साँस लेने के दौरान फेफड़ों में प्रवेश करने वाली वायुमंडलीय वायु कहलाती है साँसहवाईजहाज से; साँस छोड़ने के दौरान श्वसन पथ के माध्यम से हवा निकलती है - एग्ज़ॉल्टेड. साँस छोड़ने वाली हवा हवा का मिश्रण है भरनाएल्वियोली, - वायुकोशीय वायु- वायुमार्ग में स्थित हवा के साथ (नाक गुहा, स्वरयंत्र, श्वासनली और ब्रांकाई में)। एक स्वस्थ व्यक्ति में सामान्य परिस्थितियों में साँस लेने, छोड़ने और वायुकोशीय वायु की संरचना काफी स्थिर होती है और निम्नलिखित आंकड़ों (तालिका 3) द्वारा निर्धारित होती है।

विभिन्न स्थितियों (आराम की स्थिति या काम आदि) के आधार पर इन आंकड़ों में कुछ हद तक उतार-चढ़ाव हो सकता है। लेकिन सभी परिस्थितियों में, वायुकोशीय हवा साँस की हवा से काफी कम ऑक्सीजन सामग्री और उच्च कार्बन डाइऑक्साइड सामग्री से भिन्न होती है। यह इस तथ्य के परिणामस्वरूप होता है कि फुफ्फुसीय एल्वियोली में, ऑक्सीजन हवा से रक्त में प्रवेश करती है, और कार्बन डाइऑक्साइड वापस निकल जाती है।

फेफड़ों में गैस का आदान-प्रदानइस तथ्य के कारण कि में फुफ्फुसीय एल्वियोली और शिरापरक रक्तफेफड़ों तक प्रवाहित होना, ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड का दबावभिन्न: एल्वियोली में ऑक्सीजन का दबाव रक्त की तुलना में अधिक होता है, और इसके विपरीत, रक्त में कार्बन डाइऑक्साइड का दबाव एल्वियोली की तुलना में अधिक होता है। इसलिए, फेफड़ों में ऑक्सीजन का वायु से रक्त में और कार्बन डाइऑक्साइड का रक्त से वायु में संक्रमण होता है। गैसों के इस संक्रमण को कुछ भौतिक नियमों द्वारा समझाया गया है: यदि किसी तरल और उसके आसपास की हवा में स्थित गैस का दबाव अलग-अलग है, तो गैस तरल से हवा में और इसके विपरीत तब तक गुजरती है जब तक कि दबाव संतुलित न हो जाए।

टेबल तीन

वायु जैसे गैसों के मिश्रण में, प्रत्येक गैस का दबाव इस गैस की प्रतिशत सामग्री से निर्धारित होता है और इसे कहा जाता है आंशिक दबाव(लैटिन शब्द पार्स से - भाग)। उदाहरण के लिए, वायुमंडलीय वायु 760 mmHg के बराबर दबाव डालती है। हवा में ऑक्सीजन की मात्रा 20.94% है। वायुमंडलीय ऑक्सीजन का आंशिक दबाव कुल वायु दबाव का 20.94%, यानी 760 मिमी और पारे के 159 मिमी के बराबर होगा। यह स्थापित किया गया है कि वायुकोशीय वायु में ऑक्सीजन का आंशिक दबाव 100 - 110 मिमी है, और शिरापरक रक्त और फेफड़ों की केशिकाओं में - 40 मिमी है। एल्वियोली में कार्बन डाइऑक्साइड का आंशिक दबाव 40 मिमी और रक्त में 47 मिमी है। रक्त और वायु गैसों के बीच आंशिक दबाव में अंतर फेफड़ों में गैस विनिमय की व्याख्या करता है। इस प्रक्रिया में, फुफ्फुसीय एल्वियोली की दीवारों की कोशिकाएं और फेफड़ों की रक्त केशिकाएं, जिनके माध्यम से गैसें गुजरती हैं, सक्रिय भूमिका निभाती हैं।

एक व्यक्ति वायुमंडलीय वायु में सांस लेता है, जिसकी संरचना निम्नलिखित है: 20.94% ऑक्सीजन, 0.03% कार्बन डाइऑक्साइड, 79.03% नाइट्रोजन। साँस छोड़ने वाली हवा में 16.3% ऑक्सीजन, 4% कार्बन डाइऑक्साइड और 79.7% नाइट्रोजन होती है।

साँस छोड़ने वाली हवा की संरचना स्थिर नहीं है और चयापचय की तीव्रता के साथ-साथ सांस लेने की आवृत्ति और गहराई पर निर्भर करती है। जैसे ही आप अपनी सांस रोकते हैं या कई गहरी सांस लेने की गतिविधियां करते हैं, तो छोड़ी गई हवा की संरचना बदल जाती है।

साँस लेने और छोड़ने वाली हवा की संरचना की तुलना बाहरी श्वसन के अस्तित्व के प्रमाण के रूप में कार्य करती है।

वायुकोशिका वायुइसकी संरचना वायुमंडल से भिन्न है, जो बिल्कुल स्वाभाविक है। एल्वियोली में, वायु और रक्त के बीच गैसों का आदान-प्रदान होता है, जबकि ऑक्सीजन रक्त में फैलती है, और कार्बन डाइऑक्साइड रक्त से बाहर फैलती है। परिणामस्वरूप, वायुकोशीय वायु में ऑक्सीजन की मात्रा तेजी से कम हो जाती है और कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा बढ़ जाती है. वायुकोशीय वायु में व्यक्तिगत गैसों का प्रतिशत: 14.2-14.6% ऑक्सीजन, 5.2-5.7% कार्बन डाइऑक्साइड, 79.7-80% नाइट्रोजन। वायुकोशीय वायु की संरचना साँस छोड़ने वाली वायु से भिन्न होती है। यह इस तथ्य से समझाया गया है कि साँस छोड़ने वाली हवा में एल्वियोली और हानिकारक स्थान से गैसों का मिश्रण होता है।

श्वसन चक्र

श्वसन चक्र में साँस लेना, छोड़ना और श्वसन रुकना शामिल है। आमतौर पर साँस लेना साँस छोड़ने की तुलना में कम समय का होता है। एक वयस्क में साँस लेने की अवधि 0.9 से 4.7 सेकंड है, साँस छोड़ने की अवधि 1.2-6 सेकंड है। साँस लेने और छोड़ने की अवधि मुख्य रूप से फेफड़े के ऊतकों के रिसेप्टर्स से आने वाले प्रतिवर्त प्रभावों पर निर्भर करती है। श्वसन विराम श्वसन चक्र का एक परिवर्तनशील घटक है। यह आकार में भिन्न होता है और अनुपस्थित भी हो सकता है।

श्वसन गति एक निश्चित लय और आवृत्ति के साथ की जाती है, जो 1 मिनट में छाती के भ्रमण की संख्या से निर्धारित होती है। एक वयस्क में श्वसन दर 12-18 प्रति मिनट होती है। बच्चों में, सांस उथली होती है और इसलिए वयस्कों की तुलना में अधिक बार आती है। तो, एक नवजात शिशु प्रति मिनट लगभग 60 बार सांस लेता है, 5 साल का बच्चा प्रति मिनट 25 बार। किसी भी उम्र में श्वसन गति की आवृत्ति दिल की धड़कन की संख्या से 4-5 गुना कम होती है।
साँस लेने की गतिविधियों की गहराईछाती के भ्रमण के आयाम और फेफड़ों की मात्रा का पता लगाने के लिए विशेष तरीकों का उपयोग करके निर्धारित किया जाता है।
कई कारक सांस लेने की आवृत्ति और गहराई को प्रभावित करते हैं, विशेष रूप से, भावनात्मक स्थिति, मानसिक भार, रक्त की रासायनिक संरचना में परिवर्तन, शरीर की फिटनेस की डिग्री, चयापचय का स्तर और तीव्रता। श्वसन गति जितनी अधिक बार और गहरी होती है, उतनी ही अधिक ऑक्सीजन फेफड़ों में प्रवेश करती है और, तदनुसार, अधिक कार्बन डाइऑक्साइड उत्सर्जित होती है।
दुर्लभ और उथली सांस लेने से शरीर की कोशिकाओं और ऊतकों को ऑक्सीजन की अपर्याप्त आपूर्ति हो सकती है। इसके परिणामस्वरूप उनकी कार्यात्मक गतिविधि में कमी आती है। काफी हद तक, श्वसन गति की आवृत्ति और गहराई रोग संबंधी स्थितियों में बदल जाती है, खासकर श्वसन प्रणाली के रोगों में।

साँस लेना तंत्र. श्वास लें ( प्रेरणा) तीन दिशाओं में छाती के आयतन में वृद्धि के कारण किया जाता है - ऊर्ध्वाधर, धनु(एंटेरोपोस्टीरियर) और ललाट(पसली)। छाती गुहा के आकार में परिवर्तन श्वसन मांसपेशियों के संकुचन के कारण होता है।
बाहरी इंटरकोस्टल मांसपेशियों (साँस लेते समय) के संकुचन के साथ, पसलियाँ अधिक क्षैतिज स्थिति में आ जाती हैं, ऊपर की ओर उठती हैं, जबकि उरोस्थि का निचला सिरा आगे की ओर बढ़ता है। साँस लेने के दौरान पसलियों की गति के कारण छाती का आकार अनुप्रस्थ और अनुदैर्ध्य दिशाओं में बढ़ जाता है। डायाफ्राम के संकुचन के परिणामस्वरूप, इसका गुंबद चपटा हो जाता है और गिर जाता है: पेट के अंग नीचे, बगल की ओर और आगे की ओर धकेल दिए जाते हैं, परिणामस्वरूप, छाती का आयतन ऊर्ध्वाधर दिशा में बढ़ जाता है।

साँस लेने की क्रिया में प्रमुख भागीदारी के आधार पर, छाती और डायाफ्राम की मांसपेशियाँ होती हैं छाती, या महंगा, और पेट, या डायाफ्रामिक, सांस लेने का प्रकार। पुरुषों में, उदर प्रकार की श्वास प्रबल होती है, महिलाओं में - वक्षीय।
कुछ मामलों में, उदाहरण के लिए, शारीरिक कार्य के दौरान, सांस की तकलीफ के दौरान, तथाकथित सहायक मांसपेशियां - कंधे की कमर और गर्दन की मांसपेशियां - साँस लेने की क्रिया में भाग ले सकती हैं।
जैसे ही आप सांस लेते हैं, फेफड़े निष्क्रिय रूप से विस्तारित छाती का अनुसरण करते हैं। फेफड़ों की श्वसन सतह बढ़ जाती है, दबावउनमें भी वही नीचे जाता हैऔर वायुमंडलीय से 0.26 kPa (2 मिमी Hg) नीचे हो जाता है। यह वायुमार्ग के माध्यम से फेफड़ों में हवा के प्रवाह को बढ़ावा देता है। ग्लोटिस फेफड़ों में दबाव को तेजी से बराबर होने से रोकता है, क्योंकि इस स्थान पर वायुमार्ग संकुचित होते हैं। केवल प्रेरणा की ऊंचाई पर ही फैली हुई एल्वियोली पूरी तरह से हवा से भर जाती है।

साँस छोड़ने का तंत्र. साँस छोड़ना ( समय सीमा समाप्ति) परिणामस्वरूप किया जाता है बाहरी इंटरकोस्टल मांसपेशियों को आराम देना और डायाफ्राम के गुंबद को ऊपर उठाना. इस स्थिति में, छाती अपनी मूल स्थिति में लौट आती है और फेफड़ों की श्वसन सतह कम हो जाती है। ग्लोटिस क्षेत्र में वायुमार्ग के संकीर्ण होने के कारण फेफड़ों से हवा धीमी गति से निकलती है। साँस छोड़ने के चरण की शुरुआत में, फेफड़ों में दबाव वायुमंडलीय दबाव से 0.40-0.53 kPa (3-4 मिमी Hg) अधिक हो जाता है, जो उनसे वातावरण में हवा को छोड़ने की सुविधा प्रदान करता है।

तालिका में दिया गया है। 1.1 वायुमंडलीय वायु की संरचना में बंद स्थानों में विभिन्न परिवर्तन होते हैं। सबसे पहले, व्यक्तिगत आवश्यक घटकों की प्रतिशत सामग्री बदल जाती है, और दूसरी बात, अतिरिक्त अशुद्धियाँ दिखाई देती हैं जो स्वच्छ हवा की विशेषता नहीं हैं। इस अनुच्छेद में हम गैस संरचना में परिवर्तन और सामान्य से इसके अनुमेय विचलन के बारे में बात करेंगे।

मानव जीवन के लिए सबसे महत्वपूर्ण गैसें ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड हैं, जो मनुष्यों और पर्यावरण के बीच गैस विनिमय में भाग लेती हैं। यह गैस विनिमय मुख्य रूप से सांस लेने के दौरान मानव फेफड़ों में होता है। त्वचा की सतह के माध्यम से होने वाला गैस विनिमय फेफड़ों की तुलना में लगभग 100 गुना कम होता है, क्योंकि वयस्क मानव शरीर की सतह लगभग 1.75 एम 2 है, और फेफड़ों की एल्वियोली की सतह लगभग 200 एम 2 है। साँस लेने की प्रक्रिया मानव शरीर में 4.69 से 5.047 (औसतन 4.879) किलो कैलोरी प्रति 1 लीटर अवशोषित ऑक्सीजन (कार्बन डाइऑक्साइड में परिवर्तित) की मात्रा में गर्मी के गठन के साथ होती है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि साँस की हवा में मौजूद ऑक्सीजन का केवल एक छोटा सा हिस्सा ही अवशोषित होता है (लगभग 20%)। इसलिए, यदि वायुमंडलीय हवा में लगभग 21% ऑक्सीजन है, तो किसी व्यक्ति द्वारा छोड़ी गई हवा में लगभग 17% होगी। आमतौर पर, उत्सर्जित कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा अवशोषित ऑक्सीजन की मात्रा से कम होती है। किसी व्यक्ति द्वारा उत्सर्जित कार्बन डाइऑक्साइड और अवशोषित ऑक्सीजन की मात्रा के अनुपात को श्वसन गुणांक (आरक्यू) कहा जाता है, जो आमतौर पर 0.71 से 1 तक होता है। हालांकि, यदि कोई व्यक्ति तीव्र उत्तेजना की स्थिति में है या बहुत कठिन काम करता है , RQ एक से भी अधिक हो सकता है।

किसी व्यक्ति को सामान्य जीवन कार्यों को बनाए रखने के लिए आवश्यक ऑक्सीजन की मात्रा मुख्य रूप से उसके द्वारा किए जाने वाले कार्य की तीव्रता पर निर्भर करती है और यह तंत्रिका और मांसपेशियों में तनाव की डिग्री से निर्धारित होती है। रक्त में ऑक्सीजन का अवशोषण लगभग 160 mmHg के आंशिक दबाव पर सबसे अच्छा होता है। कला।, जो 760 मिमी एचजी के वायुमंडलीय दबाव पर है। कला। वायुमंडलीय हवा में ऑक्सीजन के सामान्य प्रतिशत से मेल खाता है, यानी 21%।

मानव शरीर की अनुकूलन क्षमता के कारण, कम मात्रा में ऑक्सीजन के साथ भी सामान्य श्वास देखी जा सकती है।

यदि हवा में ऑक्सीजन की मात्रा में कमी अक्रिय गैसों (उदाहरण के लिए, नाइट्रोजन) के कारण होती है, तो ऑक्सीजन की मात्रा में उल्लेखनीय कमी संभव है - 12% तक।

हालाँकि, बंद स्थानों में, ऑक्सीजन सामग्री में कमी के साथ अक्रिय गैसों की सांद्रता में वृद्धि नहीं होती है, बल्कि कार्बन डाइऑक्साइड का संचय होता है। इन शर्तों के तहत, हवा में अधिकतम अनुमेय न्यूनतम ऑक्सीजन सामग्री बहुत अधिक होनी चाहिए। आमतौर पर, इस सांद्रता के लिए मात्रा के हिसाब से 17% ऑक्सीजन सामग्री को मानक के रूप में लिया जाता है। सामान्यतया, बंद स्थानों में ऑक्सीजन का प्रतिशत कभी भी इस मानक तक कम नहीं होता है, क्योंकि कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता बहुत पहले ही सीमा मूल्य तक पहुँच जाती है। इसलिए, बंद स्थानों में ऑक्सीजन के बजाय कार्बन डाइऑक्साइड की सामग्री के लिए अधिकतम अनुमेय मानक स्थापित करना व्यावहारिक रूप से अधिक महत्वपूर्ण है।

कार्बन डाइऑक्साइड CO2 हल्का खट्टा स्वाद और गंध वाली एक रंगहीन गैस है; यह हवा से 1.52 गुना भारी और थोड़ा ज़हरीला है। बंद स्थानों की हवा में कार्बन डाइऑक्साइड के संचय से सिरदर्द, चक्कर आना, कमजोरी, संवेदनशीलता की हानि और यहां तक ​​कि चेतना की हानि भी होती है।

ऐसा माना जाता है कि वायुमंडलीय वायु में कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा मात्रा के हिसाब से 0.03% है। यह ग्रामीण क्षेत्रों के लिए सत्य है। बड़े औद्योगिक केन्द्रों की हवा में इसकी मात्रा आमतौर पर अधिक होती है। गणना के लिए, 0.04% की एकाग्रता ली जाती है। मनुष्य द्वारा छोड़ी गई हवा में लगभग 4% कार्बन डाइऑक्साइड होता है।

मानव शरीर के लिए किसी भी हानिकारक परिणाम के बिना, 0.04% से अधिक कार्बन डाइऑक्साइड सांद्रता को बंद स्थानों की हवा में सहन किया जा सकता है।

कार्बन डाइऑक्साइड की अधिकतम अनुमेय सांद्रता किसी विशेष बंद स्थान में लोगों के रहने की अवधि और उनके व्यवसाय के प्रकार पर निर्भर करती है। उदाहरण के लिए, सीलबंद आश्रयों के लिए, जब उनमें स्वस्थ लोगों को 8 घंटे से अधिक की अवधि के लिए रखा जाता है, तो 2% के मानदंड को CO2 की अधिकतम अनुमेय सांद्रता के रूप में स्वीकार किया जा सकता है। अल्पावधि प्रवास के लिए, इस दर को बढ़ाया जा सकता है। किसी व्यक्ति के कार्बन डाइऑक्साइड की उच्च सांद्रता वाले वातावरण में रहने की संभावना मानव शरीर की विभिन्न परिस्थितियों के अनुकूल होने की क्षमता के कारण होती है। 1% से अधिक CO2 की सांद्रता पर, एक व्यक्ति काफी अधिक हवा में सांस लेना शुरू कर देता है। तो, 3% की CO2 सांद्रता पर, आराम करने पर भी सांस दोगुनी हो जाती है, जो किसी व्यक्ति के ऐसी हवा में अपेक्षाकृत कम रहने के दौरान अपने आप में ध्यान देने योग्य नकारात्मक परिणाम नहीं पैदा करता है। यदि कोई व्यक्ति 3% CO2 सांद्रता वाले कमरे में पर्याप्त लंबे समय (3 या अधिक दिन) तक रहता है, तो उसे चेतना खोने का खतरा होता है।

जब लोग लंबे समय तक सीलबंद कमरों में रहते हैं और जब लोग कोई न कोई काम करते हैं, तो कार्बन डाइऑक्साइड की अधिकतम स्वीकार्य सांद्रता का मान 2% से काफी कम होना चाहिए। इसमें 0.1 से 1% तक उतार-चढ़ाव की अनुमति है। 0.1% की कार्बन डाइऑक्साइड सामग्री को विभिन्न प्रयोजनों के लिए इमारतों और संरचनाओं के सामान्य गैर-दबाव वाले परिसरों के लिए भी स्वीकार्य माना जा सकता है। कार्बन डाइऑक्साइड की कम सांद्रता (0.07-0.08 के क्रम में) केवल चिकित्सा और बच्चों के संस्थानों के परिसर के लिए निर्धारित की जानी चाहिए।

जैसा कि निम्नलिखित से स्पष्ट होगा, जमीनी इमारतों के परिसर की हवा में कार्बन डाइऑक्साइड की सामग्री की आवश्यकताएं आमतौर पर आसानी से पूरी हो जाती हैं यदि इसकी रिहाई के स्रोत लोग हैं। प्रश्न अलग है जब कार्बन डाइऑक्साइड कुछ तकनीकी प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप औद्योगिक परिसर में जमा हो जाता है, उदाहरण के लिए, खमीर, शराब बनाने, हाइड्रोलिसिस की दुकानों में। इस मामले में, 0.5% को कार्बन डाइऑक्साइड की अधिकतम स्वीकार्य सांद्रता के रूप में लिया जाता है।

हम सभी यह भलीभांति जानते हैं कि वायु के बिना पृथ्वी पर एक भी जीवित प्राणी जीवित नहीं रह सकता। वायु हम सभी के लिए महत्वपूर्ण है। बच्चों से लेकर वयस्कों तक हर कोई जानता है कि हवा के बिना जीवित रहना असंभव है, लेकिन हर कोई नहीं जानता कि हवा क्या है और इसमें क्या होता है। तो, हवा गैसों का मिश्रण है जिसे देखा या छुआ नहीं जा सकता है, लेकिन हम सभी अच्छी तरह से जानते हैं कि यह हमारे आसपास है, हालांकि हम व्यावहारिक रूप से इस पर ध्यान नहीं देते हैं। हमारी प्रयोगशाला में विभिन्न प्रकार के अनुसंधान करना संभव है।

हम हवा को तभी महसूस कर पाते हैं जब हमें तेज हवा का एहसास होता है या हम पंखे के पास होते हैं। वायु किससे बनी है? इसमें नाइट्रोजन और ऑक्सीजन होती है, और केवल आर्गन, पानी, हाइड्रोजन और कार्बन डाइऑक्साइड का एक छोटा सा हिस्सा होता है। वायु की संरचना को प्रतिशत में मानें तो नाइट्रोजन 78.08 प्रतिशत, ऑक्सीजन 20.94%, आर्गन 0.93 प्रतिशत, कार्बन डाइऑक्साइड 0.04 प्रतिशत, नियॉन 1.82*10-3 प्रतिशत, हीलियम 4.6*10-4 प्रतिशत, मीथेन 1.7*10- 4 प्रतिशत, क्रिप्टन 1.14*10-4 प्रतिशत, हाइड्रोजन 5*10-5 प्रतिशत, क्सीनन 8.7*10-6 प्रतिशत, नाइट्रस ऑक्साइड 5*10-5 प्रतिशत।

हवा में ऑक्सीजन की मात्रा बहुत अधिक है, क्योंकि यह ऑक्सीजन ही है जो मानव शरीर के कामकाज के लिए आवश्यक है। ऑक्सीजन, जो सांस लेने के दौरान हवा में देखी जाती है, मानव शरीर की कोशिकाओं में प्रवेश करती है और ऑक्सीकरण प्रक्रिया में भाग लेती है, जिसके परिणामस्वरूप जीवन के लिए आवश्यक ऊर्जा निकलती है। इसके अलावा, ऑक्सीजन, जो हवा में मौजूद है, ईंधन के दहन के लिए आवश्यक है, जो गर्मी पैदा करता है, साथ ही आंतरिक दहन इंजन में यांत्रिक ऊर्जा के उत्पादन के लिए भी आवश्यक है।

द्रवीकरण के दौरान हवा से अक्रिय गैसें भी निकाली जाती हैं। हवा में कितनी ऑक्सीजन है इसे अगर प्रतिशत के रूप में देखें तो हवा में ऑक्सीजन और नाइट्रोजन 98 फीसदी है. इस प्रश्न का उत्तर जानने पर एक और प्रश्न उठता है कि वायु में कौन से गैसीय पदार्थ सम्मिलित होते हैं।

तो, 1754 में, जोसेफ ब्लैक नाम के एक वैज्ञानिक ने पुष्टि की कि हवा में गैसों का मिश्रण होता है, न कि एक सजातीय पदार्थ जैसा कि पहले सोचा गया था। पृथ्वी पर वायु की संरचना में मीथेन, आर्गन, कार्बन डाइऑक्साइड, हीलियम, क्रिप्टन, हाइड्रोजन, नियॉन और क्सीनन शामिल हैं। यह ध्यान देने योग्य है कि लोग जहां रहते हैं उसके आधार पर हवा का प्रतिशत थोड़ा भिन्न हो सकता है।

दुर्भाग्य से, बड़े शहरों में प्रतिशत के रूप में कार्बन डाइऑक्साइड का अनुपात, उदाहरण के लिए, गांवों या जंगलों की तुलना में अधिक होगा। सवाल उठता है कि पहाड़ों की हवा में कितने फीसदी ऑक्सीजन है. उत्तर सरल है, ऑक्सीजन नाइट्रोजन की तुलना में बहुत भारी है, इसलिए पहाड़ों में हवा में इसकी मात्रा बहुत कम होगी, ऐसा इसलिए है क्योंकि ऊंचाई के साथ ऑक्सीजन का घनत्व कम हो जाता है।

हवा में ऑक्सीजन का स्तर

इसलिए, हवा में ऑक्सीजन के अनुपात के संबंध में, कुछ मानक हैं, उदाहरण के लिए, कार्य क्षेत्र के लिए। किसी व्यक्ति को पूरी तरह से काम करने में सक्षम होने के लिए हवा में ऑक्सीजन का स्तर 19 से 23 प्रतिशत तक होता है। उद्यमों में उपकरण संचालित करते समय, उपकरणों के साथ-साथ विभिन्न मशीनों की जकड़न की निगरानी करना अनिवार्य है। यदि, जिस कमरे में लोग काम करते हैं, उस कमरे में हवा का परीक्षण करते समय ऑक्सीजन का स्तर 19 प्रतिशत से कम है, तो कमरे को छोड़ना और आपातकालीन वेंटिलेशन चालू करना अनिवार्य है। आप इकोटेस्टएक्सप्रेस प्रयोगशाला और अनुसंधान को आमंत्रित करके कार्यस्थल पर हवा में ऑक्सीजन के स्तर को नियंत्रित कर सकते हैं।

आइए अब परिभाषित करें कि ऑक्सीजन क्या है

मेंडेलीव के तत्वों की आवर्त सारणी में ऑक्सीजन एक रासायनिक तत्व है; ऑक्सीजन में कोई गंध, कोई स्वाद, कोई रंग नहीं है। हवा में ऑक्सीजन मानव सांस लेने के साथ-साथ दहन के लिए बेहद जरूरी है, क्योंकि यह कोई रहस्य नहीं है कि अगर हवा नहीं होगी तो कोई भी सामग्री नहीं जलेगी। ऑक्सीजन में तीन स्थिर न्यूक्लाइडों का मिश्रण होता है, जिनकी द्रव्यमान संख्या 16, 17 और 18 है।

तो, ऑक्सीजन पृथ्वी पर सबसे आम तत्व है, जहां तक ​​प्रतिशत की बात है, ऑक्सीजन का सबसे बड़ा प्रतिशत सिलिकेट्स में पाया जाता है, जो ठोस पृथ्वी की पपड़ी के द्रव्यमान का लगभग 47.4 प्रतिशत है। साथ ही, संपूर्ण पृथ्वी के समुद्र और ताजे पानी में भारी मात्रा में ऑक्सीजन होती है, यानी 88.8 प्रतिशत, जबकि हवा में ऑक्सीजन की मात्रा की बात करें तो यह केवल 20.95 प्रतिशत है। यह भी ध्यान दिया जाना चाहिए कि ऑक्सीजन पृथ्वी की पपड़ी में 1,500 से अधिक यौगिकों का हिस्सा है।

जहाँ तक ऑक्सीजन के उत्पादन की बात है, यह कम तापमान पर हवा को अलग करके प्राप्त किया जाता है। यह प्रक्रिया इस प्रकार होती है: सबसे पहले, कंप्रेसर का उपयोग करके हवा को संपीड़ित किया जाता है; संपीड़ित होने पर, हवा गर्म होने लगती है। संपीड़ित हवा को कमरे के तापमान तक ठंडा होने दिया जाता है, और ठंडा होने के बाद इसे स्वतंत्र रूप से फैलने दिया जाता है।

जब विस्तार होता है, तो गैस का तापमान तेजी से गिरना शुरू हो जाता है; हवा के ठंडा होने के बाद, इसका तापमान कमरे के तापमान से कई दस डिग्री नीचे हो सकता है, ऐसी हवा को फिर से संपीड़न के अधीन किया जाता है और जारी गर्मी को हटा दिया जाता है। हवा को संपीड़ित करने और ठंडा करने के कई चरणों के बाद, कई अन्य प्रक्रियाएं की जाती हैं, जिसके परिणामस्वरूप शुद्ध ऑक्सीजन बिना किसी अशुद्धता के अलग हो जाती है।

और यहां एक और सवाल उठता है: क्या भारी है: ऑक्सीजन या कार्बन डाइऑक्साइड। इसका उत्तर यह है कि निश्चित रूप से कार्बन डाइऑक्साइड ऑक्सीजन से भारी होगी। कार्बन डाइऑक्साइड का घनत्व 1.97 किग्रा/घनमीटर है, लेकिन ऑक्सीजन का घनत्व, बदले में, 1.43 किग्रा/घनमीटर है। जहाँ तक कार्बन डाइऑक्साइड का सवाल है, यह पता चला है कि यह पृथ्वी पर सभी जीवन में मुख्य भूमिकाओं में से एक निभाता है, और प्रकृति में कार्बन चक्र पर भी प्रभाव डालता है। यह सिद्ध हो चुका है कि कार्बन डाइऑक्साइड श्वसन के नियमन के साथ-साथ रक्त परिसंचरण में भी शामिल है।

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कार्बन डाइऑक्साइड क्या है?

अब आइए अधिक विस्तार से परिभाषित करें कि कार्बन डाइऑक्साइड क्या है, और कार्बन डाइऑक्साइड की संरचना भी बताएं। तो, कार्बन डाइऑक्साइड दूसरे शब्दों में कार्बन डाइऑक्साइड है, यह थोड़ी खट्टी गंध और स्वाद वाली एक रंगहीन गैस है। जहाँ तक हवा की बात है तो इसमें कार्बन डाइऑक्साइड की सांद्रता 0.038 प्रतिशत है। कार्बन डाइऑक्साइड के भौतिक गुण यह हैं कि यह सामान्य वायुमंडलीय दबाव पर तरल अवस्था में मौजूद नहीं होता है, बल्कि ठोस से सीधे गैसीय अवस्था में चला जाता है।

ठोस रूप में कार्बन डाइऑक्साइड को शुष्क बर्फ भी कहा जाता है। आज कार्बन डाइऑक्साइड ग्लोबल वार्मिंग में भागीदार है। विभिन्न पदार्थों को जलाने से कार्बन डाइऑक्साइड उत्पन्न होती है। गौरतलब है कि कार्बन डाइऑक्साइड के औद्योगिक उत्पादन के दौरान इसे सिलेंडरों में पंप किया जाता है। सिलेंडरों में पंप किए गए कार्बन डाइऑक्साइड का उपयोग अग्निशामक यंत्र के साथ-साथ कार्बोनेटेड पानी के उत्पादन में किया जाता है, और इसका उपयोग वायवीय हथियारों में भी किया जाता है। और खाद्य उद्योग में एक परिरक्षक के रूप में भी।

साँस लेने और छोड़ने वाली हवा की संरचना

आइए अब ली गई और छोड़ी गई हवा की संरचना को देखें। सबसे पहले, आइए परिभाषित करें कि श्वास क्या है। श्वसन एक जटिल, निरंतर प्रक्रिया है जिसके माध्यम से रक्त की गैस संरचना लगातार नवीनीकृत होती रहती है। साँस लेने वाली हवा की संरचना में 20.94 प्रतिशत ऑक्सीजन, 0.03 प्रतिशत कार्बन डाइऑक्साइड और 79.03 प्रतिशत नाइट्रोजन है। लेकिन साँस छोड़ने वाली हवा की संरचना में केवल 16.3 प्रतिशत ऑक्सीजन, 4 प्रतिशत कार्बन डाइऑक्साइड और 79.7 प्रतिशत नाइट्रोजन होती है।

आप देख सकते हैं कि अंदर ली गई हवा ऑक्सीजन सामग्री के साथ-साथ कार्बन डाइऑक्साइड की मात्रा में भी बाहर निकलने वाली हवा से भिन्न होती है। ये वे पदार्थ हैं जो वह हवा बनाते हैं जो हम सांस लेते हैं और छोड़ते हैं। इस प्रकार, हमारा शरीर ऑक्सीजन से संतृप्त होता है और सभी अनावश्यक कार्बन डाइऑक्साइड को बाहर छोड़ देता है।

सूखी ऑक्सीजन पानी की अनुपस्थिति के साथ-साथ उनके संघनन और वॉल्यूम चार्ज में कमी के कारण फिल्मों के विद्युत और सुरक्षात्मक गुणों में सुधार करती है। इसके अलावा, सामान्य परिस्थितियों में शुष्क ऑक्सीजन सोने, तांबे या चांदी के साथ प्रतिक्रिया नहीं कर सकती है। वायु या अन्य प्रयोगशाला अनुसंधान का रासायनिक विश्लेषण करने के लिए, आप इसे हमारी इकोटेस्टएक्सप्रेस प्रयोगशाला में कर सकते हैं।

वायु उस ग्रह का वातावरण है जिस पर हम रहते हैं। और हमारे मन में हमेशा यह सवाल रहता है कि हवा में क्या शामिल है, इसका उत्तर बस गैसों का एक समूह है, जैसा कि ऊपर पहले ही बताया गया था कि हवा में कौन सी गैसें और किस अनुपात में हैं। हवा में गैसों की मात्रा के लिए, सब कुछ आसान और सरल है; हमारे ग्रह के लगभग सभी क्षेत्रों के लिए प्रतिशत अनुपात समान है।

वायु की संरचना और गुण

वायु में न केवल गैसों का मिश्रण होता है, बल्कि विभिन्न एरोसोल और वाष्प भी होते हैं। वायु की प्रतिशत संरचना वायु में नाइट्रोजन, ऑक्सीजन और अन्य गैसों का अनुपात है। तो, हवा में कितनी ऑक्सीजन है, इसका सरल उत्तर सिर्फ 20 प्रतिशत है। गैस की घटक संरचना, जहां तक ​​नाइट्रोजन का सवाल है, इसमें सभी हवा का शेर का हिस्सा होता है, और यह ध्यान देने योग्य है कि ऊंचे दबाव पर नाइट्रोजन में मादक गुण होने लगते हैं।

इसका कोई छोटा महत्व नहीं है, क्योंकि जब गोताखोर काम करते हैं, तो उन्हें अक्सर भारी दबाव में गहराई पर काम करना पड़ता है। ऑक्सीजन के बारे में बहुत कुछ कहा गया है क्योंकि यह हमारे ग्रह पर मानव जीवन के लिए बहुत महत्वपूर्ण है। यह ध्यान देने योग्य है कि किसी व्यक्ति द्वारा थोड़े समय के लिए बढ़ी हुई ऑक्सीजन वाली हवा में सांस लेने से उस व्यक्ति पर कोई हानिकारक प्रभाव नहीं पड़ता है।

लेकिन अगर कोई व्यक्ति लंबे समय तक बढ़े हुए ऑक्सीजन स्तर वाली हवा में सांस लेता है, तो इससे शरीर में रोग संबंधी परिवर्तन होंगे। हवा का एक अन्य मुख्य घटक, जिसके बारे में पहले ही बहुत कुछ कहा जा चुका है, कार्बन डाइऑक्साइड है, क्योंकि यह पता चला है कि कोई व्यक्ति इसके बिना, साथ ही ऑक्सीजन के बिना भी नहीं रह सकता है।

यदि पृथ्वी पर हवा नहीं होती, तो एक भी जीवित जीव हमारे ग्रह पर जीवित नहीं रह पाता, किसी तरह कार्य करना तो दूर की बात है। दुर्भाग्य से, आधुनिक दुनिया में, हमारी हवा को प्रदूषित करने वाली बड़ी संख्या में औद्योगिक सुविधाएं हाल ही में पर्यावरण की रक्षा करने के साथ-साथ हवा की शुद्धता की निगरानी करने की आवश्यकता पर जोर दे रही हैं। इसलिए, यह निर्धारित करने के लिए कि यह कितनी साफ है, बार-बार हवा का माप लिया जाना चाहिए। यदि आपको ऐसा लगता है कि आपके कमरे में हवा पर्याप्त रूप से साफ नहीं है और इसके लिए बाहरी कारक जिम्मेदार हैं, तो आप हमेशा इकोटेस्टएक्सप्रेस प्रयोगशाला से संपर्क कर सकते हैं, जो सभी आवश्यक विश्लेषण (शोध) करेगी और शुद्धता के बारे में निष्कर्ष देगी। जिस हवा में आप सांस लेते हैं.

साँस लेने का मतलब

श्वसन शरीर और उसके बाहरी वातावरण के बीच गैसों के निरंतर आदान-प्रदान की एक महत्वपूर्ण प्रक्रिया है। सांस लेने की प्रक्रिया में व्यक्ति पर्यावरण से ऑक्सीजन अवशोषित करता है और कार्बन डाइऑक्साइड छोड़ता है।

शरीर में पदार्थों के परिवर्तन की लगभग सभी जटिल प्रतिक्रियाएँ ऑक्सीजन की अनिवार्य भागीदारी के साथ होती हैं। ऑक्सीजन के बिना, चयापचय असंभव है, और जीवन को संरक्षित करने के लिए ऑक्सीजन की निरंतर आपूर्ति आवश्यक है। चयापचय के परिणामस्वरूप, कोशिकाओं और ऊतकों में कार्बन डाइऑक्साइड बनता है, जिसे शरीर से निकाला जाना चाहिए। शरीर के अंदर काफी मात्रा में कार्बन डाइऑक्साइड का जमा होना खतरनाक है। कार्बन डाइऑक्साइड को रक्त द्वारा श्वसन अंगों तक ले जाया जाता है और बाहर निकाला जाता है। साँस लेने के दौरान श्वसन अंगों में प्रवेश करने वाली ऑक्सीजन रक्त में फैल जाती है और रक्त द्वारा अंगों और ऊतकों तक पहुंचाई जाती है।

मानव और पशु शरीर में ऑक्सीजन का कोई भंडार नहीं है, और इसलिए शरीर में इसकी निरंतर आपूर्ति एक महत्वपूर्ण आवश्यकता है। यदि कोई व्यक्ति, आवश्यक मामलों में, एक महीने से अधिक समय तक भोजन के बिना, 10 दिनों तक पानी के बिना रह सकता है, तो ऑक्सीजन की अनुपस्थिति में, 5-7 मिनट के भीतर अपरिवर्तनीय परिवर्तन होते हैं।

साँस ली गई, छोड़ी गई और वायुकोशीय वायु की संरचना

बारी-बारी से साँस लेने और छोड़ने से, एक व्यक्ति फेफड़ों को हवादार बनाता है, जिससे फुफ्फुसीय पुटिकाओं (एल्वियोली) में अपेक्षाकृत स्थिर गैस संरचना बनी रहती है। एक व्यक्ति उच्च ऑक्सीजन सामग्री (20.9%) और कार्बन डाइऑक्साइड (0.03%) की कम सामग्री वाली वायुमंडलीय हवा में सांस लेता है, और ऐसी हवा छोड़ता है जिसमें 16.3% ऑक्सीजन और 4% कार्बन डाइऑक्साइड होती है (तालिका 8)।

वायुकोशीय वायु की संरचना वायुमंडलीय, साँस ली गई वायु की संरचना से काफी भिन्न होती है। इसमें ऑक्सीजन कम (14.2%) तथा कार्बन डाइऑक्साइड अधिक मात्रा में (5.2%) होती है।

हवा बनाने वाली नाइट्रोजन और अक्रिय गैसें श्वसन में भाग नहीं लेती हैं, और साँस लेने, छोड़ने और वायुकोशीय हवा में उनकी सामग्री लगभग समान होती है।

साँस छोड़ने वाली वायु में वायुकोशीय वायु की तुलना में अधिक ऑक्सीजन क्यों होती है? यह इस तथ्य से समझाया गया है कि जब आप सांस छोड़ते हैं, तो श्वसन अंगों में, वायुमार्ग में जो हवा होती है, वह वायुकोशीय हवा के साथ मिल जाती है।

गैसों का आंशिक दबाव और तनाव

फेफड़ों में, वायुकोशीय वायु से ऑक्सीजन रक्त में प्रवेश करती है, और रक्त से कार्बन डाइऑक्साइड फेफड़ों में प्रवेश करती है। गैसों का हवा से तरल और तरल से हवा में संक्रमण हवा और तरल में इन गैसों के आंशिक दबाव में अंतर के कारण होता है। आंशिक दबाव कुल दबाव का वह हिस्सा है जो गैस मिश्रण में दी गई गैस की हिस्सेदारी के लिए जिम्मेदार होता है। मिश्रण में गैस का प्रतिशत जितना अधिक होगा, उसका आंशिक दबाव भी उतना ही अधिक होगा। जैसा कि ज्ञात है, वायुमंडलीय वायु गैसों का मिश्रण है। वायुमंडलीय वायु दबाव 760 मिमी एचजी। कला। वायुमंडलीय वायु में ऑक्सीजन का आंशिक दबाव 760 मिमी का 20.94%, यानी 159 मिमी है; नाइट्रोजन - 760 मिमी का 79.03%, यानी लगभग 600 मिमी; वायुमंडलीय हवा में बहुत कम कार्बन डाइऑक्साइड है - 0.03%, इसलिए इसका आंशिक दबाव 760 मिमी - 0.2 मिमी एचजी का 0.03% है। कला।

तरल में घुली गैसों के लिए, "वोल्टेज" शब्द का प्रयोग किया जाता है, जो मुक्त गैसों के लिए प्रयुक्त "आंशिक दबाव" शब्द के अनुरूप है। गैस तनाव को दबाव (एमएमएचजी) के समान इकाइयों में व्यक्त किया जाता है। यदि वातावरण में किसी गैस का आंशिक दबाव तरल में उस गैस के वोल्टेज से अधिक है, तो गैस तरल में घुल जाती है।

वायुकोशीय वायु में ऑक्सीजन का आंशिक दबाव 100-105 मिमी एचजी है। कला।, और फेफड़ों में बहने वाले रक्त में ऑक्सीजन का तनाव औसतन 60 मिमी एचजी होता है। कला।, इसलिए, फेफड़ों में, वायुकोशीय वायु से ऑक्सीजन रक्त में गुजरती है।

गैसों की गति विसरण के नियमों के अनुसार होती है, जिसके अनुसार गैस उच्च आंशिक दबाव वाले माध्यम से कम दबाव वाले माध्यम में फैलती है।

फेफड़ों में गैस का आदान-प्रदान

वायुकोशीय वायु से फेफड़ों में ऑक्सीजन का रक्त में संक्रमण और रक्त से फेफड़ों में कार्बन डाइऑक्साइड का प्रवाह ऊपर वर्णित नियमों का पालन करता है।

महान रूसी शरीर विज्ञानी इवान मिखाइलोविच सेचेनोव के काम के लिए धन्यवाद, रक्त की गैस संरचना और फेफड़ों और ऊतकों में गैस विनिमय की स्थितियों का अध्ययन करना संभव हो गया।

फेफड़ों में गैस का आदान-प्रदान वायुकोशीय वायु और रक्त के बीच विसरण द्वारा होता है। फेफड़ों की वायुकोशिकाएँ केशिकाओं के घने जाल से घिरी होती हैं। एल्वियोली और केशिकाओं की दीवारें बहुत पतली होती हैं, जो फेफड़ों से रक्त में गैसों के प्रवेश को सुविधाजनक बनाती हैं और इसके विपरीत। गैस विनिमय उस सतह के आकार पर निर्भर करता है जिसके माध्यम से गैसें फैलती हैं और फैलने वाली गैसों के आंशिक दबाव (तनाव) में अंतर होता है। गहरी सांस के साथ एल्वियोली खिंचती है और उनकी सतह 100-105 एम2 तक पहुंच जाती है। फेफड़ों में केशिकाओं का सतह क्षेत्र भी बड़ा होता है। वायुकोशीय वायु में गैसों के आंशिक दबाव और शिरापरक रक्त में इन गैसों के तनाव के बीच पर्याप्त अंतर है (तालिका 9)।

तालिका 9 से यह पता चलता है कि शिरापरक रक्त में गैसों के तनाव और वायुकोशीय वायु में उनके आंशिक दबाव के बीच का अंतर ऑक्सीजन के लिए 110 - 40 = 70 मिमी एचजी है। कला।, और कार्बन डाइऑक्साइड के लिए 47 - 40 = 7 मिमी एचजी। कला।

प्रयोगात्मक रूप से, यह स्थापित करना संभव था कि 1 मिमी एचजी के ऑक्सीजन तनाव में अंतर के साथ। कला। आराम कर रहे एक वयस्क के रक्त में 1 मिनट में 25-60 मिली ऑक्सीजन प्रवेश कर सकती है। आराम करने वाले व्यक्ति को प्रति मिनट लगभग 25-30 मिलीलीटर ऑक्सीजन की आवश्यकता होती है। इसलिए, 70 mmHg का ऑक्सीजन दबाव अंतर। कला। शरीर को उसकी गतिविधि की विभिन्न स्थितियों में ऑक्सीजन प्रदान करने के लिए पर्याप्त है: शारीरिक कार्य, खेल अभ्यास आदि के दौरान।

रक्त से कार्बन डाइऑक्साइड के प्रसार की दर ऑक्सीजन की तुलना में 25 गुना अधिक है, इसलिए, 7 मिमी एचजी के दबाव अंतर के साथ। कला।, कार्बन डाइऑक्साइड को रक्त से निकलने का समय मिलता है।

रक्त द्वारा गैसों का स्थानांतरण

रक्त ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड ले जाता है। रक्त में, किसी भी तरल पदार्थ की तरह, गैसें दो अवस्थाओं में हो सकती हैं: भौतिक रूप से घुली हुई और रासायनिक रूप से बंधी हुई। ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड दोनों ही रक्त प्लाज्मा में बहुत कम मात्रा में घुलते हैं। अधिकांश ऑक्सीजन और कार्बन डाइऑक्साइड का परिवहन रासायनिक रूप से बंधे रूप में किया जाता है।

रक्त में ऑक्सीजन का मुख्य वाहक हीमोग्लोबिन है। 1 ग्राम हीमोग्लोबिन 1.34 मिली ऑक्सीजन को बांधता है। हीमोग्लोबिन में ऑक्सीजन के साथ मिलकर ऑक्सीहीमोग्लोबिन बनाने की क्षमता होती है। ऑक्सीजन का आंशिक दबाव जितना अधिक होगा, ऑक्सीहीमोग्लोबिन उतना ही अधिक बनेगा। वायुकोशीय वायु में, ऑक्सीजन का आंशिक दबाव 100-110 मिमी एचजी है। कला। ऐसी स्थितियों में, रक्त का 97% हीमोग्लोबिन ऑक्सीजन से बंध जाता है। रक्त ऑक्सीहीमोग्लोबिन के रूप में ऊतकों तक ऑक्सीजन लाता है। यहां ऑक्सीजन का आंशिक दबाव कम होता है, और ऑक्सीहीमोग्लोबिन - एक नाजुक यौगिक - ऑक्सीजन छोड़ता है, जिसका उपयोग ऊतकों द्वारा किया जाता है। हीमोग्लोबिन द्वारा ऑक्सीजन का बंधन भी कार्बन डाइऑक्साइड तनाव से प्रभावित होता है। कार्बन डाइऑक्साइड हीमोग्लोबिन की ऑक्सीजन को बांधने की क्षमता को कम कर देता है और ऑक्सीहीमोग्लोबिन के पृथक्करण को बढ़ावा देता है। तापमान बढ़ने से हीमोग्लोबिन की ऑक्सीजन को बांधने की क्षमता भी कम हो जाती है। यह ज्ञात है कि ऊतकों में तापमान फेफड़ों की तुलना में अधिक होता है। ये सभी स्थितियाँ ऑक्सीहीमोग्लोबिन को अलग करने में मदद करती हैं, जिसके परिणामस्वरूप रक्त रासायनिक यौगिक से निकलने वाली ऑक्सीजन को ऊतक द्रव में छोड़ता है।

हीमोग्लोबिन का ऑक्सीजन को बांधने का गुण शरीर के लिए महत्वपूर्ण है। कभी-कभी लोग स्वच्छ हवा से घिरे शरीर में ऑक्सीजन की कमी से मर जाते हैं। यह उस व्यक्ति के साथ हो सकता है जो खुद को कम दबाव की स्थिति (उच्च ऊंचाई पर) में पाता है, जहां पतले वातावरण में ऑक्सीजन का आंशिक दबाव बहुत कम होता है। 15 अप्रैल, 1875 को, जेनिट गुब्बारा, तीन गुब्बारे चालकों के साथ, 8000 मीटर की ऊंचाई पर पहुंच गया। जब गुब्बारा उतरा, तो केवल एक व्यक्ति जीवित बचा था। मृत्यु का कारण ऊंचाई पर ऑक्सीजन के आंशिक दबाव में भारी कमी थी। उच्च ऊंचाई (7-8 किमी) पर, धमनी रक्त अपनी गैस संरचना में शिरापरक रक्त के करीब पहुंचता है; शरीर के सभी ऊतकों में ऑक्सीजन की तीव्र कमी होने लगती है, जिसके गंभीर परिणाम होते हैं। 5000 मीटर से अधिक की ऊंचाई पर चढ़ने के लिए आमतौर पर विशेष ऑक्सीजन उपकरणों के उपयोग की आवश्यकता होती है।

विशेष प्रशिक्षण के साथ, शरीर वायुमंडलीय हवा में कम ऑक्सीजन सामग्री के अनुकूल हो सकता है। एक प्रशिक्षित व्यक्ति की श्वास गहरी हो जाती है, हेमेटोपोएटिक अंगों में उनके बढ़ते गठन और रक्त डिपो से उनकी आपूर्ति के कारण रक्त में लाल रक्त कोशिकाओं की संख्या बढ़ जाती है। इसके अलावा, हृदय संकुचन बढ़ जाता है, जिससे सूक्ष्म रक्त की मात्रा में वृद्धि होती है।

प्रशिक्षण के लिए दबाव कक्षों का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है।

कार्बन डाइऑक्साइड रक्त द्वारा रासायनिक यौगिकों - सोडियम और पोटेशियम बाइकार्बोनेट के रूप में ले जाया जाता है। कार्बन डाइऑक्साइड का बंधन और रक्त में इसका उत्सर्जन ऊतकों और रक्त में इसके तनाव पर निर्भर करता है।

इसके अलावा, रक्त हीमोग्लोबिन कार्बन डाइऑक्साइड के स्थानांतरण में शामिल होता है। ऊतक केशिकाओं में, हीमोग्लोबिन कार्बन डाइऑक्साइड के साथ रासायनिक संयोजन में प्रवेश करता है। फेफड़ों में, यह यौगिक कार्बन डाइऑक्साइड के निकलने के साथ टूट जाता है। फेफड़ों में उत्सर्जित कार्बन डाइऑक्साइड का लगभग 25-30% हीमोग्लोबिन द्वारा ले जाया जाता है।

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