1.8 Tensione parziale di ossigeno nel sangue

La PaO2 è la tensione parziale dell'ossigeno nel sangue arterioso. Questa è la tensione dell'ossigeno distribuito fisicamente nel plasma sanguigno arterioso sotto l'influenza di una pressione parziale pari a 100 mm Hg (PaO2 = 100 mm Hg). Ogni 100 ml di plasma contiene 0,3 ml di ossigeno. Il contenuto di O2 nel sangue arterioso negli atleti allenati a riposo non differisce dal suo contenuto nei non atleti. Durante l'attività fisica nel sangue arterioso che scorre verso i muscoli, si verifica una rottura accelerata dell'ossiemoglobina con il rilascio di O2 libero, quindi la PaO2 aumenta

PvO2 - tensione parziale di ossigeno nel sangue venoso. Questa è la tensione dell'ossigeno disciolto fisicamente nel plasma sanguigno venoso che scorre dal tessuto (muscolo). Caratterizza la capacità del tessuto di utilizzare l'ossigeno. A riposo è pari a 40-50 mm Hg. Al massimo del lavoro, a causa dell'utilizzo intensivo di O2 da parte dei muscoli che lavorano, diminuisce a 10-20 mm Hg. Arte.

La differenza tra PaO2 e PvO2 è il valore di AVR-O2 - la differenza di ossigeno arterioso-venoso. Caratterizza la capacità del tessuto di utilizzare l'ossigeno. ABP-O2 - la differenza tra il contenuto di ossigeno nel sangue arterioso espulso nelle arterie sistemiche dal ventricolo sinistro e nel sangue venoso che scorre nell'atrio destro.

Con lo sviluppo della resistenza aerobica, si verifica una pronunciata ipertrofia sarcoplasmatica dei muscoli scheletrici, che porta a una diminuzione dell'ossigeno nel sangue venoso (PvO2) e un corrispondente aumento dell'ABP-O2. Quindi, se il PvO2 a riposo negli uomini e nelle donne è 30 mm Hg, dopo l'esercizio di resistenza negli uomini non allenati PvO2 = 13 mm Hg, nelle donne non allenate 14 mm Hg. Di conseguenza, negli uomini e nelle donne addestrati, 10 e 11 mm Hg. Nelle donne, il contenuto di emoglobina, bcc e contenuto di ossigeno nel sangue arterioso è inferiore, quindi, a parità di contenuto di ossigeno nel sangue venoso, l'ABP-O2 sistemico totale nelle donne è inferiore. A riposo è pari a 5,8 ml di O2 ogni 100 ml di sangue, contro i 6,5 negli uomini. Dopo l'esercizio, nelle donne non addestrate, ABP-O2 = 11,1 ml O2 / 100 ml di sangue, contro 14 negli uomini non allenati. Come risultato dell'allenamento, l'ABP-O2 aumenta sia nelle donne che negli uomini a causa della diminuzione del contenuto di ossigeno nel sangue venoso (rispettivamente 12,8 e 15,5).

Secondo la formula di Fick (PO2(MPC)=CB*AVR-O2), il prodotto di CB per AVR-O2 determina il massimo consumo di ossigeno ed è un importante indicatore della resistenza aerobica. Gli atleti di resistenza utilizzano le loro capacità di trasporto dell'ossigeno in modo più efficiente, poiché utilizzano più ossigeno contenuto in ogni millilitro di sangue rispetto alle persone non addestrate.

1.9 L'influenza dell'allenamento sanitario sull'emodinamica del corpo

Come risultato dell'allenamento sanitario, le capacità funzionali del sistema cardiovascolare aumentano. C'è un'economizzazione del lavoro del cuore a riposo e un aumento della capacità di riserva dell'apparato circolatorio durante l'attività muscolare. Uno degli effetti più importanti dell'allenamento fisico è una diminuzione della frequenza cardiaca a riposo (bradicardia) come manifestazione dell'economizzazione dell'attività cardiaca e di una minore richiesta di ossigeno del miocardio. L'aumento della durata della fase diastolica (rilassamento) fornisce più flusso sanguigno e un migliore apporto di ossigeno al muscolo cardiaco. Negli individui con bradicardia, i casi di malattia coronarica (CHD) sono stati rilevati molto meno frequentemente rispetto alle persone con polso veloce. Si ritiene che un aumento della frequenza cardiaca a riposo di 15 battiti/min aumenti del 70% il rischio di morte improvvisa per infarto, lo stesso schema si osserva con l'attività muscolare.

Quando si esegue un carico standard su un ergometro da bicicletta in uomini addestrati, il volume del flusso sanguigno coronarico è quasi 2 volte inferiore rispetto a uomini non addestrati (140 vs. /min per 100 g di tessuto). Pertanto, con un aumento del livello di forma fisica, la richiesta di ossigeno del miocardio diminuisce sia a riposo che a carico submassimale, il che indica l'economizzazione dell'attività cardiaca. All'aumentare della forma fisica e alla diminuzione della richiesta di ossigeno del miocardio, aumenta il livello di carico soglia, che il soggetto può eseguire senza la minaccia di ischemia miocardica e un attacco di angina.

L'aumento più pronunciato della capacità di riserva dell'apparato circolatorio durante un'intensa attività muscolare: un aumento della frequenza cardiaca massima, CO e CO, AVR-O2, una diminuzione della resistenza vascolare periferica totale, che facilita il lavoro meccanico del cuore e aumenta la sua produttività. L'adattamento del collegamento periferico della circolazione sanguigna si riduce ad un aumento del flusso sanguigno muscolare ai carichi massimi (massimo 100 volte), una differenza arterovenosa di ossigeno, la densità del letto capillare nei muscoli che lavorano, un aumento della concentrazione di mioglobina e un aumento dell'attività degli enzimi ossidativi.

Un ruolo protettivo nella prevenzione delle malattie cardiovascolari è svolto anche da un aumento dell'attività fibrinolitica del sangue durante l'allenamento per il miglioramento della salute (fino a un massimo di 6 volte) e una diminuzione del tono del sistema nervoso simpatico. Di conseguenza, la risposta ai neuroormoni diminuisce in condizioni di stress emotivo, ad es. aumenta la resistenza del corpo allo stress.

Oltre a un pronunciato aumento della capacità di riserva del corpo sotto l'influenza dell'allenamento sanitario, anche il suo effetto preventivo è estremamente importante. Con la crescita della forma fisica (con l'aumentare del livello delle prestazioni fisiche), c'è una netta diminuzione di tutti i principali fattori di rischio: colesterolo nel sangue, pressione sanguigna e peso corporeo. Ci sono esempi in cui, all'aumentare dell'UFS, il contenuto di colesterolo nel sangue è diminuito da 280 a 210 mg e i trigliceridi da 168 a 150 mg%. A qualsiasi età, con l'aiuto dell'allenamento, puoi aumentare la capacità aerobica e i livelli di resistenza, indicatori dell'età biologica del corpo e della sua vitalità. Ad esempio, nei corridori di mezza età ben allenati, la frequenza cardiaca massima possibile è di circa 10 bpm in più rispetto a quelli non allenati. Esercizi fisici come camminare, correre (3 ore a settimana), dopo 10-12 settimane, portano ad un aumento della BMD del 10-15%.

Pertanto, l'effetto curativo dell'educazione fisica di massa è associato principalmente ad un aumento della capacità aerobica del corpo, del livello di resistenza generale e delle prestazioni fisiche. Un aumento della capacità lavorativa è accompagnato da un effetto preventivo sui fattori di rischio per le malattie cardiovascolari: una diminuzione del peso corporeo e della massa grassa, dei livelli di colesterolo e trigliceridi nel sangue, una diminuzione della pressione sanguigna e della frequenza cardiaca. Inoltre, un allenamento fisico regolare può rallentare significativamente lo sviluppo dei cambiamenti legati all'età nelle funzioni fisiologiche, nonché i cambiamenti degenerativi in ​​vari organi e sistemi (incluso il ritardo e lo sviluppo inverso dell'aterosclerosi). L'esecuzione di esercizi fisici ha un effetto positivo su tutte le parti dell'apparato motorio, prevenendo lo sviluppo di alterazioni degenerative associate all'età e all'inattività fisica. La mineralizzazione del tessuto osseo e il contenuto di calcio nel corpo aumentano, prevenendo lo sviluppo dell'osteoporosi. Aumenta il flusso di linfa alla cartilagine articolare e ai dischi intervertebrali, che è il modo migliore per prevenire l'artrosi e l'osteocondrosi. Tutti questi dati testimoniano l'inestimabile impatto positivo della cultura fisica che migliora la salute sul corpo umano.

Conclusione

In questo corso di lavoro sono state considerate le principali caratteristiche emodinamiche e le loro modificazioni durante l'attività fisica. Brevi conclusioni sono riassunte nella tabella 10.

Tabella 10. Caratteristiche emodinamiche di base

	Definizione	Caratteristica.	effetto dell'allenamento
frequenza cardiaca	Frequenza cardiaca del cuore. battiti al minuto (frequenza cardiaca).	frequenza cardiaca a riposo media Per gli uomini - 60 battiti/min per le donne - 75, per allenati. marito. -55, per atleti eccezionali - 50 battiti / min. min. la frequenza cardiaca a riposo registrata negli atleti è di 21 battiti/min. FC max media uomini 200 battiti/min, per donne allenate - 195, per supersportivi -190 battiti/min (esercizio max. potenza aerobica), 180 battiti/m (max. potenza anaerobica), frequenza cardiaca max per donne non allenate - 205 battiti/min, per gli atleti - 195 battiti / min.	Una diminuzione della frequenza cardiaca (bradicardia) è un effetto dell'allenamento di resistenza e porta a una diminuzione della richiesta di ossigeno del miocardio.
COSÌ	CO=SV/HR La quantità di sangue espulso da ciascuno dei ventricoli del cuore durante una contrazione.	Sopokoya negli uomini non allenati è in media 70-80 ml, negli uomini allenati - 90 ml, negli atleti eccezionali - 100-120 ml. Con un carico aerobico massimo, COmax per giovani uomini non allenati è 120-130 ml, allenato - 150, per atleti eccezionali - 190-210 ml. COmax per donne inesperte 90 ml, per atleti eccezionali 140-150 ml.	Un aumento di CO come risultato dell'allenamento è un segno di un aumento dell'efficienza del cuore.
CB o CIO o Q	SV=SD*FC SV=PO2/AVR-O2 Quantità di sangue espulso dal cuore in 1 min CIO - Volume di sangue che passa. attraverso il flusso sanguigno. navi in ​​unità di tempo Q=P/R- Flusso sanguigno	CV a riposo negli uomini = 4-5 l/min, nelle donne - 3-5 l/min CV max media negli uomini non allenati - 24 l/min, nei super atleti (allenamento di resistenza) e quelli con un grande volume cardiaco (1200-1300 ml) - più di 30 l/min - per sciatori CBmax=38–42 l/min. Nelle donne non addestrate, CB-18l / min. Le sportive eccezionali hanno CVmax=28-30. L'equazione di base dell'emodinamica P-pressione sanguigna, R-resistenza vascolare.	Uno degli effetti principali dell'allenamento di resistenza è un aumento della CBmax. L'aumento della CO non è dovuto alla frequenza cardiaca, ma alla CO
INFERNO	SBP - Pressione sanguigna sistolica - pressione sanguigna massima sulla parete aortica, raggiunta al momento del CO DBP-diastolica BP pressione sanguigna con la quale ritorna all'atrio in diastole.	Standard AD-100-129 mm Hg. per max. e 60-79 mm Hg. per il minimo per le persone sotto i 39 anni Il limite superiore della pressione sistolica normale da 21 a 60 anni è 140 mm Hg, per la pressione diastolica - 90 mm Hg. Con un leggero carico fisico, ADmax sale a 130-140 mm Hg, con uno medio fino a 140-170, con uno grande fino a 180-200. ADmin, di solito con fisico. il carico è ridotto. Con ipertensione e sforzo fisico, SBPmax = 250 mm Hg. Un aumento della pressione sanguigna è associato ad un aumento di R e CO.	Le attività sportive aiutano ad abbassare la pressione sanguigna, ma la pressione sanguigna non va oltre l'intervallo normale. I carichi dinamici (esercizio per la resistenza) contribuiscono ad una diminuzione della pressione sanguigna, i carichi statici (esercizi per la forza) - per aumentare la pressione sanguigna.
R	3.14*R^4-Vascolare o periferico. resistito	Dipende dalla lunghezza L della nave, dalla viscosità del sangue n, dal raggio R della nave; 3.14 è il numero di Pi.	Ridistribuzione del flusso sanguigno, aumento della capillarizzazione, rallentamento del flusso sanguigno negli atleti altamente allenati.
BCC	BCC - Volume sanguigno circolante - la quantità totale di sangue nei vasi sanguigni.	Costituisce il 5-8% del peso, a riposo nelle donne - 4,3 litri, negli uomini - 5,5 litri. Sotto carico, il BCC prima aumenta e poi diminuisce di 0,2-0,3 litri a causa del deflusso di parte del plasma dai capillari nello spazio intercellulare. Nelle donne con max. lavoro BCC media = 4l, negli uomini - 5,2l. Con un carico della massima potenza aerobica negli uomini allenati, BCC media \u003d 6,42 l.	Aumento del BCC durante l'allenamento di resistenza.
PaO2, PvO2	PaO2, PvO2 - Tensione parziale di ossigeno nel sangue arterioso o venoso. pressione parziale. PaO2-PvO2 = AVR-O2 differenza di ossigeno arterioso-venoso	PaO2-100mmHg PvO2pok-40-50mmHg PvO2max lavoro=10-20mmHg Se il PvO2 a riposo negli uomini e nelle donne è 30 mm Hg, dopo l'esercizio di resistenza negli uomini non allenati PvO2 = 13 mm Hg, le donne 14 mm Hg. Di conseguenza, negli uomini e nelle donne addestrati, 10 e 11 mm Hg. ABP-O2 a riposo = 5,8 mlO2 / 100 ml di sangue, contro 6,5 negli uomini. Dopo l'esercizio, nelle donne non allenate, ABP-O2 = 11,1 mlO2 / 100 ml di sangue, contro 14 negli uomini. Come risultato dell'allenamento ABP-O2 nelle donne - 12,8, negli uomini - 15,51 mlO2 / 100 ml di sangue.	L'ipertrofia sarcoplasmatica dei muscoli scheletrici porta ad una diminuzione del contenuto di ossigeno nel sangue venoso PvO2 e ad un aumento di ABP-O2.Di conseguenza, la BMD aumenta.

La colonna 3 fornisce una breve descrizione delle grandezze studiate e dei loro valori limite.

Il grado di variazione dei parametri emodinamici durante l'esercizio dipende dai valori iniziali a riposo. L'attività fisica richiede un aumento significativo delle funzioni dei sistemi cardiovascolare, respiratorio e circolatorio. Da ciò dipende la fornitura di muscoli che lavorano con una quantità sufficiente di ossigeno e la rimozione dell'anidride carbonica dai tessuti. Il sistema cardiovascolare ha una serie di meccanismi che consentono di fornire quanto più sangue possibile alla periferia. Innanzitutto, questi sono fattori emodinamici: aumento della frequenza cardiaca, CO, BCC, accelerazione del flusso sanguigno, variazioni della pressione sanguigna. Questi indicatori sono diversi per i rappresentanti di vari sport (a seconda della specializzazione sportiva, i velocisti allenano la velocità, i perseveranti allenano la resistenza, i sollevatori di pesi allenano la forza).

L'uso del metodo dell'ecocardiografia nella medicina dello sport ha permesso di stabilire la differenza nelle modalità di adattamento del cuore, a seconda della direzione del processo di allenamento. Negli atleti che allenano la resistenza, l'adattamento del cuore si verifica principalmente a causa della dilatazione con una leggera ipertrofia e negli atleti che allenano la forza, a causa della vera ipertrofia miocardica e della leggera dilatazione. Con l'aumento del lavoro fisico, l'attività cardiaca aumenta. Il cuore dovrebbe essere allenato gradualmente in base all'età.

Un tale fattore emodinamico come un cambiamento della pressione sanguigna è molto importante. La direzione del processo di allenamento influisce sulla pressione sanguigna. I carichi fisici di natura dinamica contribuiscono alla sua riduzione, i carichi statici - al suo aumento. L'ipertensione può essere causata da stress fisico ed emotivo. Un basso livello di pressione sistolica nell'arteria polmonare è un indicatore dello stato elevato del sistema cardiovascolare degli atleti che si allenano per la resistenza. Caratterizza la potenziale prontezza del corpo, in particolare l'emodinamica, per uno sforzo fisico ampio e prolungato.

I cambiamenti fisiologici nel corpo causati dall'allenamento di resistenza sono gli stessi nelle donne come negli uomini. Quindi, nel sistema di trasporto dell'ossigeno, gli indicatori massimi aumentano (LVmax, CBmax, COmax), la concentrazione di lattato al massimo lavoro e la FCmax diminuisce a causa dell'aumento delle influenze parasimpatiche. Tutto ciò indica un aumento dell'efficienza e dell'economia, nonché un aumento della capacità di riserva del sistema di trasporto dell'ossigeno.

Lo stato del corpo sia a riposo che sotto carico dipende da molti fattori: dalle condizioni esterne, dalle specificità degli sport (nuoto, sport invernali, ecc.), fattori ereditari, sesso, età, ecc.

Il limite di crescita degli effetti dell'allenamento in ogni persona è geneticamente predeterminato. Anche un allenamento fisico intenso e sistematico non può aumentare le capacità funzionali del corpo oltre il limite determinato dal genotipo. La frequenza cardiaca a riposo, le dimensioni del cuore, lo spessore della parete ventricolare sinistra, la capillarizzazione del miocardio, lo spessore della parete dell'arteria coronaria sono influenzati da fattori ereditari.

Va tenuto presente che gli esercizi fisici promuovono la salute, migliorano i meccanismi biologici delle reazioni protettive e adattative, aumentano la resistenza non specifica a varie influenze ambientali dannose, solo a condizione che il grado di attività fisica in queste classi sia ottimale per questo particolare persona. Solo il grado ottimale di attività fisica, corrispondente alle capacità della persona che la esegue, fornisce promozione della salute, miglioramento fisico, previene l'insorgenza di una serie di malattie e aumenta l'aspettativa di vita. Un'attività fisica non ottimale non dà l'effetto desiderato, più di quella ottimale diventa eccessiva e l'esercizio eccessivo, invece di un effetto curativo, può causare varie malattie e persino la morte improvvisa per sovraccarico cardiaco.I risultati sportivi dovrebbero aumentare grazie al miglioramento della salute.

Una menzione speciale dovrebbe essere fatta all'influenza della cultura fisica che migliora la salute su un organismo che invecchia. La cultura fisica è il mezzo principale per ritardare il deterioramento delle qualità fisiche legato all'età e una diminuzione delle capacità adattative dell'organismo nel suo insieme e del sistema cardiovascolare in particolare. I cambiamenti nel sistema circolatorio, una diminuzione delle prestazioni del cuore comportano una pronunciata diminuzione della massima capacità aerobica del corpo, una diminuzione del livello di prestazione fisica e resistenza. Il tasso di diminuzione della BMD correlata all'età nel periodo da 20 a 65 anni negli uomini non addestrati è in media di 0,5 ml / min / kg, nelle donne - 0,3 ml / min / kg all'anno. Nel periodo da 20 a 70 anni, la produttività aerobica massima diminuisce di quasi 2 volte - da 45 a 25 ml / kg (o del 10% per decennio). Un allenamento fisico adeguato e una cultura fisica che migliora la salute possono in gran parte fermare i cambiamenti legati all'età in varie funzioni. Particolarmente utili sono il lavoro fisico, l'educazione fisica e gli sport all'aria aperta, e particolarmente dannosi per il sistema cardiovascolare sono il fumo e l'abuso di alcol.

Il materiale di cui sopra ha tracciato gli schemi dei cambiamenti nelle principali caratteristiche emodinamiche del corpo. Un aumento simultaneo del livello di salute e dello stato funzionale di una persona è impossibile senza l'uso attivo, ampio e completo della cultura fisica e dello sport.

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Medicina dello sport (Guida per i medici) / a cura di A.V. Chogovadze, L.A. Butchenko.-M.: Medicine, 1984.-С97.

...) e relativa (con significativa dilatazione del ventricolo sinistro con apertura aortica) insufficienza della valvola aortica. Eziologia 1) RL; 2) DA; 3) aortite sifilitica; 4) malattie diffuse del tessuto connettivo; 5) aterosclerosi aortica; 6) lesioni; 7) difetto congenito. Patogenesi e cambiamenti nell'emodinamica. Il principale processo patologico porta alle rughe (reumatismi, ...

Dati di letteratura sulla questione in esame; 2) valutare gli indicatori morfologici e funzionali dei partecipanti di gruppi di vari orientamenti formati nella fase iniziale; 3) determinare l'effetto degli esercizi fisici aerobici e anaerobici sulle capacità morfologiche e funzionali dei soggetti coinvolti; 4) effettuare un'analisi comparativa degli indicatori dei membri del gruppo studiato nella dinamica del processo formativo. 2.2 ...

Una tecnica elettrocardiografica viene utilizzata principalmente per rilevare alterazioni fisiologiche e patologiche del cuore, mentre non abbiamo trovato lavori in cui sono stati utilizzati indicatori ECG per determinare la forma fisica e l'effetto dell'attività fisica sulle variazioni della frequenza cardiaca e della pressione sanguigna. valori studiati nelle ginnaste di 15-16 anni ...

La pressione parziale o tensione dell'anidride carbonica (pCO2) è la pressione della CO2 in una miscela di gas in equilibrio con il plasma sanguigno arterioso alla temperatura di 38°C. L'indicatore è un criterio per la concentrazione di anidride carbonica nel sangue.

La variazione della pCO2 gioca un ruolo di primo piano nei disturbi respiratori dello stato acido-base (acidosi respiratoria e alcalosi respiratoria)

Nell'acidosi respiratoria, la pCO2 aumenta a causa di una violazione della ventilazione polmonare, che provoca l'accumulo di acido carbonico,

Nell'alcalosi respiratoria, la pCO2 diminuisce a causa dell'iperventilazione dei polmoni, che porta ad una maggiore escrezione di anidride carbonica dal corpo e all'alcalinizzazione del sangue.

Con azidosi/alcalosi non respiratorie (metaboliche), l'indicatore di pCO2 non cambia.
Se ci sono tali cambiamenti nel pH e l'indice di pCO2 non è normale, allora ci sono cambiamenti secondari (o compensativi).
Quando si valuta clinicamente uno spostamento della pCO2, è importante stabilire se i cambiamenti sono causali o compensativi!

Pertanto, un aumento della pCO2 si verifica con l'acidosi respiratoria e l'alcalosi metabolica compensata e una diminuzione si verifica con l'alcalosi respiratoria e la compensazione dell'acidosi metabolica.

Le fluttuazioni del valore di pCO2 in condizioni patologiche sono comprese tra 10 e 130 mm Hg.

Con i disturbi respiratori, la direzione dello spostamento del valore del pH del sangue è opposta allo spostamento della pCO2, con i disturbi metabolici, gli spostamenti sono unidirezionali.

Concentrazione di ioni bicarbonato

La concentrazione di bicarbonati (ioni HCO3) nel plasma sanguigno è il terzo indicatore principale dello stato acido-base.

In pratica esistono indicatori di bicarbonati effettivi (veri) e bicarbonati standard.

Il bicarbonato effettivo (AB, AB) è la concentrazione di ioni HCO3– nel sangue del test a 38°C e i valori effettivi di pH e pCO2.

I bicarbonati standard (SB, SB) sono la concentrazione di ioni HCO3– nel sangue del test quando portato a condizioni standard: saturazione completa di ossigeno nel sangue, equilibrio a 38°C con una miscela di gas in cui pCO2 è 40 mm Hg.

Nelle persone sane, la concentrazione di bicarbonati topici e standard è quasi la stessa.

Il valore diagnostico della concentrazione di bicarbonati nel sangue è, prima di tutto, nel determinare la natura delle violazioni dello stato acido-base (metabolico o respiratorio).

L'indicatore cambia principalmente con i disturbi metabolici:

Con l'acidosi metabolica, l'indice HCO3– diminuisce, perché. spese per la neutralizzazione delle sostanze acide (sistema tampone)

Con alcalosi metabolica - aumentata

Poiché l'acido carbonico si dissocia molto poco e il suo accumulo nel sangue praticamente non influisce sulla concentrazione di HCO3–, la variazione dei bicarbonati è piccola nei disturbi respiratori primari.

Quando si compensa l'alcalosi metabolica, i bicarbonati si accumulano a causa di una diminuzione della respirazione e quando si compensa l'acidosi metabolica, a causa dell'aumento del riassorbimento renale.

Concentrazione base tampone

Un altro indicatore che caratterizza lo stato dello stato acido-base è la concentrazione di basi tampone (basi tampone, BB), che riflette la somma di tutti gli anioni nel sangue intero, principalmente anioni bicarbonato e cloro, altri anioni includono ioni proteici, solfati, fosfati , lattato, corpo chetonico, ecc.

Questo parametro è quasi indipendente dalle variazioni della pressione parziale dell'anidride carbonica nel sangue, ma riflette la produzione di acidi da parte dei tessuti e in parte la funzione dei reni.

Dal valore delle basi tampone, si possono giudicare gli spostamenti nello stato acido-base associati ad un aumento o diminuzione del contenuto di acidi non volatili nel sangue (cioè tutti tranne l'acido carbonico).

In pratica, il parametro utilizzato per la concentrazione delle basi tampone è il parametro "anioni residui" o "anioni non rilevabili" o "disadattamento anionico" o "differenza anionica".

L'uso dell'indice di differenza anionica si basa sul postulato della neutralità elettrica, cioè il numero di negativi (anioni) e positivi (cationi) nel plasma sanguigno dovrebbe essere lo stesso.
Se determiniamo sperimentalmente la quantità di ioni Na+, K+, Cl–, HCO3– più rappresentati nel plasma sanguigno, la differenza tra cationi e anioni è di circa 12 mmol/l.

Un aumento del gap anionico indica l'accumulo di anioni non misurati (lattato, corpi chetonici) o cationi, che è specificato dal quadro clinico o dalla storia.

Gli indicatori delle basi tampone totali e del gap anionico sono particolarmente informativi in ​​caso di cambiamenti metabolici nello stato acido-base, mentre in caso di disturbi respiratori le sue fluttuazioni sono insignificanti.

Eccesso di basi tampone

Eccesso di base (BE, IO): la differenza tra i valori effettivi e dovuti delle basi tampone.
Per valore, l'indicatore può essere positivo (eccesso di basi) o negativo (carenza di basi, eccesso di acidi).

L'indicatore del valore diagnostico è superiore alle concentrazioni di bicarbonati topici e standard. L'eccesso di basi riflette gli spostamenti nel numero di basi nei sistemi tampone del sangue, mentre i bicarbonati effettivi riflettono solo la concentrazione.

I maggiori cambiamenti nell'indicatore si notano nei disordini metabolici: nell'acidosi viene rilevata una mancanza di basi ematiche (deficit di basi, valori negativi), nell'alcalosi, un eccesso di basi (valori positivi).
Limite di carenza compatibile con la vita, 30 mmol/l.

Con i cambiamenti respiratori, l'indicatore cambia leggermente.

Il valore del pH forma l'attività delle cellule

L'equilibrio acido-base è uno stato fornito da processi fisiologici e fisico-chimici che costituiscono un sistema funzionalmente unificato per stabilizzare la concentrazione di ioni H+.
La normale concentrazione di ioni H+ è di circa 40 nmol/l, che è 106 volte inferiore alla concentrazione di molte altre sostanze (glucosio, lipidi, minerali).

Fluttuazioni della concentrazione di ioni H+ compatibili con il range di vita da 16-160 nmol/l.

Poiché le reazioni metaboliche sono spesso associate all'ossidazione e alla riduzione delle molecole, queste reazioni coinvolgono necessariamente composti che agiscono come accettori o donatori di ioni idrogeno. La partecipazione di altri composti si riduce a garantire la costanza della concentrazione di ioni idrogeno nei fluidi biologici.

La stabilità della concentrazione intracellulare di H+ è necessaria per:

Ottima attività degli enzimi nelle membrane, nel citoplasma e negli organelli intracellulari

Formazione del gradiente elettrochimico della membrana mitocondriale al livello corretto e produzione sufficiente di ATP nella cellula.

Gli spostamenti nella concentrazione degli ioni H+ portano ad un cambiamento nell'attività degli enzimi intracellulari, anche entro i limiti dei valori fisiologici.
Ad esempio, gli enzimi della gluconeogenesi nel fegato sono più attivi quando il citoplasma è acidificato, che è importante durante la fame o l'esercizio muscolare, gli enzimi della glicolisi sono più attivi a pH normale.

La stabilità della concentrazione extracellulare di ioni H+ fornisce:

Ottima attività funzionale delle proteine ​​plasmatiche e dello spazio intercellulare (enzimi, proteine ​​di trasporto),

Solubilità di molecole inorganiche e organiche,

Protezione aspecifica dell'epitelio cutaneo,

Carica negativa sulla superficie esterna della membrana eritrocitaria.

Quando la concentrazione di ioni H+ nel sangue cambia, si attiva l'attività compensatoria di due principali sistemi corporei:

1. Sistema di compensazione chimica

L'azione dei sistemi tampone extracellulari e intracellulari,

Intensità della formazione intracellulare di ioni H+ e HCO3–.

2. Sistema di compensazione fisiologica

Ventilazione polmonare e rimozione della CO2,

Escrezione renale di ioni H+ (acidogenesi, ammoniogenesi), riassorbimento e sintesi di HCO3–.

Il significato del respiro

La respirazione è un processo vitale di scambio costante di gas tra il corpo e il suo ambiente esterno. Nel processo di respirazione, una persona assorbe ossigeno dall'ambiente e rilascia anidride carbonica.

Quasi tutte le reazioni complesse della trasformazione delle sostanze nel corpo si verificano con la partecipazione obbligatoria dell'ossigeno. Senza ossigeno, il metabolismo è impossibile ed è necessario un apporto costante di ossigeno per preservare la vita. Come risultato del metabolismo, nelle cellule e nei tessuti si forma anidride carbonica, che deve essere rimossa dal corpo. L'accumulo di una quantità significativa di anidride carbonica all'interno del corpo è pericoloso. L'anidride carbonica viene trasportata dal sangue agli organi respiratori ed espirata. L'ossigeno che entra negli organi respiratori durante l'inalazione si diffonde nel sangue e viene fornito dal sangue agli organi e ai tessuti.

Non ci sono riserve di ossigeno nel corpo umano e animale, e quindi il suo continuo apporto all'organismo è una necessità vitale. Se una persona, nei casi necessari, può vivere senza cibo per più di un mese, senza acqua per un massimo di 10 giorni, in assenza di ossigeno si verificano cambiamenti irreversibili entro 5-7 minuti.

Composizione dell'aria inalata, espirata e alveolare

Inspirando ed espirando alternativamente, una persona ventila i polmoni, mantenendo una composizione gassosa relativamente costante nelle vescicole polmonari (alveoli). Una persona respira aria atmosferica con un alto contenuto di ossigeno (20,9%) e un basso contenuto di anidride carbonica (0,03%) ed espira aria in cui l'ossigeno è del 16,3%, l'anidride carbonica è del 4% (Tabella 8).

La composizione dell'aria alveolare è significativamente diversa dalla composizione dell'aria atmosferica inalata. Ha meno ossigeno (14,2%) e una grande quantità di anidride carbonica (5,2%).

L'azoto e i gas inerti, che fanno parte dell'aria, non prendono parte alla respirazione e il loro contenuto nell'aria inalata, espirata e alveolare è quasi lo stesso.

Perché c'è più ossigeno nell'aria espirata che nell'aria alveolare? Ciò è spiegato dal fatto che durante l'espirazione, l'aria che si trova negli organi respiratori, nelle vie aeree, si mescola con l'aria alveolare.

Pressione parziale e tensione dei gas

Nei polmoni, l'ossigeno dall'aria alveolare passa nel sangue e l'anidride carbonica dal sangue entra nei polmoni. Il passaggio dei gas dall'aria al liquido e dal liquido all'aria avviene a causa della differenza di pressione parziale di questi gas nell'aria e nel liquido. La pressione parziale è la parte della pressione totale che ricade sulla proporzione di un dato gas in una miscela di gas. Quanto maggiore è la percentuale di gas nella miscela, tanto maggiore è la sua pressione parziale. L'aria atmosferica, come sapete, è una miscela di gas. Pressione atmosferica 760 mm Hg. Arte. La pressione parziale dell'ossigeno nell'aria atmosferica è del 20,94% di 760 mm, ovvero 159 mm; azoto - 79,03% di 760 mm, ovvero circa 600 mm; c'è poca anidride carbonica nell'aria atmosferica - 0,03%, quindi la sua pressione parziale è 0,03% di 760 mm - 0,2 mm Hg. Arte.

Per i gas disciolti in un liquido si usa il termine "tensione", corrispondente al termine "pressione parziale" usato per i gas liberi. La tensione del gas è espressa nelle stesse unità della pressione (in mmHg). Se la pressione parziale di un gas nell'ambiente è superiore alla tensione di quel gas nel liquido, il gas si dissolve nel liquido.

La pressione parziale dell'ossigeno nell'aria alveolare è di 100-105 mm Hg. Art., e nel sangue che scorre ai polmoni, la tensione di ossigeno è in media di 60 mm Hg. Art., quindi, nei polmoni, l'ossigeno dell'aria alveolare passa nel sangue.

Il movimento dei gas avviene secondo le leggi della diffusione, secondo le quali un gas si propaga da un ambiente ad alta pressione parziale ad un ambiente a pressione minore.

Scambio di gas nei polmoni

La transizione nei polmoni dell'ossigeno dall'aria alveolare al sangue e il flusso di anidride carbonica dal sangue ai polmoni obbedisce alle leggi sopra descritte.

Grazie al lavoro del grande fisiologo russo Ivan Mikhailovich Sechenov, è stato possibile studiare la composizione gassosa del sangue e le condizioni di scambio gassoso nei polmoni e nei tessuti.

Lo scambio di gas nei polmoni avviene tra l'aria alveolare e il sangue per diffusione. Gli alveoli dei polmoni sono circondati da una fitta rete di capillari. Le pareti degli alveoli e dei capillari sono molto sottili, il che contribuisce alla penetrazione dei gas dai polmoni nel sangue e viceversa. Lo scambio gassoso dipende dalle dimensioni della superficie attraverso la quale avviene la diffusione dei gas e dalla differenza di pressione parziale (tensione) dei gas diffusi. Con un respiro profondo, gli alveoli si allungano e la loro superficie raggiunge i 100-105 m 2. Anche la superficie dei capillari nei polmoni è grande. C'è una differenza sufficiente tra la pressione parziale dei gas nell'aria alveolare e la tensione di questi gas nel sangue venoso (Tabella 9).

Dalla tabella 9 segue che la differenza tra la tensione dei gas nel sangue venoso e la loro pressione parziale nell'aria alveolare è di 110 - 40 = 70 mm Hg per l'ossigeno. Art., e per anidride carbonica 47 - 40 = 7 mm Hg. Arte.

Empiricamente, è stato possibile stabilire che con una differenza di tensione di ossigeno di 1 mm Hg. Arte. in un adulto a riposo, 25-60 ml di ossigeno possono entrare nel sangue in 1 minuto. Una persona a riposo ha bisogno di circa 25-30 ml di ossigeno al minuto. Pertanto, la differenza di pressione dell'ossigeno di 70 mm Hg. st, sufficiente a fornire ossigeno all'organismo nelle diverse condizioni della sua attività: durante il lavoro fisico, gli esercizi sportivi, ecc.

La velocità di diffusione dell'anidride carbonica dal sangue è 25 volte maggiore di quella dell'ossigeno, quindi, con una differenza di pressione di 7 mm Hg. Art., l'anidride carbonica ha il tempo di distinguersi dal sangue.

Portare gas nel sangue

Il sangue trasporta ossigeno e anidride carbonica. Nel sangue, come in qualsiasi liquido, i gas possono trovarsi in due stati: disciolti fisicamente e legati chimicamente. Sia l'ossigeno che l'anidride carbonica si dissolvono in quantità molto piccole nel plasma sanguigno. La maggior parte dell'ossigeno e dell'anidride carbonica viene trasportata in forma chimicamente legata.

Il principale vettore di ossigeno è l'emoglobina nel sangue. 1 g di emoglobina lega 1,34 ml di ossigeno. L'emoglobina ha la capacità di combinarsi con l'ossigeno per formare l'ossiemoglobina. Maggiore è la pressione parziale dell'ossigeno, più si forma ossiemoglobina. Nell'aria alveolare, la pressione parziale dell'ossigeno è di 100-110 mm Hg. Arte. In queste condizioni, il 97% dell'emoglobina nel sangue si lega all'ossigeno. Il sangue trasporta ossigeno ai tessuti sotto forma di ossiemoglobina. Qui, la pressione parziale dell'ossigeno è bassa e l'ossiemoglobina - un composto fragile - rilascia ossigeno, che viene utilizzato dai tessuti. Il legame dell'ossigeno da parte dell'emoglobina è influenzato anche dalla tensione dell'anidride carbonica. L'anidride carbonica riduce la capacità dell'emoglobina di legare l'ossigeno e favorisce la dissociazione dell'ossiemoglobina. Un aumento della temperatura riduce anche la capacità dell'emoglobina di legare l'ossigeno. È noto che la temperatura nei tessuti è più alta che nei polmoni. Tutte queste condizioni aiutano la dissociazione dell'ossiemoglobina, a seguito della quale il sangue rilascia l'ossigeno rilasciato dal composto chimico nel fluido tissutale.

La capacità dell'emoglobina di legare l'ossigeno è vitale per il corpo. A volte le persone muoiono per mancanza di ossigeno nel corpo, circondate dall'aria più pulita. Questo può accadere a una persona che si trova in un ambiente a bassa pressione (ad alta quota), dove l'atmosfera rarefatta ha una pressione parziale di ossigeno molto bassa. Il 15 aprile 1875, il pallone Zenith, che trasportava tre aeronauti, raggiunse un'altezza di 8000 m Quando il pallone atterrò, solo una persona sopravvisse. La causa della morte è stata una forte diminuzione della pressione parziale dell'ossigeno in alta quota. Ad alta quota (7-8 km), il sangue arterioso nella sua composizione gassosa si avvicina al sangue venoso; tutti i tessuti del corpo iniziano a sperimentare una grave mancanza di ossigeno, che porta a gravi conseguenze. L'arrampicata sopra i 5000 m richiede solitamente l'uso di speciali dispositivi di ossigeno.

Con un allenamento speciale, il corpo può adattarsi al ridotto contenuto di ossigeno nell'aria atmosferica. In una persona addestrata, la respirazione si approfondisce, il numero di eritrociti nel sangue aumenta a causa della loro maggiore formazione negli organi ematopoietici e dal deposito di sangue. Inoltre, aumentano le contrazioni cardiache, il che porta ad un aumento del volume minuto di sangue.

Le camere a pressione sono ampiamente utilizzate per l'allenamento.

L'anidride carbonica viene trasportata nel sangue sotto forma di composti chimici: bicarbonati di sodio e potassio. Il legame dell'anidride carbonica e il suo rilascio da parte del sangue dipendono dalla sua tensione nei tessuti e nel sangue.

Inoltre, l'emoglobina nel sangue è coinvolta nel trasferimento di anidride carbonica. Nei capillari tissutali, l'emoglobina entra in una combinazione chimica con l'anidride carbonica. Nei polmoni, questo composto si rompe con il rilascio di anidride carbonica. Circa il 25-30% dell'anidride carbonica rilasciata nei polmoni è trasportata dall'emoglobina.

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Vorrei riassumere le informazioni sui principi dell'immersione in termini di gas respiratori sotto forma di note chiave, ad es. quando la comprensione di alcuni principi elimina la necessità di ricordare molti fatti.

Quindi, respirare sott'acqua richiede gas. Come opzione più semplice: alimentazione d'aria, che è una miscela di ossigeno (∼21%), azoto (∼78%) e altri gas (∼1%).

Il fattore principale è la pressione dell'ambiente. Di tutte le possibili unità di pressione, utilizzeremo "atmosfera tecnica assoluta" o ATA. La pressione sulla superficie è ∼1 ATA, ogni 10 metri di immersione in acqua aggiungere ∼1 ATA ad essa.

Per ulteriori analisi, è importante capire cos'è la pressione parziale, ad es. pressione di un singolo componente della miscela di gas. La pressione totale di una miscela di gas è la somma delle pressioni parziali dei suoi componenti. La pressione parziale e la dissoluzione dei gas nei liquidi sono descritte dalle leggi di Dalton e sono più direttamente correlate all'immersione, perché una persona è per lo più liquida. Sebbene la pressione parziale sia proporzionale al rapporto molare dei gas nella miscela, per l'aria la pressione parziale può essere letta in volume o concentrazione in peso, l'errore sarà inferiore al 10%.

Durante l'immersione, la pressione ci colpisce a tutto tondo. Il regolatore mantiene la pressione dell'aria nel sistema di respirazione, approssimativamente uguale alla pressione ambiente, inferiore esattamente a quella necessaria per "l'inalazione". Quindi, a una profondità di 10 metri, l'aria inalata dal pallone ha una pressione di circa 2 ATA. Una pressione assoluta simile sarà osservata in tutto il nostro corpo. Pertanto, la pressione parziale dell'ossigeno a questa profondità sarà ∼0,42 ATA, azoto ∼1,56 ATA

L'impatto della pressione sul corpo è i seguenti fattori chiave.

1. Impatto meccanico su organi e apparati

Non lo considereremo in dettaglio, in breve: il corpo umano ha un numero di cavità piene d'aria e un brusco cambiamento di pressione in qualsiasi direzione provoca un carico su tessuti, membrane e organi fino a danni meccanici: il barotrauma.

2. Saturazione dei tessuti con gas

Durante l'immersione (aumento della pressione), la pressione parziale dei gas nelle vie respiratorie è più alta che nei tessuti. Pertanto, i gas saturano il sangue e, attraverso il flusso sanguigno, tutti i tessuti del corpo sono saturi. Il tasso di saturazione è diverso per i diversi tessuti ed è caratterizzato da un “periodo di mezza saturazione”, cioè il tempo durante il quale, a pressione del gas costante, si dimezza la differenza tra le pressioni parziali del gas e dei tessuti. Il processo inverso è chiamato "desaturazione", si verifica durante la salita (diminuzione della pressione). In questo caso, la pressione parziale dei gas nei tessuti è superiore alla pressione dei gas nei polmoni, avviene il processo inverso: il gas viene rilasciato dal sangue nei polmoni, il sangue con una pressione parziale già più bassa circola attraverso il corpo, i gas passano dai tessuti nel sangue e di nuovo in cerchio. Un gas si sposta sempre da una pressione parziale più alta a una più bassa.

È di fondamentale importanza che gas diversi abbiano tassi di saturazione/desaturazione diversi a causa delle loro proprietà fisiche.

La solubilità dei gas nei liquidi è tanto maggiore quanto maggiore è la pressione. Se la quantità di gas disciolto è maggiore del limite di solubilità ad una data pressione, viene rilasciato gas, compresa la concentrazione sotto forma di bolle. Lo vediamo ogni volta che apriamo una bottiglia di acqua frizzante. Poiché la velocità di rimozione dei gas (desaturazione dei tessuti) è limitata dalle leggi fisiche e dallo scambio di gas attraverso il sangue, una caduta di pressione troppo rapida (rapida salita) può portare alla formazione di bolle di gas direttamente nei tessuti, nei vasi e nelle cavità del corpo , interrompendone il lavoro fino alla morte. Se la pressione diminuisce lentamente, il corpo ha il tempo di rimuovere il gas "extra" a causa della differenza di pressioni parziali.

Per calcolare questi processi vengono utilizzati modelli matematici dei tessuti corporei, il più popolare è il modello Albert Buhlmann, che tiene conto di 16 tipi di tessuti (compartimenti) con un tempo di mezza saturazione / mezza saturazione da 4 a 635 minuti.

Il pericolo maggiore è il gas inerte, che ha la pressione assoluta più alta, molto spesso è l'azoto, che costituisce la base dell'aria e non partecipa al metabolismo. Per questo motivo, i calcoli principali nelle immersioni di massa vengono effettuati sull'azoto, poiché. l'effetto dell'ossigeno in termini di saturazione è di ordini di grandezza inferiore, mentre viene utilizzato il concetto di "carico di azoto", ovvero la quantità residua di azoto disciolto nei tessuti.

Pertanto, la saturazione dei tessuti dipende dalla composizione della miscela di gas, dalla pressione e dalla durata della sua esposizione. Per i livelli iniziali di immersione ci sono delle restrizioni sulla profondità, la durata dell'immersione e il tempo minimo tra le immersioni, che ovviamente non consentono in nessuna condizione la saturazione dei tessuti a livelli pericolosi, ad es. immersioni senza decompressione, e anche in questo caso è consuetudine effettuare le “soste di sicurezza”.

I subacquei "avanzati" utilizzano computer subacquei che calcolano dinamicamente la saturazione dai modelli in base al gas e alla pressione, incluso il calcolo di un "soffitto di compressione" - la profondità al di sopra della quale è potenzialmente pericoloso risalire in base alla saturazione della corrente. Durante le immersioni difficili, i computer vengono duplicati, per non parlare del fatto che le immersioni singole di solito non vengono praticate.

3. Effetti biochimici dei gas

Il nostro corpo è adattato al massimo all'aria a pressione atmosferica. Con l'aumento della pressione, i gas che non sono nemmeno coinvolti nel metabolismo influenzano il corpo in vari modi, mentre l'effetto dipende dalla pressione parziale di un particolare gas. Ogni gas ha i suoi limiti di sicurezza.

Ossigeno

In quanto attore chiave nel nostro metabolismo, l'ossigeno è l'unico gas che ha non solo un limite di sicurezza superiore, ma anche inferiore.

La normale pressione parziale dell'ossigeno è ~ 0,21 ATA. Il fabbisogno di ossigeno dipende fortemente dallo stato dell'organismo e dall'attività fisica, il livello minimo teorico necessario per mantenere l'attività vitale di un organismo sano in uno stato di completo riposo è stimato in ∼0,08 ATA, quello pratico è ∼0,14 ATA . Una diminuzione dei livelli di ossigeno da “nominale” incide innanzitutto sulla capacità di svolgere attività fisica e può causare ipossia, o carenza di ossigeno.

Allo stesso tempo, un'elevata pressione parziale dell'ossigeno provoca un'ampia gamma di conseguenze negative: avvelenamento da ossigeno o iperossia. Di particolare pericolo durante l'immersione è la sua forma convulsa, che si esprime in danni al sistema nervoso, convulsioni, che comporta il rischio di annegamento.

Ai fini pratici, l'immersione è considerata un limite di sicurezza di ∼1,4 ATA, un limite di rischio moderato è di ∼1,6 ATA. A una pressione superiore a ~ 2,4 ATA per lungo tempo, la probabilità di avvelenamento da ossigeno tende all'unità.

Pertanto, semplicemente dividendo il livello limite di ossigeno di 1,4 ATA per la pressione parziale dell'ossigeno nella miscela, si può determinare la pressione massima di sicurezza dell'ambiente e stabilire che è assolutamente sicuro respirare ossigeno puro (100%, 1 ATA) a profondità fino a ∼4 metri (!! !), aria compressa (21%, 0,21 ATA) - fino a ∼57 metri, standard "Nitrox-32" con un contenuto di ossigeno del 32% (0,32 ATA) - fino a ∼ 34 metri. Allo stesso modo, puoi calcolare i limiti per il rischio moderato.

Dicono che sia questo fenomeno che deve il suo nome a "nitrox", poiché inizialmente questa parola indicava gas respiratori con abbassato contenuto di ossigeno per lavorare a grandi profondità, "arricchito di azoto", e solo allora iniziò a essere decifrato come "azoto-ossigeno" e designare miscele con elevato contenuto di ossigeno.

Va tenuto presente che un aumento della pressione parziale dell'ossigeno colpisce comunque il sistema nervoso e i polmoni, e si tratta di effetti di diverso tipo. Inoltre, l'effetto tende ad accumularsi in una serie di immersioni. Per tenere conto dell'impatto sul sistema nervoso centrale, il concetto di "limite di ossigeno" viene utilizzato come unità di conto, con l'aiuto del quale vengono determinati limiti di sicurezza per l'esposizione singola e giornaliera. Si possono trovare tabelle e calcoli dettagliati.

Inoltre, l'aumento della pressione dell'ossigeno influisce negativamente sui polmoni, per spiegare questo fenomeno vengono utilizzate "unità di resistenza all'ossigeno", che vengono calcolate secondo apposite tabelle che correlano la pressione parziale dell'ossigeno e il numero di "unità al minuto". Ad esempio, 1,2 ATA ci danno 1,32 OTU al minuto. Il limite di sicurezza riconosciuto è di 1425 unità al giorno.

Da quanto precede, in particolare, dovrebbe risultare chiaro che una permanenza sicura a grandi profondità richiede una miscela a ridotto contenuto di ossigeno, che sia irrespirabile a una pressione inferiore. Ad esempio, a una profondità di 100 metri (11 ATA), la concentrazione di ossigeno nella miscela non deve superare il 12%, e in pratica sarà ancora più bassa. È impossibile respirare una tale miscela in superficie.

Azoto

L'azoto non viene metabolizzato dall'organismo e non ha limiti inferiori. Con l'aumento della pressione, l'azoto ha un effetto tossico sul sistema nervoso, simile all'intossicazione da droghe o alcol, noto come "narcosi da azoto".

I meccanismi d'azione non sono esattamente chiariti, i confini dell'effetto sono puramente individuali e dipendono sia dalle caratteristiche dell'organismo che dalle sue condizioni. Quindi, è noto che migliora l'effetto di stanchezza, sbornia, tutti i tipi di stati depressivi del corpo come raffreddori, ecc.

Manifestazioni minori sotto forma di uno stato paragonabile a una lieve intossicazione sono possibili a qualsiasi profondità, si applica la "regola del martini" empirica, secondo la quale l'esposizione all'azoto è paragonabile a un bicchiere di martini secco a stomaco vuoto ogni 10 metri di profondità, che non è pericoloso e aggiunge buon umore. L'azoto accumulato durante le normali immersioni colpisce anche la psiche simile alle droghe leggere e all'alcol, di cui lo stesso autore è testimone e partecipante. Si manifesta in sogni vividi e "narcotici", in particolare agisce entro poche ore. E sì, i subacquei sono un po' tossicodipendenti. Azoto.

Il pericolo è rappresentato da manifestazioni forti, che sono caratterizzate da un rapido accrescimento fino ad una completa perdita di adeguatezza, orientamento nello spazio e nel tempo, allucinazioni, che possono portare alla morte. Una persona può facilmente precipitarsi nelle profondità, perché fa freddo lì o presumibilmente ha visto qualcosa lì, dimentica di essere sott'acqua e "respira profondamente", sputare il boccaglio, ecc. Di per sé, l'esposizione all'azoto non è letale o addirittura dannosa, ma le conseguenze in condizioni di immersione possono essere tragiche. È caratteristico che con una diminuzione della pressione, queste manifestazioni passino altrettanto rapidamente, a volte è sufficiente salire di soli 2..3 metri per "riprendersi bruscamente".

La probabilità di una forte manifestazione a profondità accettate per le immersioni ricreative di livello base (fino a 18 m, ~ 2,2 ATA) è valutata molto bassa. Secondo le statistiche disponibili, i casi di avvelenamento grave diventano molto probabili a partire da 30 metri di profondità (~ 3,2 ATA), e quindi la probabilità aumenta all'aumentare della pressione. Allo stesso tempo, le persone con stabilità individuale potrebbero non avere problemi a profondità molto maggiori.

L'unico modo per contrastare è il costante automonitoraggio e il controllo di un partner con un'immediata diminuzione della profondità in caso di sospetto di avvelenamento da azoto. L'uso di "nitrox" riduce la probabilità di avvelenamento da azoto, ovviamente, entro i limiti di profondità dovuti all'ossigeno.

Elio e altri gas

Nelle immersioni tecniche e professionali vengono utilizzati anche altri gas, in particolare l'elio. Sono noti esempi dell'uso dell'idrogeno e persino del neon in miscele profonde. Questi gas sono caratterizzati da un alto tasso di saturazione/desaturazione, gli effetti intossicanti dell'elio si osservano a pressioni superiori a 12 ATA e possono essere, paradossalmente, compensati dall'azoto. Tuttavia, non sono ampiamente utilizzati a causa del loro costo elevato, quindi è praticamente impossibile per un subacqueo medio incontrarli, e se il lettore è davvero interessato a tali domande, allora ha già bisogno di usare la letteratura professionale, e non questo modesto revisione.

Quando si utilizzano miscele, la logica di calcolo rimane la stessa sopra descritta, vengono utilizzati solo limiti e parametri specifici del gas e per immersioni tecniche profonde vengono solitamente utilizzate diverse composizioni: per respirare durante la discesa, lavorare sul fondo e a tappe con decompressione, le composizioni di questi gas sono ottimizzate in base alla logica del loro movimento nel corpo sopra descritta.

Conclusione pratica

La comprensione di queste tesi permette di dare un senso a molte delle restrizioni e delle regole date nei corsi, che sono assolutamente necessarie sia per un ulteriore sviluppo che per la loro corretta violazione.

Nitrox è consigliato per l'uso nelle normali immersioni perché riduce il carico di azoto sul corpo anche se si rimane completamente entro i limiti dell'immersione ricreativa, questa è una sensazione migliore, più divertimento, meno conseguenze. Tuttavia, se hai intenzione di immergerti in profondità e spesso, devi ricordare non solo i suoi benefici, ma anche la possibile intossicazione da ossigeno. Controlla sempre personalmente i livelli di ossigeno e determina i tuoi limiti.

L'avvelenamento da azoto è il problema più probabile che potresti incontrare, sii sempre rispettoso di te stesso e del tuo partner.

Separatamente, vorrei attirare l'attenzione sul fatto che leggere questo testo non significa che il lettore abbia imparato l'intero set di informazioni per comprendere il lavoro con i gas durante immersioni difficili. Per l'applicazione pratica, questo è completamente insufficiente. Questo è solo un punto di partenza e una comprensione di base, niente di più.

L'ipossia viene rilevata più chiaramente durante una permanenza in uno spazio rarefatto, quando la pressione parziale dell'ossigeno diminuisce.

In un esperimento, la carenza di ossigeno può verificarsi a una pressione atmosferica relativamente normale, ma con un contenuto di ossigeno ridotto nell'atmosfera circostante, ad esempio, quando un animale rimane in uno spazio chiuso con un contenuto di ossigeno ridotto. I fenomeni di carenza di ossigeno possono essere osservati quando si scalano montagne, si sale in aereo a grande altezza - mal di montagna e mal di montagna(Fig. 116).

I primi segni di mal di montagna acuto possono essere osservati spesso già a un'altitudine di 2500 - 3000 m Nella maggior parte delle persone compaiono quando si sale a 4000 me oltre. La pressione parziale dell'ossigeno nell'aria, pari (a pressione atmosferica 760 mm Hg) 159 mm, scende a questa altezza (430 mm pressione atmosferica) a 89 mm. Allo stesso tempo, la saturazione arteriosa di ossigeno inizia a diminuire. I sintomi dell'ipossia di solito compaiono quando la saturazione arteriosa di ossigeno è di circa l'85% e la morte può verificarsi quando la saturazione arteriosa di ossigeno scende al di sotto del 50%.

La scalata di una montagna è accompagnata da fenomeni caratteristici dovuti anche alle condizioni di temperatura, al vento e all'attività muscolare svolta durante la salita. Più il metabolismo aumenta a causa della tensione muscolare o della diminuzione della temperatura dell'aria, prima si manifestano i segni della malattia.

I disturbi che si verificano durante la salita ad un'altezza si sviluppano più forte, più veloce è la salita. La formazione è di grande importanza.

La carenza di ossigeno durante la salita in aereo ad alta quota si distingue per alcune caratteristiche. Scalare una montagna è lento e richiede un intenso lavoro muscolare. Gli aerei, invece, possono raggiungere la quota in brevissimo tempo. La permanenza di un pilota a un'altitudine di 5000 m in assenza di un addestramento sufficiente è accompagnata da sensazioni di mal di testa, vertigini, pesantezza al torace, palpitazioni, espansione dei gas nell'intestino, a seguito della quale il diaframma viene spinto verso l'alto , e la respirazione diventa ancora più difficile. L'uso di dispositivi ad ossigeno elimina molti di questi fenomeni (Fig. 117).

L'impatto sul corpo di un basso contenuto di ossigeno nell'aria si esprime in disturbi della funzione del sistema nervoso, della respirazione e della circolazione sanguigna.

Una certa eccitazione è seguita da affaticamento, apatia, sonnolenza, pesantezza alla testa, disturbi mentali sotto forma di irritabilità seguiti da depressione, una certa perdita di orientamento, disturbi della funzione motoria e disturbi dell'attività nervosa superiore. A medie altitudini si sviluppa un indebolimento dell'inibizione interna nella corteccia cerebrale e ad altitudini più elevate si sviluppa un'inibizione diffusa. Disturbi delle funzioni vegetative si sviluppano anche sotto forma di mancanza di respiro, aumento della frequenza cardiaca, alterazioni della circolazione sanguigna e indigestione.

Con un esordio acuto della fame di ossigeno, il respiro. Diventa superficiale e frequente, che è il risultato dell'eccitazione del centro respiratorio. A volte c'è una respirazione particolare, intermittente, cosiddetta periodica (come Cheyne-Stokes). Allo stesso tempo, la ventilazione polmonare è notevolmente compromessa. Con l'inizio graduale della carenza di ossigeno, la respirazione diventa frequente e profonda, la circolazione dell'aria negli alveoli migliora notevolmente, ma il contenuto di anidride carbonica e la sua tensione nell'aria alveolare cadono, cioè si sviluppa l'ipocapnia, complicando il decorso dell'ipossia. L'insufficienza respiratoria può causare perdita di coscienza.

L'accelerazione e l'intensificazione dell'attività del cuore sorgono a causa di un aumento della funzione dei suoi nervi di accelerazione e rinforzo, nonché di una diminuzione della funzione dei nervi vaghi. Pertanto, un aumento del polso durante la fame di ossigeno è uno degli indicatori della reazione del sistema nervoso che regola la circolazione sanguigna.

In alta quota si verificano anche numerosi altri disturbi circolatori. La pressione arteriosa dapprima aumenta, ma poi inizia a diminuire in base allo stato dei centri vasomotori. Con una forte diminuzione del contenuto di ossigeno nell'aria inalata (fino al 7-6%), l'attività del cuore si indebolisce notevolmente, la pressione sanguigna diminuisce e la pressione venosa aumenta, si sviluppano cianosi e aritmia.

A volte c'è anche sanguinamento dalle mucose del naso, della bocca, della congiuntiva, delle vie respiratorie, del tratto gastrointestinale. Grande importanza nel verificarsi di tale sanguinamento è attribuita all'espansione dei vasi sanguigni superficiali e alla violazione della loro permeabilità. Questi cambiamenti sono in parte dovuti all'azione dei prodotti metabolici tossici sui capillari.

Si manifesta anche la violazione della funzione del sistema nervoso dal rimanere in uno spazio rarefatto disturbi del tratto gastrointestinale di solito sotto forma di mancanza di appetito, inibizione dell'attività delle ghiandole digestive, diarrea e vomito.

Nell'ipossia d'alta quota, il metabolismo. Il consumo di ossigeno inizialmente aumenta, quindi, con una pronunciata carenza di ossigeno, diminuisce, l'azione dinamica specifica della proteina diminuisce e il bilancio dell'azoto diventa negativo. L'azoto residuo nel sangue aumenta, i corpi chetonici si accumulano, in particolare l'acetone, che viene escreto nelle urine.

La riduzione del contenuto di ossigeno nell'aria a un certo limite ha scarso effetto sulla formazione di ossiemoglobina. Tuttavia, in futuro, con una diminuzione del contenuto di ossigeno nell'aria al 12%, la saturazione del sangue con l'ossigeno diventa di circa il 75% e quando il contenuto di ossigeno nell'aria è del 6–7%, è del 50 –35% del normale. La tensione dell'ossigeno nel sangue capillare è particolarmente ridotta, il che influisce notevolmente sulla sua diffusione nel tessuto.

Un aumento della ventilazione polmonare e un aumento del volume respiratorio dei polmoni durante l'ipossia causano l'esaurimento dell'aria alveolare e del sangue con anidride carbonica (ipocapnia) e l'insorgenza di alcalosi relativa, a seguito della quale l'eccitabilità del centro respiratorio può essere temporaneamente inibito e l'attività del cuore è indebolita. Pertanto, l'inalazione di anidride carbonica in quota, provocando un aumento dell'eccitabilità del centro respiratorio, aumenta il contenuto di ossigeno nel sangue e quindi migliora le condizioni del corpo.

Tuttavia, la continua diminuzione della pressione parziale dell'ossigeno durante l'ascesa ad un'altezza contribuisce all'ulteriore sviluppo dell'ipossiemia e dell'ipossia. Crescono i fenomeni di insufficienza dei processi ossidativi. L'alcalosi viene nuovamente sostituita dall'acidosi, che è ancora in qualche modo indebolita a causa dell'aumento del ritmo respiratorio, della diminuzione dei processi ossidativi e della pressione parziale dell'anidride carbonica.

Significativamente cambiato quando si sale a un'altezza e scambio di calore. Il trasferimento di calore in alta quota aumenta principalmente a causa dell'evaporazione dell'acqua dalla superficie del corpo e attraverso i polmoni. La produzione di calore è gradualmente in ritardo rispetto al trasferimento di calore, per cui la temperatura corporea, che inizialmente aumenta leggermente, quindi diminuisce.

L'insorgenza di segni di carenza di ossigeno dipende in gran parte dalle caratteristiche dell'organismo, dallo stato del suo sistema nervoso, dai polmoni, dal cuore e dai vasi sanguigni, che determinano la capacità dell'organismo di tollerare un'atmosfera rarefatta.

La natura dell'azione dell'aria rarefatta dipende anche dal tasso di sviluppo della carenza di ossigeno. Nella carenza di ossigeno acuta, la disfunzione del sistema nervoso viene in primo piano, mentre nella carenza di ossigeno cronica, a causa del graduale sviluppo dei processi compensatori, i fenomeni patologici del sistema nervoso non vengono rilevati per molto tempo.

In generale, una persona sana affronta in modo soddisfacente l'abbassamento della pressione barometrica e della pressione parziale dell'ossigeno fino a un certo limite, e meglio è, più lenta è l'ascesa e più facilmente l'organismo si adatta. Il limite per una persona può essere considerato una diminuzione della pressione atmosferica a un terzo del normale, cioè fino a 250 mm Hg. Art., che corrisponde ad un'altitudine di 8000 - 8500 me un contenuto di ossigeno nell'aria del 4 - 5%.

È stato accertato che durante un soggiorno in quota, adattamento organismo, o il suo acclimatamento, fornendo compensazione per disturbi respiratori. Nelle zone montuose e negli alpinisti addestrati, il mal di montagna potrebbe non svilupparsi quando si sale a un'altezza di 4000 - 5000 m I piloti altamente addestrati possono volare senza un apparato di ossigeno ad un'altitudine di 6000 - 7000 me anche oltre.