Panloob na paghinga at transportasyon ng gas. Kabanata IV. Paghinga Ang mga pagbabago sa komposisyon ng inhaled at exhaled na hangin

Ang kahulugan ng paghinga

Ang paghinga ay isang mahalagang proseso ng patuloy na pagpapalitan ng mga gas sa pagitan ng katawan at ng nakapalibot na kapaligiran nito. Sa proseso ng paghinga, ang isang tao ay sumisipsip ng oxygen mula sa kapaligiran at naglalabas ng carbon dioxide.

Halos lahat ng mga kumplikadong reaksyon ng pagbabagong-anyo ng mga sangkap sa katawan ay nangangailangan ng pakikilahok ng oxygen. Kung walang oxygen, imposible ang metabolismo, at ang patuloy na supply ng oxygen ay kinakailangan upang mapanatili ang buhay. Sa mga selula at tisyu, bilang resulta ng metabolismo, nabuo ang carbon dioxide, na dapat alisin sa katawan. Ang akumulasyon ng malaking halaga ng carbon dioxide sa loob ng katawan ay mapanganib. Ang carbon dioxide ay dinadala ng dugo sa mga organ ng paghinga at inilalabas. Ang oxygen na pumapasok sa mga organ ng paghinga sa panahon ng paglanghap ay kumakalat sa dugo at inihahatid ng dugo sa mga organo at tisyu.

Walang mga reserba ng oxygen sa katawan ng tao at hayop, at samakatuwid ang patuloy na supply nito sa katawan ay isang mahalagang pangangailangan. Kung ang isang tao, sa mga kinakailangang kaso, ay maaaring mabuhay nang walang pagkain nang higit sa isang buwan, nang walang tubig hanggang sa 10 araw, kung gayon sa kawalan ng oxygen, ang mga hindi maibabalik na pagbabago ay nangyayari sa loob ng 5-7 minuto.

Komposisyon ng inhaled, exhaled at alveolar air

Sa pamamagitan ng salit-salit na paglanghap at pagbuga, ang isang tao ay nagpapahangin sa mga baga, na nagpapanatili ng medyo pare-pareho ang komposisyon ng gas sa mga pulmonary vesicle (alveoli). Ang isang tao ay humihinga ng hangin sa atmospera na may mataas na nilalaman ng oxygen (20.9%) at isang mababang nilalaman ng carbon dioxide (0.03%), at naglalabas ng hangin kung saan mayroong 16.3% na oxygen at 4% na carbon dioxide (Talahanayan 8).

Ang komposisyon ng alveolar air ay naiiba nang malaki mula sa komposisyon ng atmospheric, inhaled air. Naglalaman ito ng mas kaunting oxygen (14.2%) at isang malaking halaga ng carbon dioxide (5.2%).

Ang nitrogen at inert gas na bumubuo sa hangin ay hindi nakikibahagi sa paghinga, at ang nilalaman ng mga ito sa inhaled, exhaled at alveolar air ay halos pareho.

Bakit mas maraming oxygen ang inilalabas na hangin kaysa sa hangin sa alveolar? Ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na kapag huminga ka, ang hangin na nasa respiratory organs, sa mga daanan ng hangin, ay nahahalo sa alveolar air.

Bahagyang presyon at pag-igting ng mga gas

Sa baga, ang oxygen mula sa alveolar air ay pumapasok sa dugo, at ang carbon dioxide mula sa dugo ay pumapasok sa mga baga. Ang paglipat ng mga gas mula sa hangin patungo sa likido at mula sa likido patungo sa hangin ay nangyayari dahil sa pagkakaiba sa bahagyang presyon ng mga gas na ito sa hangin at likido. Ang bahagyang presyur ay ang bahagi ng kabuuang presyon na tumutukoy sa bahagi ng isang naibigay na gas sa isang pinaghalong gas. Kung mas mataas ang porsyento ng gas sa pinaghalong, mas mataas din ang bahagyang presyon nito. Ang hangin sa atmospera, gaya ng nalalaman, ay isang halo ng mga gas. Presyon ng hangin sa atmospera 760 mm Hg. Art. Ang bahagyang presyon ng oxygen sa hangin sa atmospera ay 20.94% ng 760 mm, i.e. 159 mm; nitrogen - 79.03% ng 760 mm, i.e. tungkol sa 600 mm; Mayroong maliit na carbon dioxide sa hangin sa atmospera - 0.03%, samakatuwid ang bahagyang presyon nito ay 0.03% ng 760 mm - 0.2 mm Hg. Art.

Para sa mga gas na natunaw sa isang likido, ang terminong "boltahe" ay ginagamit, na tumutugma sa terminong "partial pressure" na ginagamit para sa mga libreng gas. Ang pag-igting ng gas ay ipinahayag sa parehong mga yunit bilang presyon (mmHg). Kung ang bahagyang presyon ng isang gas sa kapaligiran ay mas mataas kaysa sa boltahe ng gas na iyon sa likido, kung gayon ang gas ay natutunaw sa likido.

Ang bahagyang presyon ng oxygen sa alveolar air ay 100-105 mm Hg. Art., At sa dugo na dumadaloy sa mga baga ang pag-igting ng oxygen ay nasa average na 60 mm Hg. Art., samakatuwid, sa mga baga, ang oxygen mula sa alveolar air ay pumasa sa dugo.

Ang paggalaw ng mga gas ay nangyayari ayon sa mga batas ng pagsasabog, ayon sa kung saan ang gas ay kumakalat mula sa isang daluyan na may mataas na bahagyang presyon sa isang daluyan na may mas mababang presyon.

Pagpapalitan ng gas sa baga

Ang paglipat ng oxygen mula sa alveolar air patungo sa dugo sa baga at ang daloy ng carbon dioxide mula sa dugo patungo sa baga ay sumusunod sa mga batas na inilarawan sa itaas.

Salamat sa gawain ng mahusay na Russian physiologist na si Ivan Mikhailovich Sechenov, naging posible na pag-aralan ang komposisyon ng gas ng dugo at ang mga kondisyon ng pagpapalitan ng gas sa mga baga at tisyu.

Ang pagpapalitan ng gas sa baga ay nangyayari sa pagitan ng alveolar air at dugo sa pamamagitan ng diffusion. Ang alveoli ng mga baga ay magkakaugnay sa isang siksik na network ng mga capillary. Ang mga dingding ng alveoli at mga capillary ay napakanipis, na nagpapadali sa pagtagos ng mga gas mula sa mga baga sa dugo at kabaliktaran. Ang palitan ng gas ay nakasalalay sa laki ng ibabaw kung saan ang mga gas ay nagkakalat at ang pagkakaiba sa bahagyang presyon (tension) ng nagkakalat na mga gas. Sa isang malalim na paghinga, ang alveoli ay umaabot, at ang kanilang ibabaw ay umabot sa 100-105 m2. Ang ibabaw na lugar ng mga capillary sa baga ay malaki din. Mayroong, at sapat, pagkakaiba sa pagitan ng bahagyang presyon ng mga gas sa hangin ng alveolar at ang pag-igting ng mga gas na ito sa venous blood (Talahanayan 9).

Mula sa Talahanayan 9 ito ay sumusunod na ang pagkakaiba sa pagitan ng pag-igting ng mga gas sa venous blood at ang kanilang bahagyang presyon sa alveolar air ay 110 - 40 = 70 mm Hg para sa oxygen. Art., at para sa carbon dioxide 47 - 40 = 7 mm Hg. Art.

Sa eksperimento, posible na maitatag iyon na may pagkakaiba sa pag-igting ng oxygen na 1 mm Hg. Art. sa isang may sapat na gulang sa pahinga, 25-60 ML ng oxygen ay maaaring makapasok sa dugo sa loob ng 1 minuto. Ang isang tao na nagpapahinga ay nangangailangan ng humigit-kumulang 25-30 ml ng oxygen kada minuto. Samakatuwid, ang pagkakaiba sa presyon ng oxygen na 70 mmHg. Art. ay sapat na upang magbigay ng oxygen sa katawan sa ilalim ng iba't ibang mga kondisyon ng aktibidad nito: sa panahon ng pisikal na trabaho, mga ehersisyo sa palakasan, atbp.

Ang rate ng pagsasabog ng carbon dioxide mula sa dugo ay 25 beses na mas malaki kaysa sa oxygen, samakatuwid, na may pagkakaiba sa presyon na 7 mm Hg. Art., ang carbon dioxide ay may oras na ilabas mula sa dugo.

Paglipat ng mga gas sa pamamagitan ng dugo

Ang dugo ay nagdadala ng oxygen at carbon dioxide. Sa dugo, tulad ng sa anumang likido, ang mga gas ay maaaring nasa dalawang estado: pisikal na natunaw at nakagapos sa kemikal. Parehong oxygen at carbon dioxide ay natutunaw sa napakaliit na dami sa plasma ng dugo. Karamihan sa oxygen at carbon dioxide ay dinadala sa chemically bound form.

Ang pangunahing carrier ng oxygen ay hemoglobin sa dugo. Ang 1 g ng hemoglobin ay nagbubuklod ng 1.34 ml ng oxygen. Ang Hemoglobin ay may kakayahang pagsamahin sa oxygen, na bumubuo ng oxyhemoglobin. Kung mas mataas ang bahagyang presyon ng oxygen, mas maraming oxyhemoglobin ang nabuo. Sa alveolar air, ang bahagyang presyon ng oxygen ay 100-110 mm Hg. Art. Sa ganitong mga kondisyon, 97% ng hemoglobin ng dugo ay nagbubuklod sa oxygen. Ang dugo ay nagdadala ng oxygen sa mga tisyu sa anyo ng oxyhemoglobin. Dito, mababa ang bahagyang presyon ng oxygen, at ang oxyhemoglobin - isang marupok na tambalan - ay naglalabas ng oxygen, na ginagamit ng mga tisyu. Ang pagbubuklod ng oxygen ng hemoglobin ay naiimpluwensyahan din ng pag-igting ng carbon dioxide. Binabawasan ng carbon dioxide ang kakayahan ng hemoglobin na magbigkis ng oxygen at itinataguyod ang dissociation ng oxyhemoglobin. Ang pagtaas ng temperatura ay binabawasan din ang kakayahan ng hemoglobin na magbigkis ng oxygen. Ito ay kilala na ang temperatura sa mga tisyu ay mas mataas kaysa sa mga baga. Ang lahat ng mga kundisyong ito ay nakakatulong sa paghihiwalay ng oxyhemoglobin, bilang isang resulta kung saan ang dugo ay naglalabas ng oxygen na inilabas mula sa kemikal na tambalan sa tissue fluid.

Ang pag-aari ng hemoglobin upang magbigkis ng oxygen ay mahalaga para sa katawan. Minsan ang mga tao ay namamatay dahil sa kakulangan ng oxygen sa katawan, na napapalibutan ng pinakamalinis na hangin. Ito ay maaaring mangyari sa isang tao na nahahanap ang kanyang sarili sa mga kondisyon ng mababang presyon (sa matataas na lugar), kung saan ang manipis na kapaligiran ay may napakababang bahagyang presyon ng oxygen. Noong Abril 15, 1875, ang Zenit balloon, na may sakay na tatlong balloonist, ay umabot sa taas na 8000 m. Nang lumapag ang lobo, isang tao lamang ang nananatiling buhay. Ang sanhi ng kamatayan ay isang matalim na pagbaba sa bahagyang presyon ng oxygen sa mataas na altitude. Sa mataas na altitude (7-8 km), ang arterial blood sa komposisyon ng gas nito ay lumalapit sa venous blood; ang lahat ng mga tisyu ng katawan ay nagsisimulang makaranas ng matinding kakulangan ng oxygen, na humahantong sa malubhang kahihinatnan. Ang pag-akyat sa mga altitude na higit sa 5000 m ay karaniwang nangangailangan ng paggamit ng mga espesyal na aparato ng oxygen.

Sa espesyal na pagsasanay, ang katawan ay maaaring umangkop sa mababang nilalaman ng oxygen sa hangin sa atmospera. Ang paghinga ng isang sinanay na tao ay lumalalim, ang bilang ng mga pulang selula ng dugo sa dugo ay tumataas dahil sa kanilang pagtaas ng pagbuo sa mga hematopoietic na organo at ang kanilang suplay mula sa depot ng dugo. Bilang karagdagan, ang mga contraction ng puso ay tumataas, na humahantong sa isang pagtaas sa minutong dami ng dugo.

Ang mga silid ng presyon ay malawakang ginagamit para sa pagsasanay.

Ang carbon dioxide ay dinadala ng dugo sa anyo ng mga kemikal na compound - sodium at potassium bicarbonates. Ang pagbubuklod ng carbon dioxide at ang paglabas nito sa dugo ay nakasalalay sa pag-igting nito sa mga tisyu at dugo.

Bilang karagdagan, ang hemoglobin ng dugo ay kasangkot sa paglipat ng carbon dioxide. Sa tissue capillaries, ang hemoglobin ay pumapasok sa isang kemikal na kumbinasyon na may carbon dioxide. Sa mga baga, ang tambalang ito ay nasira upang maglabas ng carbon dioxide. Mga 25-30% ng carbon dioxide na inilabas sa baga ay dinadala ng hemoglobin.

Noong nag-aayos ako ng buhok, pinayuhan ako ng salon na bumili ng Rinfoltil, nakita ko ito sa mga lalaking ito. vitamins.com.ua.

Alam na alam nating lahat na kung walang hangin, wala ni isang buhay na nilalang ang mabubuhay sa lupa. Ang hangin ay mahalaga para sa ating lahat. Alam ng lahat, mula sa mga bata hanggang sa mga matatanda, na imposibleng mabuhay nang walang hangin, ngunit hindi alam ng lahat kung ano ang hangin at kung ano ang binubuo nito. Kaya, ang hangin ay isang halo ng mga gas na hindi nakikita o nahawakan, ngunit alam na alam nating lahat na ito ay nasa paligid natin, bagaman halos hindi natin ito napapansin. Upang magsagawa ng pananaliksik ng iba't ibang uri, kabilang ang, maaari mong gawin sa aming laboratoryo.

Mararamdaman lang natin ang hangin kapag nakakaramdam tayo ng malakas na hangin o malapit tayo sa bentilador. Ano ang binubuo ng hangin? Binubuo ito ng nitrogen at oxygen, at isang maliit na bahagi lamang ng argon, tubig, hydrogen at carbon dioxide. Kung isasaalang-alang natin ang komposisyon ng hangin sa porsyento, kung gayon ang nitrogen ay 78.08 porsyento, oxygen 20.94%, argon 0.93 porsyento, carbon dioxide 0.04 porsyento, neon 1.82 * 10-3 porsyento, helium 4.6 * 10-4 porsyento, methane 1.7 * 10- 4 porsiyento, krypton 1.14*10-4 porsiyento, hydrogen 5*10-5 porsiyento, xenon 8.7*10-6 porsiyento, nitrous oxide 5*10-5 porsiyento.

Ang nilalaman ng oxygen sa hangin ay napakataas, dahil ito ay oxygen na kinakailangan para sa paggana ng katawan ng tao. Ang oxygen, na sinusunod sa hangin sa panahon ng paghinga, ay pumapasok sa mga selula ng katawan ng tao at nakikilahok sa proseso ng oksihenasyon, bilang isang resulta kung saan ang enerhiya na kailangan para sa buhay ay inilabas. Gayundin, ang oxygen, na naroroon sa hangin, ay kinakailangan para sa pagkasunog ng gasolina, na gumagawa ng init, pati na rin para sa paggawa ng mekanikal na enerhiya sa mga panloob na engine ng pagkasunog.

Ang mga inert gas ay kinukuha din mula sa hangin sa panahon ng pagkatunaw. Kung gaano karaming oxygen ang nasa hangin, kung titingnan mo ito bilang isang porsyento, kung gayon ang oxygen at nitrogen sa hangin ay 98 porsyento. Alam ang sagot sa tanong na ito, ang isa pang tanong ay lumitaw, kung anong mga gas na sangkap ang kasama sa hangin.

Kaya, noong 1754, kinumpirma ng isang siyentipiko na nagngangalang Joseph Black na ang hangin ay binubuo ng isang halo ng mga gas, at hindi isang homogenous na substansiya tulad ng naunang naisip. Ang komposisyon ng hangin sa lupa ay kinabibilangan ng methane, argon, carbon dioxide, helium, krypton, hydrogen, neon, at xenon. Kapansin-pansin na ang porsyento ng hangin ay maaaring bahagyang mag-iba depende sa kung saan nakatira ang mga tao.

Sa kasamaang palad, sa malalaking lungsod ang proporsyon ng carbon dioxide bilang isang porsyento ay mas mataas kaysa, halimbawa, sa mga nayon o kagubatan. Ang tanong ay lumitaw kung ilang porsyento ng oxygen ang nasa hangin sa mga bundok. Ang sagot ay simple, ang oxygen ay mas mabigat kaysa sa nitrogen, kaya magkakaroon ng mas kaunti sa hangin sa mga bundok, ito ay dahil ang density ng oxygen ay bumababa sa altitude.

Antas ng oxygen sa hangin

Kaya, tungkol sa ratio ng oxygen sa hangin, mayroong ilang mga pamantayan, halimbawa, para sa lugar ng trabaho. Upang ang isang tao ay ganap na makapagtrabaho, ang antas ng oxygen sa hangin ay mula 19 hanggang 23 porsiyento. Kapag nagpapatakbo ng kagamitan sa mga negosyo, kinakailangan na subaybayan ang higpit ng mga aparato, pati na rin ang iba't ibang mga makina. Kung, kapag sinusuri ang hangin sa silid kung saan nagtatrabaho ang mga tao, ang antas ng oxygen ay mas mababa sa 19 porsiyento, kung gayon kinakailangan na umalis sa silid at i-on ang emergency na bentilasyon. Makokontrol mo ang antas ng oxygen sa hangin sa lugar ng trabaho sa pamamagitan ng pag-imbita sa laboratoryo at pananaliksik ng EcoTestExpress.

Tukuyin natin ngayon kung ano ang oxygen

Ang oxygen ay isang kemikal na elemento sa periodic table ng mga elemento ni Mendeleev; ang oxygen ay walang amoy, walang lasa, walang kulay. Ang oxygen sa hangin ay lubhang kailangan para sa paghinga ng tao, gayundin para sa pagkasunog, dahil hindi lihim na kung walang hangin, walang mga materyales na masusunog. Ang oxygen ay naglalaman ng pinaghalong tatlong stable nuclides, ang mass number nito ay 16, 17 at 18.

Kaya, ang oxygen ay ang pinakakaraniwang elemento sa lupa, tulad ng para sa porsyento, ang pinakamalaking porsyento ng oxygen ay matatagpuan sa silicates, na humigit-kumulang 47.4 porsyento ng masa ng solidong crust ng lupa. Gayundin, ang dagat at sariwang tubig ng buong lupa ay naglalaman ng isang malaking halaga ng oxygen, katulad ng 88.8 porsyento, para sa dami ng oxygen sa hangin, ito ay 20.95 porsyento lamang. Dapat ding tandaan na ang oxygen ay bahagi ng higit sa 1,500 compound sa crust ng lupa.

Tulad ng para sa produksyon ng oxygen, ito ay nakuha sa pamamagitan ng paghihiwalay ng hangin sa mababang temperatura. Ang prosesong ito ay nangyayari tulad nito: una, ang hangin ay na-compress gamit ang isang compressor; kapag na-compress, ang hangin ay nagsisimulang uminit. Ang naka-compress na hangin ay pinahihintulutang lumamig sa temperatura ng silid, at pagkatapos ng paglamig ay pinapayagan itong malayang lumawak.

Kapag naganap ang pagpapalawak, ang temperatura ng gas ay nagsisimulang bumaba nang husto; pagkatapos na lumamig ang hangin, ang temperatura nito ay maaaring ilang sampu-sampung degree sa ibaba ng temperatura ng silid, ang naturang hangin ay muling napapailalim sa compression at ang inilabas na init ay tinanggal. Matapos ang ilang mga yugto ng pag-compress at paglamig ng hangin, ang isang bilang ng iba pang mga pamamaraan ay ginaganap, bilang isang resulta kung saan ang purong oxygen ay pinaghihiwalay nang walang anumang mga impurities.

At narito ang isa pang tanong ay lumitaw: ano ang mas mabigat: oxygen o carbon dioxide. Ang sagot ay syempre mas mabigat ang carbon dioxide kaysa sa oxygen. Ang density ng carbon dioxide ay 1.97 kg/m3, ngunit ang density ng oxygen naman ay 1.43 kg/m3. Tulad ng para sa carbon dioxide, lumalabas na ito ay gumaganap ng isa sa mga pangunahing tungkulin sa buhay ng lahat ng buhay sa mundo, at mayroon ding epekto sa siklo ng carbon sa kalikasan. Napatunayan na ang carbon dioxide ay kasangkot sa regulasyon ng paghinga, pati na rin sa sirkulasyon ng dugo.

Umorder ng libreng konsultasyon sa isang ecologist

Ano ang carbon dioxide?

Ngayon ay tukuyin natin nang mas detalyado kung ano ang carbon dioxide, at italaga din ang komposisyon ng carbon dioxide. Kaya, ang carbon dioxide sa madaling salita ay carbon dioxide, ito ay isang walang kulay na gas na may bahagyang maasim na amoy at lasa. Tulad ng para sa hangin, ang konsentrasyon ng carbon dioxide sa loob nito ay 0.038 porsyento. Ang mga pisikal na katangian ng carbon dioxide ay hindi ito umiiral sa isang likidong estado sa normal na presyon ng atmospera, ngunit direktang dumadaan mula sa isang solid patungo sa isang gas na estado.

Ang carbon dioxide sa solidong anyo ay tinatawag ding dry ice. Ngayon, ang carbon dioxide ay isang kalahok sa global warming. Ang carbon dioxide ay ginawa sa pamamagitan ng pagsunog ng iba't ibang mga sangkap. Ito ay nagkakahalaga ng noting na sa panahon ng pang-industriya produksyon ng carbon dioxide ito ay pumped sa cylinders. Ang carbon dioxide na nabomba sa mga cylinder ay ginagamit bilang mga pamatay ng apoy, gayundin sa paggawa ng carbonated na tubig, at ginagamit din sa mga pneumatic na armas. At din sa industriya ng pagkain bilang isang preservative.

Komposisyon ng inhaled at exhaled na hangin

Ngayon tingnan natin ang komposisyon ng inhaled at exhaled na hangin. Una, tukuyin natin kung ano ang paghinga. Ang paghinga ay isang kumplikado, tuluy-tuloy na proseso kung saan ang komposisyon ng gas ng dugo ay patuloy na na-renew. Ang komposisyon ng inhaled air ay 20.94 percent oxygen, 0.03 percent carbon dioxide at 79.03 percent nitrogen. Ngunit ang komposisyon ng exhaled air ay 16.3 porsiyentong oxygen lamang, kasing dami ng 4 na porsiyentong carbon dioxide at 79.7 porsiyentong nitrogen.

Mapapansin mo na ang inhaled air ay naiiba sa exhaled air sa oxygen content, gayundin sa dami ng carbon dioxide. Ito ang mga sangkap na bumubuo sa hangin na ating nilalanghap at inilalabas. Kaya, ang ating katawan ay puspos ng oxygen at naglalabas ng lahat ng hindi kinakailangang carbon dioxide sa labas.

Ang dry oxygen ay nagpapabuti sa mga electrical at protective properties ng mga pelikula dahil sa kawalan ng tubig, pati na rin ang kanilang compaction at pagbabawas ng volume charge. Gayundin, ang dry oxygen sa ilalim ng normal na mga kondisyon ay hindi maaaring tumugon sa ginto, tanso o pilak. Upang magsagawa ng pagsusuri sa kemikal ng hangin o iba pang pananaliksik sa laboratoryo, kasama ang, magagawa mo ito sa aming laboratoryo ng EcoTestExpress.

Ang hangin ay ang kapaligiran ng planeta kung saan tayo nakatira. At palagi kaming may tanong kung ano ang kasama sa hangin, ang sagot ay isang hanay lamang ng mga gas, dahil inilarawan na sa itaas kung aling mga gas ang nasa hangin at sa anong proporsyon. Kung tungkol sa nilalaman ng mga gas sa hangin, ang lahat ay madali at simple; ang porsyento ng ratio para sa halos lahat ng mga lugar ng ating planeta ay pareho.

Komposisyon at katangian ng hangin

Binubuo ang hangin hindi lamang ng isang halo ng mga gas, kundi pati na rin ng iba't ibang mga aerosol at singaw. Ang porsyento ng komposisyon ng hangin ay ang ratio ng nitrogen, oxygen at iba pang mga gas sa hangin. Kaya, kung gaano karaming oxygen ang nasa hangin, ang simpleng sagot ay 20 porsyento lamang. Ang sangkap na komposisyon ng gas, tulad ng para sa nitrogen, naglalaman ito ng bahagi ng leon ng lahat ng hangin, at ito ay nagkakahalaga ng noting na sa mataas na presyon ng nitrogen ay nagsisimula na magkaroon ng narcotic properties.

Ito ay hindi maliit na kahalagahan, dahil kapag ang mga diver ay nagtatrabaho, sila ay madalas na kailangang magtrabaho sa kalaliman sa ilalim ng napakalaking presyon. Marami na ang nasabi tungkol sa oxygen dahil ito ay napakahalaga para sa buhay ng tao sa ating planeta. Kapansin-pansin na ang paglanghap ng hangin ng isang tao na may pagtaas ng oxygen sa maikling panahon ay walang masamang epekto sa tao mismo.

Ngunit kung ang isang tao ay huminga ng hangin na may mas mataas na antas ng oxygen sa loob ng mahabang panahon, ito ay hahantong sa mga pathological na pagbabago sa katawan. Ang isa pang pangunahing sangkap ng hangin, tungkol sa kung saan marami na ang nasabi, ay carbon dioxide, dahil lumalabas na ang isang tao ay hindi mabubuhay nang wala ito pati na rin ang walang oxygen.

Kung walang hangin sa lupa, kung gayon walang isang buhay na organismo ang maaaring mabuhay sa ating planeta, mas mababa ang paggana sa anumang paraan. Sa kasamaang palad, sa modernong mundo, ang isang malaking bilang ng mga pang-industriya na pasilidad na nagpaparumi sa ating hangin ay lalong humihingi ng pangangailangan na protektahan ang kapaligiran, gayundin ang pagsubaybay sa kalinisan ng hangin. Samakatuwid, dapat mong gawin ang mga madalas na pagsukat ng hangin upang matukoy kung gaano ito kalinis. Kung sa tingin mo ay ang hangin sa iyong silid ay hindi sapat na malinis at ito ay dahil sa mga panlabas na kadahilanan, maaari kang palaging makipag-ugnay sa laboratoryo ng EcoTestExpress, na magsasagawa ng lahat ng kinakailangang pagsusuri (pananaliksik) at magbibigay ng konklusyon sa kalinisan ng hangin na nalanghap mo.

Ang ordinaryong hangin sa atmospera, na angkop para sa paghinga ng mga tao at iba pang mga nilalang, ay isang multicomponent na halo ng mga gas. Ang pangunahing bahagi ng dami nito ay nitrogen, ang bahagi nito ay umabot sa humigit-kumulang 78%. Sa pangalawang lugar sa mga tuntunin ng tagapagpahiwatig na ito ay oxygen, na nagkakahalaga ng halos 21% ng dami ng hangin. Kaya, sa kabuuan ang dalawang gas na ito ay bumubuo ng halos 99% ng dami ng hangin.

Ang natitirang 1-1.5% ng volume ay halos argon at carbon dioxide, pati na rin ang maliit na halaga ng iba pang mga gas - neon, helium, xenon at iba pa. Kasabay nito, ang bahagi ng carbon dioxide sa ordinaryong hangin sa atmospera na hindi napapailalim sa anumang impluwensya ay kadalasang tungkol sa 0.3% sa dami.

Napabuga ng hangin

Kasabay nito, ang komposisyon ng hangin, na nakuha bilang isang resulta ng proseso ng paghinga ng tao, ay naiiba nang malaki mula sa orihinal sa nilalaman ng isang bilang ng mga elemento. Kaya, alam na sa proseso ng paghinga ang katawan ng tao ay kumonsumo ng oxygen, kaya natural na ang halaga nito sa exhaled air ay makabuluhang mas mababa kaysa sa inhaled air. Kung ang paunang komposisyon ng hangin ay naglalaman ng humigit-kumulang 21% na oxygen, kung gayon ang exhaled air ay naglalaman lamang ng mga 15.4%.

Ang isa pang makabuluhang pagbabago na nangyayari sa hangin habang humihinga ay may kinalaman sa nilalaman ng carbon dioxide. Kaya, kung sa hangin na pumapasok sa katawan ng tao ang nilalaman nito ay karaniwang hindi lalampas sa 0.3% ng dami, kung gayon sa hangin na umaalis sa katawan ang dami ng carbon dioxide ay umabot sa 4%. Ito ay dahil sa ang katunayan na sa panahon ng paggana ng katawan ng tao, ang mga organo at tisyu nito ay naglalabas ng carbon dioxide, na inaalis sa panahon ng paghinga. Ngunit ang nilalaman ng iba pang mga gas sa exhaled air ay halos hindi nagbabago kaugnay sa orihinal. Ito ay dahil sa ang katunayan na para sa katawan ng tao sila ay hindi gumagalaw, iyon ay, hindi sila nakikipag-ugnayan dito sa anumang paraan - hindi sila hinihigop o excreted.

Ito ay nagkakahalaga ng pag-iingat na ang hangin na inilabas ng isang tao ay nagbabago hindi lamang sa komposisyon nito, kundi pati na rin sa ilang mga pisikal na katangian. Ang temperatura nito ay lumalapit sa temperatura ng katawan ng tao, na karaniwang 36.6°C. Kaya, kung ang isang tao ay nakalanghap ng malamig na hangin, ang kanyang temperatura ay tataas, at kung siya ay nakalanghap ng mainit na hangin, ang kanyang temperatura ay bababa. Bilang karagdagan, ang na-exhaled na hangin ay karaniwang may mas mataas na antas ng halumigmig kumpara sa inhaled air.

Ibinigay sa talahanayan. 1.1 ang komposisyon ng hangin sa atmospera ay sumasailalim sa iba't ibang pagbabago sa mga nakapaloob na espasyo. Una, nagbabago ang porsyento ng nilalaman ng mga indibidwal na mahahalagang sangkap, at, pangalawa, lumilitaw ang mga karagdagang dumi na hindi katangian ng malinis na hangin. Sa talatang ito ay pag-uusapan natin ang tungkol sa mga pagbabago sa komposisyon ng gas at ang mga pinahihintulutang paglihis nito mula sa normal.

Ang pinakamahalagang gas para sa buhay ng tao ay ang oxygen at carbon dioxide, na nakikilahok sa palitan ng gas sa pagitan ng mga tao at ng kapaligiran. Ang palitan ng gas na ito ay nangyayari pangunahin sa mga baga ng tao habang humihinga. Ang palitan ng gas na nagaganap sa ibabaw ng balat ay humigit-kumulang 100 beses na mas mababa kaysa sa pamamagitan ng baga, dahil ang ibabaw ng pang-adultong katawan ng tao ay humigit-kumulang 1.75 m2, at ang ibabaw ng alveoli ng mga baga ay humigit-kumulang 200 m2. Ang proseso ng paghinga ay sinamahan ng pagbuo ng init sa katawan ng tao sa isang halaga mula 4.69 hanggang 5.047 (sa average na 4.879) kcal bawat 1 litro ng hinihigop na oxygen (na-convert sa carbon dioxide). Dapat tandaan na ang isang maliit na bahagi lamang ng oxygen na nakapaloob sa inhaled air ay nasisipsip (humigit-kumulang 20%). Kaya, kung ang hangin sa atmospera ay naglalaman ng humigit-kumulang 21% na oxygen, kung gayon ang hangin na inilabas ng isang tao ay naglalaman ng mga 17%. Karaniwan, ang dami ng carbon dioxide na inilalabas ay mas mababa kaysa sa dami ng oxygen na nasisipsip. Ang ratio ng mga volume ng carbon dioxide na ibinubuga ng isang tao at ang oxygen na hinihigop ay tinatawag na respiratory coefficient (RQ), na kadalasang umaabot mula 0.71 hanggang 1. Gayunpaman, kung ang isang tao ay nasa isang estado ng matinding pananabik o gumaganap ng napakahirap na trabaho , ang RQ ay maaaring mas malaki pa sa isa.

Ang dami ng oxygen na kailangan ng isang tao upang mapanatili ang normal na mga function ng buhay ay higit sa lahat ay nakasalalay sa intensity ng trabaho na kanyang ginagawa at tinutukoy ng antas ng nervous at muscular tension. Ang pagsipsip ng oxygen sa dugo ay pinakamahusay na nangyayari sa bahagyang presyon na humigit-kumulang 160 mmHg. Art., na sa isang atmospheric pressure na 760 mm Hg. Art. tumutugma sa normal na porsyento ng oxygen sa hangin sa atmospera, ibig sabihin, 21%.

Dahil sa kakayahan ng katawan ng tao na umangkop, ang normal na paghinga ay maaaring maobserbahan kahit na may mas maliit na halaga ng oxygen.

Kung ang pagbawas sa nilalaman ng oxygen sa hangin ay nangyayari dahil sa mga inert na gas (halimbawa, nitrogen), kung gayon ang isang makabuluhang pagbawas sa dami ng oxygen ay posible - hanggang sa 12%.

Gayunpaman, sa mga nakapaloob na espasyo, ang pagbaba sa nilalaman ng oxygen ay sinamahan hindi ng pagtaas sa konsentrasyon ng mga inert na gas, ngunit sa pamamagitan ng akumulasyon ng carbon dioxide. Sa ilalim ng mga kundisyong ito, ang maximum na pinapahintulutang minimum na nilalaman ng oxygen sa hangin ay dapat na mas mataas. Karaniwan, ang nilalaman ng oxygen na 17% ayon sa dami ay kinukuha bilang pamantayan para sa konsentrasyong ito. Sa pangkalahatan, sa mga nakapaloob na espasyo ang porsyento ng oxygen ay hindi kailanman bumababa sa pamantayang ito, dahil ang konsentrasyon ng carbon dioxide ay umabot sa halaga ng limitasyon nang mas maaga. Samakatuwid, praktikal na mas mahalaga na magtatag ng pinakamataas na pinahihintulutang pamantayan para sa nilalaman ng carbon dioxide kaysa sa oxygen sa mga nakapaloob na espasyo.

Ang carbon dioxide CO2 ay isang walang kulay na gas na may mahinang maasim na lasa at amoy; ito ay 1.52 beses na mas mabigat kaysa sa hangin at bahagyang nakakalason. Ang akumulasyon ng carbon dioxide sa hangin ng mga nakapaloob na espasyo ay humahantong sa pananakit ng ulo, pagkahilo, panghihina, pagkawala ng sensitivity at kahit pagkawala ng malay.

Ito ay pinaniniwalaan na ang dami ng carbon dioxide sa hangin sa atmospera ay 0.03% sa dami. Ito ay totoo para sa mga rural na lugar. Sa hangin ng malalaking sentrong pang-industriya ang nilalaman nito ay karaniwang mas mataas. Para sa mga kalkulasyon, ang isang konsentrasyon ng 0.04% ay kinuha. Ang hangin na inilalabas ng mga tao ay naglalaman ng humigit-kumulang 4% na carbon dioxide.

Nang walang anumang nakakapinsalang kahihinatnan para sa katawan ng tao, ang mga konsentrasyon ng carbon dioxide na makabuluhang mas mataas kaysa sa 0.04% ay maaaring tiisin sa hangin ng mga nakapaloob na espasyo.

Ang maximum na pinahihintulutang konsentrasyon ng carbon dioxide ay depende sa haba ng pananatili ng mga tao sa isang partikular na nakapaloob na espasyo at sa uri ng kanilang trabaho. Halimbawa, para sa mga selyadong silungan, kapag naglalagay ng mga malulusog na tao sa kanila sa loob ng hindi hihigit sa 8 oras, ang isang pamantayan ng 2% ay maaaring tanggapin bilang pinakamataas na pinahihintulutang konsentrasyon ng CO2. Para sa mga panandaliang pananatili, maaaring tumaas ang rate na ito. Ang posibilidad na ang isang tao ay nasa isang kapaligiran na may mataas na konsentrasyon ng carbon dioxide ay dahil sa kakayahan ng katawan ng tao na umangkop sa iba't ibang mga kondisyon. Kapag ang konsentrasyon ng CO2 ay mas mataas sa 1%, ang isang tao ay nagsisimulang makalanghap ng mas maraming hangin. Kaya, sa isang konsentrasyon ng CO2 na 3%, ang paghinga ay doble kahit na sa pahinga, na sa kanyang sarili ay hindi nagiging sanhi ng kapansin-pansin na mga negatibong kahihinatnan sa isang medyo maikling pananatili sa naturang hangin. Kung ang isang tao ay mananatili sa isang silid na may CO2 na konsentrasyon na 3% sa loob ng sapat na mahabang panahon (3 o higit pang araw), siya ay nasa panganib na mawalan ng malay.

Kapag ang mga tao ay nanatili sa mga selyadong silid sa loob ng mahabang panahon at kapag ang mga tao ay nagsasagawa ng ganito o ganoong gawain, ang maximum na pinapayagang konsentrasyon ng carbon dioxide ay dapat na mas mababa sa 2%. Pinapayagan itong magbago mula 0.1 hanggang 1%. Ang nilalaman ng carbon dioxide na 0.1% ay maaaring ituring na katanggap-tanggap para sa ordinaryong hindi selyadong lugar ng mga gusali at istruktura para sa iba't ibang layunin. Ang isang mas mababang konsentrasyon ng carbon dioxide (mga 0.07-0.08) ay dapat na inireseta lamang para sa mga lugar ng mga institusyong medikal at mga bata.

Tulad ng magiging malinaw sa mga sumusunod, ang mga kinakailangan para sa nilalaman ng carbon dioxide sa panloob na hangin ng mga gusali sa itaas ng lupa ay kadalasang madaling matugunan kung ang mga pinagmumulan ng paglabas nito ay mga tao. Ang tanong ay iba kapag ang carbon dioxide ay naipon sa mga pasilidad ng produksyon bilang resulta ng ilang mga teknolohikal na proseso na nagaganap, halimbawa, sa yeast, brewing, at hydrolysis workshops. Sa kasong ito, 0.5% ang kinukuha bilang maximum na pinapayagang konsentrasyon ng carbon dioxide.

Tiningnan namin nang detalyado kung paano pumapasok ang hangin sa mga baga. Ngayon tingnan natin kung ano ang susunod na mangyayari sa kanya.

Daluyan ng dugo sa katawan

Nanirahan kami sa katotohanan na ang oxygen sa hangin sa atmospera ay pumapasok sa alveoli, mula sa kung saan, sa pamamagitan ng kanilang manipis na dingding, sa pamamagitan ng pagsasabog ay pumasa ito sa mga capillary, na nakakabit sa alveoli sa isang siksik na network. Ang mga capillary ay kumokonekta sa mga pulmonary veins, na nagdadala ng oxygenated na dugo sa puso, o mas tiyak sa kaliwang atrium nito. Ang puso ay gumagana tulad ng isang pump, pumping dugo sa buong katawan. Mula sa kaliwang atrium, ang oxygenated na dugo ay mapupunta sa kaliwang ventricle, at mula doon ito ay maglalakbay sa systemic na sirkulasyon, sa mga organo at tisyu. Ang pagkakaroon ng palitan ng mga sustansya sa mga capillary ng katawan na may mga tisyu, pagbibigay ng oxygen at pag-alis ng carbon dioxide, ang dugo ay nagtitipon sa mga ugat at pumapasok sa kanang atrium ng puso, at ang sistematikong sirkulasyon ay sarado. Ang isang maliit na bilog ay nagsisimula mula doon.

Ang maliit na bilog ay nagsisimula sa kanang ventricle, mula sa kung saan ang pulmonary artery ay nagdadala ng dugo upang "sisingilin" ng oxygen sa mga baga, sumasanga at nakakabit sa alveoli na may isang capillary network. Mula dito muli - kasama ang pulmonary veins sa kaliwang atrium at iba pa ad infinitum. Upang isipin ang pagiging epektibo ng prosesong ito, isipin na ang oras para sa kumpletong sirkulasyon ng dugo ay 20-23 segundo lamang. Sa panahong ito, ang dami ng dugo ay namamahala upang ganap na "mag-circulate" sa parehong systemic at pulmonary circulation.

Upang mababad ang isang aktibong pagbabago sa kapaligiran tulad ng dugo na may oxygen, ang mga sumusunod na kadahilanan ay dapat isaalang-alang:

Ang dami ng oxygen at carbon dioxide sa inhaled air (air composition)

Ang bisa ng alveolar ventilation (ang contact area kung saan ang mga gas ay nagpapalitan sa pagitan ng dugo at hangin)

Efficiency ng alveolar gas exchange (efficiency ng substances and structures that ensure blood contact and gas exchange)

Komposisyon ng inhaled, exhaled at alveolar air

Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang isang tao ay humihinga ng hangin sa atmospera na may medyo pare-parehong komposisyon. Palaging may mas kaunting oxygen at mas maraming carbon dioxide sa ibinubuga na hangin. Ang hangin sa alveolar ay naglalaman ng pinakamababang oxygen at pinakamaraming carbon dioxide. Ang pagkakaiba sa komposisyon ng alveolar at exhaled air ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng katotohanan na ang huli ay pinaghalong dead space air at alveolar air.

Ang hangin sa alveolar ay ang panloob na kapaligiran ng gas ng katawan. Ang komposisyon ng gas ng arterial blood ay nakasalalay sa komposisyon nito. Ang mga mekanismo ng regulasyon ay nagpapanatili ng katatagan ng komposisyon ng hangin ng alveolar, na sa panahon ng tahimik na paghinga ay kaunti lamang ang nakasalalay sa mga yugto ng paglanghap at pagbuga. Halimbawa, ang nilalaman ng CO2 sa dulo ng paglanghap ay 0.2-0.3% na mas mababa kaysa sa pagtatapos ng pagbuga, dahil sa bawat paglanghap ay 1/7 lamang ng alveolar air ang na-renew.

Bilang karagdagan, ang pagpapalitan ng gas sa mga baga ay nangyayari nang tuluy-tuloy, anuman ang mga yugto ng inspirasyon o pagbuga, na tumutulong upang mapantayan ang komposisyon ng hangin sa alveolar. Sa malalim na paghinga, dahil sa pagtaas ng rate ng bentilasyon ng mga baga, ang pag-asa ng komposisyon ng alveolar air sa paglanghap at pagbuga ay tumataas. Dapat alalahanin na ang konsentrasyon ng mga gas "sa axis" ng daloy ng hangin at sa "panig" nito ay magkakaiba din: ang paggalaw ng hangin "sa kahabaan ng axis" ay magiging mas mabilis at ang komposisyon ay magiging mas malapit sa komposisyon ng hangin sa atmospera. Sa lugar ng tuktok ng mga baga, ang alveoli ay hindi gaanong maaliwalas kaysa sa mas mababang bahagi ng mga baga na katabi ng diaphragm.

Alveolar na bentilasyon

Ang pagpapalitan ng gas sa pagitan ng hangin at dugo ay nangyayari sa alveoli. Ang lahat ng iba pang bahagi ng baga ay nagsisilbi lamang upang maghatid ng hangin sa lugar na ito. Samakatuwid, hindi ang kabuuang dami ng bentilasyon ng mga baga ang mahalaga, ngunit ang dami ng bentilasyon ng alveoli. Ito ay mas mababa kaysa sa bentilasyon ng baga sa pamamagitan ng dami ng dead space na bentilasyon. Kaya, na may isang minutong dami ng paghinga na katumbas ng 8000 ml at isang rate ng paghinga na 16 bawat minuto, ang dead space ventilation ay magiging 150 ml x 16 = 2400 ml. Ang bentilasyon ng alveoli ay magiging katumbas ng 8000 ml - 2400 ml = 5600 ml. Sa parehong minutong dami ng paghinga na 8000 ml at isang respiratory rate na 32 bawat minuto, ang dead space na bentilasyon ay magiging 150 ml x 32 = 4800 ml, at alveolar ventilation 8000 ml - 4800 ml = 3200 ml, i.e. magiging kalahati ng mas marami kaysa sa unang kaso. ito ay nagpapahiwatig unang praktikal na konklusyon, ang bisa ng alveolar ventilation ay depende sa lalim at dalas ng paghinga.

Ang dami ng bentilasyon ng mga baga ay kinokontrol ng katawan sa paraang matiyak ang isang pare-parehong komposisyon ng gas ng hangin sa alveolar. Kaya, sa isang pagtaas sa konsentrasyon ng carbon dioxide sa alveolar air, ang minutong dami ng paghinga ay tumataas, at sa isang pagbaba, ito ay bumababa. Gayunpaman, ang mga mekanismo ng regulasyon ng prosesong ito ay hindi matatagpuan sa alveoli. Ang lalim at dalas ng paghinga ay kinokontrol ng respiratory center batay sa impormasyon tungkol sa dami ng oxygen at carbon dioxide sa dugo.

Pagpapalitan ng mga gas sa alveoli

Ang palitan ng gas sa baga ay nangyayari bilang resulta ng diffusion ng oxygen mula sa alveolar air papunta sa dugo (mga 500 liters bawat araw) at carbon dioxide mula sa dugo papunta sa alveolar air (mga 430 liters bawat araw). Ang pagsasabog ay nangyayari dahil sa pagkakaiba sa presyon ng mga gas na ito sa alveolar air at sa dugo.

Ang pagsasabog ay ang magkaparehong pagtagos ng pakikipag-ugnay sa mga sangkap sa bawat isa dahil sa thermal na paggalaw ng mga particle ng sangkap. Ang pagsasabog ay nangyayari sa direksyon ng pagbawas ng konsentrasyon ng isang sangkap at humahantong sa isang pare-parehong pamamahagi ng sangkap sa buong volume na sinasakop nito. Kaya, ang isang pinababang konsentrasyon ng oxygen sa dugo ay humahantong sa pagtagos nito sa pamamagitan ng lamad ng air-blood (aerohematic) barrier, ang labis na konsentrasyon ng carbon dioxide sa dugo ay humahantong sa paglabas nito sa alveolar air. Anatomically, ang air-blood barrier ay kinakatawan ng pulmonary membrane, na kung saan, ay binubuo ng mga capillary endothelial cells, dalawang pangunahing lamad, squamous alveolar epithelium, at isang surfactant layer. Ang kapal ng pulmonary membrane ay 0.4-1.5 microns lamang.

Ang surfactant ay isang surfactant na nagpapadali sa pagsasabog ng mga gas. Ang paglabag sa surfactant synthesis ng pulmonary epithelial cells ay ginagawang halos imposible ang proseso ng paghinga dahil sa isang matalim na pagbagal sa antas ng pagsasabog ng gas.

Ang oxygen na pumapasok sa dugo at carbon dioxide na dinala ng dugo ay maaaring natunaw o nakagapos ng kemikal. Sa ilalim ng normal na mga kondisyon, ang kaunting halaga ng mga gas na ito ay dinadala sa isang libre (natunaw) na estado na maaari silang ligtas na mapabayaan kapag tinatasa ang mga pangangailangan ng katawan. Para sa pagiging simple, ipagpalagay namin na ang pangunahing dami ng oxygen at carbon dioxide ay dinadala sa isang nakatali na estado.

Transportasyon ng oxygen

Ang oxygen ay dinadala sa anyo ng oxyhemoglobin. Ang Oxyhemoglobin ay isang complex ng hemoglobin at molecular oxygen.

Ang Hemoglobin ay matatagpuan sa mga pulang selula ng dugo - pulang selula ng dugo. Sa ilalim ng mikroskopyo, ang mga pulang selula ng dugo ay nagmumukhang isang bahagyang patag na donut. Ang hindi pangkaraniwang hugis na ito ay nagbibigay-daan sa mga pulang selula ng dugo na makipag-ugnayan sa nakapalibot na dugo sa isang mas malaking lugar kaysa sa mga spherical na selula (ng mga katawan na may pantay na volume, ang isang bola ay may pinakamababang lugar). At bilang karagdagan, ang pulang selula ng dugo ay may kakayahang kulot sa isang tubo, pumipiga sa isang makitid na capillary at maabot ang pinakamalayo na sulok ng katawan.

0.3 ml lamang ng oxygen ang natutunaw sa 100 ml ng dugo sa temperatura ng katawan. Ang oxygen, na natutunaw sa plasma ng dugo ng mga capillary ng sirkulasyon ng baga, ay nagkakalat sa mga pulang selula ng dugo at agad na nakagapos ng hemoglobin, na bumubuo ng oxyhemoglobin, kung saan ang oxygen ay 190 ml / l. Ang rate ng oxygen binding ay mataas - ang absorption time ng diffused oxygen ay sinusukat sa thousandths ng isang segundo. Sa mga capillary ng alveoli na may naaangkop na bentilasyon at suplay ng dugo, halos lahat ng hemoglobin ng papasok na dugo ay na-convert sa oxyhemoglobin. Ngunit ang mismong rate ng diffusion ng mga gas na "pabalik-balik" ay mas mabagal kaysa sa rate ng pagbubuklod ng mga gas.

ito ay nagpapahiwatig pangalawang praktikal na konklusyon: para matagumpay na magpatuloy ang palitan ng gas, ang hangin ay dapat na "makatanggap ng mga paghinto", kung saan ang konsentrasyon ng mga gas sa alveolar na hangin at umaagos na dugo ay namamahala upang magkapantay, iyon ay, dapat mayroong isang pause sa pagitan ng paglanghap at pagbuga.

Ang conversion ng nabawasang (oxygen-free) hemoglobin (deoxyhemoglobin) sa oxidized (oxygen-containing) hemoglobin (oxyhemoglobin) ay depende sa dissolved oxygen na nilalaman sa likidong bahagi ng plasma ng dugo. Bukod dito, ang mga mekanismo para sa asimilasyon ng dissolved oxygen ay napaka-epektibo.

Halimbawa, ang pag-akyat sa taas na 2 km sa itaas ng antas ng dagat ay sinamahan ng pagbaba ng presyon ng atmospera mula 760 hanggang 600 mm Hg. Art., Bahagyang presyon ng oxygen sa alveolar air mula 105 hanggang 70 mm Hg. Art., At ang nilalaman ng oxyhemoglobin ay bumababa lamang ng 3%. At, sa kabila ng pagbaba ng presyon sa atmospera, ang mga tisyu ay patuloy na matagumpay na nabibigyan ng oxygen.

Sa mga tisyu na nangangailangan ng maraming oxygen para sa normal na paggana (mga gumaganang kalamnan, atay, bato, glandular tissue), ang oxyhemoglobin ay "nagbibigay" ng oxygen nang napakaaktibo, kung minsan ay halos ganap. Sa mga tisyu kung saan mababa ang intensity ng mga proseso ng oxidative (halimbawa, sa adipose tissue), karamihan sa oxyhemoglobin ay hindi "nagbibigay" ng molekular na oxygen - ang antas mababa ang oxyhemoglobin dissociation. Ang paglipat ng mga tisyu mula sa isang estado ng pahinga sa isang aktibong estado (pag-urong ng kalamnan, pagtatago ng glandula) ay awtomatikong lumilikha ng mga kondisyon para sa pagtaas ng dissociation ng oxyhemoglobin at pagtaas ng supply ng oxygen sa mga tisyu.

Ang kakayahan ng hemoglobin na "hawakan" ang oxygen (ang affinity ng hemoglobin para sa oxygen) ay bumababa sa pagtaas ng mga konsentrasyon ng carbon dioxide (Bohr effect) at hydrogen ions. Ang pagtaas ng temperatura ay may katulad na epekto sa dissociation ng oxyhemoglobin.

Mula dito nagiging madaling maunawaan kung paano magkakaugnay at balanse ang mga natural na proseso sa bawat isa. Ang mga pagbabago sa kakayahan ng oxyhemoglobin na mapanatili ang oxygen ay napakahalaga para matiyak ang supply ng oxygen sa mga tisyu. Sa mga tisyu kung saan ang mga proseso ng metabolic ay nangyayari nang masinsinan, ang konsentrasyon ng carbon dioxide at hydrogen ions ay tumataas, at ang temperatura ay tumataas. Pinapabilis at pinapadali nito ang pagpapalabas ng oxygen ng hemoglobin at pinapadali ang kurso ng mga metabolic na proseso.

Ang mga fibers ng skeletal muscle ay naglalaman ng myoglobin, na katulad ng hemoglobin. Ito ay may napakataas na affinity para sa oxygen. Ang pagkakaroon ng "grabbed" ng isang molekula ng oxygen, hindi na nito ilalabas ito sa dugo.

Ang dami ng oxygen sa dugo

Ang pinakamataas na dami ng oxygen na maaaring itali ng dugo kapag ang hemoglobin ay ganap na puspos ng oxygen ay tinatawag na kapasidad ng oxygen ng dugo. Ang kapasidad ng oxygen ng dugo ay nakasalalay sa nilalaman ng hemoglobin dito.

Sa arterial blood, ang nilalaman ng oxygen ay bahagyang (3-4%) na mas mababa kaysa sa kapasidad ng oxygen ng dugo. Sa normal na kondisyon, ang 1 litro ng arterial blood ay naglalaman ng 180-200 ML ng oxygen. Kahit na sa mga kaso kung saan, sa ilalim ng mga eksperimentong kondisyon, ang isang tao ay humihinga ng purong oxygen, ang halaga nito sa arterial blood ay halos tumutugma sa kapasidad ng oxygen. Kung ikukumpara sa paghinga sa hangin sa atmospera, ang dami ng oxygen na inilipat ay bahagyang tumataas (sa pamamagitan ng 3-4%).

Ang venous blood sa pamamahinga ay naglalaman ng mga 120 ml/l ng oxygen. Kaya, habang dumadaloy ang dugo sa mga tissue capillaries, hindi nito ibinibigay ang lahat ng oxygen nito.

Ang bahagi ng oxygen na hinihigop ng mga tisyu mula sa arterial blood ay tinatawag na oxygen utilization coefficient. Upang kalkulahin ito, hatiin ang pagkakaiba sa nilalaman ng oxygen sa arterial at venous na dugo sa nilalaman ng oxygen sa arterial na dugo at i-multiply ng 100.

Halimbawa:
(200-120): 200 x 100 = 40%.

Sa pamamahinga, ang rate ng paggamit ng oxygen ng katawan ay mula 30 hanggang 40%. Sa matinding muscular work, tumataas ito sa 50-60%.

Transportasyon ng carbon dioxide

Ang carbon dioxide ay dinadala sa dugo sa tatlong anyo. Sa venous blood, mga 58 vol. ay maaaring makita. % (580 ml/l) CO2, kung saan humigit-kumulang 2.5% lamang sa dami ang nasa dissolved state. Ang ilan sa mga molekula ng CO2 ay pinagsama sa hemoglobin sa mga pulang selula ng dugo, na bumubuo ng carbohemoglobin (humigit-kumulang 4.5 vol.%). Ang natitirang halaga ng CO2 ay chemically bound at nakapaloob sa anyo ng mga carbonic acid salts (humigit-kumulang 51 vol.%).

Ang carbon dioxide ay isa sa mga pinakakaraniwang produkto ng mga kemikal na metabolic reaction. Ito ay patuloy na nabuo sa mga buhay na selula at mula doon ay nagkakalat sa dugo ng mga capillaries ng tissue. Sa mga pulang selula ng dugo ito ay pinagsama sa tubig at bumubuo ng carbonic acid (C02 + H20 = H2C03).

Ang prosesong ito ay na-catalyzed (pinabilis ng dalawampung libong beses) ng enzyme carbonic anhydrase. Ang carbonic anhydrase ay matatagpuan sa mga erythrocytes; hindi ito matatagpuan sa plasma ng dugo. Kaya, ang proseso ng pagsasama-sama ng carbon dioxide sa tubig ay nangyayari halos eksklusibo sa mga pulang selula ng dugo. Ngunit ito ay isang nababaligtad na proseso na maaaring magbago ng direksyon nito. Depende sa konsentrasyon ng carbon dioxide, ang carbonic anhydrase ay nag-catalyze sa pagbuo ng carbonic acid at ang pagkasira nito sa carbon dioxide at tubig (sa mga capillary ng baga).

Salamat sa mga prosesong ito na nagbubuklod, mababa ang konsentrasyon ng CO2 sa mga erythrocytes. Samakatuwid, parami nang parami ang mga bagong halaga ng CO2 na patuloy na kumakalat sa mga pulang selula ng dugo. Ang akumulasyon ng mga ions sa loob ng erythrocytes ay sinamahan ng isang pagtaas sa osmotic pressure sa kanila, bilang isang resulta, ang dami ng tubig sa panloob na kapaligiran ng mga erythrocytes ay tumataas. Samakatuwid, ang dami ng mga pulang selula ng dugo sa mga capillary ng systemic na sirkulasyon ay bahagyang tumataas.

Ang Hemoglobin ay may higit na kaugnayan sa oxygen kaysa sa carbon dioxide, samakatuwid, sa ilalim ng mga kondisyon ng pagtaas ng bahagyang presyon ng oxygen, ang carbohemoglobin ay unang binago sa deoxyhemoglobin at pagkatapos ay sa oxyhemoglobin.

Bilang karagdagan, kapag ang oxyhemoglobin ay na-convert sa hemoglobin, ang kakayahan ng dugo na magbigkis ng carbon dioxide ay tumataas. Ang kababalaghang ito ay tinatawag na Haldane effect. Ang hemoglobin ay nagsisilbing pinagmumulan ng mga potassium cations (K+), na kinakailangan para sa pagbubuklod ng carbonic acid sa anyo ng mga carbon dioxide salts - bicarbonates.

Kaya, sa mga pulang selula ng dugo ng mga capillaries ng tissue, isang karagdagang halaga ng potassium bikarbonate ay nabuo, pati na rin ang carbohemoglobin. Sa form na ito, ang carbon dioxide ay inililipat sa mga baga.

Sa mga capillary ng sirkulasyon ng baga, bumababa ang konsentrasyon ng carbon dioxide. Ang CO2 ay nahati mula sa carbohemoglobin. Kasabay nito, nabuo ang oxyhemoglobin at tumataas ang dissociation nito. Inililipat ng oxyhemoglobin ang potassium mula sa bicarbonates. Ang carbonic acid sa erythrocytes (sa pagkakaroon ng carbonic anhydrase) ay mabilis na nabubulok sa H20 at CO2. Kumpleto na ang bilog.

May isa pang tala na dapat gawin. Ang carbon monoxide (CO) ay may higit na kaugnayan sa hemoglobin kaysa sa carbon dioxide (CO2) at kaysa sa oxygen. Ito ang dahilan kung bakit ang pagkalason sa carbon monoxide ay lubhang mapanganib: sa pamamagitan ng pagbuo ng isang matatag na bono sa hemoglobin, hinaharangan ng carbon monoxide ang posibilidad ng normal na transportasyon ng gas at aktwal na "naka-suffocate" sa katawan. Ang mga residente ng malalaking lungsod ay patuloy na nilalanghap ang mataas na konsentrasyon ng carbon monoxide. Ito ay humahantong sa katotohanan na kahit na ang isang sapat na bilang ng mga ganap na pulang selula ng dugo sa ilalim ng mga kondisyon ng normal na sirkulasyon ng dugo ay hindi magawa ang mga function ng transportasyon. Kaya naman ang pagkahimatay at pag-atake sa puso ng medyo malulusog na tao sa mga traffic jam.

• < Bumalik