Потребность в кислороде

Важность кислорода для сохранения жизни организма бесспорна. Если сравнить между собой существенно необходимые для жизни организма ингредиенты (воду, питательные вещества и кислород), то окажется, что расстройство кислородного бюджета в каком-либо из звеньев наиболее быстро приводит к смерти. В организме человека, как наиболее высоко организованной форме жизни, функциональная способность жизненно важных органов существенно зависит от непосредственного снабжения их кислородом. Поэтому любое патологическое состояние тесно связано с нарушениями в кислородном бюджете организма.

Понятие «кислородный бюджет» включает весь комплекс вопросов, касающихся потребности организма в кислороде, законов проникновения кислорода в клетки и жидкости организма, транспорта его через кровеносную систему и механизма его использования в тканях. Между потреблением кислорода и выработкой энергии в организме были установлены определенные количественные соотношения. Энергетической основой жизнедеятельности организма является постоянное окисление пищевых веществ.
Человек в покое при минимальном газообмене потребляет около 250 мл кислорода в минуту. В то же время образуется около 200 мл углекислоты. При тяжелой мышечной работе потребление кислорода увеличивается в 10 и более раз, что составляет примерно 2500-3000 мл кислорода в минуту. Это положение подтверждается данными, полученными при изучении отдельных органов в покое и при напряженной деятельности.

При напряженной деятельности потребление кислорода значительно возрастает. Запасы кислорода в организме человека крайне невелики; их может хватить для жизнедеятельности только на 5-6 минут.

Вдыхаемый человеком атмосферный воздух содержит 20,94% кислорода, 79,03% азота и разных инертных газов (аргон, неон, гелий и др.) и 0,03% углекислого газа. Состав выдыхаемого воздуха уже иной: кислорода в нем 16,3%, углекислого газа 4%, азота и других инертных газов 79,7%. Сопоставление этих чисел показывает, что в легких количество кислорода уменьшается, а углекислоты - увеличивается. Кислород из воздуха, находящегося в альвеолах, переходит в кровь, а углекислота покидает кровь и переходит в альвеолярный воздух. Почему же происходит этот переход газов? Переход газов из окружающей среды в жидкость и из жидкости в воздух подчиняется определенным физическим законам. Каждый газ растворяется в жидкости в зависимости от своего парциального давления (парциальным давлением называется та часть общего давления, которая приходится на долю каждого газа в смеси газов. Оно зависит от процентного содержания данного газа). Каково же парциальное давление каждого из этих газов?

Атмосферное давление равно 760 мм рт. ст. Следовательно, если воздух оказывает давление, равное 760 мм рт. ст., то парциальное давление кислорода составит 20,94% от общего давления и будет равно 159 мм рт. ст. Парциальное давление азота и других инертных газов составит 79,03% атмосферного давления и будет равно 600,8 мм рт. ст. Углекислого газа содержится очень мало - всего 0,03%. Поэтому его парциальное давление будет приблизительно 0,2 мм рт. ст. Если парциальное давление газа в окружающей среде выше, чем давление (напряжение) этого же газа в жидкости, то газ будет растворяться в жидкости, пока не установится определенное равновесие. Если, например, парциальное давление кислорода в альвеолах будет выше, чем в притекающей венозной крови, то кислород из альвеолярного воздуха будет переходить в кровь.

Кровь, поступив через легочную артерию в легкие, растекается в капиллярах по огромной площади альвеол тоненьким слоем. Это тоже способствует газообмену. Кислород, переходя из альвеолярного воздуха в кровь, вступает в химическую связь с гемоглобином. Насыщенная кислородом кровь разносится по всему организму и в капиллярах тканей отдает кислород. Здесь же в кровь поступает углекислота. Кислород, который кровь отдает тканям, идет в клетки и вступает в химические процессы обмена веществ.

Количество кислорода, которое потребляется человеком значение непостоянное, а переменное, и зависит от целого ряда различных факторов.

Активность человеческого дыхания зависит от многих факторов. Так, например если вы станете под холодный или достаточно прохладный душ, то потребление вами кислорода увеличится примерно на 100%, а отдача углекислого газа увеличится на 150% (в сравнении с условиями комнатной температуры воздуха). Частота дыхательных процессов возрастает с увеличением теплопотерь человека. Растущему организму и организму человека, который физически много работает требуется большее количество кислорода, чем другому организму человека.

Человек за один час сна потребляет от 15 до 20 л кислорода; когда человек просто лежит, но при этом бодрствует, тогда поглощение им кислорода увеличивается на 30 – 35%; спокойно идущий человек потребляет на 100% больше кислорода; при спокойной, лёгкой работе потребность в кислороде увеличивается на 200%; при тяжёлой физической работе потребление кислорода может увеличиться на 600% и даже более (зависит от интенсивности работы).

Активность дыхательных процессов человека напрямую влияет на ёмкость его лёгких. Так, у спортсменов ёмкость лёгких больше нормы на 1 - 1,5 л, а у профессиональных пловцов ёмкость лёгких может достичь 6 л. С увеличением ёмкости лёгких частота дыхания уменьшается, а глубина вдоха увеличивается. Если обычный человек (не спортсмен) дышит с частотой 14 - 18 дыханий в минуту, то спортсмен – 6 - 10 дыханий в минуту. Таким образом, потребность человеческих тканей в кислороде напрямую зависит от его образа жизни, интенсивности труда и возраста.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: