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
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…
Важнейшей компенсаторной реакцией на большой высоте служит гипервентиляция. Для того чтобы понять ее значение, можно с помощью уравнения альвеолярного газа рассчитать РO2 у альпиниста на вершине Эвереста. Если бы РCO2 в его альвеолах составляло 40 мм рт. ст., а дыхательный коэффициент — 1, то РO2 в альвеолярном воздухе было бы равно 43 — (40/1) =…
При высотной акклиматизации, вероятно, важен еще один механизм — повышение содержания эритроцитов в крови. При этом увеличивается и концентрация гемоглобина, а следовательно, и кислородная емкость крови. В этих условиях, несмотря на снижение РO2 артериальной крови и насыщения ее кислородом, содержание в ней O2 может быть нормальным или даже повышенным. Так, у жителей высокогорных селений перуанских…
При акклиматизации к большой высоте сатурационная кривая O2 сдвигается вправо, что приводит к увеличению выхода O2 из венозной крови при данном РO2. Такой сдвиг обусловлен повышением концентрации 2,3-дифосфоглицерата в условиях гипоксемии и алкалоза. В то же время сдвиг этой кривой вправо затрудняет насыщение крови кислородом в легких, и ряд проведенных в последние годы исследований показывает,…
Обычно возникают трудности при обеспечении организма достаточным количеством кислорода, однако иногда его бывает слишком много. Дыхание в течение нескольких часов газовой смесью с высокой концентрацией O2 может привести к повреждению легких. У морских свинок в камере, куда при атмосферном давлении подается чистый кислород, через 48 ч развивается отек легких. Первые патологические изменения при этом обнаруживаются…
