Загрязненная атмосфера
К сожалению, с возрастанием числа автомобилей и промышленных предприятий загрязненная атмосфера становится для нас все более привычной средой. К основным загрязнителям воздуха относятся различные окислы азота, серы, озон, угарный газ, углеводороды и пыль. Окислы азота, углеводороды и СО в значительных количествах содержатся в выхлопных газах, окислы серы образуются главным образом в энергоблоках теплоэлектростанций, а озон — в атмосфере при действии солнечных лучей на окислы азота и углеводороды.
Содержание загрязнений в воздухе значительно увеличивается при температурной инверсии, когда нагретый поверхностный воздух не может подниматься в верхние слои атмосферы. Окислы азота вызывают воспаление верхних дыхательных путей и глаз. Именно этими веществами обусловлен желтоватый цвет смога. Окислы серы и озон также приводят к бронхитам, а в высоких концентрациях озон может вызывать отек легких.
Угарный газ, как мы уже знаем, связывает гемоглобин, а циклические углеводороды — потенциальные канцерогены. Эти вещества содержатся и в табачном дыме, причем в гораздо большей концентрации, чем в самой загрязненной атмосфере. Показано, что некоторые загрязнители действуют синергично, т. е. их совместный эффект сильней, чем сумма влияний каждого в отдельности. Этот вопрос требует дальнейшего исследования.
Многие загрязняющие вещества находятся в состоянии аэрозолей — мельчайших взвешенных в воздухе частиц. Судьба вдыхаемого аэрозоля зависит от размера его частиц. Крупные обезвреживаются в результате соударения со стенками носовой полости и глотки. При дыхании такие частицы, обладающие достаточной инерцией, не могут «вписываться» в повороты дыхательных путей вместе с воздушной струей, поэтому сталкиваются с влажной слизистой оболочкой и поглощаются ей.
Частицы среднего размера оседают главным образом в мелких дыхательных путях под действием собственного веса. Такой способ задержки загрязнителей называется осаждением (седиментацией) и наблюдается обычно в отделах легких, где скорость потока воздуха резко снижается вследствие колоссального возрастания суммарного поперечного сечения воздухоносных путей.
Именно поэтому много частиц осаждается в конечных и респираторных бронхиолах, и у шахтеров в этих отделах легких отмечается значительная концентрация пыли. Наконец, самые мелкие частицы (диаметром менее 0,1 мкм) достигают альвеол и, диффундируя в газе, откладываются на их стенках. Многие мелкие частицы вовсе не задерживаются и удаляются при выдохе.
Осевшие в легких частицы выводятся с помощью различных механизмов. Со стенок бронхов они удаляются восходящим током слизи, обеспечиваемым движением ресничек, а затем заглатываются или выплеваваются. Некоторые раздражающие вещества, содержащиеся во вдыхаемом воздухе, могут угнетать активность ресничек. Частицы же, оседающие в альвеолах, преимущественно поглощаются макрофагами, которые в дальнейшем покидают легкие с током крови или лимфы.
«Физиология дыхания», Дж. Уэст
Невесомость Отсутствие тяготения сопровождается целым рядом физиологических сдвигов, которые пока еще плохо изучены. Вентиляция и перфузия легких при этом становятся более равномерными, что несколько улучшает газообмен. Поскольку кровь не застаивается в нижних конечностях, ее циркулирующий объем вначале возрастает, и в результате увеличивается мочеотделение. При возвращении на Землю наблюдается дисфункция сердечнососудистой системы, проявляющаяся ортостатической гипотензией. При…
Во время водолазного погружения парциальное давление N2 возрастает, и в результате этот плохо растворимый газ накапливается в тканях. Особенно активно азот захватывается жировой тканью, в которой он растворяется лучше, чем в других. Однако, во-первых, кровоснабжение этой ткани невелико, во-вторых, кровь может переносить лишь малое количество азота, и в-третьих, он диффундирует медленно, так как малорастворим. В…
Глубинный наркоз Принято считать, что N2 — это физиологически инертный газ. Однако при высоком парциальном давлении он может вызывать расстройства деятельности ЦНС. На глубине около 46 м возникает эйфория, подобная опьянению. Были случаи, когда ныряльщики предлагали рыбам подышать из своего акваланга! При еще больших парциальных давлениях азота возможна утрата координации движений и иногда даже потеря…
В некоторых клинических случаях бывает полезным повысить РO2 в артериальной крови до очень высокого уровня. Одной из таких ситуаций может быть тяжелое отравление угарным газом, при котором большая часть гемоглобина находится в соединении с СО2 и поэтому не может переносить кислород. Повышение РO2 во вдыхаемом воздухе до 3 атм (это делается в специальных барокамерах) приводит…
Млекопитающие могут выживать в течение нескольких часов, дыша не воздухом, а жидкостями. Это было впервые показано в опытах на мышах, помещенных в солевой раствор с повышенным содержанием O2 (для этого раствор уравновешивался с чистым кислородом при давлении 8 атм). В дальнейшем было обнаружено, что мыши, крысы и собаки могут некоторое время дышать во фторуглеродной среде,…
