Не только пониженное, но и повышенное Р02, которое наблюдается у здорового человека во время некоторых видов трудовой деятельности (работники кессонов), а у больного - во время кислородной терапии (лечение в камерах повышенного давления кислорода) оказывает влияние на организм . Действие повышенного Р02 зависит как от его уровня, так и от длительности пребывания человека в атмосфере с повышенным содержанием кислорода. Если давление кислорода не превышает 200 мм рт. ст., то в ней можно находиться в течение 14 - 30 дней без выраженных отрицательных последствий, если давление достигнет 800 мм рт. ст., то безопасное время пребывания в этой атмосфере сократится до нескольких часов; при давлении 400 мм рт. ст. оно увеличивается до нескольких суток.


Почему же невозможно длительное пребывание человека в кислородной атмосфере? Прежде всего, чистый кислород оказывает токсическое действие на дыхательный эпителий - слизистую оболочку носа, глотки, трахеи, бронхов, альвеол. При вдыхании его в носу, носоглотке и трахее появляется сухость. Поэтому когда при острой необходимости больным дают дышать кислородом из подушки либо из баллона, на мундштук редуктора накладывают смоченную водой марлю.

При повышенном Р02 в воздухе легкие переполняются кровью, в них может развиваться воспаление . Ухудшается диффузия кислорода из легких в кровь , поэтому в крови его будет мало, и проявится такое же кислородное голодание , как и при низком давлении. Кроме этого, из-за нарушения газообмена между альвеолярным воздухом и кровью в ней будет удерживаться избыток углекислого газа, ее реакция станет кислой, нарушится ионное равновесие между плазмой крови и эритроцитами. Развивающийся ацидоз (сдвиг кислотно-щелочного равновесия крови в кислую сторону) резко ухудшает состояние здоровья.

Чистый кислород оказывает токсический эффект на клетки , связанный с образованием соединений. Токсическое действие кислорода проявляется в том, что он непосредственно угнетает клеточные ферменты , от активности которых зависят обменные реакции в клетках. Это было доказано в опытах с одноклеточным организмом - хлореллой, аэробом, добывающим энергию в результате окислительных процессов, т. е. с участием кислорода. Она погибает в атмосфере чистого кислорода. Чистый кислород угнетает новообразование эритроцитов и других клеток.

В опытах на крысах-самцах было показано, что если поддерживать повышенное напряжение кислорода в одном яичке в течение 1 - 2 сут, наступает полная дегенерация, тогда как в яичке, где Р02 сохранялось обычным, физиологическая активность не нарушалась.

Кислород под давлением оказывает токсическое действие на центральную нервную систему. Внешнее его проявление - общие судороги . При высоком Р02 нарушается функция всего управляющего аппарата, прекращается от хеморецепторов, они практически выключаются из контуров управления вентиляцией, кровообращением.

Хотя в нормальных условиях существования живые существа на Земле не встречаются с действием Р02, для предупреждения неблагоприятного его действия в процессе эволюции в организме выработались механизмы защиты: клетки высших организмов обладают высокой и активностью. Фермент , активирующий окислительные процессы с образованием, которые обладают высокой окислительной активностью, каталаза - фермент, ускоряющий разложение токсичных для организма водорода на воду и кислород. Некоторые ученые высказывают даже мнение о том, что существующее содержание (концентрация и парциальное давление) кислорода на уровне моря оказывает в какой-то мере токсическое действие на все живые организмы. В качестве факторов, подкрепляющих эту точку зрения, приводится особая пышность растений альпийских лугов (высота 1500 - 2500 м над уровнем моря), большие размеры новорожденных животных, находившихся в утробе самок, подвергавшихся действию пониженного барометрического давления в барокамере, предпочтение среды обитания с несколько меньшим Р02, чем на уровне моря. Так, белым крысам была предоставлена возможность выбора воздушной среды с различным Р02 - нормальным, повышенным и пониженным. Животные собрались в камере с несколько пониженным Р02. Такое предпочтение слегка среды можно объяснить эйфорией, т. е. тем, что первая реакция на снижение Р02 - нарушение Него торможения и смещение равновесия между нервными процессами в сторону возбуждения (как и при легком опьянении), которое доставляет удовольствие животным.

Против мнения о токсичности нормального Р02 нашей среды свидетельствуют, однако, многочисленные факты, прежде всего - отставание в физическом и половом развитии уроженцев и постоянных жителей среднегорья, снижение физической и умственной работоспособности у лиц даже на небольших высотах (1500 - 2000 м н. у. м.), ухудшение состояния организма при малокровии, при сердечнососудистых и других заболеваниях, сопровождающихся кислородной недостаточностью. И самым убедительным доказательством относительной безвредности кислорода является положительный эффект кислородной терапии. Вдыхание кислорода из кислородных подушек или баллонов спасает жизнь тяжелобольным, введение его через пищевод в желудок успешно используется для борьбы с глистами, поглощение кислородной пены улучшает функцию печени и обмен веществ в организме. Кислород под давлением успешно используется для проведения особо трудных операций на сердце и сосудах. В каждом конкретном случае для кислородной терапии подбирают соответствующее Ра02 и сроки пребывания в атмосфере с повышенным РС02.

Кислород в больших концентрациях даже в условиях атмосферного давления действует на организм как яд хроноконцентрационного действия. Так, при парциальном давлении кислорода в 1 АТА (дыхание чистым кислородом в атмосферных условиях) уже после 72-часового дыхания в легких развиваются воспалительные явления. При более высоких парциальных давлениях кислорода воспалительные явления в легких не успевают развиться, так как через несколько минут возникают судороги, остановка дыхания и потеря сознания. Это происходит в связи с кислородной интоксикацией центральной нервной системы (ЦНС).

В медицинской практике кислород измеряется и лимитируется дозами. В техническом дайвинге принято вместо доз применять ограничения исходя из максимально допустимого РO 2 и кислородного лимита времени. Индивидуальная переносимость повышенного содержания кислорода человеком очень различна и может меняться день ото дня. Исследования показали, что кислородная интоксикация ЦНС может наступить при дыхании смесью с парциальным давлением кислорода более 1,6 АТА или при превышении кислородного лимита времени для данного РO 2 19 .

Проявление кислородной интоксикации ЦНС под водой, скорее всего, приведет к утоплению пострадавшего, из-за начавшихся судорог и остановки дыхания (апноэ). Попытка же его подъема в этом состоянии на поверхность связана с большим риском получения баротравмы и газовой эмболии артерий. Так что в обоих случаях очень велика вероятность смертельного исхода.

Следует знать типичные симптомы наступления кислородной интоксикации ЦНС:

  • усталость и рассеянное сознание,
  • головокружение, звон или музыка в ушах,
  • расстройство зрения (туннельное зрение),
  • тошнота, головная боль,
  • подергивание губ, носа, щек, диафрагмы,
  • нарушение координации движений,
  • судороги и потеря сознания.

При первых же подобных проявлениях начинайте нормальное всплытие, чтобы снизить парциальное давление кислорода, и как можно быстрее переходите на дыхание воздухом. Незначительная кислородная интоксикация может не принести никакого вреда. Все же стоит придерживаться установленных ограничений, а не уповать на то, что сможете вовремя отреагировать на первые признаки интоксикации. Проявления могут возникнуть внезапно, симптоматика быстро прогрессировать, и даже посторонняя помощь оказаться бесполезной.

Итак, чтобы избежать интоксикации ЦНС, не следует превышать допустимой глубины и времени погружения. Так как азотный бездекомпрессйонный лимит времени, как правило, гораздо меньше кислородного лимита времени, вероятность превышения временных ограничений меньше, чем глубинных.

При использовании смесей NITROX во время погружений, приближенных к максимально допустимой глубине, очень важно контролировать плавучесть!


Два основных правила предупреждения кислородной интоксикации ЦНС:

1. Всегда проверяйте и записывайте FO 2 и РO 2 для каждого погружения с использованием смеси NITROX.

2. Никогда не превышайте максимальную глубину и кислородный лимит времени.

Малые дозы кислорода, вдыхаемые продолжительное время, приводят к легочной кислородной интоксикации. Наиболее заметными симптомами являются чувство жжения в легких и частый сухой кашель. Чаще легочная кислородная интоксикация наблюдается у больных при длительном использовании кислорода в медицинских целях, а не у подводных пловцов, использующих для дыхания смеси NITROX.

Вопросы для самоконтроля (глава 5)

1. Баллоны со смесями должны отличаться от баллонов, забитых воздухом, во избежание путаницы.
Да/Нет

2. Какие последствия могут быть при использовании по ошибке во время погружения воздуха вместо смеси NITROX?
а) декомпрессионная болезнь
в) азотный наркоз
г) без последствий

3. Какие последствия могут быть при использовании по ошибке во время погружения смеси NITROX вместо воздуха?
а) декомпрессионная болезнь
б) кислородная интоксикация ЦНС
в) азотный наркоз
г) без последствий

4. Общее правило маркировки смесей NITROX: зеленая полоса, опоясывающая баллон в верхней части, с надписью "NITROX" большими буквами.
Да/Нет

5. Баллон со смесью NITROX должен быть снабжен биркой для указания
а) % O 2 , РO 2 , дата, шутка
б) название организации и номер
в) FO 2 , MOD, дата, имя
г) FO 2 , РO 2 , MOD, имя

6. Одно из двух основных правил вашей безопасности гласит: "никогда самостоятельно не проверяй смесь в баллоне".
Да/Нет

7. Бирка на баллоне со смесью служит для
а) записи погружений
б) разведения огня
в) записи показателей смеси
г) записи его номера

8. Перед каждым использованием кислородный анализатор надо выставить
а) на ноль
б) по содержанию кислорода в атмосферном воздухе

9. Какой кислород можно использовать для приготовления смесей NITROX?
а) авиационный
б) медицинский
в) промышленный
г) а и б

10. Каковы последствия превышения при погружении максимально допустимого парциального давления кислорода (1.6 АТА)?
а) легочная интоксикация
б) судороги и утопление
в) декомпрессионная болезнь
г) азотный наркоз

11. Баллоны, промаркированные надписью "NITROX", могут быть использованы только сертифицированными найтрокс-дайверами.
Да/Нет

12. Баллоны может набивать смесями любой человек, так как не существует специальных обучающих этому курсов и лицензий.
Да/Нет

13. Если на бирке, привязанной к баллону, указано FO 2 содержащейся в нем смеси, можно спокойно использовать этот баллон без дополнительной проверки.
Да/Нет

Глава 6. ТАБЛИЦЫ NTL (назад)

Аннотация к таблицам Булмана

Прежде чем применять декомпрессионные таблицы на практике, внимательно изучите инструкции по их использованию. Учтите, что даже правильное использование таблиц и компьютеров не дает 100% гарантии от возникновения проявлений кессонной болезни.

Данные таблицы были разработаны в 1986 году профессором Университета в Цюрихе А. А. Булманом. Именно они выбраны потому, что отличаются исключительной точностью и надежностью. Кроме того, их можно применять для расчета многократных погружений с использованием различных газовых смесей.

Как действует кислород на организм человека? Как активность дыхания зависит от ёмкости лёгких? Сколько литров она составляет у спортсменов и обычных людей (не спортсменов)? К чему могут привести высокие концентрации О2? Причины и признаки гипоксии.

Название происходит от греч. «oxy genes» - «образующий кислоты». Является элементом 7 группы периодической системы, атомный номер – 8. Существует в виде 2 элементных форм: кислород О2 и озон О3. В свободном состоянии этот газ не имеет цвета и запаха.

При взаимодействии со всеми химическими элементами кислород образует множество соединений. Самыми распространёнными являются гидроксиды, пероксиды, оксиды и другие производные.

Как действует кислород на организм человека?

Большее его количество требуется растущему организму и тем, кто занимается интенсивными физическими нагрузками. Вообще активность дыхания во многом зависит от множества внешних факторов. Например, если вы встанете под достаточно прохладный душ, то количество потребляемого вами кислорода увеличится на 100% по сравнению с условиями при комнатной температуре воздуха. То есть, чем больше человек отдаёт тепло, тем чаще становится частота его дыхания. Вот несколько интересных фактов по этому поводу:

  • за 1 час человек потребляет 15-20 л кислорода;
  • количество потребляемого кислорода: во время бодрствования увеличивается на 30-35%, во время спокойной ходьбы – на 100%, при лёгкой работе – на 200%, при тяжёлой физической работе – на 600% и более;
  • активность дыхательных процессов напрямую зависит от ёмкости лёгких. Так, например, у спортсменов она больше нормы на 1-1,5 литра, а вот у профессиональных пловцов может достигать до 6 литров!
  • Чем больше ёмкость лёгких, тем меньше частота дыхания и больше глубина вдоха. Наглядный пример: спортсмен делает 6-10 вдыханий в минуту, тогда как обычный человек (не являющийся спортсменом) дышит с частотой 14-18 дыханий в минуту.

Так зачем нужен кислород?

Он необходим для всего живого на земле: животные потребляют его в процессе дыхания, а выделяют его в процессе фотосинтеза. В каждой живой клеточке содержится больше кислорода, чем любого другого элемента – около 70%.


Он находится в составе молекул всех веществ – липидов, белков, углеводов, нуклеиновых кислот и низкомолекулярных соединений. Да и жизнь человека была бы просто немыслима без этого важного элемента!

Процесс его метаболизма таков: сначала он поступает через лёгкие в кровь, где поглощается гемоглобином и образует оксигемоглобин. Затем через кровь «транспортируется» ко всем клеткам органов и тканей. В связанном состоянии он поступает в виде воды. В тканях расходуется в основном на окисление многих веществ во время их метаболизма. Далее метаболизируется до воды и диоксида углерода, потом выводится из организма через органы дыхательной и выделительной систем.

Избыток кислорода

Для здоровья человека очень опасно длительное вдыхание воздуха, обогащённого этим элементом. Высокие концентрации О2 могут вызвать в тканях появление свободных радикалов, являющихся «разрушителями» биополимеров, точнее, их структуры и функций.

Однако в медицине для лечения некоторых заболеваний всё же используется процедура насыщения кислородом под повышенным давлением, которая называется гипербарическая оксигенация.

Недостаток oxygenium

Если ткани организма недостаточно снабжены кислородом или нарушена его утилизация, то тогда возникают явления гипоксии (или кислородного голодания).

Причины:

  • Понижение парциального давления О2 во вдыхаемом воздухе;
  • Уменьшение количества эритроцитов или содержание в них гемоглобина;
  • Гемоглобин не может связывать, транспортировать или отдавать элемент тканям и органам;
  • Нарушение окислительно-восстановительных процессов;
  • Расстройства сердечной деятельности, дыхания или кровообращения;
  • Авитаминозы;
  • Эндокринопатии;
  • Острые отравления синильной кислотой.

Признаки дефицита при прекращении поступления О2:

  • потеря сознания;
  • повышенная утомляемость;
  • одышка;
  • учащённое сердцебиение;
  • снижение иммунитета;
  • нарушение функций высших отделов центральной нервной системы.

Значение воздуха для жизни растений и человека.

Воздух — смесь разнообразных газов. В составе кислорода много азота и кислорода. Самое интересное, что без этих компонентов невозможна жизнь на планете. Это связано с тем, что данные химические вещества способствуют протеканию разнообразных реакций в организме. Без них невозможен метаболизм.

Какое значение имеет воздух, кислород для жизни человека, растений и всех живых организмов?

Этот газ участвует в обменных процессах. Благодаря этому газу все живые организмы дышат. Это касается как людей, так и растений. Кроме того. при вдыхании воздуха, в организме животных и людей происходит процесс окисления глюкозы. Во время этой химической реакции происходит выделение энергии.

Без энергии в свою очередь не возможно осуществлять движение.

Сколько здоровый человек, мозг человека может прожить без воздуха, кислорода?

Значения неоднозначные. Это зависит от физического здоровья и тренировок. Вообще обычный человек в среднем может побыть без воздуха 4-9 минут. Если учесть пребывание под водой, то обычный посетитель пляжа сможет быть под водой 30-80 секунд. А девушки, добывающие жемчуг из воды, могу прожить без воздуха 5 минут. Дело в том, что без кислорода прекращается выработка энергии и сердце останавливаются. Без кислорода погибают мозговые клетки.

Сейчас разработано множество способов продления бездыханного периода. Эти техники практикуют йоги и известные дайверы.



Почему при задержке дыхания в крови накапливается углекислый газ?

Это происходит в результате обменных процессов, а точнее во время окисления глюкозы. При взаимодействии глюкозы и кислорода получается вода и углекислый газ, который накапливается в организме.



Сколько воздуха, кислорода нужно человеку в час, в сутки?

Для каждого человека это разные числа. Количество зависит и от нагрузки.

Примерные данные потребления воздуха за минутку:

То есть за сутки значения будут составлять:

  • 864 л в состоянии покоя
  • 28800 л при легкой нагрузке
  • 86400 л во время тяжелых нагрузок


Необходимый объем воздуха, кислорода на человека в помещении: значение

Этими числами руководствуются при проектировании вентиляции.

Среднее значение находится в пределах 30-60 кубов воздуха в час в помещении.

Какой зафиксирован рекорд задержки дыхания человека под водой?

Занесен в Книгу рекордов Гиннеса Том Ситас. Это фридайвер, у которого объем легких на 20% больше чем у обычного человека. Его рекорд составил 22 минуты и 22 секунды. Задержка дыхания происходила под водой. До рекорда дайвер дышал кислородом из баллона и не принимал пищу 5 часов.



Тренировка задержки дыхания: упражнения

Существует несколько методик тренировок задержки дыхания.

Упражнения:

  • Ходьба под счет. На самом деле в самом начале тренировку нет необходимости задерживать дыхание. Необходимо через 10 шагов осуществлять вдох и через 10 выдох. Со временем можно вдохом и выдохом вставлять интервалы задержки дыхания.
  • Йога. Практически все упражнения йогов направлены на увеличение объема легких. Необходимо чаще заниматься йогой.
  • Полоскание. Как не парадоксально звучит, но в танцах живота часто используют это упражнение. Необходимо сделать глубокий вдох, а затем выдох. После этого осуществляется задержка дыхания и толчкообразные движения животом.
  • Собачье дыхание. Необходимо в течение дня время от времени дышать как собаки. То есть осуществлять частые и короткие вдохи и выдохи.


Воздух — основа жизни. Без него невозможно существование людей и других живых организмов.

Кислород — необходимейший для жизни элемент — в больших концентрациях может, стать ядом, губительным для клеток.

Длительное пребывание человека в атмосфере с повышенным парциальным давлением кислорода (подводных домах, барооперационных камерах повышенного давления, гондолах, стратостатах, гидростатах, кабинах космических кораблей) потребовало решения практически лажного вопроса о допустимой границе парциального, давления кислорода и времени его безвредного воздействия на организм. Вскоре после начала использования кислорода для дыхания легководолазов, погружающихся.под воду с дыхательными аппаратами, были зарегистрированы случаи острого кислородного отравления. При подводной работе в изолирующем аппарате отравление кислородом возможно тогда, когда легководолаз погружается на относительно большую глубину. О вредном влиянии повышенного парциального давления кислорода на организм следует хорошо помнить также при использовании его для профилактики декомпрессионной болезни. Мы уже говорили, что при подъеме водолазов с больших глубин можно применять кислород для сокращения времени декомпрессии.

Урежение дыхательных движений

Следует знать, что при пребывании человека в условиях повышенных концентраций кислорода (в кислородных палатках, кислородных камерах-операционных, рекомпрессиониых камерах), кроме проникновения газа в организм через легкие (ингаляционно), он поглощается и через кожу. Разумеется, газообмен через кожу происходит всегда и в обычных условиях, хотя доля его в общем балансе незначительна, так как общая поверхность тела намного меньше суммарной площади контакта кислорода с кровью в альвеолах. Однако значение дыхания через кожу особенно возрастает при повышении парциального давления кислорода в окружающем воздухе.

Характерной реакцией дыхательной системы на вдыхание повышенных концентраций кислорода является урежение дыхательных движений и уменьшение минутного объема дыхания. Ослабление внешнего дыхания является в целом компенсаторной реакцией, направленной на значительное уменьшение поступления кислород да в организм. Отрицательной стороной такой компенсации следует признать накопление углекислого газа в организме, которое, как правило, усугубляется проявлением кислородного отравления, ибо при этом расширяются сосуды головного мозга и увеличивается его кровоснабжение с. высоким напряжением кислорода.

При парциальном давлении кислорода во вдыхаемом воздухе не более 3 атм наблюдается легочная форма отравления, при которой на первое место выступает воспалительное поражение легких. В результате может возникнуть бронхопневмония с последующим выключением из внешнего газообмена части дыхательной поверхности легких. В тяжелых случаях отравления выпотная жидкость заполняет все легочные альвеолы.

Живительный газ

При парциальном давлении кислорода во вдыхаемом воздухе выше 3 атм наблюдается судорожная форма отравления, характеризующаяся типичными судорогами, по внешнему проявлению напоминающими эпилептический приступ. Парциальное давление кислорода, при котором могут появиться судорожные припадки, принято называть критическим давлением. При этом давлении содержание кислорода, фактически растворенного в Организме, бывает достаточным для покрытия потребности тканей, и гемоглобин красных кровяных телец перестает быть необходимым как переносчик кислорода.

Живительный газ, без которого существование человека невозможно, в чрезмерно больших дозах становится опасным ядом.