8 июля 2009

Как происходит газообмен при низких и высоких давлениях

Легкие представляют собой важнейшую структуру, осуществляющую физиологическую связь организма с. окружающей средой: общая площадь их поверхности примерно в 30 раз больше, чем у кожи. Стремление человека покорять все новые высоты и проникать все глубже в океаны, вызывает сильный стресс дыхательной системы, впрочем не сравнимый с трудностями, испытываемыми ей при рождении ребенка. Мы рассмотрим некоторые особенности дыхания в необычной среде, что поможет лучше понять деятельность легких в нормальных условиях.

Высота по мере удаления от земной поверхности барометрическое давление снижается приблизительно экспоненциально. На отметке 5500 м над уровнем моря оно вдвое меньше обычного атмосферного (760 мм рт. ст.), поэтому РO2 в увлажненном вдыхаемом воздухе составляет (380—47) * 0,2093 = 70 мм рт. ст. (выше уже говорилось, что парциальное давление водяных паров при температуре тела равно 47 мм рт. ст.).

На вершине Эвереста (8848 м над уровнем моря) РO2 во вдыхаемом воздухе составляет лишь 43 мм рт. ст., на высоте 19 200 м над уровнем моря барометрическое давление равно 47 мм рт. ст., т. е. РO2 во вдыхаемом воздухе падает до нуля.

зависимость атмосферного давления от высоты

Видно, что на высоте 1520 м над уровнем моря (Денвер) PO2 в увлажненном вдыхаемом воздухе составляет около 130 мм рт. ст., а на вершине Эвереста — лишь 43 мм рт. ст.

Хотя на большой высоте наблюдается значительная гипоксия, более 15 млн. человек живут на отметках выше 3050 м над уровнем моря, а в Андах постоянные поселения известны на высотах, более 4900 м над уровнем моря. При подъеме на такие высоты у человека происходит заметная акклиматизация. Альпинисты, например, проводят по нескольку дней на высоте, где без акклиматизации через несколько секунд наступила бы потеря сознания.

«Физиология дыхания», Дж. Уэст

Читайте далее:



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…

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…

Дыхание жидкостями

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,…