Состав нейтральных газов
Вопрос 2. Показатели, характеризующие процесс дыхания.
С количественной стороны процесс дыхания характеризуется следующими показателями: частотой дыхания, жизненной емкостью легких, легочной вентиляцией, "мертвым" пространством, газообменом в легких человека, дозой потребления кислорода.
Частота дыхания (f, 1/мин) человека определяется числом вдохов, производимых за единицу времени. Частота дыхания не является постоянной и зависит от нескольких факторов: увеличивается с повышением нагрузки на человека и зависит от степени тренированности человека. Частота дыхания у тренированного человека составляет в среднем 6-8 дыхательных циклов в минуту, у нетренированного человека — 12-18 циклов в минуту. При физической нагрузке частота дыхания нетренированного человека увеличивается в большей мере. Частота дыхания зависит от пола и от возраста человека.
Жизненная емкость легких (ЖЕЛ, л) — показывает объем воздуха, который человек может выдохнуть из легких после глубокого вдоха. В сред-
нем эта величина равна 3,5 л.
Легочная вентиляция ((Зл, л/мин) определяется количеством воздуха, циркулирующего в легких за единицу времени, т.е. тем объемным количеством воздуха, который за 1 минуту вдыхается или выдыхается человеком.
"Мертвое" пространство определяется объемом воздуха, не участвующего в процессе газообмена. "Мертвое" пространство равно сумме объемов воздуха, остающегося в носовой полости, гортани, трахее, бронхах и бронхиолах при выдохе. Объем "мертвого" пространства у взрослого человека в среднем составляет 140 мл. Воздушная смесь, не участвующая в процессе газообмена содержит мало кислорода и в значительной степени загрязнена углекислым газом. Каждый КИП имеет "мертвое" пространство, объем которого суммируется с объемом "мертвого" пространства человека. Поэтому при конструировании, очень важно обеспечить минимальный объем "мертвого" пространства КИП.
Газообмен в легких человека определяется составом вдыхаемого и выдыхаемого воздуха и характеризуется данными, приведенными в табл. 2.3, 2.4.
| Состав воздуха | Содержание в % по объему воздуха | ||
| в атмосферном воздухе | в альвеолярном воздухе | в выдыхаемом воздухе | |
| Азот, N2 | 78,09 | 74,2 | 78,50 |
| Кислород, Ог | 20,95 | 13,4 | 16,4 |
| Углекислый газ, СО2 | 0,03 | 5,2 | 4,1 |
| Инертные газы | Около 1,0 | около 1,0 | около 1,0 |
| Водяные пары, НгО | — | 6,2 | — |
| Составляющие нейтральных газов | Содержание в % по объему в воздухе |
| Аргон, Аг | 9,32x10-! |
| Неон, Ne | 1,8 х Ю-з |
| Гелий, Не | 4,6x10-4 |
| Криптон, Кг | 1,1 х Ю-4 |
| Радон, Rn | 6,0x10-5 |
| Водород, Нг | 5,0 х 10-5 |
| Окись азота, №О | 5,0x10-5 |
| Ксенон, Хе | 8,0x10-6 |
| Озон, Оз | 2,0 х Ю-*5 |
Процентное содержание нейтральных газов во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе остается без изменения. Это свидетельствует о том, что перечисленные газы в газообмене, протекающем в легких человека, не участвуют.
Содержание кислорода в выдыхаемом воздухе снижается примерно на 4,5%. Вместо поглощаемого кислорода в альвеолярный воздух выделяется углекислый газ, содержание которого в выдыхаемом воздухе доходит до 4,1%. Газообмен в легких человека зависит от степени напряженности работы. Потребление кислорода с увеличением нагрузки возрастает, соответственно, возрастает выделение углекислого газа и его концентрация в выдыхаемом воздухе.
Доза потребления человеком кислорода (воздуха) (S, л/мин) определяется количеством кислорода (воздуха) израсходованного человеком за единицу времени. Величина потребления зависит от степени тяжести выполняемой работы. В табл. 2.5 приведена оценка степени тяжести некоторых видов работ выполняемых газодымозащитниками на пожарах и тренировках.
| Вид работы (упражнения) | Скорость передвижения, м/мин | Частота сердечных сокращений, уд/мин | Степень тяжести работы |
| Ходьба по горизонтали (медленная) | 50-60 | 102 ±5,5 | Средняя |
| Ходьба по горизонтали (ускоренная) | 85-90 | 112 ±3,1 | Тяжелая |
| Бег по горизонтали | 110-120 | 126 ±3,1 | Тяжелая |
| Подъем по лестничной клетке | 9-11 | 127 ± 3,8 | Тяжелая |
| Спуск по лестничной клетке | 10-12 | 90 ± 3,8 | Легкая |
| Подъем по лестничной клетке с грузом 90 кг | 6-7 | 128 ± 8,6 | Тяжелая |
| Спуск с пострадавшим по лестничной клетке | 6-7 | 111 ±3,8 | Средняя |
| Подъем по вертикальной лестнице | 152 ±8,4 | Очень тяжелая | |
| Спуск по вертикальной лестнице | 112 ±9,3 | Средняя | |
| Передвижение на получетвереньках. | 18-20 | 103 ± 5,8 | Средняя |
| Передвижение через узкий лаз | 6-8 | 129 ± 1,1 | Тяжелая |
| Переноска «пострадавшего» по горизонтали двумя пожарными | 30-40 | 125 ± 5,2 | Средняя |
| Подъем с «пострадавшим» по лестничной клетке | 6-7 | 131 ±5,1 | Тяжелая |
| Спуск по лестничной клетке с грузом 30 кг | 6-7 | 107 ± 8,7 | Средняя |
| Переноска груза весом 60 кг по горизонтальной поверхности | 35-40 | 108 ± 3,3 | Средняя |
| Переноска груза весом 10 кг по горизонтальной поверхности | 50-60 | 98 ± 2,6 | Средняя |
| Разборка конструкций, перекантовка бочек | - | 146 ± 7,8 | Тяжелая |
| Передвижение со стволом (под напором воды, давление 4,0-4,5 атм.) по помещениям | 45-50 | 135 ±0,7 | Тяжелая |
| Установка брезентовой перемычки с закреплением ее в дверном проеме распорными штангами | - | 118 ± 4,1 | Средняя |
| Проведение разведки с отыскиванием очага пожара или человека, видимость отсутствует, передвижение по нескольким помещениям | - | 86 ± 2,5 | Легкая |
| Передвижение со стволом (под напором воды, давление 4,0-4,5 атм.) по помещениям, видимость отсутствует, движение с поворотами. | - | 120 ± 3,4 | Средняя |
Вывод:При физической нагрузке частота дыхания нетренированного человека увеличивается в большей мере. Частота дыхания зависит от пола и от возраста человека.