2020-06-08
124
| Воздух | Кислород | Азот | Углекислый газ | Пары воды |
| Вдыхаемый | 20,95% | 79,03% (78,5%) | 0,03% | 0,5% |
| Выдыхаемый | 16,1% | 79,7% (74,9%) | 4% | 5,5% |
| Альвеолярный | 14% | 79,7 - 80,6% (74,5%) | 5,2% | 5,6% |
Альвеолярный воздух – это 94 – 95% воздуха, находящегося в дыхательных путях и лёгких. Мёртвое пространство – 5 – 6% воздуха, та именно воздушная часть, которая в альвеолы не попадает и по составу соответствует атмосферному воздуху. Считается, при выдохе альвеолярный воздух смешивается с воздухом мёртвого пространства. Что касается альвеол, ещё учитываем факт их постоянного растяжения и наличия в них отрицательного давления.
Атмосферное давление с высотой уменьшается, что связано с разрежением воздуха, снижением показателя плотности. Повышение влажности или добавление водяного пара в воздух приводит к уменьшению его плотности. Повышение температуры (нагрев) также изменяет плотность воздуха в меньшую сторону. Альвеоциты альвеол вырабатывают сурфактант – поверхностно-активное вещество. Сурфактантом снижается сила поверхностного натяжения жидкости альвеол. «На вдохе плотность молекул сурфактанта уменьшается, сила поверхностного натяжения жидкости увеличивается, сопротивление вдоху возрастает. Тем самым снижается максимальная величина вдоха. При выдохе плотность молекул сурфактанта возрастает, поверхностное натяжение снижается, препятствуя спадению альвеол и глубокому выдоху. При глубоком выдохе сила эластической тяги лёгких имеет отрицательное значение. Таким образом, сурфактант способствует вдоху (снижая поверхностное натяжение жидкости альвеол)» [12, с.151]. Лёгкие растягиваются при вдохе, и внутрилёгочное давление становится меньше атмосферного, воздух входит в воздухоносные пути.
Сурфактант снижает величину поверхностного натяжения, опираясь на эти данные, скажем, поверхностное натяжение уменьшается также при повышении температуры. В научном понимании, упрощённо говоря, поверхностное натяжение – повышенная сила притяжения между молекулами воды на поверхности жидкости. Отсюда высокое значение поверхностного натяжения означает и повышенную плотность жидкости. Данный момент приводит к тому, что поверхностный слой жидкости напоминает упругую мембрану. В общем, все выше представленные данные свидетельствуют, по сути, о пониженной плотности альвеолярного воздуха. Речь о том, что в альвеолах несколько разрежённый воздух. Другими словами, в альвеолах может протекать процесс ионизации. Вероятность ионизации в альвеолах интересна с позиции рассматриваемой нами кавитации. Альвеолы в чём-то аналогичны (не строго) кавитационным пузырькам. Но об этом позже.
Альвеолы уместно представить в виде сфер с отверстиями. Так как альвеолы – структуры в виде пузырьков, которые открываются в просвет бронхиол. Изнутри альвеолы, как раз, выстланы сурфактантом. По большому счёту, в целом, атмосферный воздух доходит до альвеол без изменения своего состава, но внутри пузырьков (альвеол) он может подвергаться ионизации. Пусть данная версия звучит просто как гипотеза. Но в связи с таким предположением, мы допускаем в альвеолах повышение температуры воздуха, то есть нагрев. Известно, нагревание газа делает его проводником электрического тока за счёт образования ионов. Молекулярный кислород в составе воздуха может ионизироваться в альвеолах с получением, допустим, того же озона. Озон, в отличие от молекулярного кислорода, является проводником электричества. Пусть альвеола, для примера, образно представляется аналогом воздушного шара. Воздушные шары часто наполняются нагретым воздухом. Разрежённый горячий воздух (менее плотный) легче холодного воздуха, поэтому шар взлетает. Разница потенциалов (разница плотностей), так как создаётся тяга, поднимает воздушный шар в воздух. Тяга – это также снижение давления воздуха (или продуктов сгорания) в системах, способствующих притоку среды в область пониженного давления. Естественная тяга действует за счёт того, что плотность нагретого воздуха меньше, чем плотность более холодного воздуха.
Если предварительный местный разогрев создаёт тягу (отрицательное давление) и запускает процесс внешнего дыхания, то иначе рассматривается разница в содержании кислорода в выдыхаемом воздухе и альвеолярном воздухе. Но вначале вопрос, почему в зимнее время холодный воздух, которым мы дышим, сразу превращается на выдохе в горячий воздух, практически в пар? Да, конечно, физиология утверждает, что согрев воздушной вдыхаемой массы происходит, главным образом, в носовой полости благодаря обилию капилляров, а также по ходу воздухоносных путей. Неужели так быстро греется воздух? Хотя, между прочим, альвеолы тоже обильно окутаны кровеносными капиллярами.
Если допускается, что альвеолярный воздух при выдыхании смешивается с воздухом мёртвого пространства, то, может, быть, он является причиной выдыхания нагретого воздуха? Вероятно, для того чтобы уменьшить высокую плотность сильно охлаждённого атмосферного воздуха, в альвеолах усиливается процесс ионизации. Данный защитный механизм позволяет организму поддерживать дыхание в неблагоприятных условиях. «При резком понижении температуры вдыхаемого воздуха включается моментальная защитная реакция, которая достигает максимума через несколько секунд. Она выражается в апноэ, т.е. временной остановке дыхания и может возникнуть у здорового человека зимой при выходе из тёплого помещения на воздух с температурой ниже 25 градусов по Цельсию» [15, с.10]. Как правило, в таких экстремальных условиях дыхательный объём уменьшается, и частота дыхания повышается. То есть ограничивается глубина вдоха. Однако «уменьшение дыхательного объёма приводит к ограничению минутной альвеолярной вентиляции и понижению парциального давления кислорода в альвеолах. В результате снижается насыщение крови кислородом» [15, с.11]. Дыхание холодным воздухом – причина гипоксии.
Есть научные сведения, которые показывают, что «теплоотдача при дыхании составляет небольшую долю общих теплопотерь и возрастает с увеличением энергозатрат и уменьшением температуры воздуха».
Организм постоянно отдаёт тепло во внешнюю среду. Совершенно логично, что при повышении температуры окружающей среды теплообразование уменьшается, а при понижении температуры, наоборот, увеличивается. Процесс теплообразования определяется интенсивностью обмена веществ (метаболизмом). И во избежание перегрева организма существуют механизмы теплоотдачи. Заметим, выдыхаемый воздух насыщен водяными парами (до 98%). Человек при дыхании выделяет воду. Физическая работа стимулирует теплоотдачу, и вентиляция лёгких увеличивается. Характерно, при значительной низкой температуре среды выдыхаемый воздух почти полностью насыщен водяными парами, несмотря на экстремальные условия.
Сделаем небольшой вывод. Частота дыхания в холодное время увеличивается. Это компенсаторный механизм, работающий с целью недопущения гипоксического состояния. В то же время уменьшение температуры воздуха стимулирует теплоотдачу посредством дыхания. Но выдыхаемый воздух до предела насыщен водяными парами. Если проанализировать данные, представленные в таблице 2, то несложно заметить, что альвеолярный воздух имеет меньшее процентное содержание кислорода, но концентрация паров воды в нём увеличена. Это источник воды в выдыхаемом воздухе? Если так, то, в каком случае образуется вода? Вода, ровно, как и углекислый газ, являются основными продуктами горения. Процесс горения сопоставим с биоокислением. Если допустить окисление некоторого субстрата в альвеолах лёгких с образованием воды и углекислого газа? Тогда мы имеем область постоянного нагрева в виде совокупности альвеол. Конечно, научная парадигма не поддерживает нашу позицию. И мы не можем привести экспериментальные доказательства. Сейчас важнее рассматривать дыхание как ритмичный процесс. Выше мы уже отметили, дыхание – периодический процесс (цикл). Важно, так как данный аспект нам будет необходим для анализа сопутствующих тем. Но проблема дыхания, как таковая, не закрыта.
Ритм связан с развитием Системы. Иначе говоря, эволюционный процесс цикличен. Цикличность или периодичность, как повторяемость явления через определённые промежутки времени, мы регистрируем в качестве колебательных процессов. В общем, цикл развития сводится к трём этапам: рождение – жизнь – смерть. То есть периодически проявляется – жизнь. Данный пример как бы демонстрирует нам зарождение жизни, саму жизнь и окончания жизни. Вся цикличность происходит вокруг Жизни. И Жизнь – Энергия. Система существует в трёх выражениях Энергии, которую мы называем Жизнь. Жизнь проявляется в трёх аспектах Бытия: динамическая Реальность (Воля, Процесс, Движение) – субъективная Реальность (Сознание, Качество, Сила) – объективная Реальность (Материя, Активность, Явление).
Динамическая Реальность – системообразующий фактор. Это природная динамика, вводящая в активность форму (материю). Динамика – причина. Активность материи – следствие. Между ними есть причинно-следственная связь (взаимодействие). Активность формы побуждается стимулом (причиной). И эта причина связана с рождением жизни, когда существо, пришедшее в наш мир, делает первый вдох. Так Воля жить проявляется через процесс дыхания. Дыхание – динамическая Реальность. Дыхание приводит форму в активность и насыщает её жизненной энергией.
Предлагаем небольшую иллюстрацию по этому поводу. Равновесие электронейтрального диполя характеризуется тем, что одновременно происходят два действия: сжатие и растяжение. Данное неполяризованное состояние и демонстрирует нам состояние потенциала покоя в системе. Теперь пример. Возьмите известную детскую игрушку: пуговицу на нитке. Это обычная скрученная верёвочка, просунутая в дырочки пуговицы. Что делает играющий с ней? Да, движения, по сути, обозначающие сжатие - растяжение. И пуговица вращается, причём, в центре. Кроме того, вращающаяся пуговица немного жужжит (издаёт звук). В общем, так работают силы упругости и действуют силы инерции. Аналогичным методом по большому счёту мы заводим другую детскую игрушку – юлу, где также можно увидеть «принцип завода» (сжатие-растяжение). Понятно, в пространстве элементарная ячейка кристалла, молекула, диполь – находятся во вращательном движении. И это движение обусловлено – зарядами (сжатие-растяжение или притяжение-отталкивание).
Если образно взглянуть на игрушку, то можно наблюдать процесс «дыхания» в виде модели. Своеобразный «вдох» соотносится с фазой растяжения верёвочки, затем следует «выдох» или сжатие. Весь процесс заставляет тело (пуговицу) вращаться. Дыхание приводит форму в активность. За счёт физиологического дыхания в организме протекают все метаболические процессы.
Чтобы процесс дыхания постепенно вложить в общую концепцию Мироздания, в заключение текущей части, составим соответствующую таблицу, где постараемся показать более наглядно различные аналогии, затрагивающие дыхание как стимулирующий фактор. Однако обозначим, данная таблица не будет являться полной, более того мы допускаем и дальнейшие исправления. Но как вспомогательная и рабочая информация, надеемся, она будет полезной в дальнейшем (Таблица 3).
Таблица 3.
Соотнесение трёх аспектов Бытия и жизненного цикла
| Жизнь (Единая Реальность) | ||
| Первый аспект | Второй аспект (Связь между двумя) | Третий аспект |
| Динамическая Реальность | Субъективная Реальность | Объективная Реальность |
| Причина | Причинно-следственные связи | Следствие |
| Положительный полюс | Разница потенциалов (стабилизация) | Отрицательный полюс |
| Жизнь | Качество | Явление |
| Дух | Душа | Тело |
| Энергия | Сила | Материя |
| Движение | Сознание | Материя (Форма) |
| Жизнь | Нервная система | Организм |
| Воля | Любовь | Интеллект |
| Нервная система | Кровеносная система | Костная система и кожа |
| Лёгкие (дыхание жизни) | Сердце | Горло |
| Селезёнка | Желудок | Половые органы |
| «Я» | Связь между двумя | «Не-Я» |
| Познающий | Знание | Познаваемое |
| Дыхание | Метаболизм | Активность |
| Звук | Свет | Активность |
| Информация | Мера | Материя |
| Положительный заряд (растяжение) | Нейтральность (равновесие) | Отрицательный заряд (сжатие) |
| Отдача энергии | Взаимодействие | Приём энергии |
| Фактор давления среды (воздействие, раздражение) | Осведомлённость | Отклик или ответная реакция (узнавание о контакте) |
| Деформация (возбуждение) | Импульс | Сопротивление объекта |
| Управление | Психология | Экономика |
| Законы | Принципы | Правила |
| Цель управления | Бесструктурное управление | Структурное управление |
| Намерение | Осознание | Действие |
| Мысль | Желание | Поступок/поведение |
| Жизненный цикл (фазы) | ||
| Рождение | Жизнь | Смерть |
| Появление | Рост | Исчезновение |
| Инертное движение | Активное движение (подвижность) | Ритмичное движение (резонанс) |
| Вдох | Задержка дыхания | Выдох |
| Растяжение | Сила | Сжатие |
| Атмосферное давление | Тяга | Отрицательное давление |
| Уменьшение плотности (разряжение) | Деформация | Увеличение плотности |
| Пассивность | Повышение активности | Излучение |
|
| ||
