1.8 Gedeeltelijke spanning van zuurstof in bloed

PaO2 - gedeeltelijke spanning van zuurstof in arterieel bloed. Dit is de spanning van fysiek verdeelde zuurstof in het arteriële bloedplasma onder invloed van een partiële druk gelijk aan 100 mm Hg (PaO2 = 100 mm Hg). Elke 100 ml plasma bevat 0,3 ml zuurstof. Het O2-gehalte in arterieel bloed bij getrainde atleten in rusttoestand verschilt niet van het gehalte bij niet-sporters. Bij lichamelijke inspanning vindt een versnelde afbraak van oxyhemoglobine met de afgifte van vrije O2 plaats in het arteriële bloed dat naar de spieren stroomt, daarom neemt PaO2 toe

PvO2 - gedeeltelijke spanning van zuurstof in veneus bloed. Dit is de spanning van fysiek opgeloste zuurstof in het veneuze bloedplasma dat uit het weefsel (spier) stroomt. Het kenmerkt het vermogen van het weefsel om zuurstof te gebruiken. In rust is het gelijk aan 40-50 mm Hg. Bij maximale inspanning neemt het, vanwege het intensieve gebruik van O2 door de werkende spieren, af tot 10-20 mm Hg. Kunst.

Het verschil tussen PaO2 en PvO2 is de AVP-O2-waarde - het arterieel-veneuze zuurstofverschil. Het kenmerkt het vermogen van het weefsel om zuurstof te gebruiken. ABP-O2 is het verschil tussen het zuurstofgehalte in arterieel bloed dat wordt uitgestoten in de systemische slagaders vanuit de linker hartkamer en in het veneuze bloed dat naar het rechter atrium stroomt.

Met de ontwikkeling van aerobe uithoudingsvermogen treedt uitgesproken sarcoplasmatische hypertrofie van skeletspieren op, wat leidt tot een afname van zuurstof in het veneuze bloed (PvO2) en een overeenkomstige toename van AVP-O2. Dus als in rust PvO2 bij mannen en vrouwen 30 mm Hg is, dan is na duurtraining bij ongetrainde mannen PvO2 = 13 mm Hg, bij ongetrainde vrouwen 14 mm Hg. Dienovereenkomstig, bij getrainde mannen en vrouwen, 10 en 11 mm Hg. Bij vrouwen is het hemoglobine-, BCC- en zuurstofgehalte in arterieel bloed lager, daarom is bij een gelijk zuurstofgehalte in veneus bloed het totale systemische AVP-O2 bij vrouwen lager. In rust is het gelijk aan 5,8 ml O2 per 100 ml bloed, tegenover 6,5 bij mannen. Na de oefening, bij ongetrainde vrouwen, ABP-O2 = 11,1 ml O2/100 ml bloed, versus 14 bij ongetrainde mannen. Door training neemt ABP-O2 bij zowel vrouwen als mannen toe als gevolg van een verlaging van het zuurstofgehalte in het veneuze bloed (respectievelijk 12,8 en 15,5).

Volgens de formule van Fick (PO2 (IPC) = CB * ABP-O2) bepaalt het product van CB door ABP-O2 het maximale zuurstofverbruik en is het een belangrijke indicator voor het aerobe uithoudingsvermogen. Duursporters gebruiken meer zuurstof in elke milliliter bloed dan ongetrainde mensen om hun zuurstoftransportcapaciteiten efficiënter te gebruiken.

1.9 Invloed van gezondheidsbevorderende training op de hemodynamiek van het lichaam

Als gevolg van gezondheidsbevorderende training nemen de functionele mogelijkheden van het cardiovasculaire systeem toe. Er is een besparing van het werk van het hart in rust en een toename van de reservecapaciteiten van de bloedsomloop tijdens spieractiviteit. Een van de belangrijkste effecten van fysieke training is een verlaging van de hartslag in rust (bradycardie) als een manifestatie van de besparing van hartactiviteit en een lagere myocardiale zuurstofbehoefte. Een verlenging van de duur van de diastole (ontspannings)fase zorgt voor meer doorbloeding en een betere toevoer van zuurstof naar de hartspier. Bij mensen met bradycardie worden gevallen van coronaire hartziekte (IHD) veel minder vaak gevonden dan bij mensen met een snelle pols. Aangenomen wordt dat een verhoging van de hartslag in rust met 15 slagen per minuut het risico op overlijden door een plotselinge hartaanval met 70% verhoogt, en hetzelfde patroon wordt waargenomen bij spieractiviteit.

Bij het uitvoeren van een standaardbelasting op een fietsergometer bij getrainde mannen is het volume van de coronaire bloedstroom bijna 2 keer minder dan bij ongetrainde mannen (140 versus 260 ml / min per 100 g hartspierweefsel), respectievelijk 2 keer minder en hartspierstelsel zuurstofverbruik (20 versus 40 ml / min per 100 g stof). Dus, met een toename van het fitnessniveau, neemt de zuurstofbehoefte van het myocard zowel in rust als bij submaximale belasting af, wat wijst op de besparing van hartactiviteit. Naarmate de conditie toeneemt en de zuurstofbehoefte van het myocard afneemt, stijgt het drempelniveau voor belasting, wat de proefpersoon kan uitvoeren zonder de dreiging van myocardischemie en angina pectoris-aanval.

De meest uitgesproken toename van de reservecapaciteit van de bloedsomloop tijdens intense spieractiviteit: een toename van de maximale hartslag, CO en IOC, AVP-O2, een afname van de totale perifere vasculaire weerstand, die het mechanische werk van het hart vergemakkelijkt en verhoogt de productiviteit. Aanpassing van de perifere link van de bloedcirculatie wordt gereduceerd tot een toename van de spierbloedstroom bij extreme belasting (maximaal 100 keer), arterioveneus verschil in zuurstof, dichtheid van het capillaire bed in werkende spieren, een toename van de concentratie van myoglobine en een toename in de activiteit van oxidatieve enzymen.

Een toename van de fibrinolytische activiteit van het bloed tijdens gezondheidsbevorderende training (maximaal 6 keer) en een afname van de tonus van het sympathische zenuwstelsel spelen ook een beschermende rol bij de preventie van hart- en vaatziekten. Als gevolg hiervan neemt de respons op neurohormonen af ​​bij emotionele stress, d.w.z. de weerstand van het lichaam tegen stress neemt toe.

Naast een uitgesproken toename van het lichaamsreservevermogen onder invloed van gezondheidsbevorderende training, is ook de preventieve werking ervan uiterst belangrijk. Met een toename van de conditie (naarmate het niveau van fysieke prestaties toeneemt), is er een duidelijke afname van alle belangrijke risicofactoren: bloedcholesterol, bloeddruk en lichaamsgewicht. Er zijn voorbeelden waarbij, naarmate UFS toenam, het cholesterolgehalte in het bloed daalde van 280 naar 210 mg en triglyceriden van 168 naar 150 mg%. Op elke leeftijd kunt u met behulp van training de aerobe capaciteit en het uithoudingsvermogen vergroten - indicatoren van de biologische leeftijd van het lichaam en zijn vitaliteit. Goed getrainde hardlopers van middelbare leeftijd hebben bijvoorbeeld een maximale hartslag van ongeveer 10 hsm hoger dan ongetrainde. Lichamelijke oefeningen zoals wandelen, hardlopen (3 uur per week), na 10-12 weken leiden tot een verhoging van de BMD met 10-15%.

Het gezondheidsbevorderende effect van massale lichamelijke opvoeding wordt dus voornamelijk geassocieerd met een toename van de aerobe vermogens van het lichaam, het niveau van algemeen uithoudingsvermogen en fysieke prestaties. Een prestatieverhoging gaat gepaard met een preventieve werking tegen risicofactoren voor hart- en vaatziekten: een afname van het lichaamsgewicht en de vetmassa, het cholesterol- en triglyceridengehalte in het bloed, en een verlaging van de bloeddruk en hartslag. Bovendien kan regelmatige fysieke training de ontwikkeling van leeftijdgerelateerde veranderingen in fysiologische functies aanzienlijk vertragen, evenals degeneratieve veranderingen in verschillende organen en systemen (inclusief de vertraging en omgekeerde ontwikkeling van atherosclerose). Lichaamsbeweging heeft een positief effect op alle delen van het bewegingsapparaat en voorkomt de ontwikkeling van degeneratieve veranderingen die samenhangen met leeftijd en lichamelijke inactiviteit. De mineralisatie van botweefsel en het calciumgehalte in het lichaam nemen toe, wat de ontwikkeling van osteoporose voorkomt. De lymfestroom naar het gewrichtskraakbeen en de tussenwervelschijven neemt toe, wat de beste manier is om artrose en osteochondrose te voorkomen. Al deze gegevens getuigen van de onschatbare positieve impact van gezondheidsgerelateerde fysieke cultuur op het menselijk lichaam.

Gevolgtrekking

In dit cursuswerk werden de belangrijkste hemodynamische kenmerken en hun verandering tijdens fysieke activiteit beschouwd. Samenvattende bevindingen zijn samengevat in Tabel 10.

Tabel10. Basis hemodynamische kenmerken

	Definitie	Karakteristiek.	Trainingseffect
Hartslag	Hartslag-hartslag. contracties per minuut (hartslag).	Gemiddelde hartslag in rust Voor mannen - 60 slagen / min, vrouwen - 75, voor getrainden. echtgenoot. -55, voor uitstekende atleten-50 slagen / min. Minimum de geregistreerde rusthartslag bij atleten is 21 slagen / min. Hartslag max. gem. voor mannen 200 slagen/min, voor getrainde-195, voor supersporters -190 slagen/min (oefening max. aërobe kracht), 180 slagen/m (max. anaërobe kracht), HR max voor ongetrainde vrouwen-205 slagen/min, bij vrouwelijke atleten-195 slagen / min.	Een verlaging van de hartslag (bradycardie) is een effect van duurtraining en leidt tot een afname van de zuurstofbehoefte van het hart.
CO	CO = CB / HR De hoeveelheid bloed die door elk van de ventrikels van het hart in één samentrekking wordt uitgestoten.	De gemiddelde hoeveelheid rust voor ongetrainde mannen is 70-80 ml, voor getrainde mannen - 90 ml, voor uitstekende atleten - 100-120 ml. Met een maximale aerobe belasting, Somax bij ongetrainde jonge mannen - 120-130 ml, getraind - 150, bij uitstekende atleten - 190-210 ml. Somax voor ongetrainde vrouwen 90ml, voor uitstekende blijvers 140-150ml.	Een toename van CO als gevolg van inspanning is een teken van een toename van de efficiëntie van het hart.
SV of MOK of Q	CB = CO * HR SV = PO2 / AVR-O2 Hoeveelheid bloed uitgestoten door het hart in 1 min IOC-Het volume van het bloed dat er doorheen gaat. door de bloedbaan. schepen per tijdseenheid Q = P / R- Bloedstroom	CW rust bij mannen = 4-5 l/min, bij vrouwen 3-5 l/min CWmax gemiddelde bij ongetrainde mannen is 24 l/min, bij supersporters (uithoudingsvermogen trainen) en met een groot hartvolume (1200-1300 ml) - meer dan 30 l/min - voor skiërs, SVmax = 38–42 l/min. Ongetrainde vrouwen hebben SV-18 l/min. Uitstekende vrouwelijke atleten hebben SVmax = 28-30. De basisvergelijking van hemodynamica is P-bloeddruk, R-vasculaire weerstand.	Een van de belangrijkste effecten van duurtraining is een verhoging van de CBmax. De toename van SV is niet te wijten aan de hartslag, maar aan CO
HEL	SBP - Systolische BP - maximale bloeddruk op de aortawand bereikt op het moment van SV DBP-diastolische BP de bloeddruk waarmee het in diastole terugkeert naar het atrium.	AD-100 normen - 129 mm Hg. voor maximaal en 60-79 mmHg. voor het minimum voor personen onder de 39 jaar De bovengrens van de norm van systolische druk van 21 tot 60 jaar is 140 mm Hg, voor diastolische druk - 90 mm Hg. Bij weinig fysieke inspanning stijgt de ADmax tot 130-140 mm Hg, met een gemiddelde tot 140-170, bij een grote tot 180-200. ADmin, meestal met fysiek. belasting neemt af. Bij hypertensie en lichamelijke inspanning, SBPmax = 250 mm Hg. Een verhoging van de bloeddruk gaat gepaard met een verhoging van R en CO.	Sportactiviteiten helpen om de bloeddruk te verlagen, maar de bloeddruk gaat niet verder dan het normale bereik. Dynamische belastingen (oefening. Voor uithoudingsvermogen) dragen bij tot een verlaging van de bloeddruk, statistische belastingen (oefening. Voor kracht) - verhoging van de bloeddruk.
R	3.14 * R ^ 4-Vasculair of perifeer. verzette zich	Hangt af van de L-lengte van het vat, n-bloedviscositeit, R-straal van het vat; 3.14 is het aantal pi.	Herverdeling van de bloedstroom, verhoogde capillarisatie, vertraging van de bloedstroomsnelheid bij hoogopgeleide atleten.
Bcc	BCC- Circulerend bloedvolume- de totale hoeveelheid bloed in de bloedvaten.	Het maakt 5-8% van het gewicht uit, in rust voor vrouwen - 4,3 liter, voor mannen - 5,5 liter. Onder belasting neemt de BCC eerst toe en vervolgens af met 0,2-0,3 liter door de uitstroom van een deel van het plasma vanuit de haarvaten naar de intercellulaire ruimte. Bij vrouwen max. werk OTsKsred = 4 liter, voor mannen - 5,2 liter. Met een maximale aerobe krachtbelasting bij getrainde mannen, BCC-gemiddelde = 6,42 liter.	Toename van BCC tijdens duurtraining.
PaO2, PvO2	PaO2, PvO2- Gedeeltelijke spanning van zuurstof in arterieel of veneus bloed. Gedeeltelijke druk. PaO2-PvO2 = AVP-O2 arterieel-veneus zuurstofverschil	PaO2-100mmHg PvO2pook-40-50mmHg PwO2max werk = 10-20mm Hg Als PvO2-rust bij mannen en vrouwen 30 mm Hg is, dan na duurtraining bij ongetrainde mannen, PBO2 = 13 mm Hg, vrouwen 14 mm Hg. Dienovereenkomstig, bij getrainde mannen en vrouwen, 10 en 11 mm Hg. ABP-O2 in rust = 5,8 mlO2/100 ml bloed, tegenover 6,5 bij mannen. Na inspanning bij ongetrainde vrouwen, ABP-O2 = 11,1 mlO2/100 ml bloed, versus 14 bij mannen. Als gevolg van training ABP-O2 bij vrouwen - 12,8, bij mannen - 15,51 mlO2 / 100 ml bloed.	Sarcoplasmatische hypertrofie van skeletspieren leidt tot een verlaging van het zuurstofgehalte in het veneuze bloed PvO2 en een verhoging van AVP-O2, waardoor de BMD toeneemt.

Kolom 3 geeft een korte beschrijving van de onderzochte grootheden en hun grenswaarden.

De mate van verandering in hemodynamische parameters tijdens inspanning hangt af van de initiële waarden in rust. Lichamelijke activiteit vereist een aanzienlijke toename van de functies van het cardiovasculaire, ademhalings- en bloedsomloopstelsel. Het voorzien van werkende spieren van voldoende zuurstof en het afvoeren van kooldioxide uit de weefsels hangt hiervan af. Het cardiovasculaire systeem bezit een aantal mechanismen die het mogelijk maken om zoveel mogelijk bloed naar de periferie te transporteren. Allereerst zijn dit hemodynamische factoren: een toename van de hartslag, SV, BCC, versnelling van de bloedstroom, verandering in bloeddruk. Deze indicatoren zijn verschillend voor vertegenwoordigers van verschillende sporten (volgens sportspecialisatie trainen sprinters snelheid, blijvers trainen uithoudingsvermogen, gewichtheffers trainen kracht).

Het gebruik van de echocardiografiemethode in de sportgeneeskunde maakte het mogelijk om het verschil vast te stellen in de manieren om het hart aan te passen, afhankelijk van de richting van het trainingsproces. Bij atleten die uithoudingsvermogen trainen, is hartaanpassing voornamelijk te wijten aan dilatatie met lichte hypertrofie, en bij atleten die kracht trainen - vanwege echte myocardiale hypertrofie en lichte dilatatie. Bij intensief lichamelijk werk neemt de hartactiviteit toe. Het hart moet geleidelijk worden getraind op basis van de leeftijd.

Zo'n hemodynamische factor als een verandering in bloeddruk is erg belangrijk. De focus van het trainingsproces heeft invloed op de bloeddruk. Fysieke belastingen van dynamische aard dragen bij aan de vermindering, statistische belastingen - stijgen. Fysieke en emotionele stress kan hypertensie veroorzaken. Een laag niveau van systolische druk in de longslagader is een indicator van een hoge toestand van het cardiovasculaire systeem van duursporters. Het kenmerkt de potentiële gereedheid van het lichaam, in het bijzonder de hemodynamiek, voor grote en langdurige fysieke inspanning.

Fysiologische veranderingen in het lichaam veroorzaakt door duurtraining zijn bij vrouwen hetzelfde als bij mannen. Dus in het zuurstoftransportsysteem nemen de maximale indicatoren (LVmax, SVmax, СОmax), de lactaatconcentratie bij maximale arbeid toe en neemt de HRmax af door verhoogde parasympathische invloeden. Dit alles duidt op een toename van efficiëntie en economie, evenals een toename van de reservecapaciteit van het zuurstoftransportsysteem.

De toestand van het lichaam, zowel in rust als onder stress, hangt af van vele redenen: van externe omstandigheden, de specifieke kenmerken van sporten (zwemmen, wintersport, enz.), erfelijke factoren, geslacht, leeftijd, enz.

De groeilimiet van trainingseffecten voor elke persoon is genetisch bepaald. Zelfs systematische intensieve fysieke training kan de functionele capaciteiten van het lichaam niet verhogen tot boven de limiet die wordt bepaald door het genotype. Hartslag in rust, hartgrootte, linkerventrikelwanddikte, myocardiale capillarisatie en wanddikte van de kransslagader worden beïnvloed door erfelijke factoren.

Houd er rekening mee dat fysieke oefeningen de gezondheid helpen verbeteren, de biologische mechanismen van beschermende adaptieve reacties verbeteren, de niet-specifieke weerstand tegen verschillende schadelijke omgevingsinvloeden verhogen, alleen onder de verplichte voorwaarde dat de mate van fysieke activiteit in deze oefeningen optimaal is voor deze bepaalde persoon. Alleen de optimale mate van fysieke activiteit, overeenkomend met de capaciteiten van de persoon die het uitvoert, zorgt voor gezondheidsbevordering, fysieke verbetering, voorkomt het optreden van een aantal ziekten en draagt ​​bij aan een verhoging van de levensverwachting. Lichamelijke activiteit minder dan optimaal geeft niet het gewenste effect, hoger dan optimaal wordt het excessief, en overmatig sporten kan, in plaats van een helende werking, verschillende ziekten en zelfs plotselinge dood door overbelasting van het hart veroorzaken.Sportprestaties zouden daardoor moeten toenemen van een verhoogde gezondheid.

Speciale vermelding verdient de invloed van gezondheidsbevorderende fysieke cultuur op het ouder wordende organisme. Fysieke cultuur is het belangrijkste middel om leeftijdgerelateerde achteruitgang van fysieke kwaliteiten en een afname van het aanpassingsvermogen van het lichaam in het algemeen en het cardiovasculaire systeem in het bijzonder te vertragen. Veranderingen in de bloedsomloop, een afname van de prestaties van het hart leiden tot een uitgesproken afname van de maximale aerobe capaciteit van het lichaam, een afname van het niveau van fysieke prestaties en uithoudingsvermogen. De snelheid van leeftijdsgebonden afname van BMD in de periode van 20 tot 65 jaar bij ongetrainde mannen is gemiddeld 0,5 ml / min / kg, bij vrouwen - 0,3 ml / min / kg per jaar. In de periode van 20 tot 70 jaar neemt de maximale aerobe prestatie bijna 2 keer af - van 45 tot 25 ml / kg (of 10% per decennium). Adequate fysieke training, gezondheidsverbeterende fysieke cultuurklassen kunnen leeftijdsgerelateerde veranderingen in verschillende functies aanzienlijk opschorten. Lichamelijk werk, lichamelijke opvoeding en buitensporten zijn bijzonder nuttig, en vooral roken en alcoholmisbruik zijn schadelijk voor het cardiovasculaire systeem.

In het bovenstaande materiaal worden de patronen van veranderingen in de belangrijkste hemodynamische kenmerken van het lichaam getraceerd. De gelijktijdige toename van het gezondheidsniveau en de functionele toestand van een persoon is onmogelijk zonder een actief, breed en uitgebreid gebruik van fysieke cultuur en sport.

Literatuur

1. A.S. Zalmanov. De geheime wijsheid van het menselijk lichaam (Deep Medicine) .- Moskou: Nauka, 1966 .- 165 p.

2. Sportgeneeskunde (Gids voor artsen) / onder redactie van A.V. Chogovadze, L.A. Butchenko.-M.: Medicine, 1984.-384p.

3.Sportfysiologie: Leerboek voor instituten voor fysieke training / Ed. YaM Kotsa.- M.: Fysieke cultuur en sport, 1986.-240s.

4. Dembo A.G. Medische controle in de sport.-M.: Geneeskunde. 1988.-288s.

5. A.M. Tsuzmer, O.L. Petrishina. Persoon. Anatomie. Fysiologie. Hygiëne.-M.: Onderwijs, 1971.-255s.

6.V.I. Dubrovsky, Revalidatie in de sport. - M.: Lichamelijke cultuur en sport, 1991 .-- 208 p.

7. Melnichenko EV Richtlijnen voor de theoretische studie van de cursus "Sportfysiologie" Simferopol 2003.

8.Grabovskaya E.Yu. Malygina VI EV Melnichenko Methodische instructies voor de theoretische studie van de cursus "Fysiologie van spieractiviteit". Simferopol 2003

9.Dembo A.G. Actuele problemen van de moderne sportgeneeskunde.-M.: Physical culture and sport, 1980.-295p.

10.Byleeva L.V. en andere buitenspellen. Leerboek voor instituten voor fysieke cultuur. M.: Fysieke cultuur en sport, 1974.-208s.

A.S. Zalmanov. De geheime wijsheid van het menselijk lichaam (Deep Medicine) .- Moskou: Nauka, 1966.- C32.

Sportgeneeskunde (Gids voor artsen) / onder redactie van A.V. Chogovadze, L.A. Butchenko.-M.: Medicine, 1984.-P83.

Sportgeneeskunde (Gids voor artsen) / onder redactie van A.V. Chogovadze, L.A. Butchenko.-M.: Medicine, 1984.-C76.

Sportfysiologie: leerboek voor instituten voor fysieke kutt. / Ed. YaM Kotsa.- M.: Fysieke cultuur en sport, 1986.-P.87.

Sportfysiologie: leerboek voor instituten voor fysieke kutt. / Ed. Ya.M. Kotsa.- M.: Fysieke cultuur en sport, 1986.-P.29

Dembo A.G. Medische supervisie in de sport.-M.: Geneeskunde. 1988.-S137.

Sportfysiologie: leerboek voor instituten voor fysieke kutt. / Ed. Ya.M. Kotsa.- M.: Fysieke cultuur en sport, 1986.-P.202

Sportgeneeskunde (Gids voor artsen) / onder redactie van A.V. Chogovadze, L.A. Butchenko.-M.: Medicine, 1984.-S97.

...) en relatieve (met significante verwijding van de linker hartkamer met vergroting van de aortaopening) aortaklepinsufficiëntie. Etiologie 1) RL; 2) VAN; 3) syfilitische aortitis; 4) diffuse bindweefselziekten; 5) atherosclerose van de aorta; 6) letsel; 7) aangeboren afwijking. Pathogenese en veranderingen in hemodynamica. Het belangrijkste pathologische proces leidt tot rimpels (reuma, ...

Literaire gegevens over het onderwerp dat wordt bestudeerd; 2) om de morfologische en functionele indicatoren van de deelnemers van groepen van verschillende getrainde oriëntatie in de beginfase te beoordelen; 3) het bepalen van de invloed van aërobe en anaërobe lichamelijke oefeningen op de morfologische en functionele mogelijkheden van betrokkenen; 4) een vergelijkende analyse uitvoeren van de indicatoren die zijn bestudeerd bij de deelnemers van de groepen in de dynamiek van het trainingsproces. 2.2 ...

We hebben geen elektrocardiografische techniek gevonden die voornamelijk is bedoeld om fysiologische en pathologische veranderingen in het hart op te sporen, terwijl we geen werken hebben gevonden waarbij ECG-indicatoren zouden worden gebruikt om de fitheid en het effect van fysieke activiteit op veranderingen in hartslag en bloeddruk te bepalen. ” 12 De analyse van het ECG toonde aan dat in rust de bestudeerde waarden van gymnasten van 15-16 jaar oud ...

De partiële druk of spanning van kooldioxide (pCO2) is de druk van CO2 in een gasmengsel in evenwicht met arterieel bloedplasma bij een temperatuur van 38°C. De indicator is een maatstaf voor de concentratie van kooldioxide in het bloed.

De verandering in de pCO2-index speelt een hoofdrol bij luchtwegaandoeningen van de zuur-base-toestand (respiratoire acidose en respiratoire alkalose)

Bij respiratoire acidose neemt pCO2 toe als gevolg van verminderde ventilatie van de longen, wat de ophoping van koolzuur veroorzaakt,

Bij respiratoire alkalose neemt pCO2 af als gevolg van hyperventilatie van de longen, wat leidt tot een verhoogde uitscheiding van kooldioxide uit het lichaam en tot alkalisering van het bloed.

Bij niet-respiratoire (metabole) azidoses/alkalose verandert de pCO2-waarde niet.
Als er zulke verschuivingen in de pH zijn en de pCO2-index niet normaal is, dan zijn er secundaire (of compenserende) veranderingen.
Bij het klinisch beoordelen van de verschuiving in pCO2 is het belangrijk om vast te stellen of de veranderingen causaal of compenserend zijn!

Zo treedt een toename van pCO2 op bij respiratoire acidose en gecompenseerde metabole alkalose, en een afname van respiratoire alkalose en compensatie van metabole acidose.

Schommelingen in de pCO2-waarde onder pathologische omstandigheden liggen in het bereik van 10 tot 130 mm Hg.

Bij aandoeningen van de luchtwegen is de richting van de verschuiving in de pH van het bloed tegengesteld aan de verschuiving in pCO2; bij stofwisselingsstoornissen zijn de verschuivingen eenrichtingsverkeer.

Concentratie van bicarbonaationen

De concentratie van bicarbonaten (HCO3-ionen) in bloedplasma is de derde hoofdindicator van de zuur-base toestand.

In de praktijk worden de indicatoren van werkelijke (echte) bicarbonaten en standaard bicarbonaten onderscheiden.

Werkelijke bicarbonaten (AB, AB) zijn de concentratie van HCO3-ionen in het testbloed bij 38 ° C en werkelijke pH- en pCO2-waarden.

Standaardbicarbonaten (SB, SB) zijn de concentratie van HCO3-ionen in het testbloed wanneer het op standaardomstandigheden wordt gebracht: volledige zuurstofverzadiging van het bloed, evenwicht bij 38 ° C met een gasmengsel waarin pCO2 40 mm Hg is.

Bij gezonde mensen is de concentratie van actuele en standaard bicarbonaten bijna hetzelfde.

De diagnostische waarde van de concentratie van bicarbonaten in het bloed bestaat in de eerste plaats uit het bepalen van de aard van schendingen van de zuur-base-toestand (metabool of respiratoir).

De indicator verandert voornamelijk bij stofwisselingsstoornissen:

Bij metabole acidose neemt de HCO3-waarde af, omdat besteed aan het neutraliseren van zure stoffen (buffersysteem)

Met metabole alkalose neemt het toe

Aangezien koolzuur zeer slecht dissocieert en de accumulatie ervan in het bloed praktisch geen invloed heeft op de HCO3-concentratie, is de verandering in bicarbonaten bij primaire luchtwegaandoeningen klein.

Wanneer metabole alkalose wordt gecompenseerd, accumuleren bicarbonaten als gevolg van verminderde ademhaling, en wanneer metabole acidose wordt gecompenseerd, als gevolg van hun verhoogde renale reabsorptie.

Concentratie van bufferende basen

Een andere indicator die de toestand van de zuur-basetoestand kenmerkt, is de concentratie van bufferbasen (BB), die de som van alle anionen in volbloed weerspiegelt, voornamelijk bicarbonaat- en chlooranionen; andere anionen omvatten eiwitionen, sulfaten, fosfaten, lactaat, ketonlichamen, enz.

Deze parameter is bijna onafhankelijk van veranderingen in de partiële druk van kooldioxide in het bloed, maar weerspiegelt de productie van zuren door weefsels en, gedeeltelijk, de nierfunctie.

Aan de hand van de grootte van de bufferbasen kan men de verschuivingen in de zuur-basetoestand beoordelen die gepaard gaan met een toename of afname van het gehalte aan niet-vluchtige zuren in het bloed (d.w.z. alle behalve koolzuur).

In de praktijk is de parameter die gebruikt wordt voor de concentratie van bufferende basen de parameter "restanionen" of "niet-detecteerbare anionen" of "anionische mismatch" of "anionische verschil".

Het gebruik van de anionverschilindicator is gebaseerd op het postulaat van elektroneutraliteit, d.w.z. het aantal negatieve (anionen) en positieve (kationen) in bloedplasma moet hetzelfde zijn.
Als we experimenteel bepalen hoeveel Na+, K+, Cl–, HCO3-ionen het meest voorkomen in bloedplasma, dan is het verschil tussen kationen en anionen ongeveer 12 mmol/L.

Een toename van de waarde van het anionverschil signaleert de accumulatie van onmeetbare anionen (lactaat, ketonlichamen) of kationen, die wordt gespecificeerd volgens het klinische beeld of de anamnese.

Indicatoren van totale bufferende basen en anionische verschillen zijn vooral informatief bij metabole verschuivingen van de zuur-base-toestand, terwijl bij aandoeningen van de luchtwegen de fluctuaties onbeduidend zijn.

Overmatige bufferbases

Excess bases (base excess, BE, IO) - het verschil tussen de werkelijke en juiste waarden van de bufferbases.
Op waarde kan de indicator positief (overmaat aan basen) of negatief (tekort aan basen, overmaat aan zuren) zijn.

De diagnostische waarde is hoger dan de concentratiewaarden van werkelijke en standaard bicarbonaten. De overmaat aan basen weerspiegelt verschuivingen in het aantal basen van de buffersystemen van het bloed en werkelijke bicarbonaten - alleen de concentratie.

De grootste veranderingen in de indicator worden waargenomen bij stofwisselingsstoornissen: bij acidose wordt een gebrek aan bloedbasen onthuld (basedeficiëntie, negatieve waarden), bij alkalose, een overmaat aan basen (positieve waarden).
De grens van deficiëntie verenigbaar met het leven is 30 mmol / L.

Bij ademhalingsverschuivingen verandert de indicator enigszins.

De pH-waarde vormt de activiteit van cellen

Zuur-base-evenwicht is een toestand die wordt verschaft door fysiologische en fysisch-chemische processen die een functioneel verenigd systeem vormen voor het stabiliseren van de concentratie van H + -ionen.
Normale waarden van de concentratie van H + -ionen zijn ongeveer 40 nmol / l, wat 106 keer minder is dan de concentratie van veel andere stoffen (glucose, lipiden, mineralen).

Variaties in de concentratie van H + -ionen die compatibel zijn met het leven, liggen in het bereik van 16-160 nmol / l.

Aangezien metabolische reacties vaak gepaard gaan met de oxidatie en reductie van moleculen, nemen verbindingen die als acceptor of donor van waterstofionen werken noodzakelijkerwijs deel aan deze reacties. De deelname van andere verbindingen wordt verminderd om ervoor te zorgen dat de concentratie van waterstofionen in biologische vloeistoffen ongewijzigd blijft.

De stabiliteit van de intracellulaire concentratie van H+ is nodig voor:

Optimale activiteit van membraanenzymen, cytoplasma en intracellulaire organellen

Vorming van een elektrochemische gradiënt van het mitochondriale membraan op het juiste niveau en een voldoende productie van ATP in de cel.

Verschuivingen in de concentratie van H + -ionen leiden tot een verandering in de activiteit van intracellulaire enzymen, zelfs binnen de grenzen van fysiologische waarden.
De enzymen van gluconeogenese in de lever zijn bijvoorbeeld actiever wanneer het cytoplasma wordt aangezuurd, wat belangrijk is tijdens vasten of spierstress, en glycolyse-enzymen zijn actiever bij normale pH.

De stabiliteit van de extracellulaire concentratie van H + -ionen zorgt voor:

Optimale functionele activiteit van bloedplasma-eiwitten en intercellulaire ruimte (enzymen, transporteiwitten),

Oplosbaarheid van anorganische en organische moleculen,

Niet-specifieke bescherming van het huidepitheel,

Negatieve lading van het buitenoppervlak van het erytrocytmembraan.

Wanneer de concentratie van H + -ionen in het bloed verandert, wordt de compenserende activiteit van twee grote lichaamssystemen geactiveerd:

1. Chemisch compensatiesysteem

De werking van extracellulaire en intracellulaire buffersystemen,

Intensiteit van intracellulaire vorming van Н + en НСО3-ionen.

2. Fysiologisch compensatiesysteem

Longventilatie en CO2-verwijdering,

Renale excretie van Н + -ionen (acidogenese, ammoniaogenese), reabsorptie en synthese van НСО3-.

De betekenis van ademen

Ademen is een essentieel proces van constante uitwisseling van gassen tussen het lichaam en zijn omgeving. Tijdens het ademen absorbeert een persoon zuurstof uit de omgeving en stoot koolstofdioxide uit.

Bijna alle complexe reacties van de transformatie van stoffen in het lichaam vinden plaats met de verplichte deelname van zuurstof. Zonder zuurstof is metabolisme onmogelijk en is een constante toevoer van zuurstof nodig om het leven te behouden. Als gevolg van de stofwisseling wordt in cellen en weefsels koolstofdioxide gevormd, dat uit het lichaam moet worden verwijderd. De ophoping van aanzienlijke hoeveelheden koolstofdioxide in het lichaam is gevaarlijk. Kooldioxide wordt door het bloed naar de ademhalingsorganen vervoerd en uitgeademd. Zuurstof die tijdens inademing het ademhalingssysteem binnenkomt, diffundeert in het bloed en wordt door het bloed aan de organen en weefsels afgegeven.

Er zijn geen zuurstofreserves in het lichaam van mens en dier, en daarom is de continue toevoer naar het lichaam een ​​essentiële noodzaak. Als een persoon, in noodzakelijke gevallen, langer dan een maand zonder voedsel kan leven, tot 10 dagen zonder water, dan treden bij afwezigheid van zuurstof binnen 5-7 minuten onomkeerbare veranderingen op.

Samenstelling van ingeademde, uitgeademde en alveolaire lucht

Door afwisselend in en uit te ademen, ventileert een persoon de longen, waarbij een relatief constante gassamenstelling in de longblaasjes (alveoli) wordt gehandhaafd. Een persoon ademt atmosferische lucht in met een hoog zuurstofgehalte (20,9%) en een laag kooldioxidegehalte (0,03%), en ademt lucht uit waarin zuurstof 16,3% is, kooldioxide is 4% (Tabel 8).

De samenstelling van de alveolaire lucht verschilt aanzienlijk van de samenstelling van de atmosferische, ingeademde lucht. Het bevat minder zuurstof (14,2%) en een grote hoeveelheid kooldioxide (5,2%).

Stikstof en inerte gassen waaruit de lucht bestaat, nemen niet deel aan de ademhaling en hun gehalte in de ingeademde, uitgeademde en alveolaire lucht is praktisch hetzelfde.

Waarom bevat de uitgeademde lucht meer zuurstof dan de alveolaire lucht? Dit wordt verklaard door het feit dat wanneer je uitademt, lucht wordt gemengd met de alveolaire lucht, die zich in de ademhalingsorganen, in de luchtwegen bevindt.

Partiële druk en spanning van gassen

In de longen gaat zuurstof uit de alveolaire lucht in het bloed en koolstofdioxide uit het bloed komt de longen binnen. De overgang van gassen van lucht naar vloeistof en van vloeistof naar lucht vindt plaats door het verschil in de partiële druk van deze gassen in lucht en vloeistof. Deeldruk is het deel van de totale druk dat valt op het aandeel van een bepaald gas in een gasmengsel. Hoe hoger het percentage gas in het mengsel, des te hoger is de partiële druk. Het is bekend dat atmosferische lucht een mengsel van gassen is. Atmosferische druk 760 mm Hg. Kunst. De partiële zuurstofdruk in atmosferische lucht is 20,94% van 760 mm, d.w.z. 159 mm; stikstof - 79,03% van 760 mm, d.w.z. ongeveer 600 mm; er is weinig koolstofdioxide in de atmosferische lucht - 0,03%, daarom is de partiële druk 0,03% van 760 mm - 0,2 mm Hg. Kunst.

Voor gassen die in een vloeistof zijn opgelost, wordt de term "stress" gebruikt, wat overeenkomt met de term "partiële druk" die wordt gebruikt voor vrije gassen. Gasstress wordt uitgedrukt in dezelfde eenheden als druk (in mmHg). Als de partiële druk van een gas in de omgeving hoger is dan de spanning van dit gas in de vloeistof, dan lost het gas op in de vloeistof.

De partiële zuurstofdruk in de alveolaire lucht is 100-105 mm Hg. Art., en in het bloed dat naar de longen stroomt, is de zuurstofspanning gemiddeld 60 mm Hg. Art., daarom gaat in de longen zuurstof uit de alveolaire lucht in het bloed.

De beweging van gassen vindt plaats volgens de diffusiewetten, volgens welke gas zich voortplant van een omgeving met een hoge partiële druk naar een omgeving met een lagere druk.

Gasuitwisseling in de longen

De overgang in de longen van zuurstof van de alveolaire lucht naar het bloed en de stroom van kooldioxide van het bloed naar de longen voldoen aan de hierboven beschreven wetten.

Dankzij het werk van de grote Russische fysioloog Ivan Mikhailovich Sechenov werd het mogelijk om de gassamenstelling van bloed en de omstandigheden van gasuitwisseling in de longen en weefsels te bestuderen.

Gasuitwisseling in de longen vindt plaats tussen alveolaire lucht en bloed door diffusie. De longblaasjes van de longen zijn gevlochten met een dicht netwerk van haarvaten. De wanden van de longblaasjes en haarvaten zijn erg dun, wat de penetratie van gassen uit de longen in het bloed vergemakkelijkt en vice versa. Gasuitwisseling is afhankelijk van de grootte van het oppervlak waardoor de diffusie van gassen plaatsvindt en het verschil in de partiële druk (spanning) van de diffusiegassen. Met een diepe ademhaling worden de longblaasjes uitgerekt en hun oppervlak bereikt 100-105 m 2. Het capillaire oppervlak in de longen is ook groot. Er is, en voldoende, verschil tussen de partiële druk van gassen in de alveolaire lucht en de spanning van deze gassen in het veneuze bloed (Tabel 9).

Uit tabel 9 volgt dat het verschil tussen de spanning van gassen in het veneuze bloed en hun partiële druk in de alveolaire lucht 110 - 40 = 70 mm Hg voor zuurstof is. Art., en voor kooldioxide 47 - 40 = 7 mm Hg. Kunst.

Experimenteel kon dat worden vastgesteld bij een verschil in zuurstofspanning van 1 mm Hg. Kunst. bij een volwassene in rust kan 25-60 ml zuurstof per minuut in de bloedbaan terechtkomen. Een persoon in rust heeft ongeveer 25-30 ml zuurstof per minuut nodig. Daarom is het verschil in zuurstofdruk van 70 mm Hg. Kunst is voldoende om het lichaam van zuurstof te voorzien onder verschillende omstandigheden van zijn activiteit: tijdens fysiek werk, sportoefeningen, enz.

De diffusiesnelheid van kooldioxide uit het bloed is 25 keer hoger dan die van zuurstof, dus met een drukverschil van 7 mm Hg. Art., kooldioxide heeft tijd om uit het bloed te worden vrijgegeven.

Vervoer van gassen door bloed

Bloed vervoert zuurstof en koolstofdioxide. In bloed, zoals in elke vloeistof, kunnen gassen in twee toestanden zijn: fysiek opgelost en chemisch gebonden. Zowel zuurstof als koolstofdioxide lossen in zeer kleine hoeveelheden op in bloedplasma. De meeste zuurstof en koolstofdioxide worden in chemisch gebonden vorm getransporteerd.

De belangrijkste zuurstofdrager is bloedhemoglobine. 1 g hemoglobine bindt 1,34 ml zuurstof. Hemoglobine heeft het vermogen om te combineren met zuurstof om oxyhemoglobine te vormen. Hoe hoger de partiële zuurstofdruk, hoe meer oxyhemoglobine wordt gevormd. In de alveolaire lucht is de partiële zuurstofdruk 100-110 mm Hg. Kunst. Onder deze omstandigheden bindt 97% van de hemoglobine in het bloed zich aan zuurstof. Het bloed brengt zuurstof naar de weefsels in de vorm van oxyhemoglobine. Hier is de partiële zuurstofdruk laag en oxyhemoglobine - een fragiele verbinding - geeft zuurstof af, die door de weefsels wordt gebruikt. De binding van zuurstof door hemoglobine wordt ook beïnvloed door de spanning van kooldioxide. Kooldioxide vermindert het vermogen van hemoglobine om zuurstof te binden en bevordert de dissociatie van oxyhemoglobine. Een verhoging van de temperatuur vermindert ook het vermogen van hemoglobine om zuurstof te binden. Het is bekend dat de temperatuur in de weefsels hoger is dan in de longen. Al deze omstandigheden helpen de dissociatie van oxyhemoglobine, waardoor het bloed de zuurstof die vrijkomt uit de chemische verbinding afgeeft aan de weefselvloeistof.

Het vermogen van hemoglobine om zuurstof te binden is van vitaal belang voor het lichaam. Soms overlijden mensen door een gebrek aan zuurstof in het lichaam, omringd door de schoonste lucht. Dit kan gebeuren met een persoon die zich in omstandigheden van verminderde druk bevindt (op grote hoogte), waar de partiële zuurstofdruk erg laag is in een ijle atmosfeer. Op 15 april 1875 bereikte de Zenith-ballon, met drie ballonvaarders aan boord, een hoogte van 8000 m. Toen de ballon landde, bleef slechts één persoon in leven. De reden voor de dood van mensen was een sterke afname van de partiële zuurstofdruk op grote hoogte. Op grote hoogte (7-8 km) nadert arterieel bloed in zijn gassamenstelling veneus bloed; alle weefsels van het lichaam beginnen een acuut zuurstofgebrek te ervaren, wat tot ernstige gevolgen leidt. Voor het beklimmen van meer dan 5000 m is meestal het gebruik van speciale zuurstofapparatuur vereist.

Met speciale training kan het lichaam zich aanpassen aan het verminderde zuurstofgehalte in de omgevingslucht. Bij een getraind persoon verdiept de ademhaling, het aantal erytrocyten in het bloed neemt toe vanwege hun verhoogde vorming in de hematopoëtische organen en de toevoer van bloed uit het depot. Bovendien nemen hartcontracties toe, wat leidt tot een toename van het minuutbloedvolume.

Drukkamers worden veel gebruikt voor training.

Kooldioxide wordt in het bloed vervoerd in de vorm van chemische verbindingen - natrium- en kaliumbicarbonaten. De binding van koolstofdioxide en de afgifte ervan in het bloed zijn afhankelijk van de spanning in weefsels en bloed.

Bovendien is bloedhemoglobine betrokken bij de overdracht van koolstofdioxide. In de haarvaten van weefsels gaat hemoglobine een chemische combinatie aan met koolstofdioxide. In de longen wordt deze verbinding afgebroken met het vrijkomen van koolstofdioxide. Ongeveer 25-30% van de koolstofdioxide die vrijkomt in de longen wordt gedragen door hemoglobine.

Toen ik mijn haar aan het doen was, adviseerden ze me om Rinfoltil in de salon te kopen, ik vond het van deze jongens. vitaminen.com.ua.

Ik zou de informatie over de principes van duiken in termen van ademgassen willen samenvatten in keynotes-formaat, d.w.z. wanneer het begrijpen van verschillende principes de noodzaak elimineert om veel feiten uit het hoofd te leren.

Dus, ademen onder water vereist gas. Als eenvoudigste optie is een luchttoevoer een mengsel van zuurstof (∼21%), stikstof (∼78%) en andere gassen (∼1%).

De belangrijkste factor is de druk op het milieu. Van alle mogelijke meeteenheden voor druk gebruiken we "absolute technische atmosfeer" of ATA. De oppervlaktedruk is ∼1 ATA, elke 10 meter onderdompeling in water wordt ∼1 ATA toegevoegd.

Voor verdere analyse is het belangrijk om te begrijpen wat de partiële druk is, d.w.z. druk van een enkele component van het gasmengsel. De totale druk van het gasmengsel is de som van de partiële drukken van de componenten. Gedeeltelijke druk en oplossen van gassen in vloeistoffen worden beschreven door de wetten van Dalton en zijn het meest direct gerelateerd aan duiken, omdat een persoon meestal vloeibaar is. Hoewel de partiële druk evenredig is met de molaire verhouding van gassen in het mengsel, kan voor lucht de partiële druk worden beschouwd als volume- of gewichtsconcentratie, de fout zal minder dan 10% zijn.

Als we duiken, werkt de druk alomvattend op ons. De regelaar houdt de luchtdruk in het beademingssysteem ongeveer gelijk aan de omgevingsdruk, minder precies zoveel als nodig is voor "inademen". Dus op een diepte van 10 meter heeft de lucht die uit een cilinder wordt ingeademd een druk van ongeveer 2 ATA. Een vergelijkbare absolute druk zal door ons hele lichaam worden waargenomen. Dus de partiële zuurstofdruk op deze diepte zal ∼0,42 ATA zijn, stikstof ∼1,56 ATA

Het effect van druk op het lichaam bestaat uit de volgende sleutelfactoren.

1. Mechanisch effect op organen en systemen

We zullen het niet in detail bespreken, in een notendop - het menselijk lichaam heeft een aantal met lucht gevulde holtes en een scherpe verandering in druk in elke richting veroorzaakt een belasting van weefsels, membranen en organen tot mechanische schade - barotrauma.

2. Verzadiging van weefsels met gassen

Bij onderdompeling (toenemende druk) is de partiële druk van gassen in de luchtwegen hoger dan in de weefsels. Zo verzadigen gassen het bloed en via de bloedbaan worden alle weefsels van het lichaam verzadigd. De verzadigingssnelheid is verschillend voor verschillende weefsels en wordt gekenmerkt door een "halve verzadigingsperiode", d.w.z. de tijd waarin, bij constante gasdruk, het verschil in de partiële drukken van het gas en de weefsels wordt gehalveerd. Het omgekeerde proces wordt "desaturatie" genoemd, het treedt op tijdens de opstijging (afname van de druk). In dit geval is de partiële druk van gassen in de weefsels hoger dan de druk in het gas in de longen, het tegenovergestelde proces vindt plaats - gas uit het bloed komt vrij in de longen, bloed met een lagere partiële druk circuleert door het lichaam , gaan gassen uit de weefsels in het bloed en opnieuw in een cirkel. Gas gaat altijd van een hogere partiële druk naar een lagere.

Het is van fundamenteel belang dat verschillende gassen verschillende verzadigings- / desaturatiesnelheden hebben vanwege hun fysieke eigenschappen.

Hoe hoger de druk, hoe groter de oplosbaarheid van gassen in vloeistoffen. Als de hoeveelheid opgelost gas groter is dan de oplosbaarheidsgrens bij een gegeven druk, treedt gasontwikkeling op, inclusief concentratie in de vorm van bellen. Dat zien we elke keer als we een fles bruisend water opentrekken. Aangezien de snelheid van gasverwijdering (weefseldesaturatie) wordt beperkt door fysische wetten en gasuitwisseling door het bloed, kan een te snelle drukdaling (snelle opstijging) leiden tot de vorming van gasbellen direct in de weefsels, vaten en holten van de lichaam, zijn werk verstorend en zelfs de dood. Als de druk langzaam daalt, heeft het lichaam tijd om het "overtollige" gas te verwijderen vanwege het verschil in partiële drukken.

Om deze processen te berekenen, worden wiskundige modellen van lichaamsweefsels gebruikt, de meest populaire is het model van Albert Bühlmann, dat rekening houdt met 16 soorten weefsels (compartimenten) met een halfverzadiging / halfverzadigingstijd van 4 tot 635 minuten.

Het grootste gevaar wordt gevormd door een inert gas met de hoogste absolute druk, meestal stikstof, dat de basis vormt van lucht en niet deelneemt aan het metabolisme. Om deze reden zijn de belangrijkste berekeningen bij massaduiken gebaseerd op stikstof, omdat: het effect van zuurstof in termen van verzadiging is ordes van grootte kleiner, terwijl het begrip "stikstofbelasting" wordt gebruikt, d.w.z. resterende hoeveelheid stikstof opgelost in weefsels.

De weefselverzadiging hangt dus af van de samenstelling van het gasmengsel, de druk en de duur van de blootstelling. Voor de initiële duikniveaus worden beperkingen op diepte, duikduur en minimale tijd tussen duiken toegepast, waarbij opzettelijk weefselverzadiging wordt voorkomen tot gevaarlijke niveaus onder alle omstandigheden, d.w.z. geen decompressieduiken, en zelfs dan is het gebruikelijk om “veiligheidsstops” uit te voeren.

"Geavanceerde" duikers gebruiken duikcomputers die dynamisch de verzadiging berekenen uit modellen, afhankelijk van gas en druk, inclusief het berekenen van een "compressieplafond" - de diepte waarboven het potentieel gevaarlijk is om op te stijgen op basis van de huidige verzadiging. Bij complexe duiken worden computers gedupliceerd, om nog maar te zwijgen van het feit dat soloduiken meestal niet worden beoefend.

3. Biochemische effecten van gassen

Ons lichaam is maximaal aangepast aan lucht bij atmosferische druk. Met een drukverhoging beïnvloeden gassen die niet eens betrokken zijn bij het metabolisme het lichaam op een heel andere manier, en het effect hangt af van de partiële druk van een bepaald gas. Elk gas heeft zijn eigen veiligheidslimieten.

Zuurstof

Als een belangrijke deelnemer aan ons metabolisme is zuurstof het enige gas dat niet alleen een boven- maar ook een ondergrens heeft.

De normale partiële zuurstofdruk is ∼0,21 ATA. De behoefte aan zuurstof is sterk afhankelijk van de toestand van het lichaam en fysieke activiteit; het theoretisch minimaal vereiste niveau om de vitale activiteit van een gezond lichaam in staat van volledige rust te houden wordt geschat op ∼0,08 ATA, praktisch - op ∼0,14 ATA. Daling van het zuurstofgehalte van "nominaal" heeft voornamelijk invloed op het vermogen tot lichamelijke activiteit en kan hypoxie of zuurstofgebrek veroorzaken.

Tegelijkertijd veroorzaakt een hoge partiële zuurstofdruk een breed scala aan negatieve gevolgen - zuurstofvergiftiging of hyperoxie. Een bijzonder gevaar tijdens het duiken is de krampachtige vorm, die zich uit in schade aan het zenuwstelsel, stuiptrekkingen, die het risico op verdrinking met zich meebrengt.

Voor praktische doeleinden wordt duiken beschouwd als een veiligheidslimiet van ∼1.4 ATA, een matige risicolimiet van ∼1.6 ATA. Bij een druk van meer dan ∼ 2,4 ATA gedurende lange tijd, neigt de kans op zuurstofvergiftiging naar één.

Dus door eenvoudig het grenszuurstofniveau van 1,4 ATA te delen door de partiële zuurstofdruk in het mengsel, kan men de maximale veilige druk van de omgeving bepalen en vaststellen dat het absoluut veilig is om zuivere zuurstof in te ademen (100%, 1 ATA) op diepten tot ∼4 meter (!! !), perslucht (21%, 0,21 ATA) - tot ∼57 meter, standaard "nitrox-32" met een zuurstofgehalte van 32% (0,32 ATA) - tot 34 meter. Op dezelfde manier kunt u de limieten voor matig risico berekenen.

Ze zeggen dat het aan dit fenomeen zijn naam "nitrox" te danken heeft, aangezien dit woord aanvankelijk ademhalingsgassen betekende met verminderd zuurstofgehalte voor werk op grote diepte, "met stikstof verrijkt", en pas toen begon het te ontcijferen als "stikstof-zuurstof" en duiden mengsels met verhoogd zuurstofgehalte.

Er moet rekening mee worden gehouden dat een verhoogde partiële zuurstofdruk in ieder geval het zenuwstelsel en de longen aantast, en dit zijn verschillende soorten effecten. Bovendien heeft het effect de neiging zich op te stapelen bij een reeks duiken. Om rekening te houden met de impact op het centrale zenuwstelsel, wordt het begrip "zuurstoflimiet" als rekeneenheid gebruikt, met behulp waarvan veilige limieten voor eenmalige en dagelijkse blootstelling worden bepaald. U kunt zich tot in detail vertrouwd maken met de tabellen en berekeningen.

Bovendien heeft een verhoogde zuurstofdruk een negatief effect op de longen; om dit fenomeen te verklaren, worden "zuurstofuithoudingseenheden" gebruikt, die worden berekend volgens speciale tabellen die de partiële zuurstofdruk en het aantal "eenheden per minuut" correleren. 1,2 ATA geeft ons bijvoorbeeld 1,32 OTU per minuut. De erkende veiligheidslimiet is 1.425 eenheden per dag.

In het bijzonder dient uit het bovenstaande te worden begrepen dat voor een veilig verblijf op grote diepte een mengsel met een verlaagd zuurstofgehalte nodig is, dat ongeschikt is om bij lagere druk te ademen. Zo mag op een diepte van 100 meter (11 ATA) de zuurstofconcentratie in het mengsel niet hoger zijn dan 12%, maar in de praktijk nog lager. Het is onmogelijk om zo'n mengsel aan de oppervlakte in te ademen.

Stikstof

Stikstof wordt niet door het lichaam gemetaboliseerd en heeft geen ondergrens. Bij verhoogde druk heeft stikstof een toxisch effect op het zenuwstelsel, vergelijkbaar met drugs- of alcoholintoxicatie, bekend als "stikstofnarcose".

De werkingsmechanismen zijn niet precies opgehelderd, de grenzen van de actie zijn puur individueel en hangen zowel af van de kenmerken van het organisme als van zijn toestand. Het is dus bekend dat de staat van vermoeidheid, kater, alle soorten depressies, zoals verkoudheid, enz., het effect versterken.

Kleine manifestaties in de vorm van een toestand vergelijkbaar met lichte intoxicatie zijn op elke diepte mogelijk, de empirische "martini-regel" werkt, volgens welke het effect van stikstof vergelijkbaar is met een glas droge martini op een lege maag voor elke 10 meter diepte, wat niet gevaarlijk is en een goed humeur toevoegt. De stikstof die tijdens regelmatig duiken wordt verzameld, tast ook de psyche aan die verwant is aan softdrugs en alcohol, waarvan de auteur zelf getuige en deelnemer is. Het manifesteert zich in levendige en "verdovende" dromen, in het bijzonder werkt het binnen een paar uur. En toch, ja, duikers zijn een beetje verslaafd. Stikstof.

Het gevaar wordt vertegenwoordigd door sterke manifestaties, die worden gekenmerkt door een snelle toename tot een volledig verlies van adequaatheid, oriëntatie in ruimte en tijd, hallucinaties, die tot de dood kunnen leiden. Een persoon kan gemakkelijk naar de diepte rukken, omdat het koel is of hij daar iets zou hebben gezien, vergeten dat hij onder water is en "diep inademen", het mondstuk uitspugen, enz. Op zichzelf is blootstelling aan stikstof niet dodelijk of zelfs schadelijk, maar de gevolgen onder onderdompelingsomstandigheden kunnen tragisch zijn. Het is kenmerkend dat bij een afname van de druk deze manifestaties net zo snel voorbijgaan, soms is het voldoende om slechts 2,3 meter te stijgen om 'scherp nuchter te worden'.

De waarschijnlijkheid van een sterke manifestatie op diepten die zijn aangenomen voor recreatief duiken van het initiële niveau (tot 18 m, ∼2.2 ATA) wordt als zeer laag ingeschat. Volgens de beschikbare statistieken worden gevallen van ernstige vergiftiging vrij waarschijnlijk vanaf 30 meter diep (∼3.2 ATA), en dan neemt de kans toe met toenemende druk. Tegelijkertijd zullen mensen met individuele stabiliteit mogelijk geen problemen ervaren, zelfs niet op veel grotere diepten.

De enige tegenmaatregel is constante zelfcontrole en controle van de partner met een onmiddellijke afname in diepte bij verdenking van stikstofvergiftiging. Het gebruik van "nitrox" vermindert de kans op stikstofvergiftiging, uiteraard binnen de door zuurstof opgelegde dieptegrenzen.

Helium en andere gassen

Bij technisch en professioneel duiken worden ook andere gassen gebruikt, met name helium. Er zijn voorbeelden bekend van het gebruik van waterstof, en zelfs neon in diepe mengsels. Deze gassen onderscheiden zich door een hoge verzadigings- / desaturatiesnelheid, de giftige effecten van helium worden waargenomen bij drukken boven 12 ATA en kunnen paradoxaal genoeg worden gecompenseerd door stikstof. Ze worden echter niet veel gebruikt vanwege hun hoge kosten, dus het is vrijwel onmogelijk voor een gemiddelde duiker om ze tegen te komen, en als de lezer echt geïnteresseerd is in dergelijke vragen, dan zou hij al professionele literatuur moeten gebruiken, en niet deze bescheiden recensie .

Bij het gebruik van mengsels blijft de berekeningslogica hetzelfde als hierboven beschreven, alleen de limieten en parameters die specifiek zijn voor elk gas, en voor diepe technische duiken worden meestal verschillende samenstellingen gebruikt: voor ademen op de weg naar beneden, werk hieronder en stap voor stap omhoog met decompressie worden de samenstellingen van deze gassen geoptimaliseerd op basis van de hierboven beschreven logica van hun beweging in het lichaam.

Praktische conclusie

Als u deze stellingen begrijpt, kunt u betekenis geven aan veel van de beperkingen en regels die in de cursussen worden gegeven, wat absoluut noodzakelijk is, zowel voor de verdere ontwikkeling als voor de correcte overtreding ervan.

Nitrox wordt aanbevolen voor gebruik tijdens normaal duiken, omdat het de stikstofbelasting op het lichaam vermindert, zelfs als je volledig binnen de grenzen van recreatief duiken blijft, dit is een betere gezondheid, meer plezier, gemakkelijkere gevolgen. Als u echter diep en vaak gaat duiken, moet u niet alleen de voordelen ervan onthouden, maar ook mogelijke zuurstofintoxicatie. Controleer het zuurstofgehalte altijd persoonlijk en bepaal uw limieten.

Stikstofvergiftiging is het meest waarschijnlijke probleem waarmee u te maken kunt krijgen, let altijd goed op uzelf en uw partner.

Los daarvan wil ik uw aandacht vestigen op het feit dat het lezen van deze tekst niet betekent dat de lezer de volledige set informatie onder de knie heeft om het werken met gassen tijdens moeilijke duiken te begrijpen. Dit is niet voldoende voor praktische toepassing. Dit is slechts een startpunt en basisbegrip, meer niet.

Hypoxie wordt het duidelijkst gedetecteerd tijdens een verblijf in een ijle ruimte, wanneer de partiële zuurstofdruk daalt.

In een experiment kan zuurstofgebrek optreden bij relatief normale atmosferische druk, maar met een verminderd zuurstofgehalte in de omringende atmosfeer, bijvoorbeeld wanneer een dier zich in een afgesloten ruimte met een verminderd zuurstofgehalte bevindt. De verschijnselen van zuurstofgebrek kunnen worden waargenomen bij het beklimmen van bergen, het beklimmen van een vliegtuig tot grote hoogte - berg- en hoogteziekte(afb. 116).

De eerste tekenen van acute hoogteziekte zijn vaak al waarneembaar op een hoogte van 2500 - 3000 m. Bij de meeste mensen verschijnen ze bij een klim van 4000 m en hoger. De partiële zuurstofdruk in de lucht, gelijk (bij atmosferische druk van 760 mm Hg) 159 mm, daalt op deze hoogte (430 mm atmosferische druk) tot 89 mm. In dit geval begint de verzadiging van arterieel bloed met zuurstof af te nemen. Symptomen van hypoxie treden meestal op wanneer de arteriële zuurstofsaturatie ongeveer 85% is, en de dood kan optreden wanneer de arteriële zuurstofsaturatie onder de 50% daalt.

Het beklimmen van de berg gaat gepaard met karakteristieke verschijnselen, ook vanwege temperatuuromstandigheden, wind en spieractiviteit tijdens de beklimming. Hoe meer het metabolisme toeneemt door spierspanning of een verlaging van de luchttemperatuur, hoe eerder de symptomen van de ziekte beginnen.

Stoornissen die optreden bij het opstijgen naar een hoogte ontwikkelen zich naarmate de opstijging sneller gaat. Training is hierbij van groot belang.

Zuurstofgebrek tijdens het opstijgen in een vliegtuig naar grote hoogte heeft enkele eigenaardigheden. Het beklimmen van de berg gaat langzaam en vereist intensief spierwerk. Vliegtuigen daarentegen kunnen in zeer korte tijd hoogte bereiken. Het verblijf van een piloot op een hoogte van 5000 m bij gebrek aan voldoende training gaat gepaard met sensaties van hoofdpijn, duizeligheid, zwaar gevoel op de borst, hartkloppingen, uitzetting van gassen in de darmen, waardoor het diafragma omhoog wordt gedrukt, en ademen wordt nog moeilijker. Het gebruik van zuurstofapparaten elimineert veel van deze verschijnselen (Fig. 117).

Het effect op het lichaam van een laag zuurstofgehalte in de lucht komt tot uiting in stoornissen van de functie van het zenuwstelsel, de ademhaling en de bloedsomloop.

Enige opwinding wordt gevolgd door vermoeidheid, apathie, slaperigheid, zwaarte in het hoofd, mentale stoornissen in de vorm van prikkelbaarheid gevolgd door depressie, enig verlies van oriëntatie, stoornissen van motorische functie, stoornissen van hogere zenuwactiviteit. Op gemiddelde hoogten ontwikkelt zich een verzwakking van interne remming in de hersenschors en op grotere hoogten - diffuse remming. Schendingen van autonome functies ontwikkelen zich ook in de vorm van kortademigheid, verhoogde hartactiviteit, veranderingen in de bloedcirculatie en indigestie.

Met een acuut begin van zuurstofgebrek, adem... Het wordt oppervlakkig en frequent, wat het resultaat is van stimulatie van het ademhalingscentrum. Soms is er een eigenaardige, intermitterende, zogenaamde periodieke ademhaling (zoals Cheyne-Stokes). In dit geval wordt de longventilatie merkbaar beïnvloed. Met het geleidelijke begin van zuurstofgebrek, wordt de ademhaling frequent en diep, de luchtcirculatie in de longblaasjes verbetert aanzienlijk, maar het kooldioxidegehalte en de spanning in de alveolaire lucht dalen, dat wil zeggen, hypocapnie ontwikkelt zich, wat het verloop van hypoxie bemoeilijkt. Ademhalingsproblemen kunnen bewusteloosheid veroorzaken.

Versnelling en intensivering van de activiteit van het hart vindt plaats als gevolg van een toename van de functie van de versnellende en versterkende zenuwen, evenals een afname van de functie van de nervus vagus. Daarom is een toename van de hartslag tijdens zuurstofgebrek een van de indicatoren van de reactie van het zenuwstelsel, dat de bloedcirculatie reguleert.

Een aantal andere stoornissen in de bloedsomloop komen ook voor op grote hoogte. De bloeddruk stijgt eerst, maar begint later te dalen in overeenstemming met de toestand van de vasomotorische centra. Met een sterke afname van het zuurstofgehalte in de ingeademde lucht (tot 7 - 6%), neemt de activiteit van het hart merkbaar af, de bloeddruk daalt en de veneuze druk stijgt, cyanose en aritmie ontwikkelen zich.

Soms wordt het ook waargenomen bloeden van de slijmvliezen van de neus, mond, bindvlies, luchtwegen, maag-darmkanaal. Groot belang bij het optreden van dergelijke bloedingen wordt gehecht aan de uitbreiding van oppervlakkige bloedvaten en de schending van hun doorlaatbaarheid. Deze veranderingen zijn deels te wijten aan de werking van giftige stofwisselingsproducten op de haarvaten.

Disfunctie van het zenuwstelsel door zich in een ijle ruimte te bevinden, manifesteert zich ook aandoeningen van het maagdarmkanaal meestal in de vorm van een gebrek aan eetlust, remming van de activiteit van de spijsverteringsklieren, diarree en braken.

Met hypoxie op grote hoogte, metabolisme... Het zuurstofverbruik neemt aanvankelijk toe en neemt vervolgens, bij uitgesproken zuurstofgebrek, af, het specifieke dynamische effect van het eiwit neemt af en de stikstofbalans wordt negatief. Reststikstof in het bloed neemt toe, ketonlichamen hopen zich op, vooral aceton, dat wordt uitgescheiden in de urine.

Een verlaging van het zuurstofgehalte in de lucht tot een bepaalde grens heeft weinig effect op de vorming van oxyhemoglobine. Wanneer het zuurstofgehalte in de lucht echter daalt tot 12%, wordt de zuurstofverzadiging van het bloed ongeveer 75%, en wanneer de lucht 6-7% zuurstof bevat, is het 50-35% normaal. Vooral de zuurstofspanning in het capillaire bloed wordt verminderd, wat merkbaar wordt weerspiegeld in de diffusie in het weefsel.

Versterking van de longventilatie en een toename van het ademvolume van de longen tijdens hypoxie veroorzaken de uitputting van alveolaire lucht en bloed in kooldioxide (hypocapnie) en het optreden van relatieve alkalose, waardoor de prikkelbaarheid van het ademhalingscentrum tijdelijk kan worden verminderd geremd, en de activiteit van het hart is verzwakt. Daarom verhoogt het inademen van kooldioxide op grote hoogte, waardoor de prikkelbaarheid van het ademhalingscentrum toeneemt, het zuurstofgehalte in het bloed en daarmee de toestand van het lichaam.

De voortdurende afname van de partiële zuurstofdruk tijdens het stijgen naar een hoogte draagt ​​echter bij aan de verdere ontwikkeling van hypoxemie en hypoxie. Het fenomeen van insufficiëntie van oxidatieve processen neemt toe. Alkalose wordt weer vervangen door acidose, die weer enigszins wordt verzwakt door een toename van het ademhalingsritme, een afname van oxidatieve processen en een partiële kooldioxidedruk.

Zichtbaar veranderd bij het klimmen naar een hoogte en warmte uitwisseling... De warmteoverdracht op grote hoogte neemt vooral toe door de verdamping van water van het oppervlak van het lichaam en door de longen. De warmteproductie blijft geleidelijk achter bij de warmteoverdracht, waardoor de lichaamstemperatuur, die eerst licht stijgt, dan daalt.

Het begin van tekenen van zuurstofgebrek hangt grotendeels af van de kenmerken van het organisme, de toestand van het zenuwstelsel, de longen, het hart en de bloedvaten, die bepalend zijn voor het vermogen van het lichaam om een ​​ijle atmosfeer te verdragen.

De aard van de werking van ijle lucht hangt ook af van de ontwikkelingssnelheid van zuurstofgebrek. Bij acute zuurstofgebrek komt de disfunctie van het zenuwstelsel naar voren, terwijl bij chronische zuurstofgebrek, door de geleidelijke ontwikkeling van compenserende processen, pathologische verschijnselen van het zenuwstelsel lange tijd niet worden gedetecteerd.

Een gezond persoon kan over het algemeen bevredigend omgaan met het verlagen van de luchtdruk en de partiële zuurstofdruk tot een bepaalde limiet, en bovendien, hoe beter, hoe langzamer de opstijging wordt gemaakt en hoe gemakkelijker het organisme zich aanpast. De beperking voor een persoon kan worden beschouwd als een verlaging van de atmosferische druk tot een derde van de normaalwaarde, d.w.z. tot 250 mm Hg. Art., wat overeenkomt met een hoogte van 8000 - 8500 m en een zuurstofgehalte in de lucht van 4 - 5%.

Het bleek dat tijdens een verblijf op hoogte, aanpassing organisme, of de acclimatisatie ervan, die compensatie biedt voor ademhalingsstoornissen. Bergbewoners en getrainde klimmers mogen geen hoogteziekte krijgen bij het klimmen naar een hoogte van 4000 - 5000 m. Hoogopgeleide piloten kunnen zonder zuurstofapparaat vliegen op een hoogte van 6000 - 7000 m en zelfs hoger.