Havodagi karbonat angidridning qisman bosimi. Dengiz sathidan turli balandliklarda havodagi kislorodning qisman bosimi. Qisman gaz bosimi: tushuncha va formula

Insonning fiziologik holatini belgilaydigan asosiy havo parametrlari:

mutlaq bosim;

kislorod ulushi;

harorat;

nisbiy namlik;

zararli aralashmalar.

Ro'yxatdagi barcha havo parametrlaridan mutlaq bosim va kislorod foizi inson uchun hal qiluvchi ahamiyatga ega. Mutlaq bosim kislorodning qisman bosimini aniqlaydi.

Gaz aralashmasidagi har qanday gazning qisman bosimi bu gazga tegishli bo'lgan gaz aralashmasining umumiy bosimining uning foizga mutanosib ulushidir.

Shunday qilib, kislorodning qisman bosimi uchun bizda ... bor

qayerda
− havodagi kislorod ulushi (
);

R H − balandlikdagi havo bosimi H;

- o'pkadagi suv bug'ining qisman bosimi (nafas olish uchun orqa bosim).
).

Kislorodning qisman bosimi insonning fiziologik holati uchun alohida ahamiyatga ega, chunki u organizmdagi gaz almashinuvi jarayonini belgilaydi.

Kislorod, har qanday gaz kabi, qisman bosimi katta bo'lgan bo'shliqdan pastroq bosimli bo'shliqqa o'tishga intiladi. Binobarin, tanani kislorod bilan to'yintirish jarayoni faqat o'pkadagi kislorodning qisman bosimi (alveolyar havoda) alveolalarga oqayotgan qondagi kislorodning qisman bosimidan kattaroq bo'lganda sodir bo'ladi va bu ikkinchisidan kattaroq bo'ladi. tananing to'qimalarida kislorodning qisman bosimi.

Karbonat angidridni tanadan olib tashlash uchun uning qisman bosimlarining ta'riflanganiga qarama-qarshi nisbati bo'lishi kerak, ya'ni. karbonat angidridning qisman bosimining eng yuqori qiymati to'qimalarda, kichikroq - venoz qonda va hatto kamroq - alveolyar havoda bo'lishi kerak.

Dengiz sathida R H= 760 mmHg Art. kislorodning qisman bosimi ≈150 mm Hg ni tashkil qiladi. Art. Bunday bilan
nafas olish jarayonida inson qonining kislorod bilan normal to'yinganligi ta'minlanadi. Parvoz balandligi ortishi bilan
kamayishi tufayli kamayadi P H(1-rasm).

Maxsus fiziologik tadqiqotlar nafas olayotgan havoda kislorodning minimal qisman bosimini aniqladi
Bu raqam chaqiriladi kattaligi bo'yicha odamning ochiq kabinada bo'lishining fiziologik chegarasi
.

Kislorodning qisman bosimi 98 mm Hg ni tashkil qiladi. Art. balandlikka mos keladi H= 3 km. Da
< 98 mm Hg Art. ko'rish buzilishi, eshitish qobiliyatining buzilishi, sekin reaktsiya va odam tomonidan ongni yo'qotish mumkin.

Samolyotda ushbu hodisalarning oldini olish uchun kislorod ta'minoti tizimlari (OSS) qo'llaniladi
> 98 mmHg Art. barcha parvoz rejimlarida va favqulodda vaziyatlarda nafas olish havosida.

Amalda aviatsiyada balandlik H = Kislorodli qurilmalarsiz parvozlar uchun chegara sifatida 4 km, ya'ni xizmat ko'rsatish shifti 4 km dan kam bo'lgan samolyotda SPC bo'lmasligi mumkin.

1. Er usti sharoitida inson organizmida kislorod va karbonat angidridning qisman bosimi

Jadvalda ko'rsatilgan qiymatlarni o'zgartirganda
va
o'pkada va butun inson tanasida normal gaz almashinuvini buzdi.

Men asosiy yozuvlar formatida gazlarni nafas olish nuqtai nazaridan sho'ng'in tamoyillari haqidagi ma'lumotlarni umumlashtirmoqchiman, ya'ni. bir necha tamoyillarni tushunishda ko'p faktlarni eslab qolish zarurati yo'qoladi.

Shunday qilib, suv ostida nafas olish gazni talab qiladi. Eng oddiy variant sifatida - kislorod (~ 21%), azot (~ 78%) va boshqa gazlar (~ 1%) aralashmasi bo'lgan havo ta'minoti.

Asosiy omil - bu atrof-muhitning bosimi. Barcha mumkin bo'lgan bosim birliklaridan biz "mutlaq texnik atmosfera" yoki ATA dan foydalanamiz. Sirtdagi bosim ~1 ATA, suvga botganda har 10 metrda unga ~1 ATA qo'shiladi.

Keyinchalik tahlil qilish uchun qisman bosim nima ekanligini tushunish kerak, ya'ni. gaz aralashmasining bitta komponentining bosimi. Gaz aralashmasining umumiy bosimi uning tarkibiy qismlarining qisman bosimlarining yig'indisidir. Qisman bosim va gazlarning suyuqliklarda erishi Dalton qonunlari bilan tavsiflanadi va sho'ng'in bilan bevosita bog'liqdir, chunki odam asosan suyuqlikdir. Qisman bosim aralashmadagi gazlarning molyar nisbatiga mutanosib bo'lsa-da, havo uchun qisman bosim hajmi yoki og'irlik konsentratsiyasi bilan o'qilishi mumkin, xatolik 10% dan kam bo'ladi.

Sho'ng'in paytida bosim bizga hamma narsani qamrab oladi. Regulyator nafas olish tizimidagi havo bosimini taxminan atrof-muhit bosimiga teng, "nafas olish" uchun zarur bo'lgan darajadan kamroq ushlab turadi. Shunday qilib, 10 metr chuqurlikda, balondan nafas olingan havo taxminan 2 ATA bosimiga ega. Xuddi shunday mutlaq bosim butun tanamizda kuzatiladi. Shunday qilib, bu chuqurlikdagi kislorodning qisman bosimi ~ 0,42 ATA, azot - 1,56 ATA bo'ladi.

Bosimning tanaga ta'siri quyidagi asosiy omillardir.

1. Organlar va tizimlarga mexanik ta'sir

Biz buni batafsil ko'rib chiqmaymiz, qisqasi - inson tanasi havo bilan to'ldirilgan bir qator bo'shliqlarga ega va bosimning har qanday yo'nalishda keskin o'zgarishi to'qimalarga, membranalarga va organlarga mexanik shikastlanishga qadar yukni keltirib chiqaradi - barotravma.

2. To'qimalarning gazlar bilan to'yinganligi

Sho'ng'in paytida (bosimning ortishi) nafas olish yo'llarida gazlarning qisman bosimi to'qimalarga qaraganda yuqori. Shunday qilib, gazlar qonni to'ydiradi va qon oqimi orqali tananing barcha to'qimalari to'yingan bo'ladi. Turli to'qimalar uchun to'yinganlik darajasi har xil va "yarim to'yinganlik davri" bilan tavsiflanadi, ya'ni. doimiy gaz bosimida gaz va to'qimalarning qisman bosimlari o'rtasidagi farq ikki baravar kamayadigan vaqt. Teskari jarayon "desaturatsiya" deb ataladi, u ko'tarilish paytida (bosimning pasayishi) sodir bo'ladi. Bunday holda, to'qimalarda gazlarning qisman bosimi o'pkadagi gazlardagi bosimdan yuqori bo'ladi, teskari jarayon sodir bo'ladi - o'pkada qondan gaz chiqariladi, qisman bosim allaqachon past bo'lgan qon qon orqali aylanadi. tanasi, gazlar to'qimalardan qonga va yana aylana shaklida o'tadi. Gaz har doim yuqori qisman bosimdan pastroq bosimga o'tadi.

Turli gazlarning fizik xossalariga ko'ra turli xil to'yinganlik/desaturatsiya tezligiga ega bo'lishi prinsipial ahamiyatga ega.

Gazlarning suyuqlikdagi eruvchanligi qanchalik katta bo'lsa, bosim shunchalik yuqori bo'ladi. Agar erigan gaz miqdori ma'lum bosimdagi eruvchanlik chegarasidan katta bo'lsa, gaz, shu jumladan pufakchalar ko'rinishidagi konsentratsiya chiqariladi. Buni har gal gazlangan suv shishasini ochganimizda ko‘ramiz. Gazni olib tashlash tezligi (to'qimalarning desaturatsiyasi) fizik qonunlar va qon orqali gaz almashinuvi bilan cheklanganligi sababli, bosimning juda tez pasayishi (tez ko'tarilish) to'g'ridan-to'g'ri tananing to'qimalarida, tomirlarida va bo'shliqlarida gaz pufakchalari paydo bo'lishiga olib kelishi mumkin. , uning ishini o'limgacha buzadi. Agar bosim asta-sekin tushib qolsa, u holda tananing qisman bosimdagi farq tufayli "qo'shimcha" gazni olib tashlash vaqti bor.

Ushbu jarayonlarni hisoblash uchun tana to'qimalarining matematik modellari qo'llaniladi, eng mashhuri Albert Buhlmann modeli bo'lib, u yarim to'yinganlik / yarim to'yinganlik vaqti 4 dan 635 minutgacha bo'lgan 16 turdagi to'qimalarni (bo'limlarni) hisobga oladi.

Eng katta xavf - bu eng yuqori mutlaq bosimga ega bo'lgan inert gaz, ko'pincha havoning asosini tashkil etuvchi va metabolizmda ishtirok etmaydigan azotdir. Shu sababli, ommaviy sho'ng'indagi asosiy hisoblar azotda amalga oshiriladi, chunki. kislorodning to'yinganlik nuqtai nazaridan ta'siri kichikroq buyurtmalar bo'lib, "azot yuki" tushunchasi qo'llaniladi, ya'ni. to'qimalarda erigan azotning qoldiq miqdori.

Shunday qilib, to'qimalarning to'yinganligi gaz aralashmasining tarkibiga, bosimiga va uning ta'sir qilish muddatiga bog'liq. Sho'ng'inning dastlabki darajalari uchun chuqurlik, sho'ng'in davomiyligi va sho'ng'inlar orasidagi minimal vaqt bo'yicha cheklovlar mavjud bo'lib, ular hech qanday sharoitda to'qimalarning xavfli darajalarga to'yinganligiga yo'l qo'ymaydi, ya'ni. dekompressiyali sho'ng'in yo'q, va hatto undan keyin ham "xavfsizlik to'xtashlari" ni bajarish odatiy holdir.

"Murakkab" g'avvoslar gaz va bosimga qarab modellar bo'yicha to'yinganlikni dinamik ravishda hisoblaydigan sho'ng'in kompyuterlaridan foydalanadilar, shu jumladan "siqilish shiftini" - joriy to'yinganlik asosida ko'tarilish potentsial xavfli chuqurlikni hisoblash. Qiyin sho'ng'in paytida kompyuterlar ko'paytiriladi, yakka sho'ng'in odatda mashq qilinmasligi haqida gapirmasa ham bo'ladi.

3. Gazlarning biokimyoviy ta'siri

Bizning tanamiz atmosfera bosimida havoga maksimal darajada moslashgan. Bosimning oshishi bilan, hatto metabolizmda ishtirok etmaydigan gazlar organizmga turli yo'llar bilan ta'sir qiladi, ta'sir esa ma'lum bir gazning qisman bosimiga bog'liq. Har bir gazning o'ziga xos xavfsizlik chegaralari mavjud.

Kislorod

Bizning metabolizmimizdagi asosiy o'yinchi sifatida kislorod nafaqat yuqori, balki pastki xavfsizlik chegarasiga ega bo'lgan yagona gazdir.

Kislorodning normal qisman bosimi ~0,21 ATA ni tashkil qiladi. Kislorodga bo'lgan ehtiyoj tananing holatiga va jismoniy faoliyatga kuchli bog'liq bo'lib, sog'lom organizmning hayotiy faoliyatini to'liq dam olish holatida saqlash uchun zarur bo'lgan nazariy minimal daraja ~ 0,08 ATA, amaliy - ~ 0,14 ATA deb baholanadi. . Kislorod darajasining "nominal" dan kamayishi, birinchi navbatda, jismoniy faoliyat qobiliyatiga ta'sir qiladi va gipoksiya yoki kislorod ochligini keltirib chiqarishi mumkin.

Shu bilan birga, kislorodning yuqori qisman bosimi keng ko'lamli salbiy oqibatlarga olib keladi - kislorod bilan zaharlanish yoki giperoksiya. Sho'ng'in paytida ayniqsa xavfli bo'lib, uning konvulsiv shakli bo'lib, u asab tizimining shikastlanishida, cho'kish xavfini keltirib chiqaradigan konvulsiyalarda namoyon bo'ladi.

Amaliy maqsadlar uchun sho'ng'in xavfsizlik chegarasi ~ 1,4 ATA, o'rtacha xavf chegarasi - ~ 1,6 ATA hisoblanadi. Uzoq vaqt davomida ~ 2,4 ATA dan yuqori bosimda kislorod bilan zaharlanish ehtimoli birlikka intiladi.

Shunday qilib, 1,4 ATA chegaralangan kislorod darajasini aralashmadagi kislorodning qisman bosimiga bo'lish orqali siz atrof-muhitning maksimal xavfsiz bosimini aniqlashingiz va toza kislorod bilan nafas olishning mutlaqo xavfsiz ekanligini aniqlashingiz mumkin (100%, 1 ATA) chuqurlikda ~4 metr (!! !), siqilgan havo (21%, 0,21 ATA) - ~57 metrgacha, kislorod miqdori 32% (0,32 ATA) bo'lgan standart "Nitrox-32" - ∼ gacha 34 metr. Xuddi shunday, siz o'rtacha xavf uchun chegaralarni hisoblashingiz mumkin.

Aytishlaricha, aynan shu hodisa o'z nomini "nitroks" dan olgan, chunki dastlab bu so'z nafas olish gazlarini ifodalagan. tushirildi Katta chuqurliklarda ishlash uchun kislorod miqdori "azot bilan boyitilgan" va shundan keyingina u "azot-kislorod" deb tushunila boshlandi va aralashmalar bilan belgilanadi. ko'tarilgan kislorod miqdori.

Shuni hisobga olish kerakki, kislorodning qisman bosimi har qanday holatda ham asab tizimiga va o'pkaga ta'sir qiladi va bu har xil turdagi ta'sirlardir. Bundan tashqari, ta'sir bir qator sho'ng'inlar davomida to'planishga intiladi. Markaziy asab tizimiga ta'sirini hisobga olish uchun "kislorod chegarasi" tushunchasi hisob birligi sifatida ishlatiladi, uning yordamida bir martalik va kunlik ta'sir qilish uchun xavfsiz chegaralar aniqlanadi. Batafsil jadvallar va hisob-kitoblarni topishingiz mumkin.

Bundan tashqari, kislorod bosimining oshishi o'pkaga salbiy ta'sir qiladi, bu hodisani hisobga olish uchun kislorodning qisman bosimi va "daqiqada birliklar" sonini bog'laydigan maxsus jadvallar bo'yicha hisoblangan "kislorod chidamlilik birliklari" qo'llaniladi. Masalan, 1,2 ATA bizga daqiqada 1,32 OTU beradi. Tan olingan xavfsizlik chegarasi kuniga 1425 birlik.

Yuqorida aytilganlardan, xususan, aniq bo'lishi kerakki, katta chuqurlikda xavfsiz qolish uchun pastroq bosimda nafas olmaydigan kislorod miqdori kamaygan aralashma kerak. Masalan, 100 metr chuqurlikda (11 ATA) aralashmadagi kislorod kontsentratsiyasi 12% dan oshmasligi kerak, amalda esa undan ham pastroq bo'ladi. Sirtda bunday aralashmani nafas olish mumkin emas.

Azot

Azot organizm tomonidan metabolizatsiya qilinmaydi va uning pastki chegarasi yo'q. Bosimning oshishi bilan azot asab tizimiga toksik ta'sir ko'rsatadi, bu "azotli narkoz" deb nomlanuvchi giyohvandlik yoki spirtli ichimliklar bilan zaharlanishga o'xshaydi.

Ta'sir mexanizmlari aniq aniqlanmagan, ta'sir chegaralari mutlaqo individualdir va organizmning xususiyatlariga ham, uning holatiga ham bog'liq. Ma'lumki, u charchoq, osilganlik, tananing har qanday tushkunlik holatini, masalan, shamollash va hokazolarni kuchaytiradi.

Har qanday chuqurlikda engil intoksikatsiya bilan taqqoslanadigan holat ko'rinishidagi kichik ko'rinishlar mumkin, empirik "martini qoidasi" qo'llaniladi, unga ko'ra azot ta'siri har 10 metr chuqurlik uchun och qoringa bir stakan quruq martini bilan taqqoslanadi, bu xavfli emas va yaxshi kayfiyatni qo'shadi. Muntazam sho'ng'in paytida to'plangan azot, shuningdek, muallifning o'zi guvohi va ishtirokchisi bo'lgan yumshoq dorilar va spirtli ichimliklarga o'xshash psixikaga ta'sir qiladi. U yorqin va "narkotik" tushlarda namoyon bo'ladi, xususan, u bir necha soat ichida harakat qiladi. Va ha, g'avvoslar bir oz giyohvandlardir. Azot.

Xavf adekvatlikning to'liq yo'qolishiga qadar tez o'sib borishi, makon va vaqtdagi orientatsiya, o'limga olib kelishi mumkin bo'lgan gallyutsinatsiyalar bilan ifodalanadi. Biror kishi osongina chuqurlikka shoshilishi mumkin, chunki u erda salqin yoki u erda biror narsani ko'rgan, suv ostida ekanligini unutib, "chuqur nafas oling", og'iz bo'shlig'ini tupuradi va hokazo. O'z-o'zidan, azotga ta'sir qilish halokatli yoki hatto zararli emas, ammo sho'ng'in sharoitida oqibatlar fojiali bo'lishi mumkin. Bosimning pasayishi bilan bu ko'rinishlar tez o'tishi xarakterlidir, ba'zida "keskin holda hushyor bo'lish" uchun atigi 2,3 metr ko'tarilish kifoya qiladi.

Kirish darajasidagi rekreatsion sho'ng'in uchun qabul qilingan chuqurliklarda (18 m gacha, ~ 2,2 ATA) kuchli namoyon bo'lish ehtimoli juda past deb baholanadi. Mavjud statistik ma'lumotlarga ko'ra, og'ir zaharlanish holatlari 30 metr chuqurlikdan (~ 3,2 ATA) yuzaga keladi va keyin bosim oshishi bilan ehtimollik ortadi. Shu bilan birga, individual barqarorlikka ega bo'lgan odamlar juda katta chuqurlikda muammolarga duch kelmasligi mumkin.

Qarshilik qilishning yagona yo'li - azot bilan zaharlanishda shubha tug'ilganda chuqurlikning darhol pasayishi bilan sherikning doimiy o'zini o'zi nazorat qilish va nazorat qilish. "Nitroks" dan foydalanish azot bilan zaharlanish ehtimolini kamaytiradi, albatta, kislorod tufayli chuqurlik chegaralarida.

Geliy va boshqa gazlar

Texnik va professional sho'ng'inda boshqa gazlar, xususan, geliy ham qo'llaniladi. Chuqur aralashmalarda vodorod va hatto neondan foydalanish misollari ma'lum. Bu gazlar to'yinganlik/desaturatsiyaning yuqori tezligi bilan ajralib turadi, geliyning zaharlanish ta'siri 12 ATA dan yuqori bosimlarda kuzatiladi va paradoksal ravishda azot bilan qoplanishi mumkin. Biroq, ular qimmatligi sababli keng qo'llanilmaydi, shuning uchun o'rtacha g'avvosning ularga duch kelishi deyarli mumkin emas va agar o'quvchi bunday savollarga haqiqatan ham qiziqsa, u allaqachon oddiy emas, balki professional adabiyotlardan foydalanishi kerak. ko'rib chiqish.

Har qanday aralashmalardan foydalanganda hisoblash mantig'i yuqorida tavsiflanganidek qoladi, faqat gazga xos chegaralar va parametrlar qo'llaniladi va chuqur texnik sho'ng'in uchun odatda bir nechta turli xil kompozitsiyalar qo'llaniladi: yo'lda nafas olish uchun, pastki qismida ishlang va dekompressiya bilan bosqichma-bosqich yo'l, bu gazlarning kompozitsiyalari yuqorida tavsiflangan tanadagi harakat mantig'i asosida optimallashtirilgan.

Amaliy xulosa

Ushbu tezislarni tushunish kurslarda berilgan ko'plab cheklovlar va qoidalarga ma'no berish imkonini beradi, bu esa keyingi rivojlanish uchun ham, ularni to'g'ri buzish uchun ham zarurdir.

Nitroks oddiy sho'ng'inda foydalanish uchun tavsiya etiladi, chunki u tanadagi azot yukini kamaytiradi, hatto dam olish sho'ng'in chegaralarida to'liq qolsangiz ham, bu yaxshi tuyg'u, qiziqarliroq, kamroq oqibatlardir. Ammo, agar siz chuqur va tez-tez sho'ng'in qilmoqchi bo'lsangiz, nafaqat uning foydalari haqida, balki mumkin bo'lgan kislorod zaharlanishi haqida ham eslab qolishingiz kerak. Har doim kislorod darajasini shaxsan tekshiring va chegaralaringizni aniqlang.

Azot bilan zaharlanish siz duch kelishi mumkin bo'lgan eng katta muammodir, har doim o'zingizga va sherigingizga ehtiyot bo'ling.

Alohida e'tiborni qaratmoqchimanki, ushbu matnni o'qish o'quvchi qiyin sho'ng'in paytida gazlar bilan ishlashni tushunish uchun ma'lumotlarning to'liq to'plamini o'zlashtirganligini anglatmaydi. Amaliy qo'llash uchun bu mutlaqo etarli emas. Bu faqat boshlang'ich nuqta va asosiy tushuncha, boshqa hech narsa emas.

(Oxirgi ustun O 2 tarkibini ko'rsatadi, undan dengiz sathida mos keladigan qisman bosimni ko'paytirish mumkin (100 mm Hg = 13,3 kPa)

Guruch. 4. Balandlikka ko'tarilishda kislorod tanqisligining ta'sir zonalari

3. To'liq bo'lmagan kompensatsiya zonasi (xavf zonasi). U 4000 m dan 7000 m gacha bo'lgan balandliklarda amalga oshiriladi.Moslashmagan odamlarda turli xil buzilishlar paydo bo'ladi. Xavfsizlik chegarasi (buzilish chegarasi) oshib ketganda, jismoniy ko'rsatkichlar keskin pasayadi, qaror qabul qilish qobiliyati zaiflashadi, qon bosimi pasayadi, ong asta-sekin zaiflashadi; mumkin bo'lgan mushaklarning chayqalishi. Bu o'zgarishlar qayta tiklanadi.

4. Kritik zona. 7000 m va undan yuqori balandlikdan boshlanadi. P A O 2 pasayadi kritik chegara - bular. uning eng past qiymati, bunda to'qimalarning nafas olishi hali ham amalga oshirilishi mumkin. Turli mualliflarning fikriga ko'ra, bu ko'rsatkichning qiymati 27 dan 33 mm Hg gacha. Art. (V.B. Malkin, 1979). Markaziy asab tizimining potentsial o'limga olib keladigan buzilishlari nafas olish va vazomotor markazlarning inhibisyonu, ongsiz holatning rivojlanishi va konvulsiyalar shaklida yuzaga keladi. Kritik zonada kislorod tanqisligining davomiyligi hayotni saqlab qolish uchun hal qiluvchi ahamiyatga ega. Nafas olayotgan havoda RO 2 ning tez o'sishi o'limni oldini oladi.

Shunday qilib, barometrik bosimning pasayishi sharoitida nafas olayotgan havodagi kislorodning qisman qisman bosimining tanaga ta'siri darhol amalga oshirilmaydi, lekin taxminan 2000 m balandlikka to'g'ri keladigan ma'lum bir reaktsiya chegarasiga erishilganda (2-rasm). 5).

5-rasm. Oksigemoglobin (Hb) va oksimioglobin (Mb) ning dissotsiatsiya egri chiziqlari

S shaklida tufayli bu egri konfiguratsiya, bitta gemoglobin molekulasi to'rtta kislorod molekulasini bog'laydi qonda kislorodni tashishda muhim rol o'ynaydi. Kislorodning qon bilan so'rilishi jarayonida PaO 2 90-95 mm Hg ga yaqinlashadi, bunda gemoglobinning kislorod bilan to'yinganligi taxminan 97% ni tashkil qiladi. Shu bilan birga, uning o'ng qismida oksigemoglobinning dissotsiatsiya egri chizig'i deyarli gorizontal bo'lgani uchun, PaO 2 ning 90 dan 60 mm Hg oralig'ida pasayishi bilan. Art. gemoglobinning kislorod bilan to'yinganligi unchalik kamaymaydi: 97 dan 90% gacha. Shunday qilib, bu xususiyat tufayli, ko'rsatilgan diapazonda (90-60 mm Hg) PaO 2 ning pasayishi qonning kislorod bilan to'yinganligiga ozgina ta'sir qiladi, ya'ni. gipoksiya rivojlanishi haqida. Ikkinchisi PaO 2 pastki chegarasini - 60 mm Hg ni yengib chiqqandan keyin ortadi. Art., oksigemoglobin dissotsiatsiya egri chizig'i gorizontaldan vertikal holatga o'tganda. 2000 m balandlikda PaO 2 76 mm Hg ni tashkil qiladi. Art. (10,1 kPa).

Bundan tashqari, PaO 2 ning pasayishi va gemoglobinning kislorod bilan to'yinganligi buzilishi qisman ventilyatsiya, qon oqimining tezligini oshirish, to'plangan qonni mobilizatsiya qilish va qonning kislorod zaxirasidan foydalanish bilan qoplanadi.

Tog'larga ko'tarilishda rivojlanadigan hipobarik gipoksik gipoksiyaning o'ziga xos xususiyati nafaqat gipoksiya, Biroq shu bilan birga gipokapniya (alveolalarning kompensatsion giperventilatsiyasining natijasi). Ikkinchisi shakllanishni belgilaydi gaz alkalozi mos keladigan bilan oksigemoglobin dissotsiatsiya egri chizig'ining chapga siljishi . Bular. gemoglobinning kislorodga yaqinligi oshadi, bu esa ikkinchisining to'qimalarga oqishini kamaytiradi. Bundan tashqari, nafas olish alkalozi miyaning ishemik gipoksiyasiga (miya tomirlarining spazmi), shuningdek, intravaskulyar imkoniyatlarning oshishiga (somatik arteriolalarning kengayishi) olib keladi. Bunday kengayishning natijasi tizimli (BCC va yurak chiqishining pasayishi) va organ (mikrosirkulyatsiyaning buzilishi) qon oqimining buzilishi bilan kechadigan qonning periferiyadagi patologik cho'kishidir. Shunday qilib, gipobarik gipoksik gipoksiyaning ekzogen mexanizmi, nafas olayotgan havodagi kislorodning qisman bosimining pasayishi tufayli, to'ldiriladi. gipoksiyaning endogen (gemik va qon aylanish) mexanizmlari, bu metabolik atsidozning keyingi rivojlanishini aniqlaydi(6-rasm).

Oddiy sharoitlarda odam nisbatan doimiy tarkibga ega bo'lgan oddiy havo bilan nafas oladi (1-jadval). Ekshalatsiyalangan havo har doim kamroq kislorod va ko'proq karbonat angidridni o'z ichiga oladi. Alveolyar havoda eng kam kislorod va eng ko'p karbonat angidrid. Alveolyar va ekshalatsiyalangan havo tarkibidagi farq, ikkinchisi o'lik bo'shliq havosi va alveolyar havo aralashmasi ekanligi bilan izohlanadi.

Alveolyar havo tananing ichki gaz muhitidir. Arterial qonning gaz tarkibi uning tarkibiga bog'liq. Tartibga solish mexanizmlari alveolyar havo tarkibining doimiyligini ta'minlaydi. Tinch nafas olish paytida alveolyar havoning tarkibi nafas olish va chiqarish fazalariga juda bog'liq emas. Misol uchun, nafas olish oxirida karbonat angidrid miqdori ekshalasyon oxiridagidan atigi 0,2-0,3% kamroq, chunki har bir nafasda alveolyar havoning atigi 1/7 qismi yangilanadi. Bundan tashqari, u doimiy ravishda, nafas olish va nafas olish paytida oqadi, bu alveolyar havo tarkibini tenglashtirishga yordam beradi. Chuqur nafas olish bilan alveolyar havo tarkibining nafas olish va chiqarishga bog'liqligi ortadi.

1-jadval. Havo tarkibi (%)

O'pkada gaz almashinuvi kislorodning alveolyar havodan qonga (kuniga taxminan 500 litr) va karbonat angidridning qondan alveolyar havoga (kuniga taxminan 430 litr) tarqalishi natijasida amalga oshiriladi. Diffuziya bu gazlarning alveolyar havodagi parsial bosimining farqi va qondagi tarangligi tufayli yuzaga keladi.

Qisman gaz bosimi: tushuncha va formula

Qisman bosimli gaz gaz aralashmasida gaz ulushi va aralashmaning umumiy bosimiga mutanosib ravishda:

Havo uchun: P atmosfera = 760 mm Hg. Art.; Kislorod bilan = 20,95%.

Bu gazning tabiatiga bog'liq. Atmosfera havosining butun gaz aralashmasi 100% sifatida qabul qilinadi, u 760 mm Hg bosimga ega. Art., va gazning bir qismi (kislorod - 20,95%) sifatida qabul qilinadi X. Demak, havo aralashmasidagi kislorodning qisman bosimi 159 mm Hg ni tashkil qiladi. Art. Alveolyar havodagi gazlarning qisman bosimini hisoblashda uning bosimi 47 mm Hg bo'lgan suv bug'lari bilan to'yinganligini hisobga olish kerak. Art. Binobarin, alveolyar havoning bir qismi bo'lgan gaz aralashmasining ulushi 760 mm Hg bo'lmagan bosimga ega. Art., va 760 - 47 \u003d 713 mm Hg. Art. Bu bosim 100% sifatida qabul qilinadi. Bu yerdan alveolyar havoda 14,3% miqdorida bo'lgan kislorodning qisman bosimi 102 mm Hg ga teng bo'lishini hisoblash oson. Art.; shunga ko'ra, karbonat angidridning qisman bosimini hisoblash uning 40 mm Hg ga teng ekanligini ko'rsatadi. Art.

Alveolyar havodagi kislorod va karbonat angidridning qisman bosimi bu gazlarning molekulalarining alveolyar membrana orqali qonga o'tishga intilish kuchidir.

To'siq orqali gazlarning tarqalishi Fik qonuniga bo'ysunadi; membrana qalinligi va diffuziya maydoni bir xil bo'lganligi sababli, diffuziya diffuziya koeffitsienti va bosim gradientiga bog'liq:

Q gaz- vaqt birligida to'qimadan o'tadigan gaz hajmi; S - to'qimalar maydoni; DK-gazning diffuziya koeffitsienti; (P 1, - P 2) - gazning qisman bosimi gradienti; T - to'qima to'sig'ining qalinligi.

Agar o'pkaga oqayotgan alveolyar qonda kislorodning qisman tarangligi 40 mm Hg ekanligini hisobga olsak. Art., va karbonat angidrid - 46-48 mm Hg. Art., keyin o'pkada gazlarning tarqalishini aniqlaydigan bosim gradienti bo'ladi: kislorod uchun 102 - 40 = 62 mm Hg. Art.; karbonat angidrid uchun 40 - 46 (48) \u003d minus 6 - minus 8 mm Hg. Art. Karbonat angidridning diffuz koeffitsienti kisloroddan 25 baravar ko'p bo'lganligi sababli, karbonat angidrid kapillyarlarni teskari yo'nalishda kislorodga qaraganda alveolalarga faolroq qoldiradi.

Qonda gazlar erigan (erkin) va kimyoviy bog'langan holatda bo'ladi. Diffuziya faqat erigan gaz molekulalarini o'z ichiga oladi. Suyuqlikda eriydigan gaz miqdori quyidagilarga bog'liq.

• suyuqlikning tarkibi bo'yicha;
• suyuqlikdagi gazning hajmi va bosimi;
• suyuqlik harorati;
• o'rganilayotgan gazning tabiati.

Berilgan gazning bosimi va harorati qanchalik baland bo'lsa, gaz suyuqlikda shunchalik eriydi. 760 mm Hg bosim ostida. Art. va 38 ° S haroratda 1 ml qonda 2,2% kislorod va 5,1% karbonat angidrid eriydi.

Gazning suyuqlikda erishi gazsimon muhitga eriydigan va chiqadigan gaz molekulalari soni oʻrtasida dinamik muvozanatga erishilgunga qadar davom etadi. Erigan gaz molekulalarining gazsimon muhitga chiqishga intiluvchan kuchi deyiladi suyuqlikdagi gaz bosimi. Shunday qilib, muvozanat holatida gaz bosimi suyuqlikdagi gazning qisman bosimiga teng bo'ladi.

Agar gazning qisman bosimi uning kuchlanishidan yuqori bo'lsa, u holda gaz eriydi. Agar gazning qisman bosimi uning kuchlanishidan past bo'lsa, u holda gaz eritmadan gazsimon muhitga o'tadi.

O'pkada kislorod va karbonat angidridning qisman bosimi va kuchlanishi Jadvalda keltirilgan. 2.

Jadval 2. O'pkada kislorod va karbonat angidridning qisman bosimi va kuchlanishi (mmHg)

Kislorodning tarqalishi alveolalar va qondagi qisman bosimlarning farqi bilan ta'minlanadi, bu 62 mm Hg ga teng. Art., va karbonat angidrid uchun - bu faqat taxminan 6 mm Hg. Art. Kichik doira kapillyarlari orqali qon oqimining vaqti (o'rtacha 0,7 s) qisman bosim va gaz tarangligini deyarli to'liq tenglashtirish uchun etarli: kislorod qonda eriydi va karbonat angidrid alveolyar havoga o'tadi. Nisbatan kichik bosim farqida karbonat angidridning alveolyar havoga o'tishi o'pkaning ushbu gaz uchun yuqori diffuziya qobiliyati bilan izohlanadi.