Состав и свойства дыхательных сред

ГЛАВА 8

ФИЗИОЛОГИЯ ДЫХАНИЯ

Человек и все высокоорганизованные живые существа нуждаются для своей нормальной жизнедеятельности в постоянном поступлении к тканям организма кислорода, который использует­ся в сложном биохимическом процессе окисления питательных веществ, в результате чего выделяется энергия и образуется дву­окись углерода и вода.

Дыхание — синоним и неотъемлемый признак жизни. «Пока дышу — надеюсь», утверждали древние римляне, а греки называ­ли атмосферу «пастбищем жизни». Человек в день съедает при­мерно 1,24 кг пищи, выпивает 2 л воды, но вдыхает свыше 9 кг воз­духа (более 10000л).

Дыхание — это совокупность процессов, обеспечивающих по­требление организмом кислорода и выделение двуокиси углерода. В условиях покоя в организме за 1 минуту потребляется в среднем 250 — 300 мл О₂ и выделяется 200 — 250 мл СО₂. При физической ра­боте большой мощности потребность в кислороде существенно возрастает и максимальное потребление кислорода (МПК) дости­гает у высокотренированных людей около 6 — 7 л/мин.

Дыхание осуществляет перенос О₂ из атмосферного воздуха к тканям организма, а в обратном направлении производит удаление СО₂ из организма в атмосферу. Различают несколько этапов дыхания:

1. Внешнее дыхание — обмен газов между атмосферой и альвеолами.

2. Обмен газов между альвеолами и кровью легочных капилляров.

3. Транспорт газов кровью — процесс переноса О₂ от легких к тканям и СО₂ от тканей — к легким.

4. Обмен О₂ и СО₂ между кровью капилляров и клетками тканей организма.

5. Внутреннее, или тканевое, дыхание — биологическое окисление в митохондриях клетки.

6.

Состав и свойства дыхательных сред

Дыхательной средой для человека является атмосферный воздух, состав которого отличается постоянством. В 1 л сухого воздуха содержится 780 мл азота, 210 мл кислорода и 0,3 мл двуокиси углерода (табл. 1). Остальные 10 мл приходятся на инерт­ные газы — аргон, неон, гелий, криптон, ксенон и водород.

Таблица 1

Содержание и парциальное давление (напряжение) кислорода и углекислого газа в различных средах

Среда	Кислород	Углекислый газ
	%	мм рт.ст.	мл/л	%	мм рт.ст.	мл/л
Вдыхаемый воздух	20,93		209,3	0,03	0,2	0,3
Выдыхаемый воздух	16,0		160,0	4,5
Альвеолярный воздух	14,0		140,0	5,5
Артериальная кровь	-	100-96	200,0	-		560-540
Венозная кровь	-		140-160	-
Ткань	-	10-15	-	-		-
Около митохондрий	-	01-1	-	-		-

На уровне моря нормальное атмосферное давление составляет 760 мм рт ст. Согласно закону Дальтона эта величина складывается из парциальных давлений всех газов, входящих в состав воздуха. Атмосферный воздух содержит также пары воды. В умеренном климате при температуре 22°С парциальное давление водяного пара в воздухе составляет 20 мм рт.ст. Парциальное давление водяного пара, уравновешенного в легких с кровью при атмо­сферном давлении 760 мм рт.ст. и температуре тела 37°С, состав­ляет 47 мм рт.ст. Учитывая, что давление водяных паров в орга­низме выше, чем в окружающей среде, в процессе дыхания организм теряет воду.