Hapen rooli luonnossa ja teollisissa prosesseissa. Hapen löytäminen luonnosta

Esityksen kuvaus yksittäisillä dioilla:

1 dia

Dian kuvaus:

2 liukumäki

Dian kuvaus:

happi HAPE (lat. Oxygenium), O (lue "o"), kemiallinen alkuaine atominumerolla 8, atomimassa 15,9994. Mendelejevin alkuaineiden jaksollisessa taulukossa happi sijaitsee toisessa jaksossa ryhmässä VIA. Luonnonhappi koostuu kolmen stabiilin nuklidin seoksesta, joiden massaluvut ovat 16 (dominoiva seoksessa, se sisältää 99,759 massa%), 17 (0,037 %) ja 18 (0,204 %). Vapaassa muodossaan happi on väritön, hajuton ja mauton kaasu. O2-molekyylin rakenteen piirteet: ilmakehän happi koostuu kaksiatomisista molekyyleistä. O2-molekyylin dissosiaatioenergia atomeiksi on melko korkea ja on 493,57 kJ/mol.

3 liukumäki

Dian kuvaus:

Hapen kemialliset ominaisuudet: Happi on toiseksi elektronegatiivisin alkuaine fluorin jälkeen, joten sillä on voimakkaita hapettavia ominaisuuksia. Se reagoi useimpien metallien kanssa jo huoneenlämpötilassa muodostaen emäksisiä oksideja. Happi reagoi yleensä ei-metallien (paitsi heliumin, neonin, argonin) kanssa kuumennettaessa. Siten se reagoi fosforin kanssa lämpötilassa ~ 60 °C, jolloin muodostuu P2O5, rikin kanssa - noin 250 °C:n lämpötilassa: S + O2 = SO2. Happi reagoi grafiitin kanssa 700 °C:ssa C + O2 = CO2. Hapen vuorovaikutus typen kanssa alkaa vasta 1200°C:ssa tai sähköpurkauksessa N2 + O2 2NO - Q. Happi reagoi myös monien monimutkaisten yhdisteiden kanssa, esim. typen oksidin (II) kanssa se reagoi jo huoneenlämpötilassa: 2NO + O2 = 2NO2.

4 liukumäki

Dian kuvaus:

Rikkivety, joka reagoi hapen kanssa kuumennettaessa, tuottaa rikkiä 2H2S + O2 = 2S + 2H2O tai rikkioksidia (IV) 2H2S + 3O2 = 2SO2 + 2H2O riippuen hapen ja rikkivedyn suhteesta. Yllä olevissa reaktioissa happi on hapettava aine.Useimmissa hapettumisreaktioissa vapautuu lämpöä ja valoa - tällaisia prosesseja kutsutaan palamiseksi. Happi O2:takin vahvempi hapetin on otsoni O3. Sitä muodostuu ilmakehässä salamapurkausten aikana, mikä selittää ukonilman jälkeisen tuoreuden ominaisen tuoksun. Otsonia tuotetaan yleensä johtamalla purkaus hapen läpi (reaktio on endoterminen ja erittäin palautuva; otsonin saanto on noin 5 %): 3О2<=>203 - 284 kJ. Kun otsoni reagoi kaliumjodidiliuoksen kanssa, jodia vapautuu, kun taas tämä reaktio ei tapahdu hapen kanssa: 2KI + O3 + H2O = I2 + 2KOH + O2. Reaktiota käytetään usein kvalitatiivisesti I- tai otsoni-ionien havaitsemiseen. Tätä varten liuokseen lisätään tärkkelystä, joka antaa tyypillisen sinisen kompleksin vapautuneen jodin kanssa. Reaktio on myös kvalitatiivinen, koska otsoni ei hapeta Cl- ja Br-ioneja.

5 liukumäki

Dian kuvaus:

6 liukumäki

Dian kuvaus:

Teollisuuden hapentuotanto happea saadaan: nestemäisen ilman jakotislauksella (typpi, jolla on alempi kiehumispiste, haihtuu ja nestemäistä happea jää jäljelle); veden elektrolyysi. Maailmassa tuotetaan vuosittain yli 80 miljoonaa tonnia happea. Laboratorio-olosuhteissa happea saadaan hajottamalla useita suoloja, oksideja ja peroksideja: 2KMnO4 -> K2MnO4 + MnO2 + O2, 4K2Cr2O7 -> 4K2CrO4 + 2Cr2O3 + 3O2, 2KNO3 -> O2,Ob +6P O2, 2HgO -> 2H g+ O2, 2BaO -> 2BaO + O2, 2H2O2 -> 2H2O + O2. Happi vapautuu erityisen helposti viimeisen reaktion seurauksena, koska vetyperoksidissa H2O2 ei ole kaksois-, vaan yksittäinen sidos happiatomien -O-O- välillä.

7 liukumäki

Dian kuvaus:

Sovellus Suurin osa ilmasta saatavaa happea käytetään metallurgiassa. Masuunien happipuhallus (eikä ilma) voi merkittävästi nopeuttaa masuunin prosessia, säästää koksia ja tuottaa laadukkaampaa valurautaa. Happipuhallusta käytetään happimuuntimissa, kun valurautaa muutetaan teräkseksi. Puhdasta happea tai hapella rikastettua ilmaa käytetään monien muiden metallien valmistuksessa (kupari, nikkeli, lyijy jne.). Happea käytetään metallien leikkaamiseen ja hitsaukseen. olla paineen alaisena 15 MPa asti. Happisylinterit on maalattu siniseksi. Nestemäinen happi on voimakas hapetin ja sitä käytetään rakettipolttoaineen komponenttina. Helposti hapettavia materiaaleja, kuten sahanpurua, puuvillaa, hiilijauhetta jne., jotka on kyllästetty nestemäisellä hapella (näitä seoksia kutsutaan oksinesteiksi), käytetään räjähteinä, joita käytetään esimerkiksi teiden rakentamiseen vuorille.

8 liukumäki

Dia 9

Dian kuvaus:

Jokainen kasvi tai eläin sisältää paljon enemmän happea kuin mikään muu alkuaine (keskimäärin noin 70 %). Ihmisen lihaskudos sisältää 16% happea, luukudos - 28,5%; Kaiken kaikkiaan keskimääräisen ihmisen (paino 70 kg) kehossa on 43 kg happea. Eläinten ja ihmisten elimistöön happi pääsee pääasiassa hengityselinten kautta (vapaa happi) ja veden mukana (sitoutunut happi). Elimistön hapentarve määräytyy aineenvaihdunnan tason (intensiteetin) mukaan, joka riippuu kehon massasta ja pinnasta, iästä, sukupuolesta, ravinnon luonteesta, ulkoisista olosuhteista jne. Ekologiassa kokonaishengityksen suhde (että on yhteisön kokonaishapetusprosessit) määritetään sen kokonaisbiomassaan tärkeäksi energialuonteiseksi organismiksi. Lääketieteessä käytetään pieniä määriä happea: happea (ns. happityynyistä) annetaan potilaille, joilla on jonkin aikaa hengitysvaikeuksia. On kuitenkin pidettävä mielessä, että hapella rikastetun ilman pitkäaikainen hengittäminen on vaarallista ihmisten terveydelle. Korkeat happipitoisuudet aiheuttavat vapaita radikaaleja kudoksissa, mikä häiritsee biopolymeerien rakennetta ja toimintaa. Ionisoivalla säteilyllä on samanlainen vaikutus kehoon. Siksi happipitoisuuden laskulla (hypoksia) kudoksissa ja soluissa, kun kehoa säteilytetään ionisoivalla säteilyllä, on suojaava vaikutus - ns. happivaikutus.

10 diaa

Dian kuvaus:

Hapen jakautuminen ja muodot luonnossa Happi on kiinteän maankuoren, hydrosfäärin ja elävien organismien yleisin alkuaine. Sen clarke litosfäärissä on 47%, hydrosfäärissä oleva klarki on vielä korkeampi - 82% ja elävässä aineessa - 70%. Tunnetaan yli 1 400 happea sisältävää mineraalia, joissa sen kumppaneina on kymmeniä jaksollisen järjestelmän alkuaineita. Happi on V.I. Vernadskyn luokituksen syklinen elementti; se osallistuu lukuisiin eri mittakaavaisiin sykleihin - pienistä tietyn maiseman sisällä suuriin, yhdistäen biosfäärin magmatismin keskuksiin. Hapen osuus on noin puolet maankuoren kokonaismassasta ja 89 % maailman valtamerten massasta. Ilmakehässä happea on 23 % massasta ja 21 % tilavuudesta

11 diaa

Dian kuvaus:

Maan pinnalla vihreät kasvit hajottavat vettä fotosynteesin aikana ja vapauttavat ilmakehään vapaata happea (O2). Kuten Vernadsky totesi, vapaa happi on tehokkain aine kaikista tunnetuista kemiallisista kappaleista maankuoressa. Siksi useimmissa biosfäärisysteemeissä, esimerkiksi maaperässä, pohjavedessä, joki- ja merivesissä, happi toimii todellisena geokemiallisena diktaattorina, joka määrittää järjestelmän geokemiallisen ainutlaatuisuuden ja oksidatiivisten reaktioiden kehittymisen siinä. Miljardien vuosien geologisen historian aikana kasvit ovat tehneet planeettamme ilmakehästä happea, hengittämämme ilma on tehty elämästä.Vapaata happea kuluttavien hapetusreaktioiden määrä on valtava. Biosfäärissä ne ovat pääasiassa biokemiallisia eli bakteerien suorittamia, vaikka puhtaasti kemiallinen hapettuminen tunnetaankin. Maaperässä, lieteissä, joissa, merissä ja valtamerissä, maanalaisissa vesihorisontissa - missä tahansa on orgaanisia aineita ja vettä, kehittyy orgaanisia yhdisteitä hapettavien mikro-organismien toiminta.

12 diaa

Dian kuvaus:

Useimmissa luonnollisissa vesissä, jotka sisältävät vapaata happea - voimakasta hapettavaa ainetta, on orgaanisia yhdisteitä - vahvoja pelkistäviä aineita. Siksi kaikki geokemialliset järjestelmät, joissa on vapaata happea, ovat epätasapainoisia ja sisältävät runsaasti vapaata energiaa. Mitä enemmän elävää ainetta järjestelmässä on, sitä selvempi epätasapaino on. Kaikkialla biosfäärissä, missä vedet, jotka eivät sisällä vapaata happea (pelkistävällä ympäristöllä), kohtaavat tämän kaasun, syntyy happigeokemiallinen este, jolle Fe, Mn, S ja muut alkuaineet keskittyvät näiden alkuaineiden malmien muodostuessa. Aikaisemmin vallitsi väärinkäsitys, että mitä syvemmälle maankuoreen mennään, ympäristö pienenee, mutta tämä ei täysin vastaa todellisuutta. Maan pinnalla, maisemassa, voidaan havaita sekä voimakkaasti hapettavia että jyrkästi pelkistäviä olosuhteita. Järvissä havaitaan redox-vyöhykejakoa - fotosynteesi kehittyy ylävyöhykkeellä ja havaitaan kyllästymistä ja ylikyllästymistä hapella. Mutta järven syvissä osissa, lieteissä, tapahtuu vain orgaanisten aineiden hajoamista. Biosfäärin alapuolella, metamorfisella vyöhykkeellä, ympäristön pelkistysaste usein laskee, kuten magmakammioissa. Biosfäärin eniten vähentävät olosuhteet esiintyvät alueilla, joissa orgaaninen aines hajoaa voimakkaasti, ei enimmäissyvyyksillä. Tällaiset alueet ovat ominaisia sekä maan pinnalle että pohjavesikerroille.

Dia 13

Dian kuvaus:

Happikierto Happi on maan runsain alkuaine. Merivesi sisältää 85,82 painoprosenttia happea, ilmakehän ilmassa 23,15 painoprosenttia tai 20,93 tilavuusprosenttia ja maankuoressa 47,2 painoprosenttia. Tämä ilmakehän happipitoisuus pysyy vakiona fotosynteesiprosessin avulla. Tässä prosessissa vihreät kasvit muuttavat hiilidioksidia ja vettä hiilihydraateiksi ja hapeksi altistuessaan auringonvalolle. Suurin osa hapesta on sitoutuneessa tilassa; Molekyylihapen määrä ilmakehässä on arviolta 1,5 * 1015 m, mikä on vain 0,01 % maankuoren kokonaishappipitoisuudesta. Luonnossa hapen merkitys on poikkeuksellinen. Happi ja sen yhdisteet ovat välttämättömiä elämän ylläpitämiseksi.

Dia 14

Dian kuvaus:

Niillä on tärkeä rooli aineenvaihduntaprosesseissa ja hengityksessä. Happi on osa proteiineja, rasvoja, hiilihydraatteja, joista organismit "rakentuvat"; Esimerkiksi ihmiskeho sisältää noin 65 % happea. Useimmat organismit saavat elintoimintojensa suorittamiseen tarvittavan energian hapettamalla tiettyjä aineita hapen avulla. Hengitys-, hajoamis- ja palamisprosesseista johtuva hapen menetys ilmakehässä kompensoidaan fotosynteesin aikana vapautuvalla hapella. Metsien hävittäminen, maaperän eroosio ja erilaiset pintalouhinnat vähentävät fotosynteesin kokonaismassaa ja vähentävät kiertokulkua suurilla alueilla. Tämän lisäksi voimakas hapen lähde on ilmeisesti vesihöyryn fotokemiallinen hajoaminen ilmakehän ylemmissä kerroksissa auringon ultraviolettisäteilyn vaikutuksesta. Siten luonnossa happikierto tapahtuu jatkuvasti, mikä ylläpitää ilmakehän ilman koostumuksen pysyvyyttä. Edellä kuvatun, sitoutumattomassa muodossa olevan happikierron lisäksi tämä alkuaine suorittaa myös tärkeimmän kierron, osana vettä. Veden kiertokulku (H2O) koostuu veden haihtumisesta maan ja meren pinnalta, sen siirtymisestä ilmamassojen ja tuulien välityksellä, höyryjen tiivistymisestä ja sitä seuranneesta sateesta sateen, lumen, rakeiden ja sumun muodossa.

1. Hapen ja hiilidioksidin kemiallinen luonne Happi Hapen rooli luonnossa ja sen käyttö teknologiassa Hiilimonoksidi (IV). 2. Hapen ja hiilidioksidin osallistuminen kaasujen vaihtoon ihmiskehossa Hapen ja hiilidioksidin osapaine Hemoglobiini Hemoglobiinin lajikkeet ihmisissä. 3. Hypoksia. Hypoksian vaikutus ihmisen toimintatilaan. 4. Menetelmät ulkoisen hengityksen toiminnan tutkimiseksi. Toiminnalliset testit. 5. Ulkoisen hengityksen tilan tutkimus koululaisten, joiden fyysinen kunto vaihtelee. Loppu >> Loppu >> > Lopeta >>>

Happi on maan runsain alkuaine. Vapaassa tilassa molekyylihappi on osa ilmaa, jossa sen pitoisuus on 20,95 tilavuusprosenttia. Maankuoren pitoisuus on 47,2 % (massasta). Happi on tärkeä osa hiilihydraatteja, rasvoja ja proteiineja. Se on olemassa kahden allotrooppisen muunnelman muodossa - molekyylihappi (dioksi) ja otsoni (trihappi). Vakain molekyyli on O2, jolla on paramagneettisia ominaisuuksia. Laboratorio-olosuhteissa happea voidaan saada seuraavilla tavoilla: A) Hajottamalla berthollet-suolaa: 3KClO 3 = 2KCl + 3O 2 B) Hajottamalla kaliumpermanganaattia: 2KMnO 4 = K 2 MnO 4 + MnO 2 + O 2 C) Kuumentamalla alkalimetallinitraatteja (NaNO 3, KNO 3); Tällöin vain 1/3 niiden sisältämästä hapesta vapautuu vapaassa tilassa: 2NaNO 3 = 2NaNO 2 + O 2 Teollisen hapen tuotannon päälähde on ilma, joka poltetaan ja sitten fraktioidaan. Ensin vapautuu typpeä (t kiehumispiste = -195,8 ˚C), ja lähes puhdasta happea jää nestemäiseen tilaan, koska sen kiehumispiste on korkeampi (-183 ˚C) Laajalle levinnyt menetelmä hapen tuottamiseksi perustuu hapen elektrolyysiin. vettä. Fyysiset ominaisuudet. Normaaleissa olosuhteissa happi on väritön kaasu, hajuton ja mauton. Kiehumispiste 183˚C, ilmaa raskaampi, tiheys 1,43 g/cm3 Normaaliolosuhteissa 0,04 g happea liukenee 1 litraan vettä. Kemialliset ominaisuudet. Elementtinä, joka sijaitsee jaksollisen taulukon oikeassa yläkulmassa, D.I. Mendeleev, hapella on selvät ei-metalliset ominaisuudet. Kun uloimmalla energiatasolla on kuusi elektronia, happiatomi voi siirtyä äärimmäisen täytettyyn 8. elektronikuoreen (maksimaalisen kemiallisen stabiilisuuden ehto) lisäämällä 2 elektronia. Siksi reaktioissa muiden alkuaineiden (paitsi fluorin) kanssa hapella on yksinomaan hapettavia ominaisuuksia. Happi muodostaa yhdisteitä kaikkien kemiallisten alkuaineiden kanssa paitsi heliumin, neonin ja argonin. Se reagoi suoraan useimpien alkuaineiden kanssa, paitsi halogeenien, kullan ja platinan kanssa. Reaktionopeus, sekä yksinkertaisten että monimutkaisten aineiden kanssa, riippuu aineiden laadusta, lämpötilasta ja muista olosuhteista. Aktiivinen metalli, kuten cesium, syttyy spontaanisti hapessa huoneenlämpötilassa. Happi reagoi aktiivisesti fosforin kanssa kuumennettaessa 60˚С, rikin kanssa – 250˚С, vedyn kanssa – yli 300˚С, hiilen kanssa (hiilen ja grafiitin muodossa) – lämpötilassa ˚С: 4P + 5O 2 = 2P 2 O 5 S + O 2 = SO 2 2H 2 + O 2 = 2H 2 O C + O 2 = CO 2 Vedyn palaminen hapessa tapahtuu ketjumekanismin kautta. Tämä reaktio alkaa aktiivisten epästabiilien hiukkasten muodostumisella - vapailla radikaaleilla, jotka kuljettavat parittomia elektroneja: H 2 + O 2 = OH + OH (ketjun ytimessä) OH-radikaalit reagoivat helposti H 2 -molekyylin kanssa: OH + H 2 = H 2 O + H Vetyatomi reagoi edelleen O 2 -molekyylin kanssa muodostaen jälleen OH-radikaalin ja happiatomin jne. Nämä elementaariset toimet myötävaikuttavat ketjun kehittymiseen. Kun monimutkaiset aineet palavat ylimäärässä happea, muodostuu vastaavien alkuaineiden oksideja: 2H 2 S + 3O 2 = 2SO 2 + 2H 2 OCH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O Rikkivety Metaani C 2 H 5 OH + 3O 2 = 2CO 2 + 3H 2 O4FeS O 2 = 2Fe 2 O 3 + 8SO 2 Etanolipyriitti Tarkasteltuihin reaktioihin liittyy vain lämmön ja valon vapautuminen. Tällaisia happea sisältäviä prosesseja kutsutaan palamiseksi. Ilmoitetun vuorovaikutustyypin lisäksi on myös sellaisia, joihin liittyy vain lämmön vapautuminen, mutta ei valoa. Näitä ovat ennen kaikkea hengitysprosessi.

Hapen osallistuessa tapahtuu yksi tärkeimmistä elintärkeistä prosesseista - hengitys. Hiilihydraattien, rasvojen ja proteiinien hapetus hapella toimii energianlähteenä eläville organismeille. Ihmiskehon happipitoisuus on 61 % kehon painosta. Erilaisten yhdisteiden muodossa se on osa kaikkia elimiä, kudoksia ja biologisia nesteitä. Ihminen hengittää m3 ilmaa vuorokaudessa. Happea käytetään laajalti lähes kaikilla kemianteollisuuden aloilla: - typpi- ja rikkihapon tuotannossa, - orgaanisessa synteesissä, - malmin pasutusprosesseissa. Teräksen tuotantoprosessi on mahdoton ilman happea, metallurgia käyttää yli 60 % kaikesta teollisuuden hapesta. Vedyn palamiseen hapessa liittyy merkittävän energian vapautuminen - lähes 286 kJ/mol. Tätä reaktiota käytetään metallien hitsaukseen ja leikkaamiseen. Nestemäistä happea käytetään räjähtävien seosten valmistukseen. Valtava hapen tarve muodostaa ihmiskunnalle vakavan ympäristöongelman säilyttää varantojaan ilmakehässä. Tähän asti ainoa lähde, joka täydentää ilmakehää hapella, on vihreiden kasvien elintärkeä toiminta. Siksi on erityisen tärkeää varmistaa, että niiden määrä maan päällä ei vähene.

CO 2:lla (hiilidioksidilla) on lineaarinen rakenne. Molekyylissä olevat sidokset muodostuvat neljästä elektroniparista. Hiilimonoksidimolekyylissä (IV) tapahtuu sp-hybridisaatio. Kaksi sp-hybridisoitua hiiliorbitaalia muodostavat kaksi sigmasidosta happiatomien kanssa, ja jäljellä olevat hybridisoimattomat hiilen p-orbitaalit muodostavat pi-sidoksia happiatomien kahden p-orbitaalin kanssa, jotka sijaitsevat toisiaan vastaan kohtisuorassa tasossa. Yllä oleva selittää CO 2:n lineaarisen rakenteen. CO2 muodostuu karbonaattien lämpöhajoamisen aikana. Teollisuudessa CO2 saadaan polttamalla kalkkikiveä: CaCO 3 = CaO + CO 2 Laboratoriossa se voidaan saada laimeiden happojen vaikutuksesta karbonaatteihin: CaCO 3 + 2HCl = CaCl 2 + CO 2 + H 2 O Normaalisti olosuhteissa CO 2 on väritön kaasu, joka on 1,5 kertaa ilmaa raskaampi. Liukenee veteen (0 ˚С 1,7 l CO 2 1 l H 2 O:ssa). Lämpötilan noustessa CO 2:n liukoisuus laskee suuresti ja sen ylimäärä poistuu liuoksesta kuplien muodossa muodostaen vaahtoa. Tätä ominaisuutta käytetään poreilevien juomien valmistukseen. Voimakkaasti jäähdytettynä CO 2 kiteytyy valkoisena lumemaisena massana, joka puristuessaan haihtuu hyvin hitaasti ja alentaa ympäristön lämpötilaa. Tämä selittää sen käytön "kuivajäänä". Se ei tue hengitystä, mutta toimii vihreiden kasvien ravinnon lähteenä (fotosynteesi). CO 2:n ominaisuutta olla tukematta palamista käytetään palonsammutuslaitteissa. Korkeissa lämpötiloissa hiilimonoksidi (IV) voi reagoida metallien kanssa, joiden happiaffiniteetti on korkeampi kuin itse hiilen (esimerkiksi magnesiumin kanssa): CO 2 + 2Mg = 2MgO + C Kun CO 2 liukenee veteen, niiden osittainen tapahtuu vuorovaikutusta, mikä johtaa hiilihapon H2CO3 muodostumiseen.

Keuhkojen alveolit ovat keuhkorakkuloiden ja hengitysteiden keuhkoputkien seinämien puolipallon muotoisia invaginaatioita. Alveolien halkaisija on µm. Alveolien määrä yhdessä ihmisen keuhkossa on keskimäärin 400 miljoonaa (merkittävillä yksilöllisillä vaihteluilla). Suurin osa keuhkorakkuloiden ulkopinnasta on kosketuksessa keuhkoverenkierron kapillaareihin. Näiden kontaktien kokonaispinta-ala on suuri - noin 90 m2. Veren erottaa keuhkorakkuloiden ilmasta ns. keuhkokalvo, joka koostuu endoteelisoluista, kahdesta pääkalvosta, levyepiteelistä ja suffaktanttikerroksesta. Keuhkokalvon paksuus on vain 0,4 - 1,5 mikronia. Kaasunvaihto keuhkoissa tapahtuu hapen diffuusion seurauksena alveolaarisesta ilmasta vereen (noin 500 litraa päivässä) ja hiilidioksidista verestä keuhkorakkuloiden ilmaan (noin 430 litraa päivässä). Diffuusio johtuu näiden kaasujen osapaineen erosta alveolaarisessa ilmassa ja niiden jännityksestä veressä. Kaasun osapaine kaasuseoksessa on verrannollinen kaasun prosenttiosuuteen ja seoksen kokonaispaineeseen. Se ei riipu kaasun luonteesta. Siis 760 mmHg:n kuivan ilmanpaineella. hapen osapaine on noin 21 % eli 159 mmHg. Alveolaarisen ilman osapainetta laskettaessa tulee ottaa huomioon, että se on kyllästetty vesihöyryllä, jonka osapaine ruumiinlämpötilassa on 47 mm Hg. Siksi kaasujen osapaine on 760 – 47 = 713 mmHg. Jos alveolaarisen ilman happipitoisuus on 14 %, sen osapaine on 99,8 mmHg. (noin 100 mmHg). Hiilidioksidipitoisuuden ollessa 5,5 % osapaine vastaa 39,2 mmHg (noin 40 mmHg). Hapen ja hiilidioksidin osapaine alveolaarisessa ilmassa on voima, jolla näiden kaasujen molekyylit pyrkivät tunkeutumaan keuhkorakkuloiden kalvon läpi vereen. Veressä kaasut ovat liuenneessa (vapaassa) ja kemiallisesti sitoutuneessa tilassa. Vain liuenneet kaasumolekyylit osallistuvat diffuusioon. Nesteeseen liukenevan kaasun määrä riippuu: 1) nesteen koostumuksesta, 2) nesteen yläpuolella olevan kaasun tilavuudesta ja paineesta, 3) nesteen lämpötilasta, 4) tutkittavan kaasun luonteesta. Mitä korkeampi tietyn kaasun paine ja alhaisempi lämpötila, sitä enemmän kaasua liukenee nesteeseen. 760 mmHg:n paineessa. ja lämpötila 38 °C, 2,2 % happea ja 5,1 % hiilidioksidia liukenee 1 ml:aan verta. Kaasun liukeneminen nesteeseen jatkuu, kunnes syntyy dynaaminen tasapaino kaasumaiseen väliaineeseen liukenevien ja sieltä poistuvien kaasumolekyylien lukumäärän välillä. Voimaa, jolla liuenneen kaasun molekyylit pyrkivät karkaamaan kaasumaiseen väliaineeseen, kutsutaan kaasun jännitykseksi nesteessä. Siten tasapainotilassa kaasun jännitys on yhtä suuri kuin kaasun osapaine nesteen yläpuolella. Jos kaasun osapaine on korkeampi kuin sen jännite, kaasu liukenee. Jos kaasun osapaine on alhaisempi kuin sen jännite, niin kaasu poistuu liuoksesta kaasumaiseen ympäristöön. Keuhkojen kalvon läpäisevyys kaasulle ilmaistaan keuhkojen diffuusiokapasiteetilla. Tämä on kaasumäärä, joka läpäisee keuhkokalvon 1 minuutissa per 1 mmHg. painegradientti. Keuhkojen diffuusiokapasiteetti on verrannollinen kalvon paksuuteen. Normaalisti keuhkojen hapen diffuusiokapasiteetti on noin 25 ml/min mmHg. Hiilidioksidin diffuusiokapasiteetti on 24 kertaa suurempi johtuen tämän kaasun korkeasta liukoisuudesta keuhkokalvoon. Hapen ja hiilidioksidin osapaine ja jännitys keuhkoissa on esitetty taulukossa. Hapen ja hiilidioksidin osapaine ja jännitys keuhkoissa (mmHg) Hapen diffuusio varmistetaan noin 60 mmHg:n osapaine-erolla ja hiilidioksidin - vain noin 6 mmHg. Veren virtausaika pienen ympyrän kapillaarien läpi (keskimäärin 0,7 s) riittää kaasujen osapaineen ja jännityksen lähes täydelliseen tasaamiseen: happi liukenee vereen ja hiilidioksidi siirtyy verrattain pienellä ilmalla keuhkorakkuloihin. pieni paine-ero johtuen tämän kaasun keuhkojen korkeasta diffuusiokyvystä Kaasut Laskimoveri Alveolaarinen ilma Valtimoveri O2O CO

Hemoglobiini on punasolujen pääkomponentti ja huolehtii veren hengitystoiminnasta, koska se on hengitysentsyymi. Se sijaitsee punasolujen sisällä, ei veriplasmassa, mikä: A) Aiheuttaa veren viskositeetin laskua (sama hemoglobiinimäärän liuottaminen plasmaan nostaisi veren viskositeettia useita kertoja ja haittaisi jyrkästi sydämen ja sydämen toimintaa verenkierto); B) Vähentää plasman onokoottista painetta ja estää kudosten kuivumista; C) Estää kehoa menettämästä hemoglobiinia, koska se suodattuu munuaisten glomeruluksissa ja erittyy virtsaan. Kemiallisen rakenteensa mukaan hemoglobiini on kromoproteiini. Se koostuu globiiniproteiinista ja proteettisesta hemistä. Hemoglobiinimolekyyli sisältää yhden globiinimolekyylin ja 4 hemimolekyyliä. Hemi sisältää rautaatomin, joka pystyy kiinnittämään ja luovuttamaan O2-molekyylin, mutta samalla raudan valenssi ei muutu, eli se pysyy kaksiarvoisena. Rauta on osa kaikkia kudosten hengitysentsyymejä. Raudan tällaisen tärkeän roolin hengityksessä määrää sen atomin rakenne - suuri määrä vapaita elektroneja, kyky muodostaa komplekseja ja osallistua hapetus-pelkistysreaktioihin. Terveiden miesten veressä on keskimäärin 145 g/l hemoglobiinia, joka vaihtelee välillä 130-160 g/l. Naisten veressä on noin 130 g/l vaihteluvälillä 120-140 g/l. Klinikalla määritetään usein väriindikaattori - punasolujen suhteellinen kylläisyys hemoglobiinilla. Normaalisti se on 0,8-1. Tällä indikaattorilla varustettuja punasoluja kutsutaan normokromiksi. Jos indikaattori on enemmän kuin 1, punasoluja kutsutaan hyperkromistiksi ja jos vähemmän kuin 0,8 - hypokromistiksi. Hemoglobiinia syntetisoivat luuytimen erytroblastit ja normoblastit. Kun punasolut tuhoutuvat, hemoglobiini muuttuu hemin eliminoitumisen jälkeen sappipigmentiksi bilirubiiniksi. Jälkimmäinen menee suolistoon sapen mukana, jossa se muuttuu sterkobiliiniksi ja urobiliiniksi, joka erittyy ulosteisiin ja virtsaan. Päivän aikana noin 8 g hemoglobiinia tuhoutuu ja muuttuu sappipigmenteiksi, eli noin 1 % veren hemoglobiinista.

Alkion kohdunsisäisen kehityksen ensimmäisten 7-12 viikon aikana sen punasolut sisältävät primitiivistä hemoglobiinia. 9. viikolla sikiön hemoglobiini ilmestyy alkion vereen ja aikuisen hemoglobiini ennen syntymää. Ensimmäisen elinvuoden aikana sikiön hemoglobiini korvataan lähes kokonaan aikuisen hemoglobiinilla. On erittäin merkittävää, että sikiön Hb:llä on suurempi affiniteetti O 2:een kuin aikuisen hemoglobiinilla, mikä mahdollistaa sen kyllästymisen alhaisemmalla happipaineella. Eri hemoglobiinien hemi on sama, mutta globiinit eroavat aminohappokoostumuksestaan ja ominaisuuksiltaan. Normaalisti hemoglobiini sisältyy kolmen fysiologisen yhdisteen muodossa. Hemoglobiini, joka on lisännyt happea, muuttuu oksihemoglobiiniksi - HbO 2. Tämä yhdiste eroaa väriltään hemoglobiinista, joten valtimoveren väri on kirkas helakanpunainen. Oksihemoglobiinia, joka on luovuttanut happea, kutsutaan pelkistetyksi tai deoksihemoglobiiniksi (Hb). Sitä löytyy laskimoverestä, joka on väriltään tummempaa kuin valtimoveri. Lisäksi laskimoveri sisältää hemoglobiiniyhdistettä hiilidioksidin kanssa - karbohemoglobiinia, joka kuljettaa hiilidioksidia kudoksista keuhkoihin. Hemoglobiini ja oksihemoglobiini imevät eripituisia valonsäteitä, jotka muodostivat perustan veren happisaturaation arviointimenetelmälle - oksihemometrialle. Tämän menetelmän mukaan verta valaiseva korvakorva tai kyvetti valaistaan sähkölampulla ja hemoglobiinin kyllästyminen hapella määritetään valokennon avulla. Hemoglobiinilla on kyky muodostaa patologisia tapahtumia. Yksi niistä on karboksihemoglobiini - hemoglobiinin ja hiilimonoksidin (HbCO) yhdiste. Hemoglobiiniraudan affiniteetti CO 2:lle ylittää sen affiniteetin O 2:lle, joten jopa 0,1 % CO ilmassa johtaa 80 % hemoglobiinin muuttumiseen HbCO:ksi, joka ei pysty kiinnittämään happea, mikä on hengenvaarallista. Lievä hiilimonoksidimyrkytys on palautuva prosessi. Raitista ilmaa hengitettäessä CO hajoaa vähitellen. Puhtaan hapen hengittäminen lisää HbCO:n hajoamisnopeutta 20-kertaiseksi. Methemoglobiini Me (Hb), myös patologinen yhdiste, on hapettunutta hemoglobiinia, jossa voimakkaiden hapettimien (ferrisyanidi, kaliumpermanganaatti, amyyli- ja propyylinitriitti, aniliini, Berthollet-suola, fenasetiini) vaikutuksesta hemirauta muuttuu kaksiarvoisesta. kolmiarvoiseksi. Kun vereen kertyy suuria määriä methemoglobiinia, hapen kuljetus kudoksiin häiriintyy ja kuolema voi tapahtua. Myoglobiini. Luustolihas ja sydänlihas sisältävät lihasten hemoglobiinia, jota kutsutaan myoglobiiniksi. Sen proteettinen ryhmä on identtinen veren hemoglobiinin kanssa, ja proteiiniosalla - globiinilla - on pienempi molekyylipaino. Ihmisen myoglobiini sitoo jopa 14 % kehon hapen kokonaismäärästä. Tällä ominaisuudella on tärkeä rooli toimivien lihasten syöttämisessä. Kun lihakset supistuvat, veren kapillaarit puristuvat ja verenkierto vähenee tai pysähtyy. Myoglobiiniin sitoutuneen hapen läsnäolon vuoksi lihassäikeiden hapen saanti kuitenkin säilyy jonkin aikaa.

Hypoksia on patologinen tila, jolle on ominaista vähentynyt happipaine kehon soluissa ja kudoksissa. Syyt, jotka määräävät happinälän kehittymisen, ovat erilaiset, joten hypoksiset olosuhteet itsessään ovat heterogeenisiä fysiologisen kehitysmekanismin kannalta. Tämä määritti tarpeen luokitella hypoksia, joiden joukossa on neljä päämuotoa: - hypoksinen, - verenkierto, - herminen, - histotoksinen. Hapen osapaineen lasku sisäänhengitetyssä ilmassa johtaa valtimon hypoksemian kehittymiseen, joka laukaisee hypoksisen tilan, mikä aiheuttaa vähintään kolme toisiinsa liittyvää ilmiösarjaa. Ensinnäkin hypoksemian vaikutuksesta jännitys lisääntyy refleksisesti niiden järjestelmien toiminnassa, jotka ovat erityisesti vastuussa hapen kuljettamisesta ympäristöstä ja sen jakautumisesta kehossa, toisin sanoen keuhkojen hyperventilaatio, minuutin nousu. verenkierron tilavuus, verisuonten laajentuminen aivoissa ja sydämessä, verisuonten supistuminen vatsaontelossa ja lihaksissa. Toiseksi kehittyy adrenergisen ja aivolisäke-lisämunuaisen järjestelmän aktivaatio, eli stressireaktio. Tällä sopeutumisen epäspesifisellä komponentilla on rooli verenkiertojärjestelmän ja ulkoisen hengityksen mobilisoinnissa, mutta samalla katabolisesta vaikutuksesta johtuva liiallinen stressireaktio voi johtaa kehon mukautumisprosessien hajoamiseen. Johtava linkki hypoksisen tilan patogeneesissä on energian puute, joka liittyy aineenvaihdunnan siirtymiseen vähemmän energiatehokkaaseen anaerobiseen reittiin ja hapettumis- ja fosforylaatioprosessien kytkeytymisen rikkomiseen. Keskinäisen hapettumisen prosessi - elektronien kantajien fosforylaatio mitokondrioiden hengitysketjussa häiriintyy. Sen jälkeen, kun elektroni häiritsee kantajien redox-potentiaalia, oksidatiivinen fosforylaatio, energiantuotanto ja energian kertymisprosessi ATP:n ja kreatin fosfaatin korkean energian sidoksissa vähenevät. Rajoittamalla ATV:n uudelleensynteesiä mitokondrioissa, akuutti hypoksia aiheuttaa suoraa lamaantumista useiden kehon järjestelmien ja ensisijaisesti keskushermoston, sydänlihaksen ja maksan toiminnoissa. Intensiivisesti toimivissa elimissä glykogeenin hajoaminen lisääntyy, esiintyy dystrofisia ilmiöitä ja kehon "happivelka" kasvaa. Syntyvät muutokset tehostuvat entisestään alihapettuneiden aineenvaihduntatuotteiden vaikutuksesta. Havaittu kuva hypoksisesta hypogsiasta riippuu hapen osapaineen laskusta sisäänhengitetyssä ilmassa. 1000 metrin korkeudesta alkaen havaitaan keuhkojen ventilaation lisääntymistä, mikä johtuu aluksi hengityssyvyyden lisääntymisestä, ja yli 2000 metrin korkeudessa keuhkojen hyperventilaatio johtuu myös hengitystaajuuden lisääntymisestä. . Tässä tapauksessa hengityssyvyys voi pienentyä hengityslihasten jäykkyyden nousun ja pallean nousun, jäännöstilavuuden kasvun ja uloshengityksen varatilavuuden pienenemisen vuoksi, mikä on subjektiivisesti arvioitu turvotuksen tunne rinnassa. Yli 3000 metrin korkeudessa hyperventilaatio johtaa hypokapniaan, joka voi johtaa ajoittain hengittämiseen ja voimakkaan hyperventilation vähenemiseen. Hapen alentuneen osapaineen suoran vaikutuksen seurauksena keuhkosuonten sileisiin lihaksiin ja biologisesti aktiivisten aineiden vapautumiseen, keuhkovaltimopaine kohoaa. Keuhkovaltimon paineen nousu on tekijä, joka määrää verenvirtauksen lisääntymisen keuhkojen kaasunvaihtorakenteiden läpi. Tässä tapauksessa pienten keuhkosuonien ontelon kaventuminen määrää tasaisen verenkierron keuhkojen eri osiin ja niiden diffuusiokapasiteetin lisääntymisen. Samanaikaisesti ulkoisten hengityselinten muutosten kanssa verenvirtauksen minuuttitilavuus lisääntyy pääasiassa ohimenevän takykardian vuoksi, alkaen 2510 metrin korkeudesta, ja henkilöillä, joilla on sydän- ja hengityselinten häiriö - fyysinen kestävyys heikkenee. 1500 metrin korkeudesta. Takykardian synnyssä laukaisumekanismina ovat sydänlihaksen ja aortan verisuonialueen kemoreseptoreista tulevat refleksit, joihin yhdistyvät stressireaktion mobilisaatiovaiheeseen liittyvät adrenergiset vaikutukset, jotka toteutuvat sydänlihaksen adrenergisten reseptorien kautta. Hypoksisen hypoksian kliiniseen kuvaan vaikuttavat korkeammat sykkeen nousut kevyessäkin fyysisessä työssä tai ortostaattisen testin aikana. Herkin hapenpuutteelle on keskushermosto, josta havaitaan seuraavia korkeampien psykologisten toimintojen muutoksia: - emotionaalinen kiihtyvyys lisääntyy, - kriittinen ajattelu laskee, - hienosti koordinoidut reaktiot hidastuvat. M korkeudella havaitaan näkö- ja kuuloanalysaattorin toimintahäiriöitä, henkinen aktiivisuus heikkenee ja lyhytaikainen ja operatiivinen muisti heikkenee. Suurilla korkeuksilla näihin ilmiöihin liittyy pään raskaus, uneliaisuus, päänsärky, heikkous ja pahoinvointi. Näiden oireiden kehittymistä edeltää yleensä euforia. Lyhytaikainen altistuminen kohtalaiselle hypoksialle voi piristää fyysistä ja henkistä suorituskykyä, mutta yli 30 minuutin korkeudessa oleskelu voi jo johtaa fyysisen ja henkisen suorituskyvyn heikkenemiseen ja sydän- ja hengityselinten liialliseen toimintaan. Siten jo ensimmäisenä oleskelupäivänä 3000 metrin korkeudessa maksimaalinen fyysinen suorituskyky voi laskea 20-45%, riippuen yksilön vakaudesta ja hypoksiasta. Siksi jopa matalan intensiteetin fyysinen työ hypoksisissa olosuhteissa voidaan arvioida elimistössä submaksimaaliseksi tai maksimitehoiseksi työksi, ja se johtaa siksi nopeasti väsymykseen ja kehon reservikykyjen ehtymiseen.

Kompensaatio-adaptatiivisten prosessien monimutkaisessa rakenteessa, joka kehittyy ihmiskehossa hypoksisiin vaikutuksiin, Meyerson F.Z. tunnistivat 4 keskenään koordinoitua mekanismien tasoa: 1. Mekanismit, joiden mobilisoinnilla voidaan varmistaa riittävä hapen saanti elimistöön ympäristön puutteesta huolimatta (hyperventilaatio, sydänlihaksen liikatoiminta, keuhkojen verenkierron tilavuuden varmistaminen; ja vastaava lisääntynyt veren happikapasiteetti). 2. Mekanismit, jotka mahdollistavat riittävän hapen saannin aivoihin, sydämeen ja muihin elintärkeisiin elimiin hypoksiasta huolimatta (pienentää kapillaarin seinämän ja solujen mitokondrioiden välistä hapen diffuusioetäisyyttä uusien kapillaarien muodostumisen ja lisääntymisen vuoksi solukalvojen läpäisevyys; solujen kyvyn hyödyntää happea lisääminen myoglobiinipitoisuuden nousun vuoksi; oksihemoglobiinin dissosiaatioiden helpottaminen). 3. Solujen ja kudosten lisääntynyt kyky hyödyntää veren happea ja muodostaa ATP:tä sen puutteesta huolimatta (lisääntynyt sytokromioksidaasin affiniteetti, äskettäin muodostuneet mitokondriot, lisääntynyt hapettumisen kytkeytyminen fosforylaatioon). 4. ATP:n anaerobisen uudelleensynteesin lisääntyminen glykolyysin aktivoitumisen vuoksi. On tarpeen ottaa huomioon näiden mekanismien rajalliset ominaisuudet, joita rajoittava elementti on toiminnallisten järjestelmien rajalliset reservit. Siten ulkoisen hengityksen tehokkuus laskee jyrkästi, kun minuutin hengitystilavuus ylittää 45 l/min; Sydänlihaksen kronotrooppinen ja inotrooppinen varaus rajoittaa hemodynaamisia ominaisuuksia. Kehon varajärjestelmien rajoittava merkitys paljastuu erityisen selvästi niiden puutostilanteissa (sydän-hengitysjärjestelmän sairaudet, intensiivinen fyysinen rasitus jne.), jolloin epäsopeutumisoireyhtymät (akuutti päänsärky, keuhkoödeema korkealla, fokaalinen sydänlihasdystrofia) voivat kehittyä myös ollessaan suhteellisen alhaisella korkeudella (m). Jos fysiologisten järjestelmien reserviominaisuudet mahdollistavat kehon elintoimintojen ylläpitämisen oikealla tasolla, niin mobilisaatiomekanismeihin liitetään vähitellen muita mekanismeja, joiden tavoitteena on pitkän aikavälin kestävän sopeutumisen muodostuminen. Kiireellisen reaktion vaihe hypoksiaan korvataan siirtymävaiheella. Siirtymävaiheessa korkeaenergisten yhdisteiden puute soluissa, jotka suorittavat lisääntynyttä toimintaa ja ovat alttiina hypoksialle, aktivoi nukleiinihappojen ja proteiinien synteesiä. Tämä proteiinisynteesin aktivointi kattaa epätavallisen laajan valikoiman elimiä ja järjestelmiä ja johtaa laajan systeemisen sopeutumisen rakenteellisen jalanjäljen muodostumiseen. Siten nukleiinihappojen ja proteiinien synteesin aktivoituminen luuytimessä muodostaa perustan erytroidisolujen lisääntymiselle; keuhkokudoksessa se johtaa keuhkokudoksen hypertrofiaan ja niiden hengityspinnan kasvuun. Mukautuvan proteiinisynteesin aktivoituminen sydänlihaksessa johtaa sydämen adrenergisen säätelyn tehon lisääntymiseen, myoglobiinin pitoisuuden, sepelvaltimokerroksen kapasiteetin merkittävään nousuun ja yleensä verenkierron tehon lisääntymiseen. sydämen energiansyöttöjärjestelmä. Siirtymävaiheessa mekanismit alkavat toimia aktiivisesti varmistaen, että kudosten ja solujen kyky hyödyntää verestä happea ja muodostaa ATP:tä lisääntyy sen puutteesta huolimatta (kudoshengitysentsyymien lisääntynyt redox-potentiaali, mitokondrioiden lisääntyminen, substraattien hapettumis- ja fosforylaatioaste). Myös anaerobisten prosessien ja alihapettuneiden aineenvaihduntatuotteiden neutralointiprosessien, kuten glykolyysin, glukoneogeneesin ja trikarboksyylihapposyklin rajoittavien linkkien shuntingin, intensiteetti lisääntyy. Kehon fysiologisten järjestelmien hormonaalisen säätelyn uusi taso on muodostumassa, mikä johtaa perusaineenvaihdunnan vähenemiseen ja kudosten taloudellisempaan hapen käyttöön.

Keuhkojen ventilaation indikaattorit on jaettu (ehdollisesti) anatomisiin arvoihin. Ne riippuvat sukupuolesta, iästä, painosta, pituudesta. Ulkoisen hengityslaitteen toiminnallisen tilan oikea arviointi on mahdollista vain vertaamalla absoluuttisia indikaattoreita niin kutsuttuihin oikeisiin arvoihin - vastaaviin arvoihin saman ikäisen, painon, sukupuolen ja pituuden terveelle henkilölle. Siellä on keuhkojen tilavuudet ja kapasiteetit. 1) Keuhkojen tilavuudet: - hengityksen tilavuus (hengityksen syvyys); - sisäänhengityksen varatilavuus (lisäilma); - uloshengitysvaratilavuus (varailma); - jäännöstilavuus (jäännösilma) 2) Keuhkojen kapasiteetit: - keuhkojen vitaalikapasiteetti (hengityksen ja uloshengityksen varatilavuuden hengityksen tilavuuden summa); - keuhkojen kokonaiskapasiteetti (tärkeän keuhkokapasiteetin ja jäännöstilavuuden summa); - toiminnallinen jäännöskapasiteetti (jäännöstilavuuden ja uloshengityksen varatilavuuden summa) - sisäänhengityskapasiteetti (hengityksen ja sisäänhengityksen varatilavuuden summa). Ulkoisen hengityksen toimintaa tutkitaan suljetuilla ja avoimilla laitteilla. Kaasunvaihdon (spirografian) suljetussa tutkimusmenetelmässä käytetään kotimaisia spirografeja Kiovan ja Kazanin lääkinnällisten laitteiden tehtaista. Suljetuissa laitteissa koehenkilö hengittää ilmaa laitteesta ja hengittää sen sieltä ulos, eli hengitystiet ja laite muodostavat suljetun järjestelmän. Uloshengitysilman reitillä on hiilidioksidiabsorboija. Hengityksen tallennuskäyrä – spirogrammi – tallennetaan liikkuvalle paperinauhalle. Sillä määritetään hengitystiheys ja -syvyys, minuuttitilavuus, keuhkojen ja sen fraktioiden elinkapasiteetti, hapen imeytyminen aikayksikköä kohti sekä lasketaan hengitysparametrit ja perusaineenvaihdunta. Tutkimus voidaan suorittaa hengitettäessä sekä ilmaa että happea. Välttämätön ehto on alustava perehtyminen tutkimuksen luonteeseen (hengityksen harjoittelu spirografissa, Douglas-pussi). Tuloksia voidaan pitää luotettavina, jos järjestelmän kytkeminen ei muuta luonnollista hengitysmallia. Avoin menetelmä kaasunvaihdon tutkimiseen (Douglasin ja Holdenin menetelmä). Avointyyppisissä laitteissa tutkittava hengittää ilmakehän ilmaa ulkopuolelta venttiilikotelon kautta. Uloshengitysilma pääsee Douglas-pussiin (litrainen muovi- tai kumipussi) tai kaasumittariin, joka määrittää jatkuvasti uloshengitetyn ilman määrää. Yhteys järjestelmään muodostetaan samanaikaisesti sekuntikellon käynnistymisen kanssa. Douglas-pussiin kerätty ilma sekoitetaan mekaanisesti ja otetaan analysoitavaksi. Jäljelle jäävä ilma johdetaan kaasukellon läpi uloshengitetyn ilman tilavuuden määrittämiseksi. Jälkimmäinen, jaettuna tutkimuksen minuuttien lukumäärällä, on annettu erikoistaulukoiden mukaisesti normaaleihin olosuhteisiin (ilmanpaine 760 mm Hg ja lämpötila 0 ˚C). Tuloksena oleva luku on minuutin hengitystilavuus. Uloshengitetyn ilman näytteen analysointi kaasuanalyysissä (Holden-laite) mahdollistaa hapen absorption ja hiilidioksidin vapautumisen prosenttiosuuden määrittämisen. He laskevat erikoistaulukoiden avulla keuhkojen hapen käytön, hiilidioksidin vapautumisen, hengityskertoimen ja perusaineenvaihdunnan. Avoimen tyyppisiin järjestelmiin kuuluu myös Belau-laite, jonka avulla voidaan jatkuvasti tallentaa uloshengitysilman happi- ja hiilidioksidipitoisuutta. Pneumografia. Menetelmä rintakehän hengitysliikkeiden tutkimiseen. Hengityskäyrä (pneumogrammi) tallennetaan kumimansetilla, joka asetetaan rintaan ja liitetään Mareyn kapseliin ja kirjoituslaitteeseen. Pietsosähköiset anturit ovat myös yleistyneet, ja ne muuttavat rinnan mekaaniset liikkeet sähkövirraksi. Tässä tapauksessa pneumogrammi tallennetaan oskilloskoopilla. Pneumografiamenetelmän avulla voit määrittää hengityksen taajuuden ja rytmin, muutokset hengityssyklin vaiheissa. Normaalisti sisään- ja uloshengityksen keston suhde on 1:1,2 ja 1,5. Pneumonogrammin pitkäkestoinen tallennus on suositeltavaa, mikäli mahdollista, kun potilas on rauhallisessa tilassa. Pneumografiamenetelmää käytetään laajasti pienten lasten hengityksen tutkimiseen, kun taas avoimien ja suljettujen kaasunvaihtotutkimusten käyttö tässä iässä on vaikeaa. Pneumotakometria. Menetelmä pakotetun sisään- ja uloshengityksen tehon mittaamiseksi. Käytetään arvioimaan hengitysteiden vastusta (keuhkoputken läpikulku). Pneumotakometrin anturi on metalliputki, jossa on kalvo. Paine-ero, joka syntyy, kun ilma kulkee kalvon reikien läpi, mitataan erityisellä painemittarilla. Koehenkilöä pyydetään ottamaan putken kärki suuhunsa ja hengittämään erittäin nopeasti ja syvään. Sitten lyhyen levon ja hanan vaihdon jälkeen hengitetään nopeasti. Laitteen nuoli näyttää ilmavirran tehon litroina sekunnissa. Mittaukset tehdään kolme kertaa, korkein tulos otetaan huomioon. Lääketieteellinen merkitys. Sairauksissa, joihin liittyy heikentynyt keuhkoputken tukkeuma (krooninen keuhkokuume, keuhkoastma), pakotetun poistumisen tehon ja vähemmässä määrin sisäänhengityksen tehon heikkeneminen havaitaan yleensä. Vuoroveden tilavuus. (DO) – sisään- ja uloshengitetyn ilman määrä kunkin hengityssyklin aikana. Se määritetään jakamalla minuutin tilavuus ja hengitystiheys hengitysten määrällä minuutissa. DO:n arvo riippuu iästä, fyysisestä kehityksestä ja keuhkojen elinvoimasta. Hengitystilavuuden ja hengitystiheyden tutkimus antaa meille mahdollisuuden arvioida objektiivisesti keuhkojen ventilaation luonnetta. Syvä ja harvinainen hengitys luo paremmat olosuhteet keuhkojen kaasunvaihdolle. Toistuva ja pinnallinen hengitys päinvastoin on tehotonta "haitallisen tilan" (ilma täyttää hengitysteitä ja ei osallistu kaasunvaihtoon) ja keuhkojen eri osien epätasaisen tuuletuksen vuoksi. Lapsuudessa ulkoisten hengitysparametrien ja ennen kaikkea hengityksen tiheyden ja syvyyden labilisuus on merkittävää. Lapsen hengitys on varhaisesta iästä lähtien tiheää ja pinnallista. Iän myötä lasten hengitys harvenee (48 - 17 hengitystä minuutissa) ja hengityksen tilavuus kasvaa (30 ml:sta yhden kuukauden iässä 275 ml:aan 15 vuoden iässä - N.A. Shalkovan keskimääräiset tiedot). Lääketieteellinen merkitys. Hengitystilavuuden arvolla yhdistettynä hengitystaajuuteen on käytännön merkitystä. Siten akuutissa keuhkokuumeessa ja kroonisissa hengitystiesairauksissa (kahdenpuoleinen diffuusi pneumoskleroosi, pneumofibroosi) hengityksen tilavuus pienenee, kun taas hengitystiheys kasvaa. Hengitystilavuuden vähenemistä havaitaan potilailla, joilla on vaikea verenkiertohäiriö, vaikea keuhkojen tukkoisuus, rintakehän jäykkyys ja hengityskeskuksen esto. Sisäänhengityksen varatilavuus on suurin ilmamäärä, joka voidaan hengittää hiljaisen sisäänhengityksen jälkeen. Määritetty spirogrammilla. Rauhallisen sisäänhengityksen jälkeen koehenkilöä pyydetään hengittämään mahdollisimman syvään; sekunnin kuluttua toistetaan maksimihengityksen tallennus. Maksimihengitysaallon korkeus mitataan. Maksimihengityksen huipun korkeus mitataan hiljaisen sisäänhengityksen tasosta. Spirografin asteikon mukaisesti muunnetaan millilitroiksi. Lapsilla varatilavuus vaihtelee laajalla ml:n alueella. Uloshengityksen varatilavuus on suurin ilmamäärä, joka voidaan uloshengittää hiljaisen uloshengityksen jälkeen. Rauhallisen uloshengityksen jälkeen koehenkilöä pyydetään hengittämään mahdollisimman paljon ulos spirometriin tai spirografiin. Maksimiuloshengityksen huipun koko mitataan hiljaisen uloshengityksen tasosta aallon huipulle ja lasketaan uudelleen millilitroiksi. Lasten uloshengitysvaratilavuuden määrä vaihtelee millilitreissä, mikä on noin 20-25 % keuhkojen vitaalikapasiteetista. Lääketieteellinen merkitys. Sisään- ja uloshengityksen varatilavuuksien merkittävää vähenemistä havaitaan keuhkokudoksen elastisuuden, keuhkoastman ja emfyseeman vähenemisen myötä. Sisään- ja uloshengityksen varatilavuuden käytännön merkitys merkittävästä yksilöllisestä vaihtelusta johtuen on merkityksetön. Vital Kapasiteetti (VC) on suurin määrä ilmaa, joka voidaan hengittää ulos suurimman sisäänhengityksen jälkeen. Se mitataan spirometrillä tai spirografilla. Elinkyvyn arvo kasvaa iän myötä. N.A:n mukaan Shalkova, keskimääräinen data 4-6 vuoden iässä on 1100 – 1200 ml, kasvaen vuosien myötä ml:aan. Pojilla on korkeampi VC kuin tytöillä. On suositeltavaa arvioida potilaan vitaalikapasiteettia vertaamalla suunniteltuun keuhkojen vitaalikapasiteettiin (VC). Keuhkojen pitkän aikavälin vitaalikapasiteetin määrittämiseen on ehdotettu erilaisia kaavoja: VEL = (27,63-0,112 · ikä) · seisomakorkeus (miehillä); tai (21,78-0,101 · ikä) · seisomakorkeus (naisilla). Anthonyn mukaan: VEL = oikea perusaineenvaihdunta · 2,3 (naisilla) tai 2,6 (miehillä). Näin saatu arvo kerrotaan sitten korjauskertoimella 1,21. Elinkyvyn lasku alle 80 % oikeasta arvosta katsotaan patologiseksi ilmiöksi. Lääketieteellinen merkitys. Elinkyvyn laskua havaitaan lapsilla, joilla on akuutti keuhkokuume ja krooniset hengityselinten sairaudet. Se etenee hengitysvajauksen lisääntyessä. Elinkyky heikkenee sydän- ja verisuonijärjestelmän sairauksien yhteydessä, kun rintakehän ja pallean liikkuvuus on rajoitettua. Toistuva vitaalikapasiteetin mittaus ajan mittaan on välttämätöntä. Lapsilla vitaalikapasiteetti kasvaa urheillessa.

Keuhkojen kokonaiskapasiteetti (TLC) on keuhkoissa olevan ilman määrä maksimihengityksen jälkeen. Laskettu keuhkojen jäännöstilavuuden ja vitaalikapasiteetin määrittämisen jälkeen. Riippuu sen keuhkojen tilavuudesta. TLC lisääntyy iän myötä lapsilla. Keuhkojen oikean kokonaiselinkapasiteetin (VLC) määrittämiseksi ehdotetaan, että noudatetaan oikean VLC:n arvoa. Anthonyn mukaan: DOGEL on yhtä kuin DJEL kerrottuna 1,32:lla. ± 15-20 % vaihtelut näistä keskiarvoista ovat sallittuja. Lääketieteellinen merkitys. TEL:n jyrkkä lasku havaitaan diffuusissa keuhkofibroosissa; vähemmässä määrin se ilmenee pneumoskleroosissa ja sydämen vajaatoiminnassa. Urheilutoiminnan vaikutuksesta lasten BEL nousee. Keuhkojen ventilaatio. Minuuttihengitystilavuus (MRV) on keuhkoissa tuuletetun ilman määrä minuutissa. Se voidaan mitata hengittämällä Douglas-pussiin, kaasukellosta tai spirogrammista. Spirogrammi määrittää hengitysliikkeiden summan 3-5 minuutin ajalta ja laskee sitten keskiarvon minuutissa. MOD perusaineenvaihdunnan olosuhteissa (levossa, makuulla, tyhjään mahaan) on suhteellisen vakio arvo. Terveiden lasten keskimääräinen MOD-arvo nousee 2000 ml:sta 1 vuoden iässä 5000 ml:aan 15-vuotiaana. Lasten MOD (ml per 1 m2 kehon pintaa) laskee iän myötä 7800 ml:sta 1 vuoden iässä 3750 ml:aan 15 vuoden iässä. MRI:n noudattamisen arvioimiseksi ehdotetaan laskemalla hengitysekvivalentti (RE), joka ilmaisee, kuinka monta litraa ilmaa on tuuletettava 100 ml:n happea varten. DE on yhtä suuri kuin todellinen MOD jaettuna oikealla hapenottokyvyllä kerrottuna 10:llä. Mitä suurempi DE, sitä intensiivisempi keuhkojen ventilaatio ja sitä tehottomampi hengitystoiminta. Pienten lasten korkea hengitystaajuus ja matala syvyys heikentävät hengitystoimintojen tehokkuutta vanhempiin lapsiin verrattuna. Tämä aiheuttaa DE:n asteittaisen vähenemisen lasten iän myötä (keskimäärin 3,8:sta 5 kuukauden iässä 2,4:ään 15 vuoden iässä). Lääketieteellinen merkitys. MOP:n (hyperventilaatio) lisääntyminen johtuu hengityskeskuksen virityksestä, kehon hapentarpeen lisääntymisestä ja keuhkojen kaasunvaihdon olosuhteiden heikkenemisestä: keuhkojen hengityspinnan lasku, keuhkojen diffuusiovaikeudet. happea jne. MOP:n (hypoventilaatio) laskua havaitaan hengityskeskuksen lamaantumisen, keuhkokudoksen elastisuuden vähenemisen ja keuhkojen rajoitetun liikkuvuuden (keuhkopussin effuusio, pneumotoraksi jne.) vuoksi. ) MOP:n määrittäminen fyysisen toiminnan aikana on erittäin tärkeää hengitysvajauksen varhaisten (piilevien) muotojen tunnistamisessa. Hengitysvajauksen tapauksessa siirtymiseen ilmahengityksestä happihengitykseen liittyy usein MVR:n lasku, jota ei havaita terveillä henkilöillä. Suurin keuhkoventilaatio (MVV) (hengitysraja, maksimi minuuttitilavuus, suurin hengityskapasiteetti) on suurin määrä ilmaa, joka voidaan ventiloida minuutissa. MVL määritetään käyttämällä kaasukelloa, Douglas-pussia ja suoraa spirografiaa. Lapsuudessa yleisin menetelmä MVL:n määrittämiseen on 15 sekuntia kestävä pakotettu hengitys (pidempi hyperventilaatio johtaa lisääntyneeseen hiilidioksidin vapautumiseen kehosta ja hypokapniaan). Spirogrammin avulla lasketaan hampaiden arvojen summa (millimetreinä) ja muunnetaan spirografin asteikon mukaisesti millilitroiksi. Mitattu uloshengitysilman määrä pienenee 4:llä. MVL määritetään istuma-asennossa useita kertoja, mieluiten useiden päivien aikana. Toistettaessa tutkimuksia otetaan huomioon suurin arvo. Lasten MVL nousee iän myötä 42-vuotiaasta 6-8-vuotiaasta 80 litraan vuodessa. Lääketieteellinen merkitys. MVL:n laskua havaitaan sairauksissa, joihin liittyy keuhkojen myöntymisen heikkeneminen, heikentynyt keuhkoputkien ahtauma ja sydämen vajaatoiminta. Keuhkojen kaasunvaihto. Hapen absorptio (PO 2) – imeytyneen hapen määrä minuutissa. Se määritetään spirografisella menetelmällä ulkoisen hengityksen toiminnan tutkimiseksi joko spirogrammin kaltevuuden tason perusteella (laitteissa, joissa ei ole automaattista hapensyöttöä) tai hapensyötön rekisteröintikäyrällä (automaattisella hapensyötöllä varustetuissa laitteissa - spirogrammi on tallennettu vaakatasossa). Ottaen huomioon spirografin mittakaavan ja paperin liikkeen nopeuden, lasketaan imeytyneen hapen määrä minuutissa. Hapen kulutus kasvaa iän myötä. 1-vuotiailla lapsilla se on keskimäärin 60 ml, lapsilla - 200 ml minuutissa. PO 2:n määritys suoritetaan perusmetabolisissa olosuhteissa. Jakamalla vaadittu perusaineenvaihduntanopeus 7,07:lla saadaan vaadittu PO 2 -arvo, joka on hyväksyttävä ± 20 %:n poikkeama keskimääräisestä vaaditusta arvosta. Lääketieteellinen merkitys. PO 2:n lisääntymistä havaitaan kehon oksidatiivisten prosessien lisääntyessä ja keuhkojen ventilaation lisääntyessä. Fyysisen toiminnan myötä PO 2 kasvaa. PO 2:n laskua havaitaan sydämen ja keuhkojen vajaatoiminnassa, ja minuuttiventilaatio lisääntyy merkittävästi. Hapen käyttökerroin (OCI) on 1 litrasta tuuletettua ilmaa imeytyneen hapen määrä ml. Se lasketaan jakamalla minuutissa imeytyneen hapen määrä MOD-arvolla (l). Määritys suoritetaan käyttämällä samaa spirogrammia saman ajanjakson aikana. Käytä huoneenlämpötilassa määritettyjä todellisia MOD- ja PO 2 -arvoja. CI-arvo kasvaa lasten iän myötä ensimmäisen elinvuoden 20 ml:sta 36 ml:aan 15 vuoden iässä. Lääketieteellinen merkitys. CI:n lasku osoittaa keuhkojen ventilaation tehokkuuden heikkenemistä ja heikkenemistä sekä diffuusioprosessien häiriintymistä. Happihengityksellä tehdyn testin suorittamiseen liittyy joillakin potilailla CI:n nousu. Tätä tilannetta yhdessä muiden oireiden kanssa voidaan pitää hengitysvajauksen ilmentymänä. Terveiden lasten fyysisen aktiivisuuden vaikutuksesta CI kasvaa, mikä on osoitus tuuletetun ilman hyvästä käytöstä. Piilevässä hengitysvajauksessa hapen käyttökerroin laskee jopa kohtalaisella fyysisellä aktiivisuudella ja ilmeisen vajaatoiminnan tapauksessa levossa.

Hengityksen pidätystestit sisäänhengityksen (Shtange) ja uloshengityksen (Gencha) osalta ovat yksinkertaisia ja helposti saatavilla. Käytetään laajasti hengitys- ja sydän- ja verisuonijärjestelmän toiminnallisen tilan arvioimiseen. Tutkimus suoritetaan istuma-asennossa 5-7 minuutin levon jälkeen, mieluiten tyhjään vatsaan. Stangen testi. Lasta pyydetään ottamaan 3 syvää henkeä ja hengittämään ulos, ja neljännen sisäänhengityksen korkeudella pidättelemään hengitystään pitämällä nenästä sormillaan. Aika syvän hengityksen päättymisestä hengityksen jatkamiseen tallennetaan sekuntikelloon. Hengityksen pidättäminen sisäänhengityksen aikana vaihtelee terveillä 6–18-vuotiailla lapsilla sekunneissa. Genchin testi. Lasta pyydetään ottamaan 3 syvään henkeä ja hengittämään ulos ja kolmannen uloshengityksen jälkeen pidättämään hengitystään pitäen nenästä sormillaan. Sekuntikello tallentaa ajan kolmannen uloshengityksen päättymisestä hengityksen jatkamiseen. Terveillä kouluikäisillä tämä aika on yhtä suuri kuin sekunti. Yhdistetty hengityksen pidätystesti (A.F. Serkin-testi) 1. vaihe. Määritetään aika, jonka kohde voi pidätellä hengitystään hengittäessään sisään istuma-asennossa. 2. vaihe. Hengityksen pidätysaika sisäänhengitysvaiheen aikana määritetään välittömästi kahdenkymmenen kyykyn jälkeen 30 sekunnin sisällä. 3. vaihe. Minuutin kuluttua vaihe 1 toistetaan. Lääketieteellinen merkitys. Hengityksen pidätyksen kesto sisään- ja uloshengityksen aikana yleensä lyhenee sydän- ja verisuoni- ja hengityselinten sairauksissa. Riippuu monista tekijöistä: hengityskeskuksen kiihtyvyys, kudosten aineenvaihdunnan intensiteetti, halulliset ominaisuudet, lapsen kuri jne. Ulkoisen hengityslaitteen reaktio fyysiseen toimintaan. Fyysisen aktiivisuuden toiminnallisilla testeillä arvioidaan ulkoisen hengityselimen varakapasiteettia ja tunnistetaan piilevä hengitysvajaus. Fyysisenä aktiivisuutena käytetään juoksemista paikallaan, portaiden kiipeämistä, syväkyykkyä, polkupyöräergometrillä työskentelyä jne. "Erilaistettu toimintatesti" on yleistynyt lääketieteellisessä käytännössä. Kun kuormitukseen reagoidaan suotuisasti, minuuttihengityksen tilavuus kasvaa pääasiassa hengityksen syvenemisen vuoksi. Keuhkojen vitaalikapasiteetti säilyy ennallaan tai kasvaa hieman. Kaikki indikaattorit palaavat alkuperäiselle tasolle 3-5 minuutin kuluttua. Jos lapsella on hengitysvajaus, havaitaan epäsuotuisa reaktio: fyysisen toiminnan jälkeen minuutin hengitystilavuus kasvaa pääasiassa sen lisääntymisen vuoksi. Keuhkojen elintärkeä kapasiteetti heikkenee usein. Hengityksen ekvivalentti kasvaa. Toipumisaikaa yleensä pidennetään. Ulkoinen hengitys- ja verenkiertojärjestelmät suorittavat kehossa yhden tehtävän - ne tarjoavat kudoshengitystä, mikä määrittää niiden suhteen ja keskinäisen riippuvuuden. Siksi sydän- ja verisuoni- ja hengityselimien tutkimuksen tulee olla kattava, erityisesti stressitoiminnallisia testejä suoritettaessa.

Tutkimuksissa oli mukana koululaisia, jotka eivät harrasta urheilua, sekä 8-vuotiaita koululaisia-urheilijoita. Tutkimusten kokonaismäärä oli 40 henkilöä. Ulkoisen hengityksen parametrien määrittämiseksi koehenkilöillä mitattiin hengitystiheys, hengityksen tilavuus ja keuhkojen vitaalikapasiteetti. Seuraavat toiminnalliset testit suoritettiin: Stange ja Gencha. Ulkoisen hengitysparametrien tutkimuksen tulokset on esitetty taulukossa. Kuten saaduista tiedoista seuraa, ulkoisten hengitysindikaattoreiden arvot ovat korkeimmat urheiluun osallistuvien koululaisten keskuudessa. Urheilijoiden hengitystilavuus on siis 33 % suurempi ja keuhkojen vitaalikapasiteetti 27 %. Koehenkilöt Hengitystiheys Hengitystilavuus, l Elinkyky, l Kouluttamattomat koululaiset 15 ± 1.30.24 ± 0.192.2 ± 0.56 Opiskelijaurheilijat 17 ± 0.980.32 ± 0.182.8 ± 0.46 Testien tulokset näytetään Stange and Gench kaavio. Kuten esitetystä kaaviosta ilmenee, aika syvän hengityksen päättymisestä hengityksen uudelleen aloittamiseen on koululaisurheilijoilla lähes 50 % huomattavasti pitempi. Sama kuva on nähtävissä, kun tarkastellaan Genchin testistä saatuja tuloksia. Aika uloshengityksen päättymisestä hengityksen jatkamiseen oli merkittävästi pidempi, 38 %.

1. Kaikki kehon energiamuutokset suoritetaan hapen mukana. Ensinnäkin hengitys- ja verenkiertoelimet reagoivat hapenpuutteeseen, mikä varmistaa veren järkevän uudelleenjakautumisen. 2. Tilat, joissa hapen määrä ihmisen veressä vähenee (erityisesti hypoksia), edustavat patologisia muutoksia kehon soluissa ja kudoksissa. Syyt, jotka määräävät happinälän kehittymisen, ovat erilaiset, joten hypoksiset olosuhteet itsessään ovat heterogeenisiä fysiologisen kehitysmekanismin kannalta. 3. Hengitysparametrien (hengityksen tilavuus ja taajuus) tutkimus mahdollistaa objektiivisen keuhkohengityksen luonteen arvioimisen. Todettiin, että syvä ja harvinainen hengitys luo paremmat olosuhteet keuhkojen kaasunvaihdolle. 4. Tutkimuksen tuloksena paljastui, että ulkoisen hengityksen indikaattorit koululaisurheilijoiden keskuudessa ovat huomattavasti korkeammat kuin heidän ikätovereillaan, jotka eivät harrasta urheilua.

"Happiyhdisteet" - Happiyhdisteet N (kaikki typen oksidit ovat endotermisiä!!!). Happiyhdisteet N+5. N-halogenidit Ditypen sitoutuminen N2. Happiyhdisteet N+3. Ammoniumsuolojen termolyysi. Nitraattien hajoaminen T:ssa. Happiyhdisteet N+2. Avauselementit. Nitridit. Ominaisuudet. Happiyhdisteet N+4. Samoin Li2NH (imidi), Li3N (nitridi).

"Hapen käyttö" - Hapen käyttö. Potilas on erityislaitteessa happiatmosfäärissä alennetussa paineessa. Lääkäri keskustelee potilaan kanssa puhelimessa. Palomies paineilmahengityslaitteen kanssa. Maan ilmakehän ulkopuolella ihminen joutuu ottamaan mukanaan happea. Tärkeimmät hapen kuluttajat ovat energia-, metallurgia- ja kemianteollisuus.

"Happikemia" - 1,4 g/l, hieman ilmaa raskaampaa. Palamisreaktiot. Sulamislämpötila. Happi luonnossa. Kiehumislämpötila. Fysikaalinen tila, väri, haju. Hapen fysikaaliset ominaisuudet. Tiheys. Liukoisuus. Happi. Lämpöä ja valoa vapauttavia hapetusreaktioita kutsutaan palamisreaktioksi.

"Test "Air"" - Ilmastoalueiden lukumäärä. Vastaa kysymyksiin kirjallisesti. Tuuli, joka muuttaa suuntaa kahdesti vuodessa. ilmaa. Paineen mittayksikkö. Erilaisten nesteiden sekoitus. Laite ilmakehän paineen mittaamiseen. Kaasu, joka ei tue palamista. Ilman tiheys. Tee yhteenveto ja vahvista tietosi.

"Ilmakemia" - Otsonireikiä. Ilmansaastumisen seuraukset. Autojen pakokaasut, teollisuusyritysten päästöt. Kasvihuoneilmiö. Määritä tärkeimmät tavat ratkaista ilmansaasteiden ongelma. Ilman muuttuvat komponentit. Tärkeimmät tavat ratkaista ilmansaasteiden ongelma. Ekologinen tila Moskovan alueilla.

"Happi. Otsoni. Air" - Suorita testi. Suorita tehtävä loppuun. M.V. Lomonosov. Allotropia. Happi. Ratkaise ongelma. Ilman koostumus. Tutki ilman koostumusta. Biologinen rooli. Otsoni ja happi. Hapen saaminen. Hapen ominaisuudet. A. Lavoisier. Yleistys. Hapen käyttö. Hapen vapautuminen. Tarkista vastauksesi. Kokemus laboratoriosta.

Aiheessa on yhteensä 17 esitystä

Kevyt kaasuhappi on yleisin alkuaine maapallolla. Maankuoressa sen paino on 12 kertaa enemmän kuin rautaa, 140 kertaa enemmän kuin hiiltä, lähes 500 kertaa enemmän kuin rikkiä; se muodostaa 49,13 prosenttia koko maankuoren painosta.

Tämä hapen jakautuminen maan päällä vastaa täysin sen merkitystä elävän ja kuolleen luonnon elämässä. Loppujen lopuksi vesi on vedyn ja hapen yhdiste (sisältää 89 prosenttia happea), hiekka on piin ja hapen yhdiste (53 prosenttia happea), rautamalmi on raudan ja hapen yhdiste. Happi on osa monia malmeja ja mineraaleja. Mutta happi on tärkeintä villieläinten, eläinten ja ihmisten elämälle. Ilman happea elämä maapallolla on mahdotonta.

Ihmiskehon koko elämä, syntymästä kuolemaan, liittyy oksidatiivisiin prosesseihin, joissa happi on pääroolissa.

Nämä prosessit alkavat ihmisen hengityksestä. Ilma, jonka ihminen hengittää, pääsee keuhkoihin. Täällä ohuimpien verisuonten seinämien läpi, joiden läpi neste ei kulje, mutta kaasu kulkee, happi tunkeutuu vereen. Kaasunvaihto, elämän tärkein prosessi, tapahtuu veressä.

Veri, joka imee happea, vapauttaa sisältämän hiilidioksidin. Tyypillisesti ilma sisältää 0,03 prosenttia hiilidioksidia, kun taas ihmisen uloshengittämä ilma sisältää 4,38 prosenttia hiilidioksidia.

Siten ihmisen uloshengittämän ilman hiilidioksidipitoisuus kasvaa 140-kertaiseksi verrattuna sen pitoisuuteen ilmassa. Happipitoisuus sen sijaan laskee 16,04 prosenttiin, eli 1/5 verrattuna sen pitoisuuteen ilmassa.

Veren vastaanottama happi kulkeutuu koko kehoon ja hapettaa siihen liuenneet ravintoaineet. Hapen hapettuessa eli elimistöön joutuvien ravinteiden hitaan palamisen aikana muodostuu hiilidioksidia, joka imeytyy kiertävään vereen. Veri kuljettaa hiilidioksidia keuhkoihin, ja täällä ilmasta tulevan tuoreen hapen kanssa tapahtuvan uuden kaasunvaihdon aikana se vapautuu uloshengitettäessä ympäröivään ilmakehään.

Aikuinen ihminen kuluttaa noin 850 litraa happea päivässä hengityksen aikana. Kehossamme tapahtuviin oksidatiivisiin prosesseihin liittyy lämmön vapautuminen. Tämä hengitysprosessiin liittyvä lämpö pitää kehomme lämpötilan noin 37 asteessa.

Ilman happi imeytyy hengityksen, palamisen ja muiden hapetusprosessien aikana (metallien ruostuminen, mätäneminen jne.). Voi syntyä oikeutettuja kysymyksiä: onko ilmassa happi loppunut, ja kuinka kauan se riittää elämään maan päällä? Tässä suhteessa ei ole syytä huoleen.

Ilmakehässä on 1 300 000 000 000 000 tonnia happea, ja vaikka tämä arvo on vain yksi kymmenesosa maankuoren kokonaishappipitoisuudesta, luku on melko suuri. Mutta tärkeintä on, että se ei käytännössä muutu luonnossa tapahtuvien hapen vapautumisen käänteisten prosessien vuoksi.

Nämä hapen vapautumisprosessit tapahtuvat kasvien elämän seurauksena. Imeyttäessään hiilidioksidia ilmasta ravintonsa vuoksi kasvit hajottavat sen auringonvalon vaikutuksesta hiileksi ja hapeksi. Hiili jää kasviin ja sitä käytetään sen kehon rakentamiseen, kun taas happea vapautuu takaisin ilmakehään. Ja vaikka kasvit myös hengittävät ja tarvitsevat happea hengittääkseen, yleensä kasvien ravinnon aikana vapauttama happimäärä on 20 kertaa enemmän kuin mitä he tarvitsevat hengittämiseen. Kasvit ovat siis eläviä happitehtaita.

Siksi kasvien istutuksella kaupungeissa on suuri terveysarvo. Ne eivät vain absorboi liikaa hiilidioksidia, joka kerääntyy tänne tehtaiden ja tehtaiden toiminnan seurauksena, vaan auttamalla puhdistamaan ilmaa haitallisista epäpuhtauksista, ne rikastavat sitä hapella, joka on elinvoimainen ihmiskeholle ja eläimet.

Vihreä rengas kaupunkien ympärillä on hapen lähde, terveyden lähde.

Tässä artikkelissa tiivistetty raportti aiheesta "Hapen käyttö" kertoo teollisuuden aloista, joilla tämä näkymätön aine tuo uskomattomia etuja.

Viesti hapen käytöstä

Happi on olennainen osa kaikkien elävien organismien elämää ja kemiallisia prosesseja planeetalla. Tässä artikkelissa tarkastellaan hapen yleisimpiä käyttötapoja:

Hapen käyttö lääketieteessä

Tällä alueella se on erittäin tärkeää: kemiallista alkuainetta käytetään tukemaan hengitysvaikeuksista kärsivien ihmisten elämää ja hoitamaan tiettyjä vaivoja. On huomionarvoista, että normaalipaineessa et voi hengittää puhdasta happea pitkään aikaan. Tämä ei ole turvallista terveydelle.

Hapen käyttö lasiteollisuudessa

Tätä kemiallista alkuainetta käytetään lasinsulatusuuneissa palamista parantavana komponenttina. Lisäksi hapen ansiosta teollisuus vähentää typen oksidien päästöjä elämälle turvalliselle tasolle.

Hapen käyttö massa- ja paperiteollisuudessa

Tätä kemiallista alkuainetta käytetään alkoholisoinnissa, delignifioinnissa ja muissa prosesseissa, kuten:

Valkaisupaperi
Viemärien puhdistus
Juomaveden valmistus
Jätteenpolttolaitosten polton tehostaminen
Renkaiden kierrätys

Hapen käyttö ilmailussa

Koska ihminen ei voi hengittää ilmakehän ulkopuolella ilman happea, hänen on otettava mukaansa tätä hyödyllistä elementtiä. Ihmiset käyttävät keinotekoisesti tuotettua happea hengittämiseen vieraassa ympäristössä: ilmailussa lentojen aikana, avaruusaluksissa.

Hapen käyttö luonnossa

Luonnossa on happikierto: fotosynteesin aikana kasvit muuttavat hiilidioksidia ja vettä orgaanisiksi yhdisteiksi valossa. Tälle prosessille on ominaista hapen vapautuminen. Kuten ihmiset ja eläimet, kasvit kuluttavat happea ilmakehästä yöllä. Luonnon happikierto määräytyy sen perusteella, että ihmiset ja eläimet kuluttavat happea ja kasvit tuottavat sitä päivällä ja kuluttavat yöllä.

Hapen käyttö metallurgiassa

Kemian- ja metallurginen teollisuus tarvitsee puhdasta happea, ei ilmakehän happea. Joka vuosi yritykset ympäri maailmaa saavat yli 80 miljoonaa tonnia tätä kemiallista alkuainetta. Sitä käytetään prosessissa, jossa valmistetaan terästä romumetallista ja valuraudasta.

Mikä on hapen käyttö koneenrakennuksessa?

Rakentamisessa ja koneenrakennuksessa sitä käytetään metallien leikkaamiseen ja hitsaukseen. Nämä prosessit suoritetaan korkeissa lämpötiloissa.

Hapen käyttö elämässä

Elämässä ihminen käyttää happea eri alueilla, kuten:

Kalojen kasvatus lampitiloilla (vesi on kyllästetty hapella).
Vedenkäsittely ruoantuotannon aikana.
Varastointi- ja tuotantotilojen desinfiointi hapella.
Happicocktailien kehittäminen eläimille painon lisäämiseksi.

Ihmisen hapen käyttö sähkössä

Öljyllä, maakaasulla tai hiilellä toimivat lämpö- ja voimalaitokset käyttävät happea polttoaineen polttamiseen. Ilman sitä kaikki teolliset tuotantolaitokset eivät yksinkertaisesti toimisi.

Toivomme, että viesti aiheesta "Hapen käyttö" auttoi sinua valmistautumaan oppiaiheeseen. Voit lisätä tarinasi hapen käytöstä alla olevalla kommenttilomakkeella.

Portaali koululaisille. Itse valmistautuminen

Viesti hapen käytöstä

Hapen käyttö lääketieteessä

Hapen käyttö lasiteollisuudessa

Hapen käyttö massa- ja paperiteollisuudessa

Hapen käyttö ilmailussa

Hapen käyttö luonnossa

Hapen käyttö metallurgiassa

Mikä on hapen käyttö koneenrakennuksessa?

Hapen käyttö elämässä

Ihmisen hapen käyttö sähkössä

AIHEESEEN LIITTYVÄT ARTIKKELIT