Respiră sub apă

Pentru o viață normală a corpului, este necesar ca fiecare celulă să primească în mod constant diferiți nutrienți, oxigen și să dea acid carbonic și alte deșeuri.







Procesul de metabolizare poate fi comparat cu arderea într-un cuptor; adevărul din cuptor arde combustibil și într-un corp viu - corpul "arde"; în organism, proteina vie, din care sunt compuse celulele corpului nostru, este distrusă continuu și recreată din nou. Și de îndată ce această "ardere" încetează, viața încetează.

Cele mai simple organisme unicelulare obțin oxigenul de care au nevoie pentru viață direct prin membrana celulară din apa în care trăiesc. Pe măsură ce complexitatea organismelor crește și dimensiunile corpului lor, există organe speciale care pot percepe și livra oxigen în celule. Apare sistem respirator și circulator.

Natura organelor respiratorii în insecte a fost creată într-un mod ciudat. Întregul lor corp străpunge cele mai subțiri tuburi prin care aerul ajunge în celule. Peștele are un aparat special de respirație - branhii, care constau din saculete mici.

Respiră sub apă
Prin aceste pungi apa curge continuu, pereții lor fiind străpunși de o rețea densă de vase de sânge. Trecând prin branhii, sângele este îmbogățit cu oxigen.

În rest, o persoană consumă 0,25 - 0,30 litri de oxigen pe minut, iar în lucrări fizice grele - până la 6 litri pe minut. Dacă o persoană nu primește acest oxigen din aer, ci din apă, apoi prin aparatul de respirație ar fi necesar să scoatem o cantitate imensă de apă pe minut; Aparatul de respirație ar trebui să aibă puterea unui monitor hidraulic. Desigur, sistemul nostru respirator nu poate suporta acest stres. (vezi inima și plămânii).

Viața unei persoane sub apă este posibilă numai prin conservarea respirației pulmonare și prin furnizarea de oxigen în plămânii aerului. De aceea, un scafandru și un înotător cu unelte de scufundare sunt prevăzute cu dispozitive pentru alimentarea continuă a aerului. Aqualungs au butelii speciale cu amestec respirator comprimat, un compresor cu aer comprimat este furnizat de compresor. Numai vânătorii scufundați și subacvatici, înotați la suprafața apei, pot respira printr-un tub simplu care le leagă de atmosferă.







În mod firesc, se pune întrebarea: de ce să creați astfel de sisteme complexe de alimentare cu aer - compresoare, cilindri - atunci când puteți folosi un tub simplu pentru a conecta o persoană sub apă cu atmosfera? Această întrebare nu este deloc inactivă, implică rezolvarea problemelor importante ale diferitelor tipuri de lucrări subacvatice, servicii de salvare etc.

Experiența arată că se poate respira cu un tub simplu, care iese din sub apă până la suprafață, doar o persoană care nu sa scufundat foarte adânc. Încercările de a respira printr-un astfel de tub la mari adâncimi s-au încheiat tragic: a existat o hemoragie în plămâni. Ce sa întâmplat?

Plămânii noștri sunt airbag-uri, constând din lobuli mici, saculete mici - alveole. Volumul total al plămânilor este mic - câteva litri. Dar aerul din ele este distribuit uniform peste alveole, a căror suprafață totală depășește 90 de metri pătrați. În acest domeniu, aerul intră în contact continuu cu sângele care curge prin sistemul celor mai subțiri capilare, încingându-se, ca și coșul de răchită, fiecare alveolă cu o rețea densă. Aerul și sângele sunt împărțite numai de peretele alveolelor și de peretele capilarului, fiecare cu grosimea de câteva microni.

Prin aceste pereți mai subțiri există un schimb continuu de gaze între sânge și aer. În sângele care intră în plămâni, există mult dioxid de carbon și oxigen mic. Oxigenul trece din aerul alveolelor în sânge, iar dioxidul de carbon, dimpotrivă, părăsește sângele și trece în aerul alveolar. Acest proces este determinat în întregime de diferența de presiune a gazului de pe ambele părți ale peretelui alveolar. O persoană care este adânc sub apă suferă o presiune puternică a apei. Pentru fiecare 10 metri de adâncime, presiunea crește cu o atmosferă. Apa apasă uniform pe toată suprafața corpului, provocând o creștere a presiunii în interiorul corpului. În consecință, la o persoană la o adâncime de 10 metri, presiunea din interiorul corpului este o atmosferă mai mare decât la suprafață. Dacă o astfel de persoană încearcă să respire printr-un tub în comunicație cu aerul ambiant, presiunea aerului din alveolele va fi la o atmosferă este mai mică decât tensiunea arterială în capilare pulmonare. Această diferență de presiune va fi exprimată numai de pereții subțiri ai capilarelor și alveolelor de suprafață, egale cu 90 de metri pătrați.

După cum știți, presiunea într-o atmosferă este o presiune cu o forță de un kilogram pe metru pătrat, egală cu un centimetru pătrat. Pe un metru pătrat, presiunea va fi de 10.000 de kilograme, adică 10 tone, iar pe întreaga suprafață a alveolelor - 900 de tone. Această forță va străpunge imediat pereții subțiri ai alveolelor și capilarelor. Va exista o hemoragie în plămâni, de unde o persoană va muri. Prin urmare, un scafandru și un scafandru nu pot respira printr-un tub împins la suprafața apei. Presiunea aerului la plămâni trebuie să fie egală cu presiunea apei la adâncimea la care este localizată persoana.

Imaginați-vă pentru o clipă că în sistemul care alimentează scafandrul cu aer sub presiune, ceva sa deteriorat și persoana trebuie ridicată de urgență la suprafață. Dacă acest lucru se face imediat, aerul dizolvat în sânge sub presiune înaltă nu va avea timp să scape prin plămâni și va începe să se manifeste viguros ca bule direct în lumenul vaselor de sânge. Va exista ceva în sânge care să semene cu spumarea apei carbogazoase, turnată dintr-un saturator într-un pahar. Pentru a împiedica acest lucru, scafandrul este ridicat treptat, oferind suficient timp pentru a extrage gazele în exces prin plămâni.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: