Человек устроен так, что выдыхает воздух именно туда, откуда тотчас его и вдыхает. Поэтому очень важна не столько вентиляция всего помещения и даже не вентиляция места пребывания людей, сколько подача свежего воздуха именно в зону дыхания каждого конкретного человека около рта. Это может быть достигнуто либо естественной конвекцией (всплыванием) тёплого выдыхаемого с ускорением воздуха, либо перемешиванием воздуха за счёт циркуляции и вентиляции в помещении, либо движениями самого человека. Например, в современном автомобиле правильно сконструированная вентиляция не просто вентилирует кабину водителя, а подаёт свежий воздух непосредственно в зону дыхания к лицу неподвижно сидящего водителя.

Вдыхаемый человеком свежий воздух содержит по объёму 21% кислорода и 0,03% углекислого газа СО2 (в том числе и в виде углекислоты Н2СО3 ^ Н2О+СО2), а выдыхаемый - 16% кислорода и 4% углекислого газа (табл. 10). То есть в лёгких происходит потребление 5% об. кислорода и выделение вместо него 4% об. углекислого газа (оставшийся в организме 1% об. кислорода выводится иными путями без участия дыхания). Концентрация углекислого газа в воздухе лёгких, равная 4% об., является критической для нормального вывода из крови накапливающегося (и хорошо растворимого) углекислого газа (см. таблицу 11). Поэтому нервные рецепторы в стенках аорты, реагирующие на большие концентрации углекислоты в крови, дают сигнал в нервный дыхательный центр, в результате чего у человека при такой концентрации углекислого газа в лёгких возникает непреодолимое желание выдохнуть отработанный воздух и вдохнуть свежий (ощущение удушья). Если при этом человек вдохнёт тот же воздух, что только что выдохнул, то он и на самом деле начнёт задыхаться, испытывать головную боль, появляется шум в ушах, замедляется пульс. Потеря сознания и смерть наступает при концентрации углекислого газа в воздухе порядка 10%. Вместе с тем, концентрацию углекислого газа 4% об. нельзя назвать уровнем токсичности углекислого газа в воздухе (предельно допустимой концентрацией ПДК), так как этот уровень человек сам себе специально создаёт в лёгких несколько раз в минуту и по существу считает его необходимым для жизни. В этом и заключается парадокс: уровень концентрации углекислого газа более 4% об. является уже недопустимым для лёгких, но в то же время жизненно необходим на короткие промежутки времени. Если начать дышать чаще, то происходит гипервентиляция лёкгих, и человек может потерять сознание от недостатка углекислого газа в лёгких (точно так же, как и от его избытка). Этот парадокс, видимо, как-то связан с доисторическими условиями обитания млекопитающих. В частности, достоверно известно, что атмосфера Земли когда-то содержала больше углекислого газа. Как нетрудно подсчитать из объёма лёгких и объёма вдоха, нормальная концентрация кислорода и углекислого газа в лёгких колеблется в пределах 16,0-16,3% об. и 3,7-4,0% об. соответственно. Концентрация же кислорода в альвеолах лёгких ещё ниже (до 12% об.), её человек устанавливает самостоятельно частотой и глубиной дыхания в зависимости от текущего состава атмосферы в среде обитания (нахождения).

Отметим попутно ряд интересных медицинских фактов. Вдыхание воздуха с (1-3) % об. углекислого газа в течение 10-14 минут в спокойном состоянии несколько повышает процент насыщения крови кислородом. При этом кратковременная физическая работа выполняется легче, утомление наступает позже, пульс и артериальное давление остаются в норме (Воронин, 1963 г.). Вдыхание воздуха с (5-15)% об. углекислого газа повышает содержание кислорода в мышце сердца (Саноцкая, 1966 г.). Так, в медицине при затруднённом дыхании используют смесь кислорода с 5% об. СО2 («карбоген»). В то же время постоянное избыточное количество углекислого газа оказывает токсическое действие, а недостаток углекислого газа в организме (гипокапния) сопровождается нарушением дыхания.

Страницы: 1 2 3 4 5