Ešte v minulom storočí sa robili rôzne štúdie o vplyve CO 2 na ľudský organizmus. V 60-tych rokoch vedkyňa O.V. Eliseeva vo svojej dizertačnej práci podrobne študovala, ako oxid uhličitý v koncentráciách 0,1 % (1000 ppm) až 0,5 % (5000 ppm) pôsobí na ľudský organizmus a dospela k záveru, že krátkodobá inhalácia oxid uhličitý u zdravých ľudí v týchto koncentráciách spôsobuje výrazné zmeny vo funkcii vonkajšieho dýchania, krvného obehu a výrazné zhoršenie elektrickej aktivity mozgu. Podľa jej odporúčaní by obsah CO 2 vo vzduchu obytných a verejných budov nemal prekročiť 0,1 % (1000 ppm), priemerný obsah CO 2 by mal byť okolo 0,05 % (500 ppm).
Odborníci vedia, že medzi koncentráciou CO 2 a pocitom dusna existuje priamy vzťah. Tento pocit sa u zdravého človeka vyskytuje už na úrovni 0,08 % (t.j. 800 ppm). Hoci v moderných kanceláriách je veľmi bežné mať 2000 ppm alebo viac. A človek nemusí cítiť nebezpečné účinky CO 2 . Keď ide o chorého človeka, prah jeho citlivosti sa ešte zvýši.
Závislosť fyziologických prejavov od obsahu CO2 vo vzduchu je uvedená v tabuľke:
| Hladina CO2, ppm | Fyziologické prejavy u ľudí |
| Atmosférický vzduch 380-400 | Ideálne pre zdravie a pohodu. |
| 400-600 | Normálne množstvo. Odporúčame do detských izieb, spální, kancelárií, škôl a škôlok. |
| 600-1000 | Existujú sťažnosti na kvalitu ovzdušia. Ľudia s astmou môžu mať častejšie záchvaty. |
| Nad 1000 | Celkové nepohodlie, slabosť, bolesti hlavy, koncentrácia pozornosti klesá o tretinu, počet chýb v práci rastie. Môže viesť k negatívnym zmenám v krvi, objaviť sa môžu aj problémy s dýchacím a obehovým systémom. |
| Nad 2000 | Počet chýb v práci veľmi narastá, 70% zamestnancov sa nevie sústrediť na prácu. |
Hlavné zmeny pri inhalácii zvýšených koncentrácií oxidu uhličitého (hyperkapnia) sa vyskytujú v centrálnom nervovom systéme a sú fázového charakteru: najprv zvýšenie a potom zníženie excitability. nervové útvary. Zhoršenie podmienenej reflexnej aktivity pozorujeme pri koncentráciách blízkych 2% - znižuje sa dráždivosť dýchacieho centra mozgu, znižuje sa ventilačná funkcia pľúc, je narušená homeostáza (rovnováha vnútorného prostredia) tela buď poškodzovaním buniek. alebo dráždením receptorov neadekvátnou hladinou určitej látky. A pri obsahu oxidu uhličitého do 5% dochádza k výraznému poklesu amplitúdy evokovaných potenciálov mozgu, desynchronizácii rytmov spontánneho elektroencefalogramu s ďalšou inhibíciou elektrickej aktivity mozgu.
Čo presne sa stane, keď sa zvýši koncentrácia CO 2 vo vzduchu, ktorý vstupuje do tela? Zvyšuje sa parciálny tlak CO 2 v alveolách, zvyšuje sa jeho rozpustnosť v krvi a slabá kyselina uhličitá(CO 2 + H 2 O \u003d H 2 CO 3), ktorý sa zase rozkladá na H + a HCCO3-. Krv sa stáva kyslou, čo sa vedecky nazýva plynová acidóza. Čím vyššia je koncentrácia CO 2 vo vzduchu, ktorý dýchame, tým je pH krvi nižšie a tým je kyslejšia.
Zamestnanec lekárskeho výskumného laboratória námorníctva podmorská flotila USA Carl Schafer skúmal, ako rôzne koncentrácie oxidu uhličitého ovplyvňujú morčatá. Hlodavce boli držané pri 0,5 % CO 2 počas ôsmich týždňov (kyslík bol v norme – 21 %), potom pozorovali výraznú kalcifikáciu obličiek. Bolo to zaznamenané aj po dlhšom vystavení morčiat nižším koncentráciám - 0,3 % CO2 (3000 ppm). To však nie je všetko. Schafer a kolegovia zistili demineralizáciu kostí u prasničiek po ôsmich týždňoch vystavenia 1 % CO 2 , ako aj štrukturálne zmeny v pľúcach. Vedci považovali tieto choroby za adaptáciu tela na chronickú expozíciu. pokročilá úroveň CO2.
Charakteristickým znakom dlhodobej hyperkapnie (zvýšené množstvo CO2) sú dlhodobé negatívne účinky. Napriek normalizácii atmosférického dýchania v ľudskom tele dlho dochádza k zmenám v biochemickom zložení krvi, k zníženiu imunologického stavu, odolnosti voči fyzickej námahe a iným vonkajším vplyvom.
Záver, ktorému sa treba vyhnúť negatívne dôsledky, treba sledovať obsah oxidu uhličitého vo vdychovanom vzduchu. Na tento účel je moderné a spoľahlivé zariadenie dokonalé -
Normálne fungovanie všetkých životne dôležitých systémov závisí od množstva oxidu uhličitého v ľudskom krvnom obehu. Oxid uhličitý zvyšuje odolnosť organizmu voči bakteriálnym a vírusovým infekciám, podieľa sa na výmene biologicky aktívnych látok. Počas fyzickej a intelektuálnej záťaže oxid uhličitý pomáha udržiavať rovnováhu tela. Ale výrazné zvýšenie tejto chemickej zlúčeniny v okolitej atmosfére zhoršuje pohodu človeka. Škody a výhody oxidu uhličitého pre existenciu života na Zemi ešte neboli úplne preskúmané.
Charakteristické vlastnosti oxidu uhličitého
Oxid uhličitý, anhydrid uhličitý, oxid uhličitý je plynná chemická zlúčenina, ktorá je bez farby a bez zápachu. Látka je 1,5-krát ťažšia ako vzduch a jej koncentrácia v zemskej atmosfére je približne 0,04 %. Charakteristickým znakom oxidu uhličitého je neprítomnosť kvapalnej formy so zvyšujúcim sa tlakom - zlúčenina sa okamžite zmení na pevné skupenstvo známy ako „suchý ľad“. Keď sa však vytvoria určité umelé podmienky, oxid uhličitý nadobudne formu kvapaliny, ktorá sa široko používa na prepravu a dlhodobé skladovanie.
Zaujímavý fakt
Oxid uhličitý sa nestane prekážkou pre ultrafialové lúče, ktoré vstupujú do atmosféry zo Slnka. Ale infračervené žiarenie Zeme je absorbované anhydridom uhlíka. To spôsobuje globálne otepľovanie od vzniku obrovského množstva priemyselnej výroby.
Počas dňa ľudské telo absorbuje a metabolizuje asi 1 kg oxidu uhličitého. Aktívne sa podieľa na metabolizme, ktorý sa vyskytuje v mäkkých, kostných, kĺbových tkanivách a potom vstupuje do žilového lôžka. S prietokom krvi sa oxid uhličitý dostáva do pľúc a pri každom výdychu opúšťa telo.
Chemická látka sa nachádza v ľudskom tele predovšetkým v žilovom systéme. Kapilárna sieť pľúcnych štruktúr a arteriálna krv obsahuje malú koncentráciu oxidu uhličitého. V medicíne sa používa termín "parciálny tlak", ktorý charakterizuje pomer koncentrácie zlúčeniny vo vzťahu k celému objemu krvi.
Terapeutické vlastnosti oxidu uhličitého
Prenikanie oxidu uhličitého do tela spôsobuje u ľudí dýchací reflex. Zvýšenie tlaku chemickej zlúčeniny vyvoláva tenké nervových zakončení posielať impulzy do receptorov mozgu a (a) miecha. Takto dochádza k procesu vdýchnutia a výdychu. Ak hladina oxidu uhličitého v krvi začne stúpať, pľúca urýchlia jeho odstraňovanie z tela.
Zaujímavý fakt
Vedci dokázali, že značná dĺžka života ľudí žijúcich na vysočine priamo súvisí s vysokým obsahom oxidu uhličitého vo vzduchu. Zlepšuje imunitu, normalizuje metabolické procesy, posilňuje kardiovaskulárny systém.
V ľudskom tele je oxid uhličitý jedným z najdôležitejších regulátorov, ktorý pôsobí ako hlavný produkt spolu s molekulárnym kyslíkom. Úlohu oxidu uhličitého v procese ľudského života je ťažké preceňovať. Medzi hlavné funkčné vlastnosti látky patria:
- má schopnosť spôsobiť pretrvávajúcu expanziu veľkých ciev a kapilár;
- je schopný mať sedatívny účinok na centrálny nervový systém, vyvolávajúci anestetický účinok;
- podieľa sa na tvorbe esenciálnych aminokyselín;
- vzrušuje dýchacie centrum so zvýšením koncentrácie v krvnom obehu.
Ak je v tele akútny nedostatok oxidu uhličitého, potom sa všetky systémy zmobilizujú a zvýšia svoju funkčnú aktivitu. Všetky procesy v tele sú zamerané na doplnenie zásob oxidu uhličitého v tkanivách a krvnom obehu:
- cievy sa zužujú, vzniká bronchospazmus v hladkých svaloch horných a dolných dýchacích ciest, ako aj v krvných cievach;
- priedušky, bronchioly, štruktúrne úseky pľúc vylučujú zvýšené množstvo hlienu;
- znižuje sa priepustnosť veľkých a malých krvných ciev, kapilár;
- cholesterol sa začína ukladať na bunkové membrány, čo spôsobuje ich zhrubnutie a sklerózu tkanív.
Kombinácia všetkých týchto patologických faktorov v kombinácii s nízkym prísunom molekulárneho kyslíka vedie k hypoxii tkaniva a zníženiu rýchlosti prietoku krvi v žilách. Kyslíkové hladovanie je obzvlášť akútne v mozgových bunkách, začínajú sa rozpadať. Regulácia všetkých životne dôležitých systémov je narušená: mozog a pľúca napučiavajú, srdcová frekvencia klesá. Pri absencii lekárskeho zásahu môže človek zomrieť.
Kde sa používa oxid uhličitý?
Oxid uhličitý sa nachádza nielen v ľudskom tele a v okolitej atmosfére. Mnohé odvetvia ho aktívne využívajú Chemická látka v rôznych štádiách technologických procesov. Používa sa ako:
- stabilizátor;
- katalyzátor;
- primárnych alebo druhotných surovín.
0Zaujímavý fakt
Kyslíkový oxid prispieva k premene na lahodné kyslé víno. Fermentáciou cukru obsiahnutého v bobuliach sa uvoľňuje oxid uhličitý. Dodáva nápoju iskru, umožňuje vám cítiť praskajúce bublinky v ústach.
Na obaloch potravín sa oxid uhličitý skrýva pod kódom E290. Spravidla sa používa ako konzervačný prostriedok na dlhodobé skladovanie. Pri pečení chutných košíčkov alebo koláčov mnohé gazdinky pridávajú do cesta prášok do pečiva. Počas procesu varenia sa vytvárajú vzduchové bubliny, vďaka čomu je muffin nadýchaný, mäkký. Toto je oxid uhličitý chemická reakcia medzi hydrogénuhličitanom sodným a potravinárskou kyselinou. Milovníci akváriových rýb používajú bezfarebný plyn ako aktivátor rastu vodných rastlín a výrobcovia automatických systémov oxidu uhličitého ho dávajú do hasiacich prístrojov.
Škodlivosť anhydridu kyseliny uhličitej
Deti aj dospelí majú veľmi radi rôzne bublinkové nápoje pre vzduchové bublinky, ktoré obsahujú. Tieto vzduchové vrecká sú čistým oxidom uhličitým uvoľneným pri odskrutkovaní uzáveru fľaše. Pri použití v tejto funkcii neprináša ľudskému telu žiaden úžitok. Anhydrid kyseliny uhličitej, ktorý sa dostane do gastrointestinálneho traktu, dráždi sliznice a spôsobuje poškodenie epiteliálnych buniek.
Pre človeka s chorobami žalúdka je veľmi nežiaduce používať ho, pretože pod ich vplyvom sa zintenzívňuje zápalový proces a ulcerácia vnútornej steny orgánov tráviaceho systému.
Gastroenterológovia zakazujú pitie limonád a minerálka pacienti s nasledujúcimi patológiami:
- akútna, chronická, katarálna gastritída;
- vred žalúdka a dvanástnika;
- duodenitída;
- znížená intestinálna motilita;
- benígne a malígne novotvary gastrointestinálneho traktu.
Treba poznamenať, že podľa štatistík WHO viac ako polovica obyvateľov planéty Zem trpí jednou alebo druhou formou gastritídy. Hlavnými príznakmi ochorenia žalúdka sú kyslé grganie, pálenie záhy, nadúvanie a bolesť v epigastrickej oblasti.
Ak človek nedokáže odmietnuť používanie nápojov s oxidom uhličitým, mal by sa rozhodnúť pre mierne sýtenú minerálnu vodu.
Odborníci radia vylúčiť z dennej stravy limonádu. Po štatistické štúdie U ľudí, ktorí dlho pili sladkú vodu s oxidom uhličitým, boli identifikované tieto choroby:
- kazu;
- endokrinné poruchy;
- zvýšená krehkosť kostného tkaniva;
- tuková degenerácia pečene;
- tvorba kameňov v močovom mechúre a obličkách;
- poruchy metabolizmu uhľohydrátov.
Zamestnanci kancelárskych priestorov, ktoré nie sú vybavené klimatizáciou, často pociťujú neznesiteľné bolesti hlavy, nevoľnosť a slabosť. Tento stav u ľudí nastáva pri nadmernej akumulácii oxidu uhličitého v miestnosti. Konštantná prítomnosť v takomto prostredí vedie k acidóze (zvýšená kyslosť krvi), vyvoláva zníženie funkčnej aktivity všetkých životne dôležitých systémov.
Výhody oxidu uhličitého
Liečivý účinok oxidu uhličitého na ľudský organizmus je široko používaný v medicíne pri liečbe rôznych chorôb. Takže v posledných rokoch sú veľmi obľúbené suché uhličité kúpele. Postup spočíva v účinku oxidu uhličitého na ľudské telo v neprítomnosti vonkajších faktorov: tlaku vody a teploty okolia.
Kozmetické salóny a zdravotnícke zariadenia ponúkajú klientom nezvyčajné lekárske manipulácie:
- pneumopunkcia;
- karboxyterapia.
Pod zložité pojmy skryté plynové vstreky alebo vstreky oxidu uhličitého. Takéto postupy možno pripísať tak odrodám mezoterapie, ako aj metódam rehabilitácie po závažných ochoreniach.
Pred vykonaním týchto postupov by ste mali navštíviť svojho lekára na konzultáciu a dôkladnú diagnostiku. Rovnako ako všetky metódy terapie, injekcie oxidu uhličitého majú kontraindikácie na použitie.
Užitočné vlastnosti oxidu uhličitého sa využívajú pri liečbe kardiovaskulárnych ochorení, arteriálnej hypertenzie. A suché kúpele znižujú obsah voľných radikálov v tele, majú omladzujúci účinok. Oxid uhličitý zvyšuje odolnosť človeka voči vírusovým a bakteriálnym infekciám, posilňuje imunitný systém, zvyšuje vitalitu.
Štúdium vplyvu toxického účinku CO 2 na ľudský organizmus má významný praktický záujem pre biológiu a medicínu.
Zdrojom CO 2 v plynnom prostredí pretlakovej kabíny je predovšetkým človek sám, keďže CO 2 je jedným z hlavných konečných produktov látkovej premeny vznikajúcich v procese látkovej premeny u ľudí a zvierat. V pokoji človek vypustí asi 400 litrov CO 2 denne, pri fyzickej práci sa tvorba CO 2 a tým aj jeho uvoľňovanie z tela výrazne zvyšuje. Okrem toho je potrebné mať na pamäti, že CO 2 sa neustále tvorí v procese hnitia a fermentácie. Oxid uhličitý je bezfarebný, má mierny zápach a kyslú chuť. Napriek týmto vlastnostiam, keď je CO 2 akumulovaný v IHA do niekoľkých percent, je jeho prítomnosť pre človeka nepostrehnuteľná, pretože vyššie uvedené vlastnosti (vôňa a chuť) sa dajú zrejme zistiť len pri veľmi vysokých koncentráciách CO 2 .
Breslavove štúdie, v ktorých si subjekty „voľne vybrali“ plynné médium, ukázali, že ľudia sa IHA začínajú vyhýbať až v prípadoch, keď PCO 2 v ňom presiahne 23 mm Hg. čl. Reakcia detekcie CO 2 zároveň nie je spojená s vôňou a chuťou, ale s prejavom jej účinku na organizmus, predovšetkým so zvýšením pľúcnej ventilácie a znížením fyzickej výkonnosti.
IN zemskú atmosféru obsahuje malé množstvo CO 2 (0,03 %), a to vďaka svojej účasti na obehu látok. Desaťnásobné zvýšenie CO 2 vo vdychovanom vzduchu (do 0,3 %) zatiaľ nemá citeľný vplyv na ľudský život a pracovnú kapacitu. V takomto plynnom prostredí môže človek zostať veľmi dlho, pričom si zachováva normálny zdravotný stav a vysokú úroveň účinnosti. Je to pravdepodobne spôsobené tým, že v priebehu života tvorba CO 2 v tkanivách podlieha výrazným výkyvom, presahujúcim desaťnásobné zmeny obsahu tejto látky vo vdychovanom vzduchu. Výrazné zvýšenie P CO 2 v IHA spôsobuje pravidelné zmeny fyziologického stavu. Tieto zmeny sú primárne spôsobené funkčnými posunmi, ktoré sa vyskytujú v centrálnom nervovom systéme, dýchaní, krvnom obehu, ako aj posunmi v acidobázickej rovnováhe a poruchami metabolizmu minerálov. Charakter funkčných posunov pri hyperkapnii je určený hodnotou P CO 2 vo vdychovanej plynnej zmesi a časom expozície organizmu týmto faktorom.
Už Claude Bernard v minulom storočí ukázal, že hlavná príčina vzniku ťažkého patologického stavu u zvierat pri ich dlhodobom pobyte v hermeticky uzavretých, nevetraných miestnostiach je spojená so zvýšením obsahu CO 2 vo vdychovanom vzduchu. Štúdie na zvieratách študovali mechanizmus fyziologického a patologického pôsobenia CO2.
Fyziologický mechanizmus vplyvu hyperkapnie možno všeobecne posúdiť na základe schémy znázornenej na obr. 19.
Treba mať na pamäti, že v prípadoch dlhodobého pobytu v IHA, pri ktorom sa R CO 2 zvýši na 60-70 mm Hg. čl. a viac, výrazne sa mení charakter fyziologických reakcií a predovšetkým reakcií centrálneho nervového systému. V druhom prípade namiesto stimulačného účinku, ako je znázornené na obr. 19, hyperkapnia pôsobí tlmivo a vedie už k rozvoju narkotického stavu. Rýchlo sa vyskytuje v prípadoch, keď sa P CO 2 zvýši na 100 mm Hg. čl. a vyššie.
Posilnenie pľúcnej ventilácie so zvýšením P CO 2 v IHA na 10-15 mm Hg. čl. a vyššie je determinované aspoň dvomi mechanizmami: reflexná stimulácia dýchacieho centra z chemoreceptorov cievnych zón a predovšetkým sino-korotíd a stimulácia dýchacieho centra z centrálnych chemoreceptorov. Rast pľúcnej ventilácie počas hyperkapnie je hlavnou adaptačnou reakciou organizmu, zameranou na udržanie Pa CO 2 na normálna úroveň. Účinnosť tejto reakcie klesá so zvyšujúcim sa P CO 2 v IHA, pretože napriek zvyšujúcemu sa nárastu pľúcnej ventilácie neustále stúpa aj Pa CO 2.
Rast Pa CO 2 pôsobí antagonisticky na centrálne a periférne mechanizmy, ktoré regulujú cievny tonus. Stimulačný účinok CO 2 na vazomotorické centrum, sympatický nervový systém podmieňuje vazokonstrikčný účinok a vedie k zvýšeniu periférnej rezistencie, zvýšeniu srdcovej frekvencie a zvýšeniu srdcového výdaja. Zároveň má CO 2 priamy vplyv aj na svalovú stenu ciev, čím prispieva k ich rozširovaniu.
Ryža. 19. Mechanizmy fyziologických a patofyziologických účinkov CO 2 na organizmus zvierat a ľudí (podľa Malkina)
Interakcia týchto antagonistických vplyvov v konečnom dôsledku určuje reakcie kardiovaskulárneho systému počas hyperkapnie. Z vyššie uvedeného možno vyvodiť záver, že v prípade prudkého poklesu centrálneho vazokonstrikčného účinku môže hyperkapnia viesť k rozvoju kolaptoidných reakcií, ktoré boli zaznamenané pri pokusoch na zvieratách za podmienok výrazného zvýšenia obsahu CO2 v IHA. .
Pri veľkom zvýšení P CO2 v tkanivách, ku ktorému nevyhnutne dochádza za podmienok významného zvýšenia P CO2 v IHA, je zaznamenaný vývoj narkotického stavu, ktorý je sprevádzaný zreteľne výrazným znížením úrovne metabolizmu. Túto reakciu možno hodnotiť rovnako ako adaptívnu, pretože vedie k prudkému poklesu tvorby CO 2 v tkanivách v období, keď transportné systémy vrátane krvných pufrovacích systémov už nie sú schopné udržať Pa CO 2 - tzv. najdôležitejšia konštanta vnútorného prostredia.na úrovni blízkej normálu.
Je dôležité, aby prah reakcií rôznych funkčných systémov počas vývoja akútnej hyperkapnie nebol rovnaký.
Rozvoj hyperventilácie sa teda prejavuje už pri zvýšení P CO 2 v IHA na 10-15 mm Hg. Art. a pri 23 mm Hg. čl. táto reakcia sa stáva už veľmi výraznou - ventilácia sa zvyšuje takmer 2 krát. Rozvoj tachykardie a zvýšenie krvného tlaku sa objaví, keď sa P CO 2 zvýši v IHA na 35-40 mm Hg. čl. Narkotický účinok bol zaznamenaný pri ešte vyšších hodnotách P CO2 v IHA, okolo 100-150 mm Hg. Art., pričom stimulačný účinok CO 2 na neuróny kôry hemisféry mozgu bol zaznamenaný pri RCO2 rádovo 10-25 mm Hg. čl.
Pozrime sa teraz v krátkosti na účinky rôznych hodnôt PCO 2 v IHA na organizmus zdravého človeka.
Veľký význam pre posúdenie odolnosti človeka voči hyperkapnii a pre normalizáciu CO 2 majú štúdie, v ktorých sa subjekty, prakticky zdraví ľudia, nachádzali v podmienkach IHA s nadmernými hodnotami P CO 2 . V týchto štúdiách bola stanovená povaha a dynamika reakcií centrálneho nervového systému, dýchania a krvného obehu, ako aj zmeny pracovnej kapacity pri rôznych hodnotách P CO2 v IHA.
Pri relatívne krátkom pobyte človeka v podmienkach IGA s P CO 2 do 15 mm Hg. Art., napriek rozvoju ľahkej respiračnej acidózy neboli zistené významné zmeny fyziologického stavu. Ľudia, ktorí boli v takomto prostredí niekoľko dní, si zachovali normálny intelektuálny výkon a nevykazovali sťažnosti, ktoré by poukazovali na zhoršenie blahobytu; iba pri R CO 2 rovnajúcom sa 15 mm Hg. Art., niektoré subjekty zaznamenali pokles fyzickej výkonnosti, najmä pri vykonávaní ťažkej práce.
Pri zvýšení R CO 2 v IHA až na 20-30 mm Hg. čl. subjekty mali výraznú respiračnú acidózu a zvýšenú pľúcnu ventiláciu. Po relatívne krátkom zvýšení rýchlosti vykonávania psychologické testy došlo k poklesu úrovne intelektuálnej výkonnosti. Výrazne sa znížila aj schopnosť vykonávať ťažkú fyzickú prácu. Bola zaznamenaná porucha spánku. Mnohí z respondentov sa sťažovali bolesť hlavy, závraty, dýchavičnosť a pocit nedostatku vzduchu pri vykonávaní fyzickej práce.
Ryža. 20. Klasifikácia rôznych účinkov toxického pôsobenia CO 2 v závislosti od hodnoty P CO 2 v IHA (zostavili Roth a Billings podľa Schaeffera, Kinga, Nevisona)
I - indiferentná zóna;
L - zóna menších fyziologických zmien;
III - zóna výrazného nepohodlia;
IV - zóna hlbokých funkčných porúch, straty
vedomie A - indiferentná zóna;
B - zóna počiatočných funkčných porúch;
B - eón hlbokých porúch
So zvýšením R CO 2 v IHA až na 35-40 mm Hg. čl. u subjektov sa pľúcna ventilácia zvýšila 3-krát alebo viac. V obehovom systéme došlo k funkčným posunom: zvýšila sa srdcová frekvencia, zvýšil sa krvný tlak. Po krátkom pobyte v takejto IHA sa subjekty sťažovali na bolesti hlavy, závraty, poruchy videnia, stratu priestorovej orientácie. Vykonávanie aj ľahkej fyzickej aktivity bolo spojené s značné ťažkosti a viedli k rozvoju ťažkej dýchavičnosti. Náročné bolo aj vykonávanie psychologických testov, citeľne znížená intelektuálna výkonnosť. So zvýšením R CO 2 v IHA viac ako 45-50 mm Hg. čl. akútne hyperkapnické poruchy sa vyskytli veľmi rýchlo - v priebehu 10-15 minút.
Zovšeobecnenie údajov publikovaných v literatúre o ľudskej odolnosti voči toxickým účinkom CO 2 , ako aj stanovenie maximálnej prípustnej doby pobytu osoby v IHA s vysokým obsahom CO 2 naráža na určité ťažkosti. Súvisia predovšetkým s tým, že odolnosť človeka voči hyperkapnii do značnej miery závisí od fyziologického stavu a v prvom rade od množstva vykonanej fyzickej práce. Väčšina slávnych dielštúdie sa uskutočnili so subjektmi, ktoré boli v podmienkach relatívneho odpočinku a len pravidelne vykonávali rôzne psychologické testy.
Na základe zovšeobecnenia výsledkov získaných v týchto prácach bolo navrhnuté podmienečne rozlíšiť štyri rôzne zóny toxického účinku hyperkapnie v závislosti od hodnoty P CO 2 v IHA (obr. 20).
Podstatné pre vznik fyziologických reakcií a odolnosť človeka voči hyperkapnii je rýchlosť rastu hodnoty P CO 2 v inhalovanej zmesi plynov. Pri umiestnení človeka do IHA s vysokým PCO 2 , ako aj pri prechode na dýchanie so zmesou plynov obohatenou o CO 2 je rýchly nárast RA CO 2 sprevádzaný akútnejším priebehom hyperkapnických porúch ako pri pomalý nárast P CO 2 v IHA. Našťastie to druhé je viac charakteristické pre toxický účinok CO 2 v podmienkach kozmického letu, keďže neustále sa zväčšujúci objem kabín kozmických lodí určuje relatívne pomalé zvyšovanie PCO 2 v IHA v prípadoch zlyhania systému regenerácie vzduchu. Akútnejší priebeh hyperkapnie môže nastať pri zlyhaní regeneračného systému skafandru. Pri akútnej hyperkapnii je problém presného rozlíšenia medzi zónami, ktoré určujú kvalitatívne odlišné prejavy toxického účinku CO 2 v závislosti od hodnoty Р CO 2, spojený s prítomnosťou fázy „primárnej adaptácie“, ktorej trvanie čím dlhšie, tým vyššia je koncentrácia CO 2 . Hovoríme o tom, že potom, čo človek rýchlo vstúpi do IHA s vysokou koncentráciou CO 2 , dochádza k výrazným zmenám v tele, ktoré sú spravidla sprevádzané výskytom sťažností na bolesti hlavy, závraty, stratu priestorová orientácia, poruchy videnia, nevoľnosť, nedostatok vzduchu, bolesť na hrudníku. To všetko viedlo k tomu, že štúdia bola často ukončená po 5-10 minútach. po prechode subjektu na hyperkapnickú IHA.
Publikované štúdie ukazujú, že pri zvýšení P CO 2 v IHA až na 76 mm Hg. čl. takýto nestabilný stav postupne prechádza a dochádza k akoby čiastočnému prispôsobeniu sa zmenenému plynnému médiu. Subjekty vykazujú určitú normalizáciu intelektuálneho výkonu a súčasne sa zmierňujú sťažnosti na bolesti hlavy, závraty, poruchy videnia atď.. Trvanie nestabilného stavu je určené časom, počas ktorého sa zvyšuje RA CO 2 a nepretržitým je zaznamenané zvýšenie pľúcnej ventilácie. Krátko po stabilizácii na novej úrovni RA CO 2 a pľúcnej ventilácii dochádza k čiastočnej adaptácii sprevádzanej zlepšením pohody a celkového stavu jedincov. Takáto dynamika rozvoja akútnej hyperkapnie pri vysokých hodnotách PCO 2 v IHA bola dôvodom značných nezrovnalostí v hodnotení možného času človeka v týchto podmienkach rôznymi výskumníkmi.
Na obr. 20 pri hodnotení vplyvu rôznych hodnôt P CO 2 „primárna adaptácia“ sa síce berie do úvahy v čase, ale neukazuje sa, že fyziologický stav človeka nie je rovnaký v rôznych obdobiach pobytu v IHA. s vysokým obsahom CO 2 . Opäť stojí za zmienku, že výsledky uvedené na obr. 20 získaných v štúdiách, počas ktorých boli subjekty v pokoji. V tejto súvislosti nie je možné údaje získané bez vhodnej korelácie použiť na predpovedanie zmien vo fyziologickom stave kozmonautov v prípadoch akumulácie CO 2 v IHA, pretože počas letu môže byť potrebné vykonávať fyzickú prácu rôznej intenzity.
Zistilo sa, že odolnosť človeka voči toxickému účinku CO 2 klesá s nárastom fyzickej aktivity, ktorú vykonáva. V tomto ohľade štúdie, v ktorých by sa toxický účinok CO 2 študoval prakticky zdravých ľudí vykonávanie fyzickej práce rôznej závažnosti. Žiaľ, takýchto informácií je v literatúre málo, a preto si táto problematika vyžaduje ďalšie štúdium. Napriek tomu sme na základe dostupných údajov považovali za vhodné s určitou aproximáciou indikovať možnosť pobytu a vykonávania rôznych fyzických záťaží v IHA v závislosti od hodnoty P CO 2 v nej.
Ako je možné vidieť z údajov uvedených v tabuľke. 6, so zvýšením R CO2 na 15 mm Hg. čl. dlhodobé vykonávanie ťažkej fyzickej práce je ťažké; so zvýšením R CO 2 až na 25 mm Hg. čl. schopnosť vykonávať prácu strednej náročnosti je už obmedzená a výkon ťažkej práce je nápadne sťažený. So zvýšením R CO 2 na 35-40 mm Hg. čl. obmedzená schopnosť vykonávať aj ľahkú prácu. So zvýšením R CO 2 na 60 mm Hg. čl. a viac, napriek tomu, že človek v kľudovom stave môže byť ešte nejaký čas v takejto IHA, ale už prakticky nemôže vykonávať žiadnu prácu. Na odstránenie negatívny vplyv akútna hyperkapnia, najlepším liekom je preniesť obete do „normálnej“ atmosféry.
Výsledky štúdií mnohých autorov ukazujú, že rýchly prechod ľudí, ktorí sú dlhodobo v IHA so zvýšeným P CO 2 na dýchanie čistého kyslíka alebo vzduchu, často spôsobuje zhoršenie ich pohody a celkového stavu. Tento jav, vyjadrený v ostrej forme, prvýkrát objavil pri pokusoch na zvieratách a opísal ho P. M. Albitsky, ktorý mu dal názov spätné pôsobenie CO 2 . V súvislosti s vyššie uvedeným by sa v prípade rozvoja hyperkapnického syndrómu u ľudí malo postupne uberať z IHA obohatenej o CO 2 , pričom sa v nej pomerne pomaly znižuje P CO 2 . Pokusy zastaviť hyperkapnický syndróm zavedením alkálií - Tris pufru, sódy atď. - nepriniesli stabilné pozitívne výsledky, napriek čiastočnej normalizácii pH krvi.
Určitý praktický význam má štúdium fyziologického stavu a pracovnej schopnosti človeka v prípadoch, keď v dôsledku zlyhania regeneračnej jednotky v IHA súčasne klesá P O 2 a stúpa P CO 2 .
S výraznou rýchlosťou nárastu CO 2 a zodpovedajúcou rýchlosťou poklesu O 2, ku ktorému dochádza pri dýchaní v uzavretom, malom objeme, ako ukázali štúdie Holdena a Smitha, došlo k prudkému zhoršeniu fyziologického stavu a pohody u jedincov je zaznamenaný nárast CO 2 v inhalovaných plynných zmesiach na 5-6 % (P CO 2 -38-45 mm Hg), napriek tomu, že pokles obsahu O 2 v tomto časovom období bol stále relatívne malý. Pri pomalšom rozvoji hyperkapnie a hypoxie, ako upozorňujú mnohí autori, sa pozorujú nápadné poruchy výkonnosti a zhoršenie fyziologického stavu so zvýšením P CO 2 na 25-30 mm Hg. čl. a zodpovedajúci pokles R02 na 110-120 mm Hg. čl. Podľa Karlina a kol. 3-dňová expozícia IHA s obsahom 3 % CO2 (22,8 mm Hg) a 17 % O2 významne znížila výkonnosť subjektov. Tieto údaje sú v určitom rozpore s výsledkami štúdií, ktoré zaznamenali relatívne malé zmeny výkonnosti aj pri výraznejšom (až 12 %) poklese O 2 v IHA a zvýšení CO 2 v ňom až o 3 %.
Pri súčasnom vývoji hyperkapnie a hypoxie je hlavným príznakom toxického účinku dýchavičnosť. Hodnota pľúcnej ventilácie je v tomto prípade významnejšia ako pri rovnakej hyperkapnii. Podľa mnohých výskumníkov je takéto výrazné zvýšenie pľúcnej ventilácie podmienené skutočnosťou, že hypoxia zvyšuje citlivosť dýchacieho centra na CO 2 , čo má za následok kombinovaný účinok nadbytku CO 2 a nedostatku O 2
v IGA nevedie k aditívnemu účinku týchto faktorov, ale k ich potenciácii. Dá sa to posúdiť, pretože hodnota pľúcnej ventilácie je väčšia ako hodnota ventilácie, ktorá mala byť pri jednoduchom pripočítaní efektu poklesu RA O 2 a zvýšenia RA CO 2 .
Na základe týchto údajov a charakteru pozorovaných porušení fyziologického stavu možno konštatovať, že vedúca úloha v počiatočnom období vývoja patologických stavov v situáciách, keď dôjde k úplnému zlyhaniu regeneračného systému, patrí hyperkapnii.
CHRONICKÉ ÚČINKY HYPERKAPNIE
Štúdium dlhodobých účinkov na ľudské telo a zvieratá zvýšené; Hodnoty P CO 2 v IHA umožnili zistiť, že objaveniu sa klinických príznakov akumulačného toxického účinku CO 2 predchádzajú pravidelné zmeny v acidobázickej rovnováhe - rozvoj respiračnej acidózy, vedúcej k poruchám metabolizmu . V tomto prípade dochádza k posunom v metabolizme minerálov, ktoré sú zjavne adaptívneho charakteru, pretože prispievajú k udržiavaniu acidobázickej rovnováhy. Tieto zmeny možno posúdiť podľa periodického zvyšovania obsahu vápnika v krvi a podľa zmien obsahu vápnika a fosforu v kostnom tkanive. Vzhľadom na to, že vápnik vstupuje do zlúčenín s CO 2, so zvýšením Pa CO 2 sa množstvo CO 2 spojeného s vápnikom v kostiach zvyšuje. V dôsledku posunov v metabolizme minerálov vzniká situácia, ktorá podporuje tvorbu vápenatých solí vo vylučovacom systéme, čo môže mať za následok rozvoj obličkových kameňov. Platnosť tohto záveru nasvedčujú výsledky štúdie na hlodavcoch, u ktorých sa po dlhodobom pobyte v IHA s R CO 2 rovná 21 mm Hg. čl. a vyššie boli nájdené obličkové kamene.
V štúdiách zahŕňajúcich ľudí sa tiež zistilo, že v prípadoch dlhodobého pobytu v IHA s P CO 2 presahujúcim 7,5-10 mm Hg. Art., napriek zjavnému zachovaniu normálneho fyziologického stavu a výkonnosti, vykazovali subjekty zmeny v metabolizme v dôsledku rozvoja stredne ťažkej plynnej acidózy.
Takže počas operácie „Hideout“ boli subjekty do 42 dní v ponorke v podmienkach IGA s obsahom 1,5 % CO 2 (P CO 2 - 11,4 mm Hg. čl.). Základné fyziologické parametre, ako je hmotnosť a telesná teplota, krvný tlak a pulz, zostali nezmenené. Pri štúdiu dýchania, acidobázickej rovnováhy a metabolizmu vápnika a fosforu sa však zistili posuny, ktoré mali adaptačný charakter. Na základe zmien pH moču a krvi sa zistilo, že približne od 24. dňa pobytu v IHA s obsahom 1,5 % CO 2 sa u subjektov vyvinula nekompenzovaná plynná acidóza. Podľa údajov S. G. Zharova et al., keď boli mladí zdraví muži držaní v IHA s obsahom 1 % CO 2 mesiac, nezistili sa u subjektov žiadne zmeny pH krvi, napriek miernemu zvýšeniu RA CO 2 a zvýšeniu 8-12 % pri pľúcnej ventilácii, čo poukazuje na ľahkú kompenzovateľnú plynovú acidózu.
Dlhodobý pobyt (30 dní) subjektov v IHA s obsahom CO 2 zvýšeným na 2 % viedol k zníženiu pH krvi, zvýšeniu RA CO 2 a zvýšeniu pľúcnej ventilácie o 20 – 25 %. V pokoji sa subjekty cítili dobre, avšak pri intenzívnej fyzickej aktivite sa niektorí z nich sťažovali na bolesti hlavy a rýchlu únavu.
Zatiaľ čo v IHA s 3% CO 2 (P CO 2 - 22,8 mm Hg. Art.), väčšina subjektov zaznamenala zhoršenie zdravotného stavu. Zároveň naznačujú zmeny pH krvi rýchly rozvoj nekompenzovaná plynná acidóza. Pobyt v takomto prostredí, aj keď je možný mnoho dní, je vždy spojený s rozvojom nepohodlia a progresívnym poklesom výkonnosti.
Na základe týchto štúdií sa dospelo k záveru, že dlhodobý (viacmesačný) pobyt osoby v IHA s R CO 2 presahujúcim 7,5 mm Hg. čl., je nežiaduce, pretože môže viesť k prejavom chronických toxických účinkov CO 2 . Niektorí vedci uvádzajú, že keď človek zostane v IHA 3-4 mesiace, hodnota P CO 2 by nemala presiahnuť 3-6 mm Hg. sv.
Pri celkovom hodnotení efektu chronického efektu hyperkapnie teda možno súhlasiť s názorom K. Schaefera o vhodnosti rozlíšenia troch hlavných úrovní zvýšenia P CO 2 pri IHA, ktoré určujú rozdielnu toleranciu osoba k hyperkapnii. Prvá úroveň zodpovedá zvýšeniu R CO 2 v IHA na 4-6 mm Hg. čl.; je charakterizovaná absenciou akéhokoľvek významného účinku na telo. Druhá úroveň zodpovedá zvýšeniu R CO 2 v IHA až na 11 mm Hg. čl. Základné fyziologické funkcie a pracovná kapacita zároveň neprechádzajú výraznými zmenami, dochádza však k pomalému rozvoju posunov v dýchaní, regulácii
acidobázickej rovnováhy a metabolizmu elektrolytov, čo má za následok patologické zmeny.
Treťou úrovňou je zvýšenie R CO 2 na 22 mm Hg. čl. a vyššie - vedie k zníženiu výkonu, výrazným posunom fyziologické funkcie a vývoj v rôznych časových obdobiach patologických stavov.
Stiahnite si abstrakt: Nemáte prístup k sťahovaniu súborov z nášho servera.
Soda, sopka, Venuša, chladnička - čo majú spoločné? Oxid uhličitý. Zozbierali sme pre vás najzaujímavejšie informácie o jednej z najdôležitejších chemické zlúčeniny na zemi.
Čo je oxid uhličitý
Oxid uhličitý je známy najmä v plynnom stave, t.j. ako oxid uhličitý s jednoduchým chemický vzorec CO2. V tejto podobe existuje v normálnych podmienkach– pri atmosférickom tlaku a „bežných“ teplotách. Ale pri zvýšenom tlaku nad 5 850 kPa (ako je napríklad tlak v hĺbke mora asi 600 m) sa tento plyn mení na kvapalinu. A pri silnom ochladení (mínus 78,5 °C) kryštalizuje a stáva sa z neho takzvaný suchý ľad, ktorý sa v obchode široko používa na skladovanie mrazených potravín v chladničkách.
Kvapalný oxid uhličitý a suchý ľad sa vyrábajú a používajú pri ľudských činnostiach, ale tieto formy sú nestabilné a ľahko sa rozkladajú.
Ale plynný oxid uhličitý je všadeprítomný: uvoľňuje sa pri dýchaní zvierat a rastlín a je dôležitou súčasťou chemického zloženia atmosféry a oceánu.
Vlastnosti oxidu uhličitého
Oxid uhličitý CO2 je bezfarebný a bez zápachu. IN normálnych podmienkach tiež nemá chuť. Pri vdychovaní vysokých koncentrácií oxidu uhličitého je však v ústach cítiť kyslú chuť spôsobenú tým, že oxid uhličitý sa rozpúšťa na slizniciach a v slinách a vytvára slabý roztok kyseliny uhličitej.
Mimochodom, práve schopnosť oxidu uhličitého rozpúšťať sa vo vode sa využíva na výrobu perlivých vôd. Bubliny limonády - rovnaký oxid uhličitý. Prvý prístroj na sýtenie vody CO2 bol vynájdený už v roku 1770 a už v roku 1783 začal podnikavý Švajčiar Jacob Schwepp s priemyselnou výrobou sódy (ochranná známka Schweppes stále existuje).
Oxid uhličitý je 1,5-krát ťažší ako vzduch, preto má tendenciu „usadzovať sa“ vo svojich spodných vrstvách, ak je miestnosť zle vetraná. Známy je efekt „psej jaskyne“, kedy sa CO2 uvoľňuje priamo zo zeme a hromadí sa vo výške asi pol metra. Dospelý človek, ktorý sa dostane do takejto jaskyne, vo výške svojej výšky necíti nadbytok oxidu uhličitého, ale psy sa ocitnú priamo v hrubej vrstve oxidu uhličitého a sú otrávené.
CO2 nepodporuje spaľovanie, preto sa používa v hasiacich prístrojoch a hasiacich systémoch. Trik s hasením horiacej sviečky obsahom údajne prázdneho pohára (ale v skutočnosti oxidom uhličitým) je založený práve na tejto vlastnosti oxidu uhličitého.
Oxid uhličitý v prírode: prírodné zdroje
Oxid uhličitý sa v prírode vyrába z rôznych zdrojov:
- Dýchanie zvierat a rastlín.
Každý školák vie, že rastliny absorbujú oxid uhličitý CO2 zo vzduchu a využívajú ho pri fotosyntéze. Niektoré gazdinky to skúšajú hojne izbové rastliny odčiniť nedostatky. Rastliny však nielen absorbujú, ale aj uvoľňujú oxid uhličitý v neprítomnosti svetla ako súčasť procesu dýchania. Džungľa v zle vetranej spálni preto nie je dobrý nápad: v noci sa hladina CO2 ešte zvýši. - Sopečná činnosť.
Oxid uhličitý je súčasťou sopečných plynov. V oblastiach s vysokou sopečnou aktivitou sa CO2 môže uvoľňovať priamo zo zeme – z trhlín a zlomov nazývaných mofet. Koncentrácia oxidu uhličitého v mofetových údoliach je taká vysoká, že keď sa tam dostanú, uhynie veľa malých zvierat. - rozklad organickej hmoty.
Oxid uhličitý vzniká pri spaľovaní a rozklade organických látok. Objemové prirodzené emisie oxidu uhličitého sprevádzajú lesné požiare.
Oxid uhličitý sa v prírode „uskladňuje“ vo forme zlúčenín uhlíka v mineráloch: uhlie, ropa, rašelina, vápenec. Obrovské zásoby CO2 sa nachádzajú v rozpustenej forme vo svetových oceánoch.
Uvoľnenie oxidu uhličitého z otvoreného zásobníka môže viesť k limnologickej katastrofe, ako sa to stalo napríklad v rokoch 1984 a 1986. v jazerách Manun a Nyos v Kamerune. Obe jazerá vznikli na mieste sopečných kráterov – teraz sú vyhasnuté, no v hĺbkach sopečná magma stále vyžaruje oxid uhličitý, ktorý stúpa do vôd jazier a rozpúšťa sa v nich. V dôsledku viacerých klimatických a geologických procesov prekročila koncentrácia oxidu uhličitého vo vodách kritickú hodnotu. Do atmosféry sa uvoľnilo obrovské množstvo oxidu uhličitého, ktorý sa ako lavína spustil po horských svahoch. Asi 1800 ľudí sa stalo obeťami limnologických katastrof na kamerunských jazerách.
Umelé zdroje oxidu uhličitého
Hlavnými antropogénnymi zdrojmi oxidu uhličitého sú:
- priemyselné emisie spojené so spaľovacími procesmi;
- automobilová doprava.
Napriek tomu, že podiel ekologickej dopravy vo svete rastie, drvivá väčšina svetovej populácie už čoskoro nebude môcť (alebo ochotná) presedlať na nové autá.
Aktívne odlesňovanie na priemyselné účely vedie aj k zvýšeniu koncentrácie oxidu uhličitého CO2 vo vzduchu.
CO2 je jedným z konečných produktov metabolizmu (rozklad glukózy a tukov). Vylučuje sa v tkanivách a hemoglobínom sa prenáša do pľúc, cez ktoré je vydychovaný. Vo vzduchu vydychovanom osobou je asi 4,5% oxidu uhličitého (45 000 ppm) - 60-110-krát viac ako vo vdychovanom vzduchu.
Oxid uhličitý hrá dôležitú úlohu pri regulácii krvného zásobovania a dýchania. Zvýšenie hladiny CO2 v krvi spôsobí, že sa kapiláry rozšíria, čím sa umožní prechod väčšieho množstva krvi, ktorá dodáva tkanivám kyslík a odstraňuje oxid uhličitý.
Dýchací systém je stimulovaný aj nárastom oxidu uhličitého, a nie nedostatkom kyslíka, ako by sa mohlo zdať. V skutočnosti nedostatok kyslíka telo dlhodobo nepociťuje a je dosť možné, že v riedkom vzduchu človek stratí vedomie skôr, ako pocíti nedostatok vzduchu. Stimulačná vlastnosť CO2 sa využíva v prístrojoch na umelé dýchanie: tam sa oxid uhličitý zmieša s kyslíkom, aby sa „naštartoval“ dýchací systém.
Oxid uhličitý a my: prečo je CO2 nebezpečný?
Oxid uhličitý je pre ľudské telo rovnako dôležitý ako kyslík. Ale rovnako ako pri kyslíku, aj nadbytok oxidu uhličitého škodí našej pohode.
Vysoká koncentrácia CO2 vo vzduchu vedie k intoxikácii organizmu a spôsobuje stav hyperkapnie. Pri hyperkapnii človek pociťuje ťažkosti s dýchaním, nevoľnosť, bolesti hlavy a môže dokonca omdlieť. Ak sa obsah oxidu uhličitého nezníži, prichádza rad – hladovanie kyslíkom. Faktom je, že oxid uhličitý aj kyslík sa pohybujú po tele na rovnakom "doprave" - hemoglobíne. Normálne „cestujú“ spolu, pričom sa pripájajú na rôzne miesta na molekule hemoglobínu. Zvýšená koncentrácia oxidu uhličitého v krvi však znižuje schopnosť kyslíka viazať sa na hemoglobín. Množstvo kyslíka v krvi klesá a vzniká hypoxia.
Takéto nezdravé následky pre organizmus nastávajú pri vdychovaní vzduchu s obsahom CO2 vyšším ako 5000 ppm (môže to byť napríklad vzduch v baniach). Spravodlivo, v bežnom živote sa s takým vzduchom prakticky nestretávame. Ani oveľa nižšia koncentrácia oxidu uhličitého však zdraviu neprospieva.
Podľa zistení niektorých už 1 000 ppm CO2 spôsobuje únavu a bolesť hlavy u polovice subjektov. Mnoho ľudí začne pociťovať blízkosť a nepohodlie ešte skôr. Pri ďalšom zvýšení koncentrácie oxidu uhličitého na 1 500 - 2 500 ppm je mozog „lenivý“ prevziať iniciatívu, spracovávať informácie a rozhodovať sa.
A ak je úroveň 5 000 ppm takmer nemožná v Každodenný život, potom 1 000 a dokonca 2 500 ppm môže byť kľudne súčasťou reality moderný človek. Naša ukázala, že v zriedka vetraných školské triedy Hladiny CO2 zostávajú väčšinu času nad 1 500 ppm a niekedy vyskočia nad 2 000 ppm. Existuje dôvod domnievať sa, že v mnohých kanceláriách a dokonca aj bytoch je situácia podobná.
Fyziológovia považujú 800 ppm za bezpečnú hladinu oxidu uhličitého pre ľudské zdravie.
Iná štúdia zistila súvislosť medzi hladinami CO2 a oxidačným stresom: čím vyššia je hladina oxidu uhličitého, tým viac trpíme, čo ničí bunky nášho tela.
Oxid uhličitý v zemskej atmosfére
V atmosfére našej planéty je len asi 0,04 % CO2 (to je približne 400 ppm) a nedávno to bolo ešte menej: hranicu 400 ppm prekročil oxid uhličitý až na jeseň 2016. Vedci pripisujú nárast hladiny CO2 v atmosfére industrializácii: v r polovice osemnásteho storočia, v predvečer priemyselnej revolúcie, to bolo len asi 270 ppm.
Vedci už dlho predpokladajú, že oxid uhličitý priamo súvisí s globálne otepľovanie, ale ako sa ukazuje, oxid uhličitý môže mať priamy vplyv na naše zdravie. Ľudia sú hlavným zdrojom oxidu uhličitého v interiéri, keďže za hodinu vydýchneme 18 až 25 litrov tohto plynu. Zvýšený obsah hladiny oxidu uhličitého možno pozorovať vo všetkých priestoroch, kde sa nachádzajú ľudia: v školských triedach a posluchárňach ústavov, v zasadacích miestnostiach a kancelárskych priestoroch, v spálňach a detských izbách.
To, že v dusnej miestnosti nemáme dostatok kyslíka, je mýtus. Výpočty ukazujú, že na rozdiel od existujúceho stereotypu sa bolesť hlavy, slabosť a iné príznaky vyskytujú u osoby v miestnosti nie z nedostatku kyslíka, ale z prebytku oxidu uhličitého.
Až donedávna sa v európskych krajinách a Spojených štátoch merala hladina oxidu uhličitého v miestnosti len za účelom kontroly kvality vetrania a verilo sa, že CO2 je pre človeka nebezpečný len vo vysokých koncentráciách. Štúdie o vplyve oxidu uhličitého na ľudský organizmus v koncentrácii približne 0,1 % sa objavili pomerne nedávno.
Málokto vie, že čistý vzduch mimo mesta obsahuje asi 0,04 % oxidu uhličitého a čím je obsah CO2 v miestnosti bližšie k tomuto údaju, tým lepšie sa človek cíti.
Podľa najnovšieho výskumu, ktorý v Spojenom kráľovstve uskutočnila veľká účtovnícka firma KPMG, môže vysoká úroveň CO2 vo vzduchu v kancelárskych priestoroch spôsobiť nevoľnosť zamestnancov a znížiť ich koncentráciu o tretinu. Zvýšená hladina oxidu uhličitého môže spôsobiť bolesti hlavy, zápaly očí a nosohltanu a spôsobiť únavu personálu. V dôsledku toho všetkého prichádzajú firmy o veľké peniaze a na vine je oxid uhličitý. Julie Bennett, ktorá viedla výskum, hovorí, že vysoké hladiny oxidu uhličitého v kancelárskych priestoroch sú veľmi bežné.
V dôsledku nedávnych štúdií uskutočnených indickými vedcami medzi obyvateľmi mesta Kalkata sa zistilo, že aj v nízkych koncentráciách je oxid uhličitý potenciálne toxický plyn. Vedci dospeli k záveru, že oxid uhličitý je svojou toxicitou blízky oxidu dusičitému, berúc do úvahy jeho vplyv na bunková membrána a biochemické zmeny vyskytujúce sa v krvi človeka, ako je acidóza. Dlhotrvajúca acidóza zase vedie k ochoreniam kardiovaskulárneho systému, hypertenzii, únave a ďalším nepriaznivým následkom pre ľudský organizmus.
Obyvateľov veľkej metropoly od rána do večera negatívne ovplyvňuje zvýšená hladina oxidu uhličitého. Jednak v preplnenej MHD a vo vlastných autách, ktoré na dlhší čas uviaznu v zápchach. Potom v práci, kde je často dusno a nie je čo dýchať.
Je veľmi dôležité udržiavať dobrú kvalitu vzduchu v spálni as ľudia tam strávia tretinu svojho života. Pre kvalitný spánok je kvalita vzduchu v spálni oveľa dôležitejšia ako dĺžka spánku a hladina oxidu uhličitého v spálňach a detských izbách by mala byť pod 0,08 %. Vysoký stupeň CO2 v týchto miestnostiach môže spôsobiť príznaky ako upchatý nos, podráždenie hrdla a očí, bolesti hlavy a nespavosť.
Fínski vedci našli spôsob, ako vyriešiť tento problém na základe axiómy, že ak je hladina oxidu uhličitého v prírode 0,035 – 0,04 %, v interiéri by sa mala blížiť tejto úrovni. Zariadenie, ktoré vynašli, odstraňuje prebytočný oxid uhličitý z vnútorného vzduchu. Princíp je založený na absorpcii (absorpcii) oxidu uhličitého špeciálnou látkou.
oxid uhličitý vo vode
Oxid uhličitý trochu mení acidobázické prostredie. To je zlé pre ľudské telo. Faktom je, že akýkoľvek proces v našom tele prebieha pri určitej kyslosti, ktorá zodpovedá takmer čistej vode. Prítomnosť oxidu uhličitého ho veľmi mení, čo trochu mení naše biochemické procesy. To sa odráža aj na chuťových vlastnostiach (kyslá chuť), čo vedie k nepríjemným pocitom.
Medicína na celom svete sa teda touto problematikou zaoberá už dlhé roky, čo viedlo k vzniku niektorých kontraindikácií konzumácie sýtenej vody v akejkoľvek forme.
Po prvé, akékoľvek chronické ochorenia gastrointestinálneho traktu úplne zakazujú používanie sýtenej vody. Faktom je, že pri pití takejto vody dochádza k podráždeniu sliznice, čo vedie k exacerbácii mnohých zápalových procesov. Najčastejšie lekári predpisujú minerálnu vodu na liečbu, ale nezabudnite, že je nevyhnutné ju piť až po odstránení oxidu uhličitého.
Po druhé, deťom do troch rokov by sa takéto nápoje nemali podávať, pretože ich telo sa ešte dostatočne nevyformovalo, čo znamená, že je možná porucha metabolizmu v tele.
Po tretie, individuálne alergické reakcie na oxid uhličitý sú medzi ľuďmi pomerne bežné, čo znamená, že musíte výrazne znížiť množstvo sýtenej vody.
Po štvrté, nadváha vás tiež zaväzuje vylúčiť zo stravy sýtené nápoje, pretože najčastejšie je to kvôli nesprávnemu metabolizmu, ktorý môže zhoršiť oxid uhličitý.
Podľa legislatívy európskych krajín by prítomnosť oxidu uhličitého nemala presiahnuť štyri desatiny percenta. To poskytne vynikajúci konzervačný účinok,
ale neovplyvní to ľudské telo, ktoré dá najlepšia kvalita voda. Výnimku má len prírodná minerálna voda, ktorá môže obsahovať o niečo vyššie množstvo plynu.
