Respirarea în condiții extreme în ajutoarele de învățare a dicționarelor de biologie
Respirația și astfel alimentarea cu oxigen a organismelor care respiră plămânii sunt în mod normal adaptate la presiunea aerului din jur. Majoritatea oamenilor trăiesc cu o presiune a aerului de 101 kPa și o presiune parțială de oxigen de 21,3 kPa. Acest lucru garantează un aport continuu de oxigen către celule prin respirație. La altitudini peste 5000 m, care pot fi atinse la urcare, de exemplu, presiunea aerului este mai mică de 30 kPa, iar presiunea parțială a oxigenului este de numai 6 kPa. Oxigenul se absoarbe foarte încet în sânge, rezultatul este o insuficiență a corpului cu gaz vital.
La scufundări, se poate exercita o presiune de 400 kPa (corespunzătoare unei adâncimi de 30 m) asupra scafandrului. Mai multe gaze se dizolvă în sânge, ceea ce poate duce la apariția bolilor de scufundare atunci când apar repede.
Respirația umană
# Respirație # lungime # oxigen # diafragmă # bronchi # alveole # hemoglobină # suprafață respiratorie # schimb de gaze # dioxid de carbon # lungimi # respirație pulmonară # circulație pulmonară # piele
#Sânge
Deși compoziția aerului de 78% azot, 21% oxigen și 0,04% dioxid de carbon este aceeași atât la nivelul mării, cât și pe cei mai înalți munți din Himalaya, „ne-am epuizat” la altitudini mari. Pentru a urca munți înalți, avem nevoie de echipament de respirație.
Dacă procentul de aer este independent de altitudine, atunci dificultatea de respirație poate fi cauzată doar de schimbarea presiunii.
În spațiul nostru de locuit, presiunea aerului este de 101 kPa și Presiunea parțială a oxigenului 21,3 kPa.
În Himalaya, presiunea aerului este încă de 30 kPa și mai mică, presiunea parțială a oxigenului abia atinge 6 kPa. Această reducere a presiunii la altitudini mai mari ar duce la dificultăți în alimentarea cu oxigen a corpului uman atunci când rămâneți la astfel de înălțimi. Ca urmare a presiunii parțiale reduse, oxigenul se difuzează mai lent în fluxul sanguin, adică nu mai poate fi eliberat din aer cu suficientă „presiune”. Această pierdere de viteză are, de asemenea, un impact natural asupra conținutului de oxigen din sânge. Ca urmare a cantității reduse de oxigen din eritrocite, eliberarea de oxigen din sânge în celulele corpului este redusă. Corpul este alimentat insuficient cu oxigen, adică Mușchii și organele sunt restricționate să își îndeplinească funcțiile.
Utilizarea aparatelor de respirație cu aer comprimat poate compensa această pierdere atunci când se ating astfel de înălțimi.
Animalele și oamenii care trăiesc la aceste înălțimi s-au adaptat de-a lungul timpului la aceste condiții. Ele formează mult mai multe eritrocite decât ființele vii din zonele noastre. Datorită numărului crescut de eritrocite, mai mult oxigen poate fi absorbit din aer și o cantitate insuficientă de corp poate fi exclusă.
La scufundări, problema este opusă. Presiunea externă scade odată cu creșterea adâncimii. Fără un costum rezistent la presiune, pe scafandru se exercită o presiune de 400 kPa la o adâncime de 30 m. Această presiune crescută are ca efect cantități mai mari de gaz din cilindrul de aer care respiră sunt absorbite de sânge și dizolvate în el, astfel încât există mai mult gaz în sânge decât în condiții normale de presiune. Când iese la suprafață rapid, gazul scapă în sânge sub formă de multe bule mici (efect similar cu deschiderea unei sticle de sodă). În sânge, aceste bule de gaz înfundă capilarele (embolie gazoasă) sau deteriorează țesutul direct. Afectați sunt v. A. Plămânii, mușchiul inimii, urechea internă și sistemul nervos central. Capilarele înfundate din creier provoacă inconștiență. Alte simptome sunt mâncărimea (așa-numiții purici de scufundare), durerile articulare și musculare. Durerea toracică acută și dificultăți severe de respirație indică deteriorarea plămânilor, care poate duce la ruptura țesutului pulmonar. În plus, pot apărea dureri de inimă, amețeli sau tulburări de conștiență și paralizie până la paraplegie.
Acestea sunt semnele bolii de scufundări (de asemenea: boala Cassion). Prin urmare, scafandrii trebuie să urce foarte încet de la adâncimi mari și să facă pauze regulate, astfel încât gazul dizolvat în sânge să poată fi eliberat încet și fără deteriorări. Dacă apar simptomele descrise, scafandrul trebuie să consulte imediat un medic și, eventual, să fie supus unui tratament cu cameră hiperbară.
Fenomene similare pot fi observate și atunci când condițiile de presiune se schimbă prea repede într-un avion.
Un alt fenomen este intoxicația profundă. Și el are ca cauză condițiile de presiune modificate. Odată cu eliberarea crescută de gaze în sânge, o cantitate mai mare de azot este, de asemenea, transportată prin fluxul sanguin, deoarece azotul face parte 78% din aerul normal de respirație
Deci, cu cât stai mai mult la o anumită adâncime, cu atât mai mult azot se dizolvă în sânge. Azotul are un efect narcotic, care se bazează pe solubilitatea bună a componentelor grase ale membranei celulare. Deoarece creierul este unul dintre țesuturile din corpul cu cea mai bună cantitate de sânge, aici este cel mai mare depozit de azot. Azotul afectează funcția sinapselor din creier, care sunt responsabile de transmiterea impulsurilor nervoase. Se instalează o stare intoxicată, care poate fi comparată cu o stare ușor intoxicată.
Intoxicația profundă depinde de mai mulți factori. Cu unii scafandri poate intra de la o adâncime de aproximativ 20 de metri și cu alții numai de la o adâncime mult mai mare. Acest lucru este adesea legat de diferitele cerințe fizice ale scafandrilor. Astfel, unul este mai susceptibil la intoxicație profundă decât celălalt. Epuizarea, lipsa de apă, alcool, droguri și medicamente pot crește semnificativ riscul de intoxicație profundă.
Termenul de sticlă de oxigen este incorect în acest sens, deoarece nu conține oxigen pur, ci un amestec de aer bazat pe mediu, care este furnizat în condiții de presiune care nu dăunează. Prin urmare, ar trebui utilizat termenul cilindru de aer comprimat sau cilindru de aer respirat.