Влияние воздушной среды на организм человека

Современные самолеты выполняют полеты на различных вы­сотах. С увеличением высоты полета вследствие недостатка кисло­рода и понижения окружающего давления среды ухудшается работоспособность человека и снижается его реакция на внешние раздражители. Это объясняется тем, что с увеличением высоты изменяются основные параметры воздушной среды - общее и парциальное давление газов, барометри­ческое давление, температура, плотность и влажность. Воздей­ствие изменений этих параметров по сравнению с их привычными для человека значениями на земле проявляется в виде кислородного голодания и декомпрессионных расстройств в его организме.

В процессе дыхания каждый цикл вдоха и выдоха обеспечи­вает вентиляцию легких. Однако обмен между находящимися в легких газами и поступающим при вдохе воздухом происходит не полностью. Оставшийся в легких воздух, получивший назва­ние альвеолярного, заполняет мельчайшие пузырьки легких (аль­веолы) и определенное время не участвует в процессе обмена.

Краткие сведения о физиологии дыхания человека

Для поддержания жизни человека необходим кислород, кото­рый содержится в окружающем воздухе.

Кислород поступает по дыхательным путям в легкие че­ловека и далее разносится кровью по всему телу. В резуль­тате обмена веществ, сопровождающегося окислительными про­цессами, в клетках организма и в крови происходит постоянное образование углекислоты и расходование кислорода.

Легкие, вместе с сердечно-сосудистой системой, обеспечивают своевременную доставку в организм кислорода и удаление из не­го углекислоты.

Воздух, вдыхаемый человеком, первоначально поступает к легочным пузырькам (альвеолам). Тонкие стенки альвеол, толщиной 3—-4 мкм, обвиты густой сетью капиллярных кровеносных сосудов. Через эти стенки по законам диффузии про­исходит газообмен между легкими и кровью: из легких в кровь переходит кислород, а из крови в легкие — углекислота.

В обычных условиях взрослый человек делает 15—18 вдохов в минуту, вбирая в себя при каждом нормальном вдохе около 0,5—0,6 л воздуха. Из всего количества кислорода, попадающего в легкие, организмом усваивается около 20%, остальной кисло­род удаляется обратно в атмосферу с выдыхаемым воздухом.

Обмен газами между кровью и альвеолами подчиняется зако­нам диффузии.

Процесс диффузии будет происходить лишь тогда, когда парциальное давление кислорода в альвеолах будет больше парциального давления кислорода в крови. Для удаления из ор­ганизма углекислого газа необходимо, чтобы соотношение его парциальных давлений в альвеолах и крови было обратным.

Насыщение крови кислородом зависит от парциального давления кислорода в альвеолярном воздухе.

Парциальное давление кислорода определяется давлением входящего в газовую смесь кислорода, которое он имел бы, если бы один занимал весь объем этой смеси при неизменной начальной температуре. Поскольку альвеолярный воздух всегда насыщен водяными парами, имеющими при нормальной температуре тела человека давление 6,3 кПа (47 мм рт. ст.), парциальное давление кислорода определяется из выражения:

Pо₂ =

где Ко₂ — процентное содержание кислорода во вдыхаемом воз­духе; Рн —давление окружающей среды, кПа.