Vsi vedo, da lahko rastline med fotosintezo proizvedejo velike količine kisika, v zameno pa absorbirajo ogljikov dioksid. Je produkt izmenjave zraka vsega življenja na zemlji, vključno z rastlinami. Poleg tega se pogosto uporablja na različnih področjih življenja, kopiči pa se tudi v tesno zaprtih prostorih, kar ustvarja nevarnost vdihavanja odmerkov, ki so zdravju škodljivi. Visoke koncentracije te snovi povzročajo zastrupitev z ogljikovim dioksidom.
Ogljikov dioksid in njegova uporaba
Ogljikov dioksid je kemična spojina ogljikov dioksid (CO2), ki je anhidrid ogljikove kisline. V ozračju je nenehno znotraj 0,03%, v zraku, ki ga izdihne oseba, je njegova koncentracija približno 4%.
Kot posledica interakcije ogljikovega dioksida z vodo nastane nestabilna ogljikova kislina. Plin ima naslednje lastnosti:
- Skoraj nima vonja in barve, pod določenim pritiskom se lahko spremeni v tekoče stanje, ko izhlapi, pa se spremeni v snežno belo maso, ki v stisnjeni obliki tvori osnovo t.i. suhi led".
- Je negorljiv (kar se uporablja v napravah za gašenje požarov) in se lahko topi v vodi pod pritiskom (tako nastajajo gazirane pijače).
Različne lastnosti CO2 so bile uporabljene v metalurgiji in kemični industriji, v hladilnicah, pri gašenju požarov in pri varjenju.
V visokih koncentracijah je spojina strupena in lahko povzroči zastrupitev.
Kako se lahko zastrupite z ogljikovim dioksidom?
V zunanjem zraku je vedno prisotna majhna količina ogljikovega dioksida. Koncentracija, varna za ljudi v naravnem okolju, je 0,03-0,2%. Vendar pa obstajajo določeni pogoji, pod katerimi so lahko ravni CO2 povišane:
- V prostorih rudnikov ozocerita in premoga. Tam je dovoljeno povečanje vsebnosti CO2 do ravni 0,5 %. Če se raven dvigne in raven kisika zmanjša, je zastrupitev neizogibna.
- V drugih industrijskih prostorih - v kotlih za karbonizacijo v tovarnah sladkorja, jaških kanalizacijskih in vodovodnih omrežij, fermentacijskih oddelkih pivovarn. Zaposleni v takšnih podjetjih so pogosteje alkoholizirani kot drugi.
- S pogostim stikom s "suhim ledom" v povezavi s poklicnimi dejavnostmi.
- V primeru kršitve tehnologije med namestitvijo sistemov za izmenjavo zraka v podmornicah, prostorih podzemne železnice, na podvodnih oceanografskih postajah, v potapljaški opremi.
- V slabo prezračevanih prostorih z veliko ljudmi (na primer v šolskih učilnicah ali zatohlih pisarnah, zlasti s plastičnimi okenskimi okvirji), lahko pride do blage stopnje zastrupitve.
Visok odmerek CO2 povzroča poškodbe dihal, lahko pa tudi draži sluznico in kožo (na primer dotik "suhega ledu" lahko povzroči hude opekline). 
Znaki akutne zastrupitve se lahko razlikujejo glede na stopnjo zastrupitve in koncentracijo ogljikovega dioksida.
Znaki akutne zastrupitve z ogljikovim dioksidom
Resnost simptomov zastrupitve z ogljikovim dioksidom je odvisna od ravni vsebnosti plina v vdihanem zraku.
Stopnja svetlobe
Pri koncentraciji plina nad 2% se zastrupitev kaže:
- splošna šibkost;
- povečana zaspanost;
- glavobol.
Povprečna diploma
Pri vsebnosti od 5 do 8 % pride do draženja sluznice dihalnih poti in organov za vid, telesna temperatura pade, krvni tlak se dvigne, dihanje se pospeši in poglobi. Vse to spremlja:
- slabost;
- težko dihanje;
- srčni utrip;
- občutek vročine;
- glavobol;
- omotica;
- prekomerna razdražljivost;
- tinitus.
Huda stopnja
Koncentracije CO2, večje od 3 % v zaprtem okolju pri 13,6 % kisika, lahko povzročijo zadušitev, večji odmerki pa veljajo za smrtonosne in ogrožajo smrt zaradi zastoja dihanja. Kljub temu je pri zagotavljanju takojšnje pomoči žrtvi, tudi s hudo stopnjo zastrupitve, mogoče izstopiti iz tega stanja, čeprav z resnimi posledicami. Običajno se pojavijo:
- retrogradna amnezija;
- občutek tiščanja v prsih;
- splošna šibkost;
- glavobol in drugi neželeni učinki.
Posledice hude stopnje zastrupitve so pogosto pljučnica ali bronhitis.
Kako pomagati žrtvi
Prvo pomoč pri zastrupitvi z ogljikovim dioksidom, da bi preprečili smrt, je treba zagotoviti na naslednji način:
- Najprej morate žrtev z očitnimi znaki zastrupitve odpeljati na svež zrak in jo osvoboditi oblačil, ki omejujejo dihanje.
- V hujših primerih bo morda potrebno vdihavanje čistega kisika.
- Če ima zastrupljenec tahikardijo in druge srčne motnje, je potrebna simptomatska terapija s kardiovaskularnimi sredstvi.
- Pri prenehanju dihanja zaradi zastrupitve s plinom je potrebno umetno dihanje.
Smrtni primeri zastrupitve s CO2 so izjemno redki in so običajno povezani s kršitvami varnosti pri nevarnem delu.
Kako preprečiti zastrupitev z ogljikovim dioksidom
Najpomembnejši pogoj za preprečevanje zastrupitve je redno prezračevanje takih potencialno nevarnih prostorov, kjer se lahko kopiči ogljikov dioksid:
- kleti in kleti;
- kadi in jame za shranjevanje zelenjave ali sadja;
- vse zaprte posode ali vodnjake.
Da bi se izognili kopičenju nevarnih plinov, je treba kleti, kleti in druge podzemne prostore opremiti s prezračevalnimi sistemi (vsaj enostavnimi zračniki ali izpušnimi cevmi).
Preprečevanje zastrupitev s CO2
Pri delu v vodnjakih ali kanalizacijskih vodnjakih je treba upoštevati naslednja varnostna pravila:
- V vodnjake se spustite samo v posebni opremi (plinske maske).
- Pri spustu v vodnjak mora na vrhu ostati vsaj en delavec ali katera koli druga oseba, ki je sposobna poklicati reševalce in po potrebi rešilca.
- Potapljače in potapljače naj zaposlene, ki ostanejo na tleh, ob prvih znakih pomanjkanja zraka obvestijo o potrebi po povečanju vpihovanja zraka v svojo opremo, v primeru simptomov zadušitve pa prekinejo delo in zahtevajo dviganje.
- Odgovorni za stanje zraka v prostorih z velikim številom ljudi (učitelji, vodje gospodarskih oddelkov, medicinsko osebje) morajo zagotoviti redno in popolno prezračevanje učilnic, pisarn, dvoran, bolnišničnih oddelkov.
Sodobni načini za reševanje presežka CO2 v domu
Sodobne tehnologije za varčevanje z energijo, ki ne dovoljujejo pogostega prezračevanja prostorov (na primer uporaba klimatskih naprav tipa "zima-poletje"), so zahodne izumitelje prisilile, da so našli nove načine za odstranjevanje odvečnega ogljikovega dioksida iz zadušljivih prostorov. Zahvaljujoč študijam, ki so potrdile škodljive učinke tega plina na delovno sposobnost in splošno počutje človeka, so bile določene najvišje dovoljene koncentracije CO2 za zaprte prostore.
Kasneje so bili izumljeni in se aktivno uporabljajo absorberji (ali absorberji) CO2, ki lahko bistveno zmanjšajo njegovo raven. Tak absorbent, nameščen v zadušljivem prostoru, zahteva minimalno vzdrževanje, porabi malo električne energije, vendar 15 let zagotavlja oskrbovano območje z zdravim, prečiščenim zrakom.
Kot smo že omenili, so primeri smrti zaradi zastrupitve z ogljikovim dioksidom izjemno redki, vendar to ne pomeni, da je varno. Zato je treba pri delu s to snovjo ali v prostorih, kjer se lahko kopiči, upoštevati previdnostne ukrepe.
OPOMBA
V prispevku je obravnavan vpliv koncentracije ogljikovega dioksida na človeško telo. Ta tema je pomembna zaradi pogostih kršitev ravni udobne koncentracije CO 2 v zaprtih prostorih, pa tudi zaradi pomanjkanja standardov za vsebnost ogljikovega dioksida v Rusiji.
POVZETEK
V prispevku je obravnavan vpliv koncentracije ogljikovega dioksida na človeško telo. Dejanska tema je aktualna v povezavi s pogostimi kršitvami ravni udobja koncentracije CO 2 v zaprtih prostorih, pa tudi v koncentraciji z odsotnostjo standardov za vsebnost ogljikovega dioksida v Rusiji.
Dihanje je fiziološki proces, ki zagotavlja potek metabolizma. Za udoben obstoj mora človek dihati zrak, sestavljen iz 21,5% kisika in 0,03 - 0,04% ogljikovega dioksida. Preostanek zapolnjuje dvoatomni plin brez barve, okusa in vonja, eden najpogostejših elementov na Zemlji – dušik.
Tabela 1.
Parametri vsebnosti kisika in ogljikovega dioksida v različnih okoljih
Pri koncentraciji ogljikovega dioksida nad 0,1% (1000 ppm) se pojavi občutek zamašenosti: splošno nelagodje, šibkost, glavobol, zmanjšana koncentracija pozornosti.Povečata se tudi frekvenca in globina dihanja, pojavi se zoženje bronhijev in pri koncentraciji. nad 15% - krč glotisa. Pri dolgotrajnem bivanju v prostorih s presežno količino ogljikovega dioksida pride do sprememb v krvnem obtoku, osrednjem živčevju, dihalnem sistemu, med duševno aktivnostjo so moteni zaznavanje, delovni spomin in distribucija pozornosti.
Obstaja napačno prepričanje, da so to manifestacije pomanjkanja kisika. Pravzaprav so to znaki povečane ravni ogljikovega dioksida v okoliškem prostoru.
Hkrati je ogljikov dioksid nujen za telo. Parcialni tlak ogljikovega dioksida vpliva na možgansko skorjo, dihalne in vazomotorne centre, ogljikov dioksid je odgovoren tudi za tonus krvnih žil, bronhijev, metabolizem, izločanje hormonov, elektrolitsko sestavo krvi in tkiv. To pomeni, da posredno vpliva na delovanje encimov in hitrost skoraj vseh biokemičnih reakcij v telesu.
Zmanjšanje vsebnosti kisika na 15 % ali povečanje na 80 % ne vpliva bistveno na telo. Medtem ko ima sprememba koncentracije ogljikovega dioksida za 0,1% pomemben negativen vpliv. Iz tega lahko sklepamo, da je ogljikov dioksid približno 60-80-krat pomembnejši od kisika.
Tabela 2.
Odvisno od količine izpuščenega ogljikovega dioksida zaradi vrste človekove dejavnosti
| CO 2 l/h | dejavnost |
| 18 | Stanje umirjene budnosti |
| 24 | Delo z računalnikom |
| 30 | Hoditi |
| 36 | |
| 32-43 | Gospodinjska opravila |
Sodobni človek veliko časa preživi v zaprtih prostorih. V ostrih podnebjih ljudje preživijo le 10 % svojega časa na prostem.
V zaprtih prostorih koncentracija ogljikovega dioksida narašča hitreje kot koncentracija kisika pada. Ta vzorec je mogoče izslediti iz grafov, pridobljenih empirično v enem od šolskih razredov
Slika 1. Časovna odvisnost ravni ogljikovega dioksida in kisika.
Raven ogljikovega dioksida v učilnici med poukom (a) nenehno narašča. (Prvih 10 minut je nastavitev instrumentov, zato odčitki skočijo.) V 15 minutah menjave pri odprtem oknu koncentracija CO 2 pade in nato spet naraste. Nivo kisika (b) ostane praktično nespremenjen.
Ko so koncentracije ogljikovega dioksida v zaprtih prostorih nad 800–1000 ppm, ljudje, ki tam delajo, doživijo sindrom bolne zgradbe (SBS), stavbe pa so označene kot "bolne". Raven nečistoč, ki bi lahko povzročile draženje sluznice, suh kašelj in glavobol, narašča veliko počasneje kot raven ogljikovega dioksida. In ko je v pisarni njegova koncentracija padla pod 800 ppm (0,08%), so simptomi SBS postali šibkejši. Problem SBZ je postal pomemben po pojavu zaprtih oken z dvojno zasteklitvijo in nizki učinkovitosti prisilnega prezračevanja zaradi varčevanja z energijo. Nedvomno so lahko vzroki za SBZ sproščanje gradbenih in zaključnih materialov, spore plesni itd. Z neustreznim prezračevanjem se bo koncentracija teh snovi povečala, vendar ne tako hitro kot koncentracija ogljikovega dioksida.
Tabela 3
Kako različne količine ogljikovega dioksida v zraku vplivajo na človeka
| Raven CO 2, ppm | Fiziološke manifestacije |
| 380-400 | Idealno za zdravje in dobro počutje ljudi. |
| 400-600 | Normalna kakovost zraka.Priporočljivo za otroške sobe, spalnice, šole in vrtce. |
| 600-1000 | Obstajajo pritožbe glede kakovosti zraka. Ljudje z astmo imajo lahko pogostejše napade. |
| Nad 1000 | Splošno nelagodje, šibkost, glavobol. Koncentracija pozornosti pade za tretjino. Število napak pri delu narašča. Lahko povzroči negativne spremembe v krvi. Lahko povzroči težave z dihalnimi in krvožilnimi sistemi. |
| Nad 2000 | Število napak pri delu se močno poveča. 70 % zaposlenih se ne more osredotočiti na delo. |
Problem povišanih vrednosti ogljikovega dioksida v prostoru obstaja v vseh državah. V Evropi ga aktivno izvajata ZDA in Kanada. V Rusiji ni strogih standardov za vsebnost ogljikovega dioksida v prostorih. Obrnimo se na pravno literaturo. V Rusiji je stopnja izmenjave zraka najmanj 30 m 3 / h. V Evropi - 72 m 3 / h.
Razmislite, kako so bile pridobljene te številke:
Glavno merilo je količina ogljikovega dioksida, ki ga oddaja oseba. Kot smo že omenili, je odvisno od vrste človekove dejavnosti, pa tudi od starosti, spola itd. Večina virov meni, da je največja dovoljena koncentracija ogljikovega dioksida v prostoru za dolgo bivanje 1000 ppm.
Za izračune bomo uporabili zapis:
- V - prostornina (zrak, ogljikov dioksid itd.), m 3;
- V k - prostornina prostora, m 3;
- V CO2 - prostornina CO 2 v prostoru, m 3;
- v - hitrost izmenjave plina, m 3 / h;
- v in - "stopnja prezračevanja", prostornina zraka, ki se dovaja v prostor (in odstranjuje iz njega) na enoto časa, m 3 / h;
- v d - "hitrost dihanja", količina kisika, ki se zamenja z ogljikovim dioksidom na časovno enoto. Koeficient dihanja (neenaka količina porabljenega kisika in izdihanega ogljikovega dioksida) se ne upošteva, m 3 / h;
- v CO2 - hitrost spremembe prostornine CO 2, m 3 / h;
- k—koncentracija, ppm;
- k(t) - koncentracija CO 2 v odvisnosti od časa, ppm;
- k in - koncentracija CO 2 v dovajanem zraku, ppm;
- k max - največja dovoljena koncentracija CO 2 v prostoru, ppm;
- t – čas, h.
Poiščite spremembo prostornine CO 2 v prostoru. Odvisen je od vnosa CO 2 z dovodnim zrakom iz prezračevalnega sistema, vnosa CO 2 pri dihanju in odvajanju onesnaženega zraka iz prostora. Predvidevamo, da je CO 2 enakomerno porazdeljen po prostoru. To je precejšnja poenostavitev modela, vendar omogoča hitro oceno reda velikosti.
dV CO2 (t) = dV in * k in + v d * dt - dV in * k(t)
Zato je hitrost spremembe volumna CO 2:
v CO2 (t) = v in * k in + v d - v in * k(t)
Če oseba vstopi v prostor, se koncentracija CO 2 poveča, dokler ne doseže ravnotežnega stanja, tj. iz prostora ga bo odstranilo natanko toliko, kot ga je z dihanjem. To pomeni, da bo stopnja spremembe koncentracije enaka nič:
v v * k v + v d - v v * k = 0
Ugotovljena koncentracija bo enaka:
k = k in + v d / v in
Od tu je enostavno ugotoviti zahtevano stopnjo prezračevanja pri sprejemljivi koncentraciji:
v in \u003d v d / (k max - k in)
Za eno osebo z v d \u003d 20l / h (= 0,02 m 3 / h), k max \u003d 1000ppm (=0,001) in čist zrak zunaj okna z v v \u003d 400ppm (=0,0004) dobimo:
v in \u003d 0,02 / (0,001 - 0,0004) \u003d 33 m 3 / h.
Prejeli smo podano številko v skupnem podjetju. To je najmanjša količina prezračevanja na osebo. Ni odvisna od površine in prostornine prostora, temveč le od "stopnje dihanja" in volumna prezračevanja. Tako se bo v stanju mirne budnosti koncentracija CO 2 povečala na 1000 ppm, med telesno aktivnostjo pa bo prišlo do presežka norme.
Za druge vrednosti k max mora biti prostornina prezračevanja:
Tabela 4.
Za vzdrževanje dane koncentracije CO 2 je potrebna izmenjava zraka
| Koncentracija CO 2, ppm | Zahtevana izmenjava zraka, m 3 / h |
| 1000 | 33 |
| 900 | 40 |
| 800 | 50 |
| 700 | 67 |
| 600 | 100 |
| 500 | 200 |
V tej tabeli lahko najdete zahtevano količino prezračevanja za dano kakovost zraka.
Tako izmenjava zraka 30 m 3 / h, sprejeta z normo v Rusiji, vam ne omogoča, da se počutite udobno v sobi. Evropski standard za izmenjavo zraka 72 m 3 / h vam omogoča vzdrževanje koncentracije ogljikovega dioksida, ki ne vpliva na dobro počutje osebe.
Bibliografija:
1. I. V. Gurina. "Kdo bo odgovoren za zatohlost v sobi" [Elektronski vir]. Način dostopa: http://swegon.by/publications/0000396/ (datum dostopa: 25.06.2017)
2. Kisik in ogljikov dioksid v človeški krvi. [Elektronski vir]. Način dostopa: http://www.grandars.ru/college/medicina/kislorod-v-krovi.html (Datum dostopa: 23.06.2017)
3. SP 60.13330.2012 "Ogrevanje, prezračevanje in klimatizacija" stran 60 (Dodatek K).
4. Kaj je ogljikov dioksid? [Elektronski vir]. Način dostopa: 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 (Dostopano: 13. 6. 2017)
5. EN 13779 Prezračevanje za nestanovanjske stavbe - str.57 (Tabela A/11)
Ogljikov dioksid.
Vpliv na osebo povečane vsebnosti ogljikovega dioksida v vdihanem zraku
V mnogih panogah je vpliv visokih koncentracij ogljikovega dioksida (ogljikovega dioksida) na človeka še vedno zelo opazen. Prej so bili to ljudje, ki so delali v fermentacijskih obratih, skladiščih zelenjave, v sanatorijih z narzanskimi kopelmi v atmosferi, obogateni z ogljikovim dioksidom 6-8 ur.Zdaj, z razvojem vesoljske tehnologije, podvodno raziskovanje morske police in oceanov, v drugih podobnih razmerah mora biti človek več tednov in celo mesecev ves čas v zaprtem prostoru z visoko vsebnostjo ogljikovega dioksida, kar telesu ni ravnodušno.
Biološko aktivnost tega končnega produkta človeškega metabolizma, ki ima pomembno vlogo pri homeostazi telesa, je že večkrat izkusil vsak od nas. Na primer, če smo več kot eno uro v zatohli sobi z veliko množico ljudi (v kinu, na predavanju, poleg hudih kadilcev), nato pa gremo ven na svež hladen zrak, doživimo vsaj vrtoglavico, in celo ostri glavoboli, slabost in omedlevica. Ta pojav "obratnega delovanja ogljikovega dioksida" je bil pridobljen v poskusu in ga je leta 1911 podrobno opisal P. M. Albitsky. To se zgodi v povezavi s prehodom iz ozračja z visoko vsebnostjo ogljikovega dioksida (hiperkapnija) v normalen atmosferski zrak (normokapnija) in je posledica vztrajnosti kompenzacijskih "proti-ogljikovih dioksidnih" mehanizmov.
Pri zagotavljanju pogojev za človekovo življenje pogosto postane še posebej pereče vprašanje ustreznosti plinastega medija pogojem opravljenega dela. To pomeni, da je treba vzdrževati takšne ravni ogljikovega dioksida v zaprtih objektih, ki ne bi negativno vplivale na delovanje in zdravje ljudi. Dejanski podatki o vplivu povišanih vsebnosti ogljikovega dioksida na osrednje živčevje so osnova mejnih dovoljenih koncentracij (MPC) v zaprtih bivalnih prostorih za različne namene. Trenutno večina raziskovalcev verjame, da je dolgoročno vzdrževanje visoke ravni človeške zmogljivosti v hiperkapničnem okolju možno le z MPC znotraj 1% in manj. Takšna koncentracija ogljikovega dioksida je po mnenju ameriških znanstvenikov še posebej mejna v predelkih jedrskih podmornic in v kabinah vesoljskih plovil.
Dolgoletne izkušnje opazovanja ljudi, ki so dalj časa v zaprtem prostoru, kažejo, da lahko ostanejo v ozračju s 3% vsebnostjo ogljikovega dioksida več ur in celo več dni, če je njegovo povečevanje v zraku postopno in fizična aktivnost osebe hkrati minimalna. Toda v takšnih pogojih se mentalna in fizična zmogljivost močno zmanjšata, simptomi škodljivih učinkov ogljikovega dioksida pa še naprej naraščajo.
Ali se človeško telo lahko prilagodi hiperkapniji? Delno da, morda, vendar v mejah največ 1-1,5% koncentracije. Hkrati se zmanjša razdražljivost dihalnega centra, zmanjša se ventilacijska funkcija in zmanjšajo se premiki v krvnem sistemu. Toda s podaljšano izpostavljenostjo telesu hiperkapničnega plinastega okolja, skupaj z vključitvijo kompenzacijskih reakcij, pride do prehoda na novo raven delovanja številnih sistemov za vzdrževanje življenja. Zmanjša se poraba kisika, zmanjša se proizvodnja toplote, zmanjša se kapaciteta žilnega korita in upočasni se srčni utrip. Ob navideznem zunanjem dobrem počutju se zmanjša odzivnost telesa na številne zunanje vplive, predvsem pa je potrebna hitra reakcija srčno-žilnega sistema, povečana oskrba s kisikom. Posebnost dolgotrajne hiperkapnije je dolg negativni učinek. Kljub normalizaciji atmosferskega dihanja v človeškem telesu dolgo časa opazimo spremembe v biokemični sestavi krvi, zmanjšanje imunološkega statusa, odpornost na fizične napore in druge zunanje vplive.
Oglejmo si podrobneje mehanizme vpliva ogljikovega dioksida na človeka. Ta biološko aktiven plin v telesu se veže na kri, vstopi v pufrsko reakcijo s hemoglobinom, združi proste amino skupine svojih polipeptidnih verig in tvori karbohemoglobin. Večina ogljikovega dioksida (približno 80%) pride v stik z natrijevimi, kalijevimi in kalcijevimi kationi, ki tvorijo krvni bikarbonatni sistem. Količina ogljikovega dioksida v človeškem telesu povprečne teže je približno 130 litrov, v hiperkapničnem okolju se močno poveča: za približno 0,7 litra s povečanjem parcialnega tlaka ogljikovega dioksida v vdihanem zraku na milimeter živega srebra.
Pri visokih koncentracijah ogljikovega dioksida se povečata frekvenca in globina dihanja. Prezračevanje pljuč se še posebej močno poveča med mišičnim delom v pogojih hiperkapnije: 10-12 krat ali več. To še zdaleč ni brezbrižno za človeško telo, pojavljajo se kompleksne in pogosto paradoksalne reakcije. Pri zelo visokih koncentracijah ogljikovega dioksida v vdihanem zraku pride do zožitve bronhijev, pri koncentraciji nad 15 % pa do spazma glotisa.
Spremembe sestave krvi med dolgotrajno hiperkapnijo vključujejo povečanje števila eritrocitov, levkocitov in vsebnosti hemoglobina, povečanje viskoznosti krvi in mobilizacijo oblikovanih elementov iz krvnih depojev. V prihodnosti so ti mehanizmi znatno zavirani. Pride do znižanja krvnega sladkorja, zmanjšane porabe glukoze. Zmanjša se zaloga glikogena v jetrih, zmanjša se vsebnost glikogena v možganih. Vsebnost kalcija v krvi se zmanjša, poveča se demineralizacija kosti, zavre se presnova beljakovin in resinteza makroergičnih fosforjevih spojin. Še posebej močno se zmanjša vsebnost ATP v možganskem tkivu. Povečanje vsebnosti ogljikovega dioksida v vdihanem zraku najprej povzroči povečanje srčnega utripa, nato pa, nasprotno, bradikardijo. V povezavi s povečanjem viskoznosti krvi se znatno poveča tudi obremenitev srca.
Glavne spremembe se seveda pojavijo v centralnem živčnem sistemu in so pri hiperkapniji fazne: najprej povečanje in nato zmanjšanje razdražljivosti živčnih tvorb. Poslabšanje kondicionirane refleksne aktivnosti opazimo pri koncentracijah blizu 2%, pri vsebnosti ogljikovega dioksida 5-6% pa pride do znatnega zmanjšanja amplitude evociranih možganskih potencialov, desinhronizacije spontanih ritmov elektroencefalograma z nadaljnjo inhibicijo možganskega električnega dejavnost.
Navzven je za hiperkapnijo pri ljudeh značilen pojav številnih subjektivnih simptomov, in sicer glavobola, omotice, občutka utrujenosti, razdražljivosti in motenj spanja. Zmanjšanje zmogljivosti je natančno povezano s povečanjem odstotka ogljikovega dioksida v atmosferskem zraku. Ko se ta indikator približa 1%, se čas motorične reakcije poveča, natančnost sledilne reakcije se zmanjša; pri 1,5-2% se duševna aktivnost osebe začne kvalitativno spreminjati, motene so funkcije razlikovanja, zaznavanja, operativnega spomina in porazdelitve pozornosti. Pri dolgotrajnem delu v atmosferi, ki vsebuje 3% ogljikovega dioksida, se začnejo pomembne motnje mišljenja, spomina, fine motorične koordinacije, močno se poveča število zdrsov in napak v dejavnosti, začnejo se motnje sluha in vida.
Morfološke študije možganov živali so pokazale, da pride do sprememb v endoteliju možganskih žil, kromatolize, vakuolizacije in otekanja citoplazme možganskih nevronov, če le 10 minut damo v 10% ogljikov dioksid.
V proizvodnih dejavnostih (zlasti v izrednih razmerah) je pomembno delovanje več ekstremnih dejavnikov hkrati. V večini primerov s tako kombiniranimi učinki ogljikov dioksid poslabša negativen vpliv na človeka. Med fizičnim naporom pri potapljaču ali astronavtu ogljikov dioksid prenaša dušik in z aktiviranjem difuzije iz tkiv v mehurčke s padcem tlaka prispeva k nastanku dekompresijske (kesonske) bolezni.
Ko razmišljamo o vplivu ogljikovega dioksida v zelo visokih koncentracijah na telo, se lahko zdi, da so ta vprašanja pomembna le za ozke strokovnjake in redke specialnosti. Pravzaprav ni. V prostorih s slabim prezračevanjem, kjer je veliko ljudi in delovne opreme, povečana vsebnost ogljikovega dioksida ni izjema, temveč slabo pravilo. Slabo prezračevana kuhinja stanovanjskega stanovanja, ko so vklopljeni plinski gorilniki, se hitro napolni s produkti izgorevanja. Vsebnost ogljikovega dioksida je lahko močno povečana tudi v ozračju mest (zlasti v industrijskih zakajenih območjih), na mestih, kjer so zastoji vozil.
Pulti vseh trgovin z živili so običajno natrpani z ogromnimi količinami gazirane vode različnih znamk, virov in proizvajalcev. Toda vaša najljubša brezalkoholna pijača je lahko zelo škodljiva.Koristi in škode gazirane vode določa njena nasičenost z ogljikovim dioksidom.
Vpliv ogljikovega dioksida na človeško telo
Človek ne more živeti brez ogljikovega dioksida, tako kot brez kisika. Ogljikova kislina, če jo uživamo v zmernih količinah, spodbuja obrambne sisteme našega telesa in lahko pomaga pri soočanju s fizičnim in duševnim stresom. Toda v velikih odmerkih je strupen in smrtonosen.
To je posledica učinka ogljikovega dioksida na celično membrano, zaradi česar se v krvi osebe začnejo pojavljati biokemične spremembe kislinsko-bazičnega ravnovesja v telesu – acidoza.
Dolgotrajna acidoza lahko povzroči povečanje telesne mase, bolezni srca in ožilja, bolezni ledvic, glavobole in bolečine v sklepih, splošno šibkost in zmanjšanje imunosti na splošno.
Naravna gazirana voda je obogatena z ogljikovim dioksidom, zaradi česar je učinkovita pri konzerviranju zaradi protimikrobnih lastnosti ogljikovega dioksida, ki podaljša rok uporabnosti izdelka. Takšna voda zlahka odstrani žejo, konzervans pa se zlahka odstrani, če pustimo stati odprto.
Gazirana voda, če je kakovostna in zaužita v zmernih količinah, je koristna za telo v smislu vpliva na izboljšanje metabolizma, dopolnjevanje izgube mineralov. Ima tudi rahel odvajalni učinek.
Mineralna zdravilna peneča voda je zelo nasičena po sestavi, lahko vsebuje skoraj celotno periodično tabelo, ima določen priokus. Lahko ga pijete le po nasvetu zdravnika.
Če je voda naravno gazirana, pridobljena iz naravnih virov, ima pozitiven učinek na telo:
- nahrani z minerali in encimi,
- ohranja kislinsko-bazično ravnovesje,
- krepi mišični tonus,
- krepi kostno in zobno tkivo zaradi prisotnosti kalcija in magnezija,
- izboljša delovanje živčnega, limfnega in srčno-žilnega sistema,
- ima antikonvulzivni učinek
- poveča hemoglobin,
- izboljša prebavo in poveča apetit,
- deluje antiseptično in diuretično,
- ima toničen učinek (zlasti Baikal in pehtran, ki vključujeta pehtran).
Za ljudi, ki so nagnjeni k boleznim prebavil, je gazirana voda kontraindicirana, saj soda poveča kislost želodčnega soka, pri gastritisu pa je škodljiva, draži sluznico in povečuje vnetje.
Od takšne vode lahko želodec nabrekne in zboli, lahko se poveča napenjanje. Poleg tega brezvestni podjetniki uporabljajo metodo kemične karbonizacije vode, da bi prikrili njen slab neprijeten priokus.
Uživanje gazirane vode v velikih količinah vodi do debelosti, razvoja sladkorne bolezni, presnovnih motenj, endokrinega sistema in trebušne slinavke, saj pogosto vsebuje veliko količino sladkorja.
Za otroke, mlajše od treh let, in ljudi, ki so nagnjeni k polnosti, je soda na splošno kontraindicirana.
Gazirana voda je zelo škodljiva za nosečnice in doječe matere, saj lahko povzroči napihnjenost, vetrove in riganje ne samo pri materah, ampak tudi pri dojenčkih.
Kisline v gazirani vodi lahko poškodujejo zobno sklenino, izpirajo kalcij iz kosti in prispevajo k razvoju osteoporoze.
Ko kupujete gazirano vodo v steklenici, si zapomnite priporočila in nasvete, zbrane v našem članku, natančno preberite etiketo, poglejte, kako se mehurčki obnašajo, ko steklenico obračate gor in dol, preučite prosojnost, poskrbite, da ni usedlin in brezbarvnost. In vaša izbira se bo ustavila pri najbolj osvežilni, uporabni in zdravi vodi.
Grozljiva dejstva o gaziranih pijačah. Presenečeni boste, kaj vam naredijo!
Vsi vedo, da je pitje gaziranih sladkih pijač zelo škodljivo. In zakaj? Morda škoda ni tako velika, kot se nam zdi? Preberite ta članek in naredite lastne zaključke o tem, ali piti gazirane pijače ali ne. Izberi si...
V prvih 10 minutah, potem ko popijete steklenico gazirane pijače: 10 čajnih žličk sladkorja (največji priporočeni dnevni odmerek) bo vstopilo v telo. Takrat vam zaradi presežka sladkorja ne bo slabo, saj fosforna kislina, ki jo najdemo v sladki vodi, ublaži pretirano sladkobo in omogoči absorpcijo sladkorja.
Čez 20 minut: raven sladkorja v krvi se bo dvignila, kar bo povzročilo sproščanje insulina. Jetra se na to odzovejo s pretvorbo sladkorja v maščobo.
Čez 40 minut: je absorpcija kofeina popolna. Vaše zenice se bodo razširile, vaš krvni tlak se bo dvignil in vaša jetra bodo sprostila več sladkorja v vaš krvni obtok. Adenozinski receptorji v možganih bodo blokirani, kar bo preprečilo zaspanost.
Po 45 minutah: povečati proizvodnjo dopamina, hormona, ki stimulira center za užitek v možganih. Heroin deluje na enak način...
V eni uri: fosforna kislina bo v črevesju vezala kalcij, magnezij in cink ter tako pospešila presnovo. Povečano izločanje kalcija z urinom.
Več kot uro kasneje: diuretični učinek kofeina bo začel veljati, bo treba iti na stranišče. Izločili se bodo kalcij, magnezij in cink, ki so tako potrebni za kosti, pa tudi natrij, elektroliti in voda. Postali boste razdražljivi ali letargični.
Si res želite, da se vam vse to zgodi? Toliko škode zaradi nekaj požirkov ... Zdi se mi, da za tako dvomljiv užitek ni vredno plačati tako visoke cene. Ne bodite hinavci, ena steklenica vsakih nekaj mesecev ni problem. Toda za tiste ljudi, ki te gazirane pijače pijejo vsak dan, postane strašljivo. Ali jih ne bi bilo bolje nadomestiti s čajem, sadnimi sokovi, vodo z limono in ledom?
Če so med vašimi prijatelji ljubitelji gaziranih pijač, jim pokažite ta članek. Delite te informacije z vsemi, prihranite zdravje ljubljenih! Naj bo manj ljubiteljev soda.
Regulacija dihalnega procesa je zelo učinkovito orodje za uglaševanje vašega telesa. A hkrati je zelo težko, saj je dihanje pretežno avtomatski proces. Tudi zrak okoli nas vpliva na naše zdravje in naše telo se mu prilagaja s spremembo procesa izmenjave plinov. Danes bom govoril o dveh skrajnostih, povezanih z motnjami v presnovi ogljikovega dioksida: pomanjkanju ogljikovega dioksida (hipokapniji), ki se običajno pojavi pri hitrem dihanju, in presežku ogljikovega dioksida (hiperkapniji), ki se pojavi v prostorih z nezadostnim prezračevanjem (ker ljudje med dihanjem oddajamo znatne količine ogljikovega dioksida).količina ogljikovega dioksida). Pomembno je razumeti, da ogljikov dioksid ni samo presnovni produkt, ampak tudi regulatorna molekula. Raven ogljikovega dioksida v krvi je povezana z uravnavanjem kislinsko-bazičnega metabolizma, pa tudi z uravnavanjem žilnega tonusa, predvsem v možganih. Zato se pri hitrem dihanju (ki povzroči hipokapnijo) možgansko ožilje zoži in lahko izgubimo zavest, pri hiperkapniji (zadušen prostor) pa se žile preveč razširijo, kar lahko privede do zaspanosti, slabše prekrvavitve in glavobola. No, povedal vam bom, zakaj ljudje dihajo v vrečko, seveda.
Hiperventilacija ali zakaj dihati v vrečko.
Med paniko ali napadom jeze ljudje pogosto občutijo hitro dihanje (hiperventilacija). Hkrati je v krvi preveč kisika in premalo ogljikovega dioksida, kar povzroči motnje v delovanju možganov - pojavi se vrtoglavica, človek lahko omedli. Najlažji izhod je dihanje v vrečko, tj. vdihnite svoj izdih, medtem ko bo vsebnost plinov v krvi ostala normalna. Proti kolcanju pomaga tudi dihanje v vrečko ali zadrževanje diha. Če nekaj časa zadržite dih, se bo raven CO2 povečala. Z dihanjem v papirnato vrečko boste vdihnili več CO2, kar bo pripomoglo k normalizaciji pH vrednosti, po kateri boste lahko spet normalno dihali. Res je, da to ni najbolj učinkovita rešitev problema - zdravniki v takih primerih priporočajo uporabo posebnih dihalnih tehnik počasnega enakomernega dihanja.
Dihanje v papirnato vrečko je že dolgo prva pomoč pri hiperventilaciji. Teorija pravi, da bo ponovno dihanje v papirnato vrečko omogočilo bolniku, da nadomesti ogljikov dioksid, ki ga je izdihnil med epizodo hiperventilacije. "Dihanje v papirnato vrečko je v redu, če ste že doživeli hiperventilacijo in vas je obiskal zdravnik ter ste prepričani, da ni resno," pravi dr. Harrison. "Večina ljudi s hiperventilacijo ima simptome, nekateri pa so lahko resnejše težave ." Uporaba papirnate vrečke nekaterim pomaga ne le ustaviti napad, ampak ga tudi preprečiti.
Ko so prestrašeni, nekateri ljudje hitro in globoko dihajo, tudi če ne potrebujejo dodatnega kisika. Ravno zdaj ste dihali normalno, nenadoma pa se vam dihanje pospeši, prsti se vam tresejo, dlani se potijo. Občutek imaš, da boš umrl, a v vsakem primeru boš ostal živ, da boš plačeval davke naslednje leto. V večini primerov je hiperventilacija posledica živčne napetosti. To povzroči, da izdihnejo velike količine ogljikovega dioksida, čezmerna izguba ogljikovega dioksida pa povzroči alkalni premik v krvi. To pa povzroči simptome "napada panike". Napad hiperventilacije lahko traja več ur, vendar običajno traja 20 do 30 minut. Toda za tiste, ki trpijo zaradi hudih napadov, se lahko zdi, da trajajo več ur. Poleg tega se lahko ponovijo napadi hiperventilacije, zato se je treba naučiti, kako jih ustaviti ali preprečiti.
Pomanjkanje ogljikovega dioksida vznemiri možgane in nastane začaran krog: od navdušenja ljudje začnejo pogosteje dihati, od pogostega dihanja pa se vznemirjenje stopnjuje. (Poleg tega lahko povečana razdražljivost možganov povzroči konvulzije.)
Ko je raven ogljikovega dioksida v krvi nizka, postane kri alkalna, kar povzroči zoženje krvnih žil in slabši pretok krvi. To je lahko zelo nevarno, saj zmanjša prekrvavitev možganov in drugih vitalnih organov, kar vodi do zamegljene zavesti, omotice, zamegljenega vida, mišičnih krčev in nevzdržne tesnobe.
V podrobnostih:
Verigo-Bohrov učinek ali zakaj se s pogostim dihanjem dušimo.
Ta pojav je prvi odkril Belorus Bronislav Verigo, ki je izhajal iz plemstva province Polotsk grba Ssheniawa. Rojen v provinci Vitebsk, po maturi na gimnaziji v Vitebsku leta 1877 je kasneje delal v laboratorijih Sečenova, I. R. Tarhanova in I. I. Mečnikova. Tam je prvič ugotovil odvisnost stopnje disociacije oksihemoglobina od vrednosti parcialnega tlaka ogljikovega dioksida v krvi.
Ugotovil je, da na vezavo kisika s hemoglobinom zelo močno vplivata pH in koncentracija CO2: ko dodamo CO2 in H + ione, se sposobnost hemoglobina za vezavo O2 zmanjša. Dejansko se v perifernih tkivih z relativno nizkim pH in visoko koncentracijo CO2 zmanjša afiniteta hemoglobina za kisik. Nasprotno pa v pljučnih kapilarah sproščanje CO2 in spremljajoče zvišanje pH krvi vodi do povečanja afinitete hemoglobina za kisik. Ta učinek pH in koncentracije CO2 na vezavo in sproščanje O2 s hemoglobinom se imenuje Verigo-Bohrov učinek.
Preprosto povedano, zmanjšanje CO2 v krvi poveča vez med kisikom in hemoglobinom in oteži vstop kisika v celice. Zmanjšanje oskrbe tkiv s kisikom povzroči kisikovo stradanje tkiv - hipoksijo.