כולם יודעים שלצמחים יש יכולת לייצר כמויות גדולות של חמצן במהלך הפוטוסינתזה, ובתמורה לספוג פחמן דו חמצני. זהו תוצר של חילופי האוויר של כל החיים על פני כדור הארץ, כולל צמחים. בנוסף, הוא נמצא בשימוש נרחב בתחומי חיים שונים, וכן מצטבר בחדרים סגורים היטב, מה שיוצר סכנה של שאיפת מינונים מזיקים לבריאות. ריכוזים גבוהים של חומר זה גורמים להרעלת פחמן דו חמצני.

פחמן דו חמצני ושימושיו

פחמן דו חמצני הוא התרכובת הכימית פחמן דו חמצני (CO2), שהוא אנהידריד של חומצה פחמנית. הוא נמצא כל הזמן באטמוספירה בתוך 0.03%, באוויר שאדם נושף, הריכוז שלו הוא כ-4%.

כתוצאה מהאינטראקציה של פחמן דו חמצני עם מים, נוצרת חומצה פחמית לא יציבה. לגז יש את המאפיינים הבאים:

• אין לו כמעט ריח או צבע, בלחץ מסוים הוא מסוגל להפוך למצב נוזלי, וכאשר הוא מתאדה, הוא הופך למסה לבנה כשלג, אשר, בצורה דחוסה, מהווה את הבסיס למה שנקרא " קרח יבש".
• הוא אינו דליק (שמשמש במכשירי כיבוי אש) ומסוגל להתמוסס במים בלחץ (כך מייצרים משקאות מוגזים).

התכונות המגוונות של CO2 שימשו במטלורגיה ובתעשייה הכימית, בבתי קירור, בכיבוי אש ובמהלך ריתוך.

בריכוז גבוה, התרכובת רעילה ועלולה לגרום להרעלה.

איך אתה יכול לקבל הרעלת פחמן דו חמצני?

כמות קטנה של פחמן דו חמצני קיימת תמיד באוויר הסביבה. הריכוז הבטוח לבני אדם בסביבה הטבעית הוא 0.03-0.2%. עם זאת, ישנם תנאים מסוימים שבהם רמות CO2 עשויות להיות מוגברות:

1. בחצרים של אוזוצריט ומכרות פחם. שם מותר להגדיל את תכולת ה-CO2 עד לרמה של 0.5%. אם הרמה עולה ורמות החמצן יורדות, הרעלה היא בלתי נמנעת.
2. בחצרים תעשייתיים אחרים - בתוך דודי גז במפעלי סוכר, בורות ביוב של רשתות ביוב ואספקת מים, מחלקות תסיסה של מבשלות בירה. עובדים של מפעלים כאלה נוטים יותר מאחרים להיות שיכורים.
3. עם מגע תכוף עם "קרח יבש" בקשר לפעילויות מקצועיות.
4. במקרה של הפרת טכנולוגיה במהלך התקנת מערכות חילופי אוויר בצוללות, בחצרי רכבת תחתית, בתחנות אוקיאנוגרפיות תת-מימיות, בציוד של צוללנים.
5. באזורים לא מאווררים עם הרבה אנשים (לדוגמה, בכיתות בית ספר או במשרדים מחניקים, במיוחד עם מסגרות חלונות מפלסטיק), עלולה להתרחש מידה קלה של הרעלה.

מינון גבוה של CO2 גורם לפגיעה במערכת הנשימה, אך יכול גם לגרות את הריריות והעור (למשל נגיעה ב"קרח יבש" עלולה לגרום לכוויות קשות).

סימני הרעלה חריפה עשויים להשתנות בהתאם למידת השיכרון וריכוז הפחמן הדו חמצני.

סימנים של הרעלת פחמן דו חמצני חריפה

חומרת הסימפטומים של הרעלת פחמן דו חמצני תלויה ברמת תכולת הגז באוויר הנשאף.

דרגת אור

בריכוז גז מעל 2%, הרעלה מתבטאת:

• חולשה כללית;
• ישנוניות מוגברת;
• כְּאֵב רֹאשׁ.

תואר ממוצע

ברמת תוכן של 5 עד 8%, הריריות של דרכי הנשימה ואיברי הראייה מגורות, טמפרטורת הגוף יורדת, לחץ הדם עולה, הנשימה מואצת ומעמיקה. כל זה מלווה ב:

• בחילה;
• קוצר נשימה;
• דופק לב;
• מרגיש חם;
• כְּאֵב רֹאשׁ;
• סְחַרחוֹרֶת;
• ריגוש יתר;
• טינטון.

דרגה חמורה

ריכוזים של CO2 העולה על 3% בסביבה סגורה ב-13.6% חמצן עלולים להוביל לחנק, ומינונים גבוהים יותר נחשבים קטלניים ומאיימים במוות מעצירת נשימה. אף על פי כן, בעת מתן סיוע מיידי לנפגע, גם בדרגה חמורה של שכרות, ניתן לצאת ממצב זה, אם כי עם השלכות חמורות. בדרך כלל הם מופיעים:

• אמנזיה רטרוגרדית;
• תחושת לחץ בחזה;
• חולשה כללית;
• כאבי ראש והשפעות שיוריות אחרות.

ההשלכות של מידה חמורה של הרעלה הן לרוב דלקת ריאות או ברונכיטיס.

איך לעזור לקורבן

עזרה ראשונה להרעלת פחמן דו חמצני, על מנת למנוע מוות, צריכה להינתן באופן הבא:

1. קודם כל, אתה צריך לקחת את הקורבן עם סימנים ברורים של שכרות לאוויר צח ולשחרר אותו מלבוש שמגביל את הנשימה.
2. במקרים חמורים, ייתכן שתידרש שאיפה של חמצן טהור.
3. אם לאדם מורעל יש טכיקרדיה והפרעות לב אחרות, יש צורך בטיפול סימפטומטי עם סוכנים קרדיווסקולריים.
4. כאשר נשימה נעצרת כתוצאה מהרעלת גזים, יש צורך בהנשמה מלאכותית.

מקרים קטלניים של הרעלת CO2 הם נדירים ביותר וקשורים בדרך כלל להפרות בטיחות במהלך עבודה מסוכנת.

כיצד למנוע הרעלת פחמן דו חמצני

התנאי החשוב ביותר למניעת שיכרון הוא אוורור קבוע של חדרים שעלולים להיות מסוכנים כאלה שבהם יכול להצטבר פחמן דו חמצני:

• מרתפים ומרתפים;
• בורות ובורות המיועדים לאחסון ירקות או פירות;
• כל מיכל או באר סגורים.

על מנת למנוע הצטברות של גז מסוכן, מרתפים, מרתפים וחדרים תת קרקעיים אחרים צריכים להיות מצוידים במערכות אוורור (לפחות פתחי אוורור פשוטים או צינורות פליטה).

מניעת הרעלת CO2

כאשר עובדים בבארות מים או ביוב, יש להקפיד על כללי הבטיחות הבאים:

• יורדים לבארות רק בציוד מיוחד (מסיכות גז).
• כאשר יורדים לבאר, לפחות עובד אחד או כל אדם אחר חייב להישאר בראש, מסוגל להזעיק חילוץ ואמבולנס במידת הצורך.
• צוללנים וצוללים, בסימן ראשון לחוסר אוויר, על העובדים שנותרו על הקרקע להודיע ​​להם על הצורך להגביר את הזרקת האוויר לציוד שלהם, ובמקרה של תסמיני חנק, להפסיק את העבודה ולדרוש הרמה.
• האחראי על מצב האוויר בחדרים עם מספר רב של אנשים (מורים, ראשי מחלקה כלכלית, צוות רפואי) חייב לדאוג לאוורור סדיר ומלא של כיתות, משרדים, אולמות, מחלקות בבתי חולים.

דרכים מודרניות להתמודד עם עודף CO2 בבית

טכנולוגיות מודרניות לחיסכון באנרגיה שאינן מאפשרות אוורור תכוף של חדרים (למשל שימוש במזגנים מסוג "חורף-קיץ") אילצו ממציאים מערביים למצוא דרכים חדשות להסיר עודפי פחמן דו חמצני מחדרים מחניקים. הודות למחקרים שאישרו את ההשפעות המזיקות של גז זה על יכולת העבודה והרווחה הכללית של אדם, נקבעו הריכוזים המרביים המותרים של CO2 עבור חללים סגורים.

מאוחר יותר, הומצאו בולמי (או בולמי) של CO2 והם נמצאים בשימוש פעיל כיום, המסוגלים להפחית משמעותית את רמתו. סופג כזה, המותקן בחדר מחניק, דורש תחזוקה מינימלית, צורך מעט חשמל, אבל במשך 15 שנים מובטח לספק לאזור המטופל אוויר בריא ומטוהר.

כפי שכבר צוין, מקרים של מוות מהרעלת פחמן דו חמצני הם נדירים ביותר, אבל זה לא אומר שזה בטוח. לכן, יש לנקוט באמצעי זהירות בעבודה עם חומר זה או בחדרים בהם הוא יכול להצטבר.

הערה

במאמר זה נשקלת השפעת ריכוז הפחמן הדו חמצני על גוף האדם. נושא זה רלוונטי בשל ההפרה התכופה של רמת הריכוז הנוח של CO 2 בחללים סגורים, כמו גם בשל היעדר תקנים לתכולת פחמן דו חמצני ברוסיה.

תַקצִיר

במאמר זה נשקלת השפעת ריכוז הפחמן הדו חמצני על גוף האדם. הנושא בפועל הוא אקטואלי בהקשר להפרה התכופה של רמת הנוחות של ריכוז CO 2 בחצרים סגורים, כמו גם בריכוז עם היעדר ברוסיה של תקנים לתוכן של פחמן דו חמצני.

נשימה היא תהליך פיזיולוגי המבטיח את מהלך חילוף החומרים. לקיום נוח, אדם חייב לנשום אוויר, המורכב מ-21.5% חמצן ו-0.03 - 0.04% פחמן דו חמצני. השאר מלא בגז דיאטומי ללא צבע, טעם וריח, אחד היסודות הנפוצים ביותר על פני כדור הארץ - חנקן.

שולחן 1.

פרמטרים של תכולת חמצן ופחמן דו חמצני בסביבות שונות

בריכוז פחמן דו חמצני מעל 0.1% (1000 ppm) ישנה תחושת מחנק: אי נוחות כללית, חולשה, כאבי ראש, ירידה בריכוז הקשב. גם תדירות ועומק הנשימה עולים, נוצרת התכווצות הסימפונות ובריכוז. מעל 15% - עווית של הגלוטיס. עם שהייה ממושכת בחדרים עם כמות עודפת של פחמן דו חמצני, מתרחשים שינויים במחזור הדם, בעצבים המרכזיים, במערכת הנשימה; במהלך פעילות נפשית, התפיסה, זיכרון העבודה וחלוקת הקשב מופרעים.

קיימת תפיסה מוטעית שמדובר בביטויים של מחסור בחמצן. למעשה, אלו הם סימנים לרמות מוגברות של פחמן דו חמצני בחלל שמסביב.

יחד עם זאת, פחמן דו חמצני חיוני לגוף. הלחץ החלקי של פחמן דו חמצני משפיע על קליפת המוח, מרכזי הנשימה והווזומוטוריים, פחמן דו חמצני אחראי גם על טונוס כלי הדם, הסמפונות, חילוף החומרים, הפרשת הורמונים, הרכב האלקטרוליטים של הדם והרקמות. המשמעות היא שהוא משפיע בעקיפין על פעילות האנזימים ועל קצב כמעט כל התגובות הביוכימיות של הגוף.

הפחתת תכולת החמצן ל-15% או הגדלתה ל-80% אינה משפיעה באופן משמעותי על הגוף. בעוד שלשינוי בריכוז הפחמן הדו חמצני ב-0.1% יש השפעה שלילית משמעותית. מכאן נוכל להסיק שדו-תחמוצת הפחמן חשובה בערך פי 60-80 מחמצן.

שולחן 2.

תלוי בכמות הפחמן הדו חמצני הנפלט על ידי סוג הפעילות האנושית

CO 2 ליטר לשעה	פעילות
18	מצב של ערות רגועה
24	עבודת מחשב
30	הליכה
36
32-43	מטלות הבית

האדם המודרני מבלה הרבה זמן בתוך הבית. באקלים קשה, אנשים מבלים רק 10% מזמנם בחוץ.

בתוך הבית, ריכוז הפחמן הדו חמצני עולה מהר יותר מאשר ריכוז החמצן יורד. ניתן לעקוב אחר דפוס זה מהגרפים שהתקבלו באופן אמפירי באחת מכיתות בית הספר

איור 1. תלות בזמן של רמות פחמן דו חמצני וחמצן.

רמת הפחמן הדו חמצני בכיתה במהלך שיעור (א) עולה כל הזמן. (10 הדקות הראשונות הן כוונון המכשירים, אז הקריאות קופצות.) במהלך 15 הדקות של השינוי עם חלון פתוח, ריכוז ה-CO 2 יורד ואז עולה שוב. רמת החמצן (ב) נשארת כמעט ללא שינוי.

כאשר ריכוזי הפחמן הדו חמצני בתוך הבית הם מעל 800 - 1000 ppm, אנשים העובדים שם חווים תסמונת בנייה חולה (SBS), ומבנים מסומנים "חולים". רמת הזיהומים העלולים לגרום לגירוי של הריריות, שיעול יבש וכאבי ראש עולה הרבה יותר לאט מרמת הפחמן הדו חמצני. וכאשר במשרד הריכוז שלו ירד מתחת ל-800 ppm (0.08%), אז התסמינים של SBS נחלשו. הבעיה של SBZ הפכה לרלוונטית לאחר הופעת חלונות עם זיגוג כפול אטום והיעילות הנמוכה של אוורור כפוי עקב חיסכון באנרגיה. ללא ספק, הגורמים ל-SBZ יכולים להיות שחרור של חומרי בניין וגימור, נבגי עובש וכו' עם אוורור לא מספק, ריכוז החומרים הללו יגדל, אך לא מהר כמו ריכוז הפחמן הדו חמצני.

שולחן 3

איך כמויות שונות של פחמן דו חמצני באוויר משפיעות על אדם

רמת CO 2, ppm	ביטויים פיזיולוגיים
380-400	אידיאלי לבריאות ובריאות האדם.
400-600	איכות אוויר תקינה.מומלץ לחדרי ילדים, חדרי שינה, בתי ספר וגני ילדים.
600-1000	יש תלונות על איכות האוויר. אנשים עם אסתמה עשויים לקבל התקפים תכופים יותר.
מעל 1000	אי נוחות כללית, חולשה, כאבי ראש. ריכוז הקשב יורד בשליש. מספר הטעויות בעבודה הולך וגדל. יכול להוביל לשינויים שליליים בדם. עלול לגרום לבעיות במערכת הנשימה ומחזור הדם.
מעל 2000	מספר הטעויות בעבודה גדל מאוד. 70% מהעובדים לא יכולים להתמקד בעבודה.

הבעיה של רמות גבוהות של פחמן דו חמצני בחדר קיימת בכל המדינות. זה נרדף באופן פעיל באירופה על ידי ארה"ב וקנדה. ברוסיה, אין תקנים מחמירים לתוכן של פחמן דו חמצני במקום. נפנה לספרות המשפטית. ברוסיה, שער חליפין האוויר הוא לפחות 30 מ"ר לשעה. באירופה - 72 מ' 3 / שעה.

שקול כיצד הושגו המספרים הללו:

הקריטריון העיקרי הוא כמות הפחמן הדו חמצני הנפלט על ידי אדם. זה, כפי שנדון קודם לכן, תלוי בסוג הפעילות האנושית, כמו גם בגיל, מין וכו'. רוב המקורות מחשיבים 1000 ppm כריכוז המרבי המותר של פחמן דו חמצני בחדר לשהייה ארוכה.

לחישובים, נשתמש בסימון:

• V - נפח (אוויר, פחמן דו חמצני, וכו '), m 3;
• V k - נפח החדר, m 3;
• V CO2 - נפח CO 2 בחדר, m 3;
• v - שער חליפין גז, m 3 /h;
• v in - "קצב אוורור", נפח האוויר המסופק לחדר (והוצא ממנו) ליחידת זמן, m 3 / h;
• v d - "קצב נשימה", נפח החמצן המוחלף בפחמן דו חמצני ליחידת זמן. מקדם נשימה (נפח לא שווה של חמצן נצרך ופחמן דו חמצני נשוף) אינו נלקח בחשבון, m 3 / h;
• v CO2 - קצב השינוי בנפח CO 2, m 3 /h;
• k-ריכוז, ppm;
• k(t) - ריכוז CO 2 לעומת זמן, ppm;
• k in - ריכוז CO 2 באוויר המסופק, ppm;
• k max - הריכוז המרבי המותר של CO 2 בחדר, ppm;
• t – זמן, ח.

מצא את השינוי בנפח ה-CO 2 בחדר. זה תלוי בכניסת CO 2 עם אוויר אספקה ​​ממערכת האוורור, כניסת CO 2 מהנשימה ופינוי אוויר מזוהם מהחדר. נניח ש-CO 2 מפוזר באופן שווה בכל החדר. מדובר בפישוט משמעותי של המודל, אך מאפשר אומדן מהיר של סדר הגודל.

dV CO2 (t) = dV in * k in + v d * dt - dV in * k(t)

מכאן קצב השינוי בנפח ה-CO 2:

v CO2 (t) = v in * k in + v d - v in * k(t)

אם אדם נכנס לחדר, אז ריכוז CO 2 יגדל עד שהוא יגיע למצב שיווי משקל, כלומר. זה יוסר מהחדר בדיוק באותה מידה שהיה עם נשימה. כלומר, קצב השינוי בריכוז יהיה אפס:

v in * k in + v d - v in * k = 0

הריכוז שנקבע יהיה שווה ל:

k = k in + v d / v in

מכאן קל לגלות את קצב האוורור הנדרש בריכוז מקובל:

v in \u003d v d / (k max - k in)

עבור אדם אחד עם v d \u003d 20l/h (= 0.02 m 3/h), k max \u003d 1000ppm (=0.001) ואוויר נקי מחוץ לחלון עם v v \u003d 400ppm (=0.0004) נקבל:

v in \u003d 0.02 / (0.001 - 0.0004) \u003d 33 m 3 / h.

קיבלנו את הנתון שניתן במיזם המשותף. זוהי כמות האוורור המינימלית לאדם. זה לא תלוי בשטח ובנפח החדר, רק ב"קצב הנשימה" ונפח האוורור. כך, במצב של ערות רגועה, ריכוז ה-CO 2 יעלה ל-1000 ppm, ובזמן פעילות גופנית יהיה עודף מהנורמה.

עבור ערכים אחרים של k max, נפח האוורור צריך להיות:

טבלה 4.

נדרש חילופי אוויר כדי לשמור על ריכוז נתון של CO 2

ריכוז CO 2, ppm	חילופי אוויר נדרשים, m 3 / h
1000	33
900	40
800	50
700	67
600	100
500	200

מטבלה זו ניתן למצוא את נפח האוורור הנדרש עבור איכות אוויר נתונה.

לפיכך, חילופי האוויר של 30 מ"ר לשעה, שאומץ על ידי הנורמטיבי ברוסיה, אינו מאפשר לך להרגיש בנוח בחדר. תקן חילופי האוויר האירופי של 72 מ"ק לשעה מאפשר לשמור על ריכוז פחמן דו חמצני שאינו משפיע על רווחתו של האדם.

בִּיבּלִיוֹגְרָפִיָה:

1. I. V. Gurina. "מי יהיה אחראי על מחניק בחדר" [משאב אלקטרוני]. מצב גישה: http://swegon.by/publications/0000396/ (תאריך גישה: 25/06/2017)
2. חמצן ופחמן דו חמצני בדם האדם. [משאב אלקטרוני]. מצב גישה: http://www.grandars.ru/college/medicina/kislorod-v-krovi.html (תאריך גישה: 23/06/2017)
3. SP 60.13330.2012 "חימום, אוורור ומיזוג אוויר" עמ' 60 (נספח יא).
4. מהו פחמן דו חמצני? [משאב אלקטרוני]. מצב גישה: http://zenslim.ru/content/%D0%A3%D0%B3%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BB%D1%8B% D0%B9-%D0%B3%D0%B0%D0%B7-%D0%B2%D0%B0%D0%B6%D0%BD%D0%B5%D0%B5-%D0%BA%D0%B8 %D1%81%D0%BB%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%B0-%D0%B4%D0%BB%D1%8F-%D0%B6%D0%B8 %D0%B7%D0%BD%D0%B8 (גישה: 13/06/2017)
5. EN 13779 אוורור למבנים שאינם למגורים - עמ' 57 (טבלה א/11)

פחמן דו חמצני.
השפעה על האדם של התוכן המוגבר של פחמן דו חמצני באוויר הנשאף

בתעשיות רבות, ההשפעה על בני אדם של ריכוזים גבוהים של פחמן דו חמצני (פחמן דו חמצני) עדיין בולטת מאוד. בעבר, אלה היו אנשים שעבדו בחנויות תסיסה, חנויות ירקות, בבתי הבראה עם אמבטיות נרזן באווירה מועשרת בפחמן דו חמצני במשך 6-8 שעות. כעת, עם התפתחות טכנולוגיית החלל, חקר תת מימי של מדף הים ו אוקיינוסים, בתנאים דומים אחרים, אדם צריך להיות כל הזמן בחלל סגור עם תכולה גבוהה של פחמן דו חמצני, שהוא מאוד לא אדיש לגוף, במשך שבועות ואפילו חודשים.

הפעילות הביולוגית של תוצר סופי זה של חילוף החומרים האנושי, הממלא תפקיד חשוב בהומאוסטזיס של הגוף, חווה שוב ושוב על ידי כל אחד מאיתנו. למשל, להיות בחדר מחניק יותר משעה עם קהל גדול של אנשים (בקולנוע, בהרצאה, ליד מעשנים כבדים), ואז לצאת לאוויר הצח והצונן, אנחנו חווים לפחות סחרחורת, ואפילו כאבי ראש חדים, בחילות והתעלפות. תופעה זו של "פעולה הפוכה של פחמן דו חמצני" התקבלה בניסוי ותוארה בפירוט עוד בשנת 1911 על ידי פ.מ. אלביצקי. זה קורה בקשר למעבר מאטמוספירה עם תכולה גבוהה של פחמן דו חמצני (היפרקפניה) לאוויר אטמוספרי רגיל (נורמוקפניה) והוא נובע מאינרציה של מנגנוני "אנטי פחמן דו חמצני" מפצים.

בהבטחת תנאי חיי האדם, שאלת התאמתו של המדיום הגזי לתנאי העבודה שבוצעה הופכת לעתים קרובות חריפה במיוחד. כלומר, נדרש לשמור על רמות כאלה של פחמן דו חמצני בחפצים אטומים שלא תהיה להם השפעה שלילית על הביצועים והבריאות של אנשים. נתונים עובדתיים על ההשפעה של תכולת פחמן דו חמצני מוגברת על מערכת העצבים המרכזית מהווים את הבסיס לריכוזים המרביים המותרים (MPC) בחצרים מיושבים סגורים למטרות שונות. נכון לעכשיו, רוב החוקרים מאמינים כי תחזוקה ארוכת טווח של רמה גבוהה של ביצועים אנושיים בסביבה היפרקפנית אפשרית רק עם MPC בטווח של 1% ומטה. ריכוז כזה של פחמן דו חמצני, במיוחד, הוא הגבול, לפי מדענים אמריקאים, בתאים של צוללות גרעיניות ובתאים של חלליות.

ניסיון ארוך טווח של התבוננות באנשים שנמצאים בחלל סגור לאורך זמן מלמד שהם יכולים לשהות באטמוספירה עם תכולת פחמן דו חמצני של 3% במשך שעות רבות ואף מספר ימים, אם עלייתה באוויר היא הדרגתית, וכן הפעילות הגופנית של אדם בו זמנית מינימום. אבל בתנאים כאלה, הביצועים הנפשיים והפיזיים מופחתים בחדות, והתסמינים של ההשפעות השליליות של פחמן דו חמצני ממשיכים לגדול.

האם גוף האדם יכול להסתגל להיפרקפניה? חלקית כן, אולי, אבל בגבולות של לא יותר מ-1-1.5% ריכוז. במקביל, יורדת התרגשות של מרכז הנשימה, תפקוד ההנשמה פוחת, והשינויים במערכת הדם יורדים. אבל עם חשיפה ממושכת לגוף של סביבה גזית היפר-קפנית, יחד עם הכללת תגובות מפצות, מתרחש מעבר לרמה חדשה של תפקוד של מערכות תומכות חיים רבות. צריכת החמצן יורדת, ייצור החום פוחת, קיבולת מיטת כלי הדם יורדת וקצב הלב מואט. עם רווחה חיצונית לכאורה, תגובתיות הגוף למספר השפעות חיצוניות פוחתת, במיוחד הדורשת תגובה מהירה של מערכת הלב וכלי הדם, אספקת חמצן מוגברת. מאפיין ייחודי של היפרקפניה לטווח ארוך הוא אפקט שלילי ארוך. למרות הנורמליזציה של הנשימה האטמוספרית, שינויים בהרכב הביוכימי של הדם, ירידה במצב האימונולוגי, עמידות למאמץ פיזי והשפעות חיצוניות אחרות נצפים בגוף האדם במשך זמן רב.

הבה נבחן ביתר פירוט את מנגנוני ההשפעה של פחמן דו חמצני על בני אדם. גז פעיל ביולוגית זה בגוף נקשר לדם, נכנס לתגובת חיץ עם המוגלובין, מצטרף לקבוצות האמינו החופשיות של שרשראות הפוליפפטיד שלו ויוצר פחמימוגלובין. רוב הפחמן הדו חמצני (כ-80%) נכנס במגע עם קטיונים נתרן, אשלגן וסידן, ויוצר מערכת ביקרבונט בדם. כמות הפחמן הדו חמצני בגוף האדם במשקל ממוצע היא כ-130 ליטר, בסביבה היפר-קפנית היא עולה בחדות: בכ-0.7 ליטר עם עלייה בלחץ החלקי של פחמן דו חמצני באוויר הנשאף למילימטר כספית.

בריכוז גבוה של פחמן דו חמצני, תדירות ועומק הנשימה עולים. אוורור הריאות עולה בחדות במיוחד במהלך עבודת שרירים המבוצעת בתנאים של היפרקפניה: פי 10-12 או יותר. זה רחוק מלהיות אדיש לגוף האדם; מתרחשות תגובות מורכבות ולעתים קרובות פרדוקסליות. בריכוזים גבוהים מאוד של פחמן דו חמצני באוויר הנשאף מתרחשת התכווצות הסימפונות, ובריכוז מעל 15% נוצרת עווית של הגלוטיס.

שינויים בהרכב הדם במהלך היפרקפניה ממושכת כוללים עלייה במספר אריתרוציטים, לויקוציטים ותכולת המוגלובין, עלייה בצמיגות הדם וניוד של אלמנטים שנוצרו ממחסני דם. בעתיד, מנגנונים אלה מעוכבים באופן משמעותי. יש ירידה ברמת הסוכר בדם, ניצול מופחת של גלוקוז. יש ירידה במאגרי הגליקוגן בכבד, ירידה בתכולת הגליקוגן במוח. תכולת הסידן בדם יורדת, והדה-מינרליזציה של העצמות עולה, חילוף החומרים של חלבון וסינתזה מחדש של תרכובות זרחן מאקרו-אירגיות מעוכבות. תכולת ה-ATP ברקמת המוח מופחתת באופן משמעותי במיוחד. עלייה בתכולת הפחמן הדו חמצני באוויר הנשאף גורמת תחילה לעלייה בקצב הלב, ואז, להיפך, ברדיקרדיה. בהקשר לעלייה בצמיגות הדם, גם העומס על הלב גדל באופן משמעותי.

השינויים העיקריים מתרחשים, כמובן, במערכת העצבים המרכזית, והם פאזיים בהיפרקפניה: ראשית, עלייה, ולאחר מכן ירידה בריגוש של תצורות עצבים. הידרדרות בפעילות הרפלקס המותנית נצפית בריכוזים קרובים ל-2%, ובתכולת פחמן דו חמצני של 5-6%, יש ירידה משמעותית במשרעת הפוטנציאלים המוחיים המתעוררים, דה-סנכרון של מקצבי אלקטרואנצפלוגרמה ספונטניים עם עיכוב נוסף של חשמל במוח. פעילות.

כלפי חוץ, בבני אדם, היפרקפניה מאופיינת בהופעה של מספר תסמינים סובייקטיביים, כלומר כאבי ראש, סחרחורת, תחושות חולשה, עצבנות והפרעות שינה. הירידה בביצועים מתאמת בדיוק לעלייה באחוז הפחמן הדו חמצני באוויר האטמוספרי. כאשר מחוון זה מתקרב ל-1%, זמן התגובה המוטורית עולה, הדיוק של תגובת המעקב פוחת; ב-1.5-2%, הפעילות המנטלית של אדם מתחילה להשתנות מבחינה איכותית, הפונקציות של בידול, תפיסה, זיכרון אופרטיבי וחלוקת קשב מופרעים. בעבודה ממושכת באווירה המכילה 3% פחמן דו חמצני, מתחילות הפרעות משמעותיות בחשיבה, זיכרון, קואורדינציה מוטורית עדינה, מספר ההחלקות ושגיאות הפעילות עולה בחדות, מתחילות הפרעות שמיעה וראייה.

מחקרים מורפולוגיים של מוחם של בעלי חיים הראו ששינויים באנדותל של כלי המוח, כרומטוליזה, ואקווליזציה ונפיחות של הציטופלזמה של נוירונים במוח מתרחשים כאשר הם שמים ב-10% פחמן דו חמצני למשך 10 דקות בלבד.

בפעילויות ייצור (במיוחד במצבי חירום), חשובות ההשפעות של מספר גורמים קיצוניים בו-זמנית. ברוב המקרים, עם השפעות משולבות כאלה, פחמן דו חמצני מחמיר את ההשפעה השלילית על בני אדם. במהלך מאמץ גופני בצוללן או באסטרונאוט, פחמן דו חמצני נושא חנקן, ועל ידי הפעלת דיפוזיה מרקמות לבועות, עם ירידת לחץ תורם להתרחשות של מחלת דקומפרסיה (קיסון).

כאשר בוחנים את ההשפעה של פחמן דו חמצני בריכוזים גבוהים מאוד על הגוף, אפשר להתרשם שבעיות אלו חשובות רק למומחים צרים ולמומחים נדירים. בעצם זה לא. בחדרים עם אוורור לקוי, שבהם יש הרבה אנשים וציוד עבודה, תכולה מוגברת של פחמן דו חמצני אינה יוצאת דופן, אלא כלל גרוע. המטבח המאוורר בצורה גרועה של דירת מגורים, כאשר מבערי גז מופעלים, מתמלא במהירות במוצרי בעירה. ניתן להגדיל משמעותית את תכולת הפחמן הדו חמצני גם באטמוספירה של הערים (במיוחד באזורים מעושנים תעשייתיים), במקומות שבהם כלי הרכב צפופים.

הדלפקים של כל חנויות המכולת עמוסים בדרך כלל בכמויות אדירות של מים מוגזים ממותגים, מקורות ויצרנים שונים. אבל המשקה הקל האהוב עליך יכול להזיק מאוד.היתרונות והנזקים של מים מוגזים נקבעים על פי הרוויה שלהם בפחמן דו חמצני.

השפעת הפחמן הדו חמצני על גוף האדם

האדם לא יכול לחיות בלי פחמן דו חמצני, בדיוק כמו בלי חמצן. חומצה פחמית, בנטילה מתונה, מגרה את מערכות ההגנה של גופנו ויכולה לסייע בהתמודדות עם מתח פיזי ונפשי. אבל במינונים גדולים הוא רעיל וקטלני.

זה נובע מהשפעת פחמן דו חמצני על קרום התא, וכתוצאה מכך מתחילים להתרחש בדם של אדם. שינויים ביוכימיים במאזן חומצה-בסיס בגוף - חמצת.

חמצת ממושכת עלולה להוביל לעלייה במשקל, מחלות לב וכלי דם, מחלות כליות, כאבי ראש ומפרקים, חולשה כללית וירידה בחסינות באופן כללי.

מים מוגזים טבעיים מועשרים בפחמן דו חמצני, מה שהופך אותם ליעילים בשימור הודות לתכונות האנטי-מיקרוביאליות של פחמן דו חמצני, המאריכות את חיי המדף של המוצר. מים כאלה מסירים בקלות את הצמא, והחומר המשמר, אם נותנים לו לעמוד פתוח, מוסר בקלות.

מים מוגזים, אם הם איכותיים ונצרכים במתינות, מועילים לגוף מבחינת השפעתם על שיפור חילוף החומרים, חידוש אובדן המינרלים. יש לו גם השפעה משלשלת קלה.

מים מוגזים רפואיים מינרליים הם מאוד רוויים בהרכבם, הם יכולים להכיל כמעט את כל הטבלה המחזורית, יש להם טעם לוואי מסוים. אתה יכול לשתות את זה רק על פי ייעוץ של רופא.

אם המים מוגזים באופן טבעי, לקוחים ממקורות טבעיים, יש להם השפעה חיובית על הגוף:

• מזין אותו במינרלים ואנזימים,
• שומר על איזון חומצה-בסיס,
• מחזק את טונוס השרירים,
• הופך את העצם ורקמת השיניים לחזקות בשל נוכחותם של סידן ומגנזיום,
• משפר את תפקוד מערכת העצבים, הלימפה והלב וכלי הדם,
• יש השפעה נוגדת פרכוסים
• מגביר את המוגלובין,
• משפר את העיכול ומגביר את התיאבון,
• בעל פעולת אנטיספטית ומשתנת,
• יש אפקט טוניק (במיוחד באיקל וטרגון, הכוללים טרגון).

נזק של מים מוגזים

עבור אנשים הנוטים למחלות של מערכת העיכול, מים מוגזים הם התווית נגד, שכן סודה מגבירה את החומציות של מיץ הקיבה, ועם דלקת קיבה היא מזיקה, מגרה את הריריות ומגבירה את הדלקת.

ממים כאלה, הבטן יכולה להתנפח ולחול, גזים יכולים לעלות. בנוסף, יזמים חסרי מצפון משתמשים בשיטה של ​​גז כימי של מים כדי להסוות את הטעם הלא נעים האיכותי שלהם.

אכילת מים מוגזים בכמויות גדולות מובילה להשמנה, להתפתחות סוכרת, להפרעות מטבוליות, למערכת האנדוקרינית וללבלב, שכן לרוב הוא מכיל כמות גדולה של סוכר.

לילדים מתחת לגיל שלוש ולאנשים הנוטים לשובע, סודה היא בדרך כלל התווית נגד.

מים מוגזים מזיקים מאוד לנשים הרות ומניקות, מכיוון שהם עלולים לגרום לנפיחות, גזים וגיהוקים לא רק אצל אמהות, אלא גם אצל תינוקות.

חומצות במי סודה עלולות לפגוע באמייל השן, לשטוף סידן מהעצמות, לתרום להתפתחות אוסטאופורוזיס.

בקניית מים מוגזים בבקבוק, זכרו את ההמלצות והטיפים שנאספו במאמר שלנו, קראו היטב את התווית, הסתכלו איך הבועות מתנהגות כשאתם הופכים את הבקבוק למעלה ולמטה, למדו את השקיפות, וודאו שאין משקעים ו חוסר צבע. והבחירה שלך תעצור במים המרעננים, השימושיים והבריאים ביותר.

עובדות מפחידות על משקאות מוגזים. תתפלאו ממה שהם עושים לכם!

כולם יודעים ששתיית משקאות מוגזים ומתוקים מזיקה מאוד. ולמה? אולי הנזק אינו גדול כפי שמובילים אותנו להאמין? קרא את המאמר הזה והסיק את המסקנות שלך לגבי האם לשתות סודה או לא. בחר בך...

ב-10 הדקות הראשונות, לאחר שתיית בקבוק סודה: 10 כפיות סוכר (המינון היומי המרבי המומלץ) ייכנסו לגוף. באותו רגע לא תרגישו בחילה מעודף סוכר, כי חומצה זרחתית שנמצאת במים מתוקים מקהה את המתיקות המוגזמת ומאפשרת לסוכר להיספג.

תוך 20 דקות:רמות הסוכר בדם יעלו, מה שיגרום לשחרור אינסולין. הכבד יגיב לכך על ידי המרת הסוכר לשומן.

תוך 40 דקות:ספיגת הקפאין הושלמה. האישונים שלך יתרחבו, לחץ הדם שלך יעלה, והכבד שלך ישחרר יותר סוכר לזרם הדם שלך. קולטני אדנוזין במוח ייחסמו, וימנעו נמנום.

לאחר 45 דקות:להגביר את ייצור הדופמין, הורמון הממריץ את מרכז ההנאה של המוח. הרואין עובד באותו אופן...

בשעה אחת:חומצה זרחתית תקשור סידן, מגנזיום ואבץ במעיים, ומגבירה את חילוף החומרים. הפרשה מוגברת של סידן בשתן.

יותר משעה לאחר מכן:ההשפעה המשתנת של הקפאין תיכנס לתוקף, יהיה צורך ללכת לשירותים. סידן, מגנזיום ואבץ, הנחוצים כל כך לעצמות, יופרשו, כמו גם נתרן, אלקטרוליט ומים. אתה תהפוך עצבני או רדום.

אתה באמת רוצה שכל זה יקרה לך? כל כך הרבה נזק מכמה לגימות... נראה לי שתענוג כל כך מפוקפק לא שווה לשלם מחיר כל כך גבוה. אל תהיו צבועים, בקבוק אחד לכמה חודשים זו לא בעיה. אבל זה הופך להיות מפחיד עבור אותם אנשים ששותים את המשקאות המוגזים האלה כל יום. לא עדיף להחליף אותם בתה, מיצי פירות, מים בלימון וקרח?

אם יש אוהדים של משקאות מוגזים בין החברים שלך, הקפד להראות להם את המאמר הזה. שתפו את המידע הזה עם כולם, הצילו את בריאותם של יקיריהם! שיהיו פחות אוהבי סודה.

ויסות תהליך הנשימה הוא כלי יעיל מאוד לכוונון הגוף. אבל יחד עם זאת זה מאוד קשה, שכן הנשימה היא תהליך אוטומטי ברובו. האוויר סביבנו משפיע גם על בריאותנו והגוף שלנו מסתגל אליו על ידי שינוי תהליך חילופי הגזים. היום אדבר על שני קצוות הקשורים להפרעות בחילוף החומרים של פחמן דו חמצני: חוסר בפחמן דו חמצני (היפוקפניה), המופיע בדרך כלל בנשימה מהירה, ועודף של פחמן דו חמצני (היפרקפניה), המתרחש בחדרים עם אוורור לא מספיק (מאז אנשים פולטים כמויות משמעותיות של פחמן דו חמצני במהלך הנשימה). חשוב להבין שפחמן דו חמצני הוא לא רק מוצר מטבולי, אלא גם מולקולה מווסתת. רמת הפחמן הדו חמצני בדם קשורה לוויסות חילוף החומרים של חומצה-בסיס, כמו גם לוויסות טונוס כלי הדם, בעיקר במוח. לכן, בנשימה מהירה (הגורמת להיפוקפניה), כלי המוח מצטמצמים ואנחנו יכולים לאבד את ההכרה, ועם היפרקפניה (חדר מחניק) - הכלים מתרחבים מדי, מה שעלול להוביל לנמנום, זרימת דם לקויה ולכאבי ראש. ובכן, אני אגיד לך למה אנשים נושמים לתוך השקית, כמובן.

היפרונטילציה או למה לנשום לתוך שקית.

במהלך פאניקה או התקף זעם, אנשים חווים לעתים קרובות נשימה מהירה (היפרונטילציה). יחד עם זאת, יש יותר מדי חמצן בדם ומעט מדי פחמן דו חמצני, מה שמוביל להפרעה במוח - מתרחשת סחרחורת, אדם עלול להתעלף. הדרך הקלה ביותר לצאת היא לנשום לתוך השקית, כלומר. שאפו את הנשיפה שלכם, בעוד שתכולת הגזים בדם תישאר תקינה. גם נשימה לתוך שקית או עצירת נשימה עוזרת נגד שיהוקים. אם תעצרו את הנשימה לזמן מה, רמת ה-CO2 תגדל. על ידי נשימה לתוך שקית נייר, תנשום יותר CO2, וזה יעזור לנרמל את ה-pH, ולאחר מכן תוכל לנשום שוב כרגיל. נכון, זה לא הפתרון היעיל ביותר לבעיה - רופאים ממליצים במקרים כאלה על שימוש בטכניקות נשימה מיוחדות של נשימה אחידה.

נשימה לתוך שקית נייר היא כבר מזמן העזרה הראשונה להיפרונטילציה. התיאוריה היא שנשימה מחדש לתוך שקית הנייר תאפשר למטופל להחליף את הפחמן הדו חמצני שהם נשפו במהלך פרק ההיפרונטילציה. "לנשום לתוך שקית נייר זה בסדר אם חווית היפרונטילציה בעבר ונבדקת על ידי רופא ואתה בטוח שזה לא רציני", אומר ד"ר הריסון. "לרוב האנשים עם היפרונטילציה יש תסמינים, אבל חלקם עשויים להיות בעיות חמורות יותר. ." שימוש בשקית נייר עוזר לחלק לא רק לעצור התקף, אלא גם למנוע אותו.

כאשר הם מפוחדים, חלק מהאנשים נושמים במהירות ועמוק, גם אם הם אינם זקוקים לתוספת חמצן. בדיוק עכשיו נשמת כרגיל, ופתאום הנשימה שלך מואצת, האצבעות שלך רועדות, כפות הידיים שלך מזיעות. יש לך הרגשה שאתה עומד למות, אבל בכל מקרה תישאר בחיים כדי לשלם מסים לשנה הבאה. ברוב המקרים, היפרונטילציה נגרמת על ידי מתח עצבי. זה גורם להם לנשוף כמויות גדולות של פחמן דו חמצני, והאובדן העודף של פחמן דו חמצני גורם לשינוי בסיסי בדם. זה בתורו גורם לתסמינים של "התקף פאניקה". התקף של היפרונטילציה יכול להימשך שעות, אך בדרך כלל נמשך 20 עד 30 דקות. אבל עבור אלה הסובלים מהתקפים קשים, נראה שהם נמשכים מספר שעות. בנוסף, התקפי היפרונטילציה עלולים לחזור, ויש ללמוד כיצד לעצור או למנוע אותם.

המחסור בפחמן דו חמצני מלהיב את המוח ומתקבל מעגל קסמים: מהתרגשות אנשים מתחילים לנשום בתדירות גבוהה יותר ומנשימות תכופות ההתרגשות מתעצמת. (בנוסף, התרגשות מוגברת של המוח עלולה להוביל לעוויתות.).

כאשר רמת הפחמן הדו חמצני בדם נמוכה, הדם הופך לבסיסי, מה שמוביל להתכווצות כלי הדם ולזרימת דם לקויה. זה יכול להיות מסוכן מאוד מכיוון שהוא מפחית את אספקת הדם למוח ולאיברים חיוניים אחרים, מה שמוביל להכרה מטושטשת, סחרחורת, ראייה מטושטשת, התכווצויות שרירים וחרדה ללא סיבה.

בפירוט:

אפקט Verigo-Bohr או מדוע אנו נחנקים בנשימות תכופות.

תופעה זו התגלתה לראשונה על ידי ברוניסלב וריגו הבלארוסי, שהגיע מהאדון של מחוז פולוצק של מעיל הנשק של ששניאווה. נולד במחוז ויטבסק, לאחר שסיים את לימודיו בגימנסיה ויטבסק בשנת 1877, עבד מאוחר יותר במעבדות סצ'נוב, I. R. Tarkhanov ו- I. I. Mechnikov. שם הוא קבע לראשונה את התלות של מידת הדיסוציאציה של אוקסיהמוגלובין בערך הלחץ החלקי של פחמן דו חמצני בדם.

הוא מצא שקשירת החמצן על ידי המוגלובין מושפעת מאוד מריכוז ה-pH ו-CO2: כאשר מוסיפים יוני CO2 ו-H+, היכולת של ההמוגלובין לקשור O2 יורדת. ואכן, ברקמות היקפיות בעלות pH נמוך יחסית וריכוז CO2 גבוה, יורדת הזיקה של המוגלובין לחמצן. לעומת זאת, בנימי הריאה, שחרור CO2 והעלייה הנלווית ב-pH בדם מביאים לעלייה בזיקה של המוגלובין לחמצן. השפעה זו של pH וריכוז CO2 על הקישור והשחרור של O2 על ידי המוגלובין נקראת אפקט Verigo-Bohr.

במילים פשוטות, ירידה ב-CO2 בדם מגבירה את הקשר בין חמצן להמוגלובין ומקשה על כניסת החמצן לתאים. ירידה באספקת החמצן לרקמות גורמת לרעב חמצן של רקמות - היפוקסיה.