ოთახში ჰაერი არ არის საკმარისად სუფთა და გარე ფაქტორებია დამნაშავე, ყოველთვის შეგიძლიათ დაუკავშირდეთ EcoTestExpress ლაბორატორიას, რომელიც ჩაატარებს ყველა საჭირო ანალიზს (კვლევას) და გამოიტანს დასკვნას სიწმინდის შესახებ ჰაერი, რომელსაც თქვენ სუნთქავთ.

სუნთქვის მნიშვნელობა

სუნთქვა არის ორგანიზმსა და მის გარემოს შორის გაზების მუდმივი გაცვლის სასიცოცხლო პროცესი. სუნთქვის პროცესში ადამიანი შთანთქავს ჟანგბადს გარემოსგან და გამოყოფს ნახშირორჟანგს.

ორგანიზმში ნივთიერებების გარდაქმნის თითქმის ყველა რთული რეაქცია ხდება ჟანგბადის სავალდებულო მონაწილეობით. ჟანგბადის გარეშე მეტაბოლიზმი შეუძლებელია და ჟანგბადის მუდმივი მარაგი აუცილებელია სიცოცხლის შესანარჩუნებლად. მეტაბოლიზმის შედეგად, ნახშირორჟანგი წარმოიქმნება უჯრედებსა და ქსოვილებში, რომლებიც უნდა მოიხსნას სხეულიდან. სხეულის შიგნით მნიშვნელოვანი რაოდენობით ნახშირორჟანგის დაგროვება საშიშია. ნახშირორჟანგი სისხლით გადადის სასუნთქ ორგანოებში და ამოსუნთქავს. ინჰალაციის დროს სასუნთქ სისტემაში შემავალი ჟანგბადი დიფუზდება სისხლში და სისხლით მიეწოდება ორგანოებსა და ქსოვილებს.

ადამიანებისა და ცხოველების სხეულში არ არის ჟანგბადის მარაგი და ამიტომ მისი უწყვეტი მომარაგება ორგანიზმში სასიცოცხლო აუცილებლობაა. თუ ადამიანს, აუცილებელ შემთხვევებში, შეუძლია ერთ თვეზე მეტხანს იცხოვროს საკვების გარეშე, წყლის გარეშე 10 დღემდე, მაშინ ჟანგბადის არარსებობის შემთხვევაში შეუქცევადი ცვლილებები ხდება 5-7 წუთის განმავლობაში.

შესუნთქული, ამოსუნთქული და ალვეოლარული ჰაერის შემადგენლობა

მონაცვლეობით ჩასუნთქვისა და ამოსუნთქვისას ადამიანი ვენტილაციას უკეთებს ფილტვებს, ინარჩუნებს შედარებით მუდმივ აირის შემადგენლობას ფილტვის ბუშტუკებში (ალვეოლებში). ადამიანი სუნთქავს ატმოსფერულ ჰაერს ჟანგბადის მაღალი შემცველობით (20,9%) და ნახშირორჟანგის დაბალი შემცველობით (0,03%) და ასუნთქავს ჰაერს, რომელშიც ჟანგბადი 16,3%, ნახშირორჟანგი 4%(ცხრილი 8).

ალვეოლური ჰაერის შემადგენლობა მნიშვნელოვნად განსხვავდება ატმოსფერული, ჩასუნთქული ჰაერის შემადგენლობისგან. შეიცავს ნაკლებ ჟანგბადს (14.2%) და დიდი რაოდენობით ნახშირორჟანგს (5.2%).

ჰაერში შემავალი აზოტი და ინერტული აირები არ მონაწილეობენ სუნთქვაში და მათი შემცველობა ჩასუნთქულ, ამოსუნთქულ და ალვეოლურ ჰაერში პრაქტიკულად ერთი და იგივეა.

რატომ შეიცავს ამოსუნთქულ ჰაერს უფრო მეტი ჟანგბადი ვიდრე ალვეოლური ჰაერი? ეს აიხსნება იმით, რომ ამოსუნთქვისას ჰაერი შერეულია ალვეოლურ ჰაერთან, რომელიც არის სასუნთქ ორგანოებში, სასუნთქ გზებში.

გაზების ნაწილობრივი წნევა და სტრესი

ფილტვებში ალვეოლარული ჰაერიდან ჟანგბადი გადადის სისხლში, ხოლო სისხლიდან ნახშირორჟანგი შედის ფილტვებში. აირების ჰაერიდან თხევადზე და თხევადიდან ჰაერზე ხდება ჰაერისა და სითხის ამ აირების ნაწილობრივი წნევის სხვაობის გამო. ნაწილობრივი წნევა არის მთლიანი წნევის ის ნაწილი, რომელიც ეცემა მოცემული აირის წილს გაზის ნარევში. რაც უფრო მაღალია აირის პროცენტი ნარევში, შესაბამისად უფრო მაღალია მისი ნაწილობრივი წნევა. ცნობილია, რომ ატმოსფერული ჰაერი აირების ნარევია. ატმოსფერული ჰაერის წნევა 760 მმ Hg. Ხელოვნება. ატმოსფერულ ჰაერში ჟანგბადის ნაწილობრივი წნევაა 760 მმ -ის 20,94%, ანუ 159 მმ; აზოტი - 760 მმ -ის 79.03%, ანუ დაახლოებით 600 მმ; ატმოსფერულ ჰაერში არის ცოტა ნახშირორჟანგი - 0.03%, შესაბამისად მისი ნაწილობრივი წნევაა 0.060% 760 მმ - 0.2 მმ Hg. Ხელოვნება.

სითხეში გახსნილი აირებისთვის გამოიყენება ტერმინი "სტრესი", რაც შეესაბამება ტერმინს "ნაწილობრივი წნევა", რომელიც გამოიყენება თავისუფალი აირებისთვის. გაზის სტრესი გამოხატულია იმავე ერთეულებში, როგორც წნევა (მმ.ვწყ.სვ.). თუ გაზის ნაწილობრივი წნევა გარემოში უფრო მაღალია ვიდრე ამ აირის ძაბვა სითხეში, მაშინ გაზი იხსნება სითხეში.

ალვეოლურ ჰაერში ჟანგბადის ნაწილობრივი წნევაა 100-105 მმ Hg. ხელოვნება და ფილტვებში მიედინება სისხლში, ჟანგბადის დაძაბულობა საშუალოდ 60 მმ Hg. ხელოვნება., შესაბამისად, ფილტვებში, ალვეოლარული ჰაერიდან ჟანგბადი გადადის სისხლში.

გაზების მოძრაობა ხდება დიფუზიის კანონების შესაბამისად, რომლის მიხედვითაც გაზი ვრცელდება მაღალი ნაწილობრივი წნევის გარემოდან დაბალი წნევის გარემოში.

გაზის გაცვლა ფილტვებში

ფილტვებში ჟანგბადის გადასვლა ალვეოლარული ჰაერიდან სისხლში და ნახშირორჟანგის დინება სისხლიდან ფილტვებში ემორჩილება ზემოთ აღწერილ კანონებს.

დიდი რუსი ფიზიოლოგის ივან მიხაილოვიჩ სეჩენოვის მუშაობის წყალობით, შესაძლებელი გახდა სისხლის გაზის შემადგენლობის შესწავლა და ფილტვებში და ქსოვილებში გაზის გაცვლის პირობები.

ფილტვებში გაზის გაცვლა ხდება ალვეოლურ ჰაერსა და სისხლს შორის დიფუზიის გზით. ფილტვების ალვეოლები მოქსოვილია კაპილარების მკვრივი ქსელით. ალვეოლისა და კაპილარების კედლები ძალიან თხელია, რაც ხელს უწყობს ფილტვებიდან აირების შეღწევას სისხლში და პირიქით. გაზის გაცვლა დამოკიდებულია ზედაპირის ზომაზე, რომლის მეშვეობითაც ხდება გაზების დიფუზია და დიფუზიური აირების ნაწილობრივი წნევის (ძაბვის) სხვაობა. ღრმა ამოსუნთქვით ალვეოლი იჭიმება და მათი ზედაპირი აღწევს 100-105 მ 2-ს. ფილტვებში კაპილარული ზედაპირი ასევე დიდია. არსებობს და საკმარისია განსხვავება ალვეოლურ ჰაერში გაზების ნაწილობრივ წნევასა და ვენური სისხლში ამ აირების დაძაბულობას შორის (ცხრილი 9).

ცხრილი 9 -დან გამომდინარეობს, რომ განსხვავება ვენურ სისხლში გაზების ძაბვასა და ალვეოლურ ჰაერში მათ ნაწილობრივ წნევას შორის არის 110 - 40 = 70 მმ Hg ჟანგბადზე. ხელოვნება და ნახშირორჟანგი 47 - 40 = 7 მმ Hg. Ხელოვნება.

ექსპერიმენტულად შესაძლებელი გახდა იმის დადგენა, რომ ჟანგბადის დაძაბულობის განსხვავებით 1 მმ Hg. Ხელოვნება. მოზრდილებში დასვენების დროს, 25-60 მლ ჟანგბადი წუთში შეიძლება შევიდეს სისხლში. დასვენებულ ადამიანს სჭირდება დაახლოებით 25-30 მლ ჟანგბადი წუთში. ამრიგად, ჟანგბადის წნევის სხვაობა 70 მმ Hg. ხელოვნება, საკმარისია იმისათვის, რომ უზრუნველყოს სხეული ჟანგბადით მისი საქმიანობის სხვადასხვა პირობებში: ფიზიკური მუშაობის დროს, სპორტული ვარჯიშები და ა.

სისხლიდან ნახშირორჟანგის დიფუზიის სიჩქარე 25 -ჯერ მეტია ვიდრე ჟანგბადი, შესაბამისად, წნევის სხვაობით 7 მმ Hg. ხელოვნება, ნახშირორჟანგს აქვს დრო, რომ გამოთავისუფლდეს სისხლიდან.

გაზების გადატანა სისხლით

სისხლი ატარებს ჟანგბადს და ნახშირორჟანგს. სისხლში, როგორც ნებისმიერ სითხეში, აირები შეიძლება იყოს ორ მდგომარეობაში: ფიზიკურად გახსნილი და ქიმიურად შეკრული. ჟანგბადი და ნახშირორჟანგი იხსნება ძალიან მცირე რაოდენობით სისხლის პლაზმაში. ჟანგბადის და ნახშირორჟანგის უმეტესობა ტრანსპორტირდება ქიმიურად შეკრული ფორმით.

ჟანგბადის მთავარი მატარებელი არის სისხლის ჰემოგლობინი. 1 გ ჰემოგლობინი აკავშირებს 1,34 მლ ჟანგბადს. ჰემოგლობინს აქვს ჟანგბადთან კომბინირების უნარი და ქმნის ოქსიჰემოგლობინს. რაც უფრო მაღალია ჟანგბადის ნაწილობრივი წნევა, მით მეტი ოქსიჰემოგლობინი წარმოიქმნება. ალვეოლურ ჰაერში ჟანგბადის ნაწილობრივი წნევაა 100-110 მმ Hg. Ხელოვნება. ამ პირობებში, სისხლის ჰემოგლობინის 97% აკავშირებს ჟანგბადს. სისხლს ჟანგბადი მოაქვს ქსოვილებში ოქსიჰემოგლობინის სახით. აქ ჟანგბადის ნაწილობრივი წნევა დაბალია და ოქსიჰემოგლობინი - მყიფე ნაერთი - გამოყოფს ჟანგბადს, რომელსაც ქსოვილები იყენებენ. ჰემოგლობინის მიერ ჟანგბადის შეკავშირება ასევე გავლენას ახდენს ნახშირორჟანგის დაძაბულობაზე. ნახშირორჟანგი ამცირებს ჰემოგლობინის ჟანგბადის შეკავშირების უნარს და ხელს უწყობს ოქსიჰემოგლობინის დისოციაციას. ტემპერატურის ზრდა ასევე ამცირებს ჰემოგლობინის ჟანგბადის შეკავშირების უნარს. ცნობილია, რომ ქსოვილებში ტემპერატურა უფრო მაღალია, ვიდრე ფილტვებში. ყველა ეს პირობა ხელს უწყობს ოქსიჰემოგლობინის დისოციაციას, რის შედეგადაც სისხლი ქიმიური ნაერთიდან გამოთავისუფლებულ ჟანგბადს ათავისუფლებს ქსოვილის სითხეში.

ჰემოგლობინის ჟანგბადის შეკავშირების უნარი სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია ორგანიზმისთვის. ზოგჯერ ადამიანები იღუპებიან ორგანიზმში ჟანგბადის ნაკლებობის გამო, გარშემორტყმული სუფთა ჰაერით. ეს შეიძლება დაემართოს ადამიანს, რომელიც აღმოჩნდება დაბალი წნევის პირობებში (მაღალ სიმაღლეებზე), სადაც ჟანგბადის ნაწილობრივი წნევა ძალზე დაბალია იშვიათ იშვიათ ატმოსფეროში. 1875 წლის 15 აპრილს, ზენიტის ბუშტმა, ბორტზე სამი ბურთით, მიაღწია 8000 მ სიმაღლეზე, როდესაც ბუშტი დაეშვა, მხოლოდ ერთი ადამიანი დარჩა ცოცხალი. ადამიანების გარდაცვალების მიზეზი იყო ჟანგბადის ნაწილობრივი წნევის მკვეთრი შემცირება მაღალ სიმაღლეზე. მაღალ სიმაღლეებზე (7-8 კმ) არტერიული სისხლი მის გაზის შემადგენლობაში უახლოვდება ვენურ სისხლს; სხეულის ყველა ქსოვილი იწყებს ჟანგბადის მწვავე ნაკლებობას, რაც იწვევს სერიოზულ შედეგებს. 5000 მ სიმაღლეზე ასვლა ჩვეულებრივ მოითხოვს ჟანგბადის სპეციალური აღჭურვილობის გამოყენებას.

სპეციალური ვარჯიშის საშუალებით სხეულს შეუძლია მოერგოს ჟანგბადის შემცირებულ რაოდენობას გარემოს ჰაერში. გაწვრთნილ ადამიანში სუნთქვა ღრმავდება, სისხლში ერითროციტების რაოდენობა იზრდება ჰემატოპოეზის ორგანოებში მათი გაზრდილი ფორმირებისა და დეპოდან სისხლის მიწოდების გამო. გარდა ამისა, გულის შეკუმშვა იზრდება, რაც იწვევს სისხლის წუთიერი მოცულობის ზრდას.

წნევის კამერები ფართოდ გამოიყენება ტრენინგისთვის.

ნახშირორჟანგი სისხლში გადადის ქიმიური ნაერთების - ნატრიუმის და კალიუმის ბიკარბონატების სახით. ნახშირორჟანგის შეკავშირება და სისხლში მისი გათავისუფლება დამოკიდებულია ქსოვილებში და სისხლში მის დაძაბულობაზე.

გარდა ამისა, სისხლის ჰემოგლობინი მონაწილეობს ნახშირორჟანგის გადატანაში. ქსოვილების კაპილარებში ჰემოგლობინი შედის ქიმიურ კომბინაციაში ნახშირორჟანგთან. ფილტვებში ეს ნაერთი იშლება ნახშირორჟანგის გამოყოფით. ფილტვებში გამოყოფილი ნახშირორჟანგის დაახლოებით 25-30% გადადის ჰემოგლობინით.

ატმოსფერული ჰაერი, რომელსაც ადამიანი შეისუნთქავს გარეთ (ან კარგად ვენტილირებადი ოთახებში), შეიცავს 20,94% ჟანგბადს, 0,03% ნახშირორჟანგს, 79,03% აზოტს. ხალხით სავსე დახურულ ოთახებში ჰაერში ნახშირორჟანგის პროცენტი შეიძლება ოდნავ მაღალი იყოს.

ამოისუნთქა ჰაერიშეიცავს საშუალოდ 16,3% ჟანგბადს, 4% ნახშირორჟანგს, 79,7% აზოტს (ეს ციფრები მოცემულია მშრალი ჰაერის, ანუ წყლის ორთქლის გამოკლებით, რომელიც ყოველთვის გაჯერებულია ამოსუნთქული ჰაერით).

ამოსუნთქული ჰაერის შემადგენლობაძალიან არასტაბილური; ეს დამოკიდებულია სხეულის მეტაბოლიზმის ინტენსივობაზე და ფილტვის ვენტილაციის მოცულობაზე. ღირს რამდენიმე ღრმა სუნთქვითი მოძრაობის გაკეთება ან, პირიქით, სუნთქვის შეკავება ისე, რომ ამოსუნთქული ჰაერის შემადგენლობა შეიცვალოს.

აზოტი არ მონაწილეობს გაზის გაცვლაში, თუმცა, აზოტის პროცენტი ხილულ ჰაერში რამდენიმე მეათედი პროცენტით მეტია, ვიდრე ჩასუნთქულ ჰაერში. ფაქტია, რომ ამოსუნთქული ჰაერის მოცულობა ოდნავ ნაკლებია ჩასუნთქვის მოცულობაზე და, შესაბამისად, აზოტის იგივე რაოდენობა, რომელიც გადანაწილებულია უფრო მცირე მოცულობით, იძლევა უფრო დიდ პროცენტს. შესუნთქული ჰაერის მოცულობასთან შედარებით მცირე მოცულობა აიხსნება იმით, რომ ნახშირორჟანგი გამოიყოფა ოდნავ ნაკლები ვიდრე ჟანგბადი შეიწოვება (შეწოვილი ჟანგბადის ნაწილი გამოიყენება ორგანიზმში ორგანიზმიდან გამოყოფილი ნაერთების ცირკულაციისთვის) შარდი და ოფლი).

ალვეოლარული ჰაერიგანსხვავდება ამოსუნთქვისგან დიდი პროცენტით არაჟავური და ჟანგბადის ქვედა პროცენტით. საშუალოდ, ალვეოლარული ჰაერის შემადგენლობა ასეთია: ჟანგბადი 14.2-14.0%, ნახშირორჟანგი 5.5-5.7%, აზოტი დაახლოებით 80%.

განმარტება ალვეოლარული ჰაერის შემადგენლობამნიშვნელოვანია ფილტვებში გაზის გაცვლის მექანიზმის გასაგებად. ჰოლდენმა შემოგვთავაზა ალვეოლარული ჰაერის შემადგენლობის განსაზღვრის მარტივი მეთოდი. ნორმალური ინჰალაციის შემდეგ, სუბიექტი აკეთებს რაც შეიძლება ღრმა ამოსუნთქვას 1-1.2 მ სიგრძისა და 25 მმ დიამეტრის მილის საშუალებით. მილის მეშვეობით გამავალი ჰაერის პირველი ნაწილი შეიცავს მავნე სივრცის ჰაერს; მილში დარჩენილი ბოლო ნაწილი შეიცავს ალვეოლურ ჰაერს. ანალიზისთვის ჰაერი გაზის მიმღებში შეჰყავთ მილის იმ ნაწილიდან, რომელიც ყველაზე ახლოს არის პირთან.

ალვეოლური ჰაერის შემადგენლობა ოდნავ განსხვავდება იმისდა მიხედვით, ჰაერის ნიმუში აღებული იქნა თუ არა ინსპირაციის ან ამოსუნთქვის სიმაღლეზე ანალიზისთვის. თუ თქვენ აკეთებთ სწრაფ, მოკლე და არასრულ ამოსუნთქვას ნორმალური ინჰალაციის ბოლოს, მაშინ ჰაერის ნიმუში ასახავს ალვეოლარული ჰაერის შემადგენლობას ფილტვების ამოსუნთქვის შემდეგ, ანუ ინჰალაციის დროს. თუ თქვენ გააკეთებთ ღრმა ამოსუნთქვას ნორმალური ამოსუნთქვის შემდეგ, ნიმუში ასახავს ალვეოლური ჰაერის შემადგენლობას ამოსუნთქვისას. ნათელია, რომ პირველ შემთხვევაში, ნახშირორჟანგის პროცენტი ოდნავ ნაკლები იქნება, ხოლო ჟანგბადის პროცენტი ოდნავ მაღალია, ვიდრე მეორეში. ეს ჩანს ჰოლდენის ექსპერიმენტების შედეგებიდან, რომლებმაც დაადგინეს, რომ ნახშირორჟანგის პროცენტი ალვეოლარულ ჰაერში შთაგონების ბოლოს არის საშუალოდ 5.54, ხოლო ამოწურვის ბოლოს 5.72.

ამრიგად, ალვეოლურ ჰაერში ნახშირორჟანგის შემცველობაში შედარებით მცირე სხვაობაა ინჰალაციისა და ამოსუნთქვის დროს: მხოლოდ 0.2-0.3%. ეს მეტწილად იმით არის განპირობებული, რომ ნორმალური სუნთქვის დროს, როგორც ზემოთ აღვნიშნეთ, ფილტვის ალვეოლებში ჰაერის მოცულობის მხოლოდ 1/7 განახლდება. ალვეოლარული ჰაერის შემადგენლობის ფარდობით მუდმივობას დიდი ფიზიოლოგიური მნიშვნელობა აქვს, რაც ქვემოთ არის განმარტებული.