शिरासंबंधी रक्तामध्ये सुमारे 580 ml/l CO 2 असते. वाहतूक अशा स्वरूपात प्रदान केली जाते: 1) रक्त प्लाझ्मा (5-10%) मध्ये विसर्जित CO 2; 2) बायकार्बोनेट्सच्या स्वरूपात (80-90%); 3) एरिथ्रोसाइट्सचे कार्बामाइन संयुगे (5-15%).

CO 2 चा एक छोटासा भाग फुफ्फुसात विरघळलेल्या स्वरूपात (0.3 ml/100 ml रक्त) नेला जातो. रक्तात विरघळलेले CO 2 पाण्याशी प्रतिक्रिया देते:

CO 2 + H 2 O \u003d H 2 CO 3

प्लाझ्मामध्ये, ही प्रतिक्रिया हळूहळू पुढे जाते आणि विशेष महत्त्व नसते. परंतु एरिथ्रोसाइट्समध्ये जस्त-युक्त एंझाइम असते - कार्बोनिक एनहायड्रेस - जे प्रतिक्रियेचे समतोल उजवीकडे (कार्बोनिक ऍसिडच्या निर्मितीच्या दिशेने) हलवते. H 2 CO 3 ची निर्मिती प्लाझ्माच्या तुलनेत 1000 पट वेगाने होते, याव्यतिरिक्त, H 2 CO 3 पैकी सुमारे 99.9% HCO 3 - - आणि हायड्रोजन आयन (H +) तयार करण्यासाठी विलग होतात:

CO 2 + H 2 O \u003d H 2 CO 3 \u003d HCO - 3 + H +

परिणामी प्रोटॉन (H +) हिमोग्लोबिन बफर (H + + Hb = HHb) द्वारे तटस्थ केले जातात. परिणामी एचसीओ 3 - एरिथ्रोसाइट्स प्लाझ्मामध्ये सोडते, साठी

विद्युत तटस्थता राखणे, Cl - आयन एरिथ्रोसाइट्समध्ये प्रवेश करतात.

एरिथ्रोसाइटमध्ये, HbCO 2 तयार करण्यासाठी CO 2 हिमोग्लोबिनला देखील बांधू शकतो. पहिल्या प्रकरणाप्रमाणे, परिणामी H + हिमोग्लोबिन बफरसह बांधला जातो.

ज्याप्रमाणे हिमोग्लोबिनचे ऑक्सिजन संपृक्तता PO 2 शी संबंधित आहे, त्याचप्रमाणे एकूण

तांदूळ. 17. कार्बन डायऑक्साइड पृथक्करण वक्र

जरी Va / Q चे गंभीर उल्लंघन (म्हणजे गंभीर फुफ्फुसीय पॅथॉलॉजीसह), पॅको 2, एक नियम म्हणून, सामान्य मूल्यांमध्ये राहते. CO 2 पृथक्करण वक्र (Fig. 17) नीरसपणे वाढते या वस्तुस्थितीचा हा परिणाम आहे. Pco 2 मधील धमनीतील फरक सामान्यतः 5 mm Hg असतो. कला. आणि क्वचितच 10 मिमी एचजी पेक्षा जास्त. कला. दिलेल्या Pco 2 मूल्यावर, डीऑक्सीजनयुक्त रक्तामध्ये ऑक्सिजनयुक्त रक्तापेक्षा जास्त CO 2 असते (होल्डन इफेक्ट). Hb ऑक्सिजन संपृक्तता वक्र याउलट, CO 2 सामग्री वक्रला पठार नाही आणि वैद्यकीयदृष्ट्या महत्त्वपूर्ण श्रेणीतील एक सरळ रेषा आहे.

फुफ्फुसांच्या केशिकांमधे वाहणाऱ्या शिरासंबंधी रक्तामध्ये, CO 2 चे व्होल्टेज सरासरी 46 mm Hg असते आणि वायुकोशीय हवेमध्ये CO 2 चा आंशिक दाब सरासरी 40 mm Hg असतो, ज्यामुळे CO 2 चा प्रसार सुनिश्चित होतो. एकाग्रता ग्रेडियंटसह अल्व्होली फुफ्फुसांना रक्त प्लाझ्मा.

केशिका एंडोथेलियम ध्रुवीय रेणू म्हणून केवळ आण्विक CO 2 साठी पारगम्य आहे. आण्विक CO2, रक्ताच्या प्लाझ्मामध्ये भौतिकरित्या विरघळलेला, रक्तातून अल्व्होलीमध्ये पसरतो. याव्यतिरिक्त, CO 2 फुफ्फुसांच्या अल्व्होलीमध्ये पसरतो, जो फुफ्फुसाच्या केशिकांमधील हिमोग्लोबिनच्या ऑक्सिडेशन प्रतिक्रियेमुळे, तसेच त्यांच्या जलद विघटनाच्या परिणामी प्लाझ्मा बायकार्बोनेट्समधून एरिथ्रोसाइट्सच्या कार्बामिक संयुगेमधून बाहेर पडतो. एरिथ्रोसाइट्समध्ये असलेल्या कार्बोनिक एनहायड्रेस एंझाइमची मदत. आण्विक CO 2 वायु-रक्त अडथळ्यातून जातो आणि नंतर अल्व्होलीमध्ये प्रवेश करतो. साधारणपणे, 1 सेकंदांनंतर, वायुकोशीय-केशिका पडद्यावरील CO 2 ची एकाग्रता समान होते, म्हणून, केशिका रक्त प्रवाहाच्या अर्ध्या वेळेत, वायु-रक्त अडथळ्याद्वारे CO 2 ची संपूर्ण देवाणघेवाण होते. प्रत्यक्षात, समतोल थोडा अधिक हळूहळू येतो. हे CO 2 , तसेच O 2 चे हस्तांतरण फुफ्फुसाच्या केशिकांच्या परफ्यूजन दराने मर्यादित आहे या वस्तुस्थितीमुळे आहे.

चाचणी प्रश्न

1. कार्बन डाय ऑक्साईडचे कोणते वाहतूक प्रकार अस्तित्वात आहेत?

2. कार्बन डाय ऑक्साईड वाहतुकीचा मुख्य प्रकार कोणता आहे?

3. कार्बन डायऑक्साइड पृथक्करण वक्र सरळ रेषा का आहे?

O2 आणि CO2 च्या संक्रमणामध्ये एक घटक असतो, ज्याला फुफ्फुसांची प्रसार क्षमता म्हणतात. फुफ्फुसाच्या पडद्यामधून 1 मिनिटात आत प्रवेश करण्याची ही वायूची क्षमता आहे. जेव्हा दाब 2 मिमी एचजी ने बदलतो. साधारणपणे, O2 साठी फुफ्फुसांची प्रसार क्षमता 25-35 ml/min असते, 1 mm Hg च्या दाबात बदल होतो, CO2 साठी ते 24 पट जास्त असते. प्रसार दर ट्रेसवर अवलंबून असतो. घटक.:

1. आंशिक दाबांमधील फरक पासून

2. प्रसार क्षमता पासून

3. परफ्यूजन पासून

वाहतूकजी रक्ताची झीज.वायू विरघळलेल्या अवस्थेत असू शकतात आणि शारीरिकदृष्ट्या बद्ध असू शकतात. वायूचे प्रमाण द्रवाच्या वर असलेल्या वायूच्या आंशिक दाबावर आणि विद्राव्यता गुणांकावर अवलंबून असते. वायूचा दाब जितका जास्त आणि तापमान कमी तितका वायू द्रवात विरघळेल, द्रवात वायूचे विरघळल्याने विद्राव्यता गुणांक दिसून येतो. O2 साठी, विद्राव्यता गुणांक 0.022 आणि CO2 साठी 0.51 आहे. 100 मिमी एचजी च्या O2 च्या आंशिक दाबाने धमनी रक्तामध्ये. विरघळलेल्या स्थितीत 0.3% आहे. 40 मिमी एचजीच्या आंशिक दाबाने CO2. विरघळलेल्या स्थितीत 2.5% आहे.

O2 वाहतूक.बहुतेक O2 हे हिमोग्लोबिनसह रासायनिक संयुग म्हणून रक्तात वाहून जाते. प्रतिक्रियेची दिशा आंशिक दाब, O2 वर अवलंबून असते आणि रक्तातील ऑक्सिहेमोग्लोबिनची सामग्री ऑक्सिहेमोग्लोबिनच्या पृथक्करण वक्रमध्ये प्रतिबिंबित होते. आंशिक दाब आणि ऑक्सिहेमोग्लोबिनचे प्रमाण यांच्यातील हा संबंध बक फोर्ड या शास्त्रज्ञाने समोर आणला. 40 मिमी एचजी वर. 80% हिमोग्लोबिन O2 सह संतृप्त होते आणि 60 मिमी एचजी वर. 90% हिमोग्लोबिन O2 सह संपृक्त होते आणि ऑक्सिहेमोग्लोबिनमध्ये रूपांतरित होते. हिमोग्लोबिनची O2 सह प्रतिक्रिया करण्याच्या क्षमतेला आत्मीयता म्हणतात. ही आत्मीयता अनेक घटकांद्वारे प्रभावित आहे:

1. एरिथ्रोसाइट्समध्ये 2,3 डिफॉस्फोग्लिसरेट असतात, त्याचे प्रमाण व्होल्टेजमध्ये घटतेसह वाढते आणि व्होल्टेजमध्ये घट झाल्यास O2 कमी होते.

3. रक्त pH. पीएच जितका जास्त असेल तितकी आत्मीयता कमी.

4. तापमान. जितकी जास्त तितकी आत्मीयता कमी.

जेव्हा हिमोग्लोबिन पूर्णपणे संतृप्त होते तेव्हा O2 चे जास्तीत जास्त प्रमाण रक्ताला बांधू शकते त्याला रक्ताची ऑक्सिजन क्षमता म्हणतात. 1 ग्रॅम हिमोग्लोबिन 1.34 मिमी O2 बांधते, म्हणून रक्ताची ऑक्सिजन क्षमता 19 आहे.

CO2 वाहतूक.शिरासंबंधी रक्तातील CO2 55-58% आहे. CO2 अनेक स्वरूपात वाहून नेले जाऊ शकते:

1. सीओ 2 सह हिमोग्लोबिनच्या संयोगाला कार्भेमोग्लोबिन म्हणतात, त्याचे 5%. आणि उर्वरित CO2 कार्बोनिक ऍसिडच्या ऍसिड लवणांच्या स्वरूपात वाहून नेले जाते. कार्बोनिक ऍसिड पेशींमध्ये तयार होते, ते ऊतकांमधून रक्तात जाऊ शकते. यापैकी काही CO2 भौतिकरित्या विरघळलेल्या अवस्थेत राहतात आणि त्यातील बहुतेक बदल होतात. एरिथ्रोसाइट्समध्ये 2 संयुगे असतात: कार्भेमोग्लोबिन आणि पोटॅशियम बायकार्बोनेट (KHCO3), आणि सोडियम बायकार्बोनेट (NaHCO3) रक्त प्लाझ्माद्वारे वाहून जाते.

श्वसनाचे न्यूरो-ह्युमरल नियमन. श्वसन केंद्र. फक्त नियमन.श्वासोच्छवासाचे नियमन म्हणजे ऑक्सिजनसाठी शरीराच्या सतत बदलणाऱ्या गरजांशी श्वसनाचे अनुकूलन. हे महत्वाचे आहे की श्वसन प्रणालीची क्रिया शरीराच्या ऑक्सिजनच्या गरजेशी तंतोतंत जुळते. श्वासोच्छवासाच्या इष्टतम नियमनासाठी, योग्य यंत्रणा आवश्यक आहेत - ही प्रतिक्षेप आणि विनोदी यंत्रणा आहेत. रिफ्लेक्स यंत्रणा किंवा चिंताग्रस्त श्वसन केंद्राद्वारे चालते. श्वसन केंद्र हे मध्यवर्ती मज्जासंस्थेच्या वेगवेगळ्या भागांमध्ये स्थित असलेल्या विशेष तंत्रिका पेशींचा संग्रह आहे, जे समन्वित लयबद्ध श्वास प्रदान करतात. 19व्या शतकाच्या सुरूवातीस, फ्रेंच शास्त्रज्ञ लेगालोईस यांनी पक्ष्यांवर मशरूममध्ये शोधून काढले की जेव्हा ते मेडुला ओब्लोंगाटा वर कार्य करते तेव्हा श्वास बदलतो. आणि 1842 मध्ये, प्लॉरेन्स या शास्त्रज्ञाने प्रायोगिकरित्या सिद्ध केले की, प्रयोगांमध्ये, ओब्लॉन्गाटाचे भाग चिडवून आणि नष्ट करून, त्याने हे सिद्ध केले की श्वसन केंद्र आयताकृती मेंदूमध्ये स्थित आहे. असे आढळून आले आहे की मेंदूच्या व्होरोलिओव्ह पोन्सच्या वरच्या भागाच्या संक्रमणामुळे श्वासोच्छवासात बदल होत नाही. आणि जर तुम्ही व्होरोलेव्ह ब्रिज आणि मेडुला ओब्लॉन्गाटा दरम्यान कट केला तर श्वासोच्छवासाची खोली आणि वारंवारता बदलते आणि जर तुम्ही ते मेडुला ओब्लोंगाटा खाली केले तर श्वास थांबतो. या प्रयोगांनी सिद्ध केले की मेंदूमध्ये प्राथमिक श्वसन केंद्रे आहेत:

1 ला श्वसन केंद्र: मेडुला ओब्लॉन्गाटा - हे इनहेलेशन आणि श्वासोच्छवासाच्या बदलासाठी जबाबदार आहे. हा अनुभव 1859 मध्ये रशियन शास्त्रज्ञ मिसलाव्स्की यांनी बिंदू उत्तेजनाद्वारे देखील सिद्ध केला होता. त्याला आढळले की श्वसन केंद्र जाळीदार फार्मसीच्या क्षेत्रामध्ये चौथ्या वेंट्रिकलच्या तळाशी असलेल्या मेडुला ओब्लोंगाटामध्ये स्थित आहे. हे श्वसन केंद्र जोडलेले आहे आणि उजव्या आणि डाव्या अर्ध्या भागांचा समावेश आहे. उजवीकडील न्यूरॉन्स उजव्या अर्ध्या भागाच्या श्वसन स्नायूंना आवेग पाठवतात आणि डाव्या भागाला डाव्या अर्ध्या भागात पाठवतात. त्यांच्यापैकी प्रत्येकामध्ये आणखी 2 विभाग असतात: इनहेलेशन सेंटर आणि उच्छवास केंद्र, म्हणजे. प्रेरणा केंद्र आणि कालबाह्यता केंद्र.

2 रे श्वसन केंद्र व्होरोलीव्ह ब्रिजमध्ये स्थित आहे, त्याला न्यूमोटॉक्सिक म्हणतात, ते श्वासोच्छवासाच्या खोलीसाठी आणि वारंवारतेसाठी जबाबदार आहे. पाठीच्या कण्यामध्ये दुय्यम केंद्रे देखील आहेत. यामध्ये मानेच्या मणक्याचे तिसरे केंद्र समाविष्ट आहे, येथे फ्रेनिक मज्जातंतूचे केंद्र आहे. वक्षस्थळाच्या पाठीच्या कण्यातील चौथा, येथे इंटरकोस्टल स्नायूंचे केंद्र आहे. 5 - हायपोथालेमस. मेंदूचा 6 वा कॉर्टेक्स - हे असे दिसते, जे ऐकले जाते ते श्वास बदलते. श्वसन केंद्राचे मुख्य विनोदी नियामक सीओ 2 चे प्रमाण जास्त आहे. सीओ 2 ची भूमिका श्वसन केंद्राचा विशिष्ट प्रक्षोभक म्हणून शास्त्रज्ञ फ्रेडरिक यांनी क्रॉस-सर्कुलेशन असलेल्या कुत्र्यावर केलेल्या प्रयोगात सिद्ध केली. हे करण्यासाठी, फ्रेडरिकने 2 प्राणी घेतले, त्यांना रक्ताभिसरणाच्या एका वर्तुळात जोडले, पहिल्या कुत्र्याची श्वासनलिका पिळून काढली, तिच्या रक्तात CO2 ची जास्त प्रमाणात दिसली - याला हायपरकॅपनिया आणि O2 ची कमतरता म्हणतात - हायपोक्सिया. पहिल्या कुत्र्याच्या रक्ताने CO2 पेक्षा जास्त असलेल्या दुसऱ्या कुत्र्याचा मेंदू धुतला आणि दुसऱ्या कुत्र्याला श्वासोच्छवासाचा त्रास झाला आणि त्याउलट पहिल्या कुत्र्याला श्वास रोखला गेला. 1911 मध्ये, जर्मन शास्त्रज्ञ विंटरस्टीन यांनी सुचवले की श्वसन केंद्राच्या कारक घटकांमध्ये ते स्वतः CO2 नाही, परंतु आयनांसह हायड्रोजनची एकाग्रता, म्हणजे. संयोजन, आम्ल बाजूला pH मध्ये बदल. पण नंतर त्याचा सिद्धांत नाकारण्यात आला आणि हे सिद्ध झाले की चिडचिड म्हणजे CO2 चे प्रमाण जास्त आहे.

गेल इंग-ब्रेर प्रतिक्षेप.जेव्हा योनि उत्तेजित होते तेव्हा या प्रतिक्षिप्त क्रियांचे निरीक्षण केले जाऊ शकते, 3 प्रकारचे प्रतिक्षेप साजरा केला जातो:

1. प्रेरणादायक - प्रतिबंधक - प्रेरणा बंद करणे

2. एक्सपायरेटरी - आराम - श्वास सोडताना, पुढील श्वास सुरू होण्यास उशीर होतो

3. फुफ्फुसाच्या मजबूत उघड्यामुळे श्वासोच्छवासाच्या स्नायूंना एक लहान मजबूत उत्तेजना येते, एक आक्षेपार्ह श्वास (उसासा) येतो - याला Xd चा विरोधाभासी प्रभाव म्हणतात. फुफ्फुसांच्या स्थितीनुसार श्वासोच्छवासाची खोली आणि वारंवारता यांचे प्रमाण नियंत्रित करणे हे गेल इंग-ब्रेर रिफ्लेक्सेसचे मूल्य आहे. श्वासोच्छवासाचे नियमन आपले शरीर प्रदान केलेल्या प्रक्रियांचे 2 गट प्रदान करते:

1. धमनी रक्ताची गॅस रचना राखणे - होमिओस्टॅटिक नियमन

2. बदलत्या पर्यावरणीय परिस्थितीशी श्वास घेण्याची प्रक्रिया - वर्तणूक नियमन..

शरीराच्या जीवनासाठी आवश्यक असलेले सर्व पदार्थ (पोषक, वायू, हार्मोन्स, एंजाइम, चयापचय) हस्तांतरित करणे हे रक्ताचे वाहतूक कार्य आहे.

श्वासोच्छवासाचे कार्य म्हणजे फुफ्फुसातून ऊतींमध्ये ऑक्सिजन आणि ऊतकांमधून कार्बन डायऑक्साइड फुफ्फुसांपर्यंत पोहोचवणे.

रक्ताद्वारे गॅस वाहतूक- शरीरात ऑक्सिजन आणि कार्बन डायऑक्साइड रक्ताद्वारे वाहून नेले जाते. अल्व्होलर हवेतून ऑक्सिजन रक्तामध्ये बांधला जातो हिमोग्लोबिनएरिथ्रोसाइट्स, तथाकथित तयार करतात ऑक्सिहेमोग्लोबिन, आणि या फॉर्ममध्ये ऊतींना वितरित केले जाते.

ऑक्सिजन alveoli आणि capillaries च्या पातळ भिंती माध्यमातून हवेतून रक्त प्रवेश करते, आणि कार्बन डाय ऑक्साइडरक्तापासून हवेपर्यंत. रक्त आणि हवेतील त्यांच्या एकाग्रतेतील फरकामुळे वायूंचा प्रसार होतो. ऑक्सिजनएरिथ्रोसाइट्समध्ये प्रवेश करते आणि हिमोग्लोबिनसह एकत्र होते, रक्त धमनी बनते आणि ऊतींमध्ये जाते. ऊतींमध्ये, उलट प्रक्रिया होते: प्रसारामुळे ऑक्सिजन रक्तातून ऊतींमध्ये जातो आणि कार्बन डाय ऑक्साइडउलट, ते ऊतकांमधून रक्तात जाते.

ऑक्सिहेमोग्लोबिन पृथक्करण वक्र- हे ऑक्सिजनसह हिमोग्लोबिन संपृक्ततेचे अवलंबन आहे (ऑक्सिहेमोग्लोबिनच्या टक्केवारीने हिमोग्लोबिनच्या एकूण प्रमाणात मोजले जाते).

रक्त आणि ऊतींमधील गॅस एक्सचेंज. ऊतींमध्ये गॅस एक्सचेंजचे उल्लंघन.

ऊतींमध्ये गॅस एक्सचेंजश्वसनाचा चौथा टप्पा, परिणामी केशिका रक्तातील ऑक्सिजन पेशींमध्ये प्रवेश करतो आणि पेशींमधून कार्बन डाय ऑक्साईड रक्तात प्रवेश करतो. ऊतींमध्ये गॅस एक्सचेंजला प्रोत्साहन देणारा घटक म्हणजे फुफ्फुसांमध्ये, रक्त आणि सर्व पेशी आणि ऊतींना आंघोळ करणारे इंटरस्टिशियल द्रव यांच्यातील वायूंच्या आंशिक दाबांमधील फरक.

पेशी सक्रियपणे ऑक्सिजन शोषून घेतात, म्हणून ते कार्बन डायऑक्साइड तयार करतात. पेशींमध्ये कार्बन डायऑक्साइडचा ताण 50 - 60 मिमी पर्यंत पोहोचतो. rt कला. हा कार्बन डायऑक्साइड सतत इंटरस्टिशियल फ्लुइडमध्ये जातो आणि तेथून रक्तामध्ये जातो, ज्यामुळे रक्त शिरासंबंधी बनते.

गॅस एक्सचेंजच्या अशा उल्लंघनाचा परिणाम हायपोक्सिया, ऊतींचे ऑक्सिजन उपासमार होऊ शकतो. हायपोक्सिया – हे आहेऑक्सिजनची कमतरता.

फुफ्फुसातील गॅस एक्सचेंज, इनहेल्ड अल्व्होलरची रचना, श्वास सोडलेली हवा.

कसे वायुमंडलीय हवा आणि वायुकोशआवश्यक हवा हे O2, CO2, N आणि अक्रिय वायू असलेल्या वायूंचे मिश्रण आहे. श्वासोच्छवासातील वायूंची एक विशिष्ट मात्रा देखील रक्तामध्ये असते, कारण ते त्यांचे वाहक असतात. रक्तातील विशिष्ट वायूचा आंशिक दाब, इतर कोणत्याही द्रवाप्रमाणेच, सामान्यतः आंशिक दाब असे म्हणतात. . गॅस एक्सचेंजअल्व्होलर हवा आणि केशिका रक्त (श्वसनाचा दुसरा टप्पा) यांच्यामध्ये O2 आणि CO2 मधील दाबाच्या फरकामुळे, प्रसाराद्वारे चालते. आपण ज्या हवेत श्वास घेतो, उदा. वातावरणीय हवा, मध्ये अधिक किंवा कमी स्थिर रचना आहे: त्यात समाविष्ट आहे

20.94% ऑक्सिजन,

0.03% कार्बन डायऑक्साइड

79.03% नायट्रोजन .

श्वास सोडलेली हवाऑक्सिजनची कमतरता आणि कार्बन डायऑक्साइडसह संतृप्त. सरासरी, श्वास सोडलेली हवा असते

16.3% ऑक्सिजन,

4% कार्बोनिक ऍसिड

79.7% नायट्रोजन.

वातावरणीय हवेच्या तुलनेत, alveolar हवा समाविष्टीत आहे

14% ऑक्सिजन,

5% कार्बोनिक ऍसिड

79.5% नायट्रोजन.

अल्व्होलर हवेची रचना तुलनेने स्थिर आहे, कारण शांत श्वासोच्छवासाच्या वेळी केवळ 350 मिली ताजी हवा अल्व्होलमध्ये प्रवेश करते, जी सामान्य श्वासोच्छवासानंतर फुफ्फुसांमध्ये असलेल्या हवेच्या फक्त 1/7 असते. ही हवा अल्व्होलीमध्ये स्थित आहे आणि फुफ्फुसांच्या केशिकांमधील चयापचय प्रक्रियेसाठी ऑक्सिजनचा वापर प्रदान करते.

श्वासोच्छवासाच्या वेळी अल्व्होलर हवेचा समान लहान भाग काढून टाकला जातो, जो त्याच्या संरचनेच्या स्थिरीकरणास हातभार लावतो.

श्वासोच्छवासाचे नियमन. न्यूरो-रेग्युलेटरी आणि श्वासोच्छवासाचे विनोदी नियमन.

बाह्य श्वसन-हे फुफ्फुसांच्या अल्व्होली आणि बाह्य वातावरणातील हवेची देवाणघेवाण आहे, जी छातीच्या हालचालींच्या लयबद्ध श्वासोच्छवासाच्या परिणामी चालते, ज्यामुळे इनहेलेशन आणि श्वासोच्छ्वास बदलतो.

बाह्य श्वासोच्छवासाचे मुख्य लक्ष्य- धमनी रक्ताची इष्टतम रचना राखणे. हे लक्ष्य साध्य करण्याचा मुख्य मार्ग म्हणजे श्वासोच्छवासाची वारंवारता आणि खोली बदलून फुफ्फुसीय वायुवीजनाचे प्रमाण नियंत्रित करणे. कोणती यंत्रणा शरीराच्या बदलत्या गरजांनुसार श्वासोच्छवासाचे अनुकूलन सुनिश्चित करते? शरीरात दोन नियामक प्रणाली आहेत - चिंताग्रस्त आणि विनोदी. शेवटचा सादर केलेश्वासोच्छवासावर परिणाम करणारे संप्रेरक आणि चयापचय.

श्वासोच्छवासाचे नियमनफुफ्फुसांच्या वायुवीजन नियंत्रित करण्याच्या प्रक्रियेला म्हणतात, ज्याचा उद्देश श्वासोच्छवासाची स्थिरता राखणे आणि बदलत्या बाह्य वातावरणाच्या परिस्थितीशी श्वास घेण्यास अनुकूल करणे.

म्हणून, श्वसन हालचालींच्या अंमलबजावणीसाठी, आपल्याला आवश्यक आहे मज्जाआणि रीढ़ की हड्डीचा तो विभाग जो मोटर नसा श्वसनाच्या स्नायूंना पाठवतो.

फुफ्फुसातील CO2 चा रक्तातून अल्व्होलीपर्यंतचा प्रवाह खालील स्त्रोतांकडून प्रदान केला जातो: 1) रक्ताच्या प्लाझ्मामध्ये विरघळलेल्या CO2 पासून (5-10%); 2) बायकार्बोनेट्सपासून (80-90%); 3) एरिथ्रोसाइट्सच्या कार्बामिक यौगिकांपासून (5-15%), जे वेगळे करण्यास सक्षम आहेत.

CO2 साठी, वायु-रक्त अडथळ्याच्या पडद्यातील विद्राव्यता गुणांक O2 पेक्षा जास्त आहे आणि सरासरी 0.231 mmol * l-1 kPa-1 आहे; म्हणून, CO2 O2 पेक्षा अधिक वेगाने पसरतो. ही स्थिती केवळ आण्विक CO2 च्या प्रसारासाठी सत्य आहे. बहुतेक CO2 बायकार्बोनेट्स आणि कार्बामिक यौगिकांच्या रूपात बंधनकारक अवस्थेत शरीरात वाहून नेले जातात, ज्यामुळे या संयुगांच्या विघटनावर खर्च होणारा CO2 एक्सचेंजचा वेळ वाढतो.

जरी CO2 द्रवपदार्थात O2 पेक्षा खूप चांगले विरघळत असले तरी, ऊतींद्वारे उत्पादित CO2 च्या एकूण प्रमाणात केवळ 3-6% रक्त प्लाझ्माद्वारे भौतिकरित्या विरघळलेल्या अवस्थेत वाहून नेले जाते. उर्वरित रासायनिक बंधांमध्ये प्रवेश करतात.

ऊतक केशिकामध्ये प्रवेश केल्याने, CO2 हायड्रेटेड होते, अस्थिर कार्बोनिक ऍसिड तयार करते:

या उलट करता येण्याजोग्या प्रतिक्रियेची दिशा माध्यमातील PCO2 वर अवलंबून असते. एरिथ्रोसाइट्समध्ये स्थित कार्बोनिक एनहायड्रेस एंजाइमच्या क्रियेद्वारे ते तीव्रतेने प्रवेगक होते, जेथे CO2 प्लाझ्मामधून त्वरीत पसरतो.

सुमारे 4/5 कार्बन डायऑक्साइड एचसीओ-3 बायकार्बोनेटच्या स्वरूपात वाहून नेले जाते. ऑक्सिजन - डीऑक्सीजनेशन (होल्डन इफेक्ट) देते वेळी हिमोग्लोबिनच्या आम्लीय गुणधर्मांमध्ये (प्रोटॉन अॅफिनिटी) घट झाल्यामुळे CO2 चे बंधन सुलभ होते. या प्रकरणात, हिमोग्लोबिन त्याच्याशी संबंधित पोटॅशियम आयन सोडते, ज्याच्या बदल्यात, कार्बोनिक ऍसिड प्रतिक्रिया देते:

HCO-3 आयनचा काही भाग प्लाझ्मामध्ये पसरतो, तेथे सोडियम आयन बांधतो, तर क्लोराईड आयन आयनिक समतोल राखण्यासाठी एरिथ्रोसाइटमध्ये प्रवेश करतात. याशिवाय, प्रोटॉनच्या आत्मीयतेत घट झाल्यामुळे, डीऑक्सीजनयुक्त हिमोग्लोबिन कार्बामिक संयुगे अधिक सहजपणे तयार करते, तर रक्ताद्वारे वाहून नेलेल्या सुमारे 15% अधिक CO2 बांधते.

पल्मोनरी केशिकामध्ये, काही CO2 सोडले जातात, जे अल्व्होलर वायूमध्ये पसरतात. हे प्लाझ्मा पेक्षा कमी अल्व्होलर PCO2 आणि त्याच्या ऑक्सिजनेशन दरम्यान हिमोग्लोबिनच्या अम्लीय गुणधर्मांमध्ये वाढ झाल्यामुळे सुलभ होते. एरिथ्रोसाइट्समधील कार्बोनिक ऍसिडच्या निर्जलीकरणादरम्यान (ही प्रतिक्रिया कार्बोनिक एनहायड्रेसद्वारे तीव्रपणे प्रवेगक होते), ऑक्सिहेमोग्लोबिन बायकार्बोनेटमधून पोटॅशियम आयन विस्थापित करते. HCO-3 आयन प्लाझ्मापासून एरिथ्रोसाइटमध्ये येतात आणि क्ल-आयन - उलट दिशेने. अशाप्रकारे, प्रत्येक 100 मिली रक्त फुफ्फुसात 4-5 मिली CO2 दिले जाते - समान प्रमाणात रक्त ऊतींमध्ये मिळते (CO2 मध्ये धमनीसंबंधी फरक).

श्वसन केंद्र आणि त्याचे विभाग (श्वसन न्यूरॉन्सचे पृष्ठीय आणि वेंट्रल गट, न्यूमोटॅक्सिक केंद्र). फुफ्फुस आणि वरच्या श्वसनमार्गाच्या मेकॅनोरेसेप्टर्सच्या जळजळीसह (रिफ्लेक्सोजेनिक झोनच्या केमोरेसेप्टर्समधून) रक्ताच्या वायूच्या रचनेत बदल दरम्यान श्वसनाचे नियमन.

श्वासोच्छवासाचे नियमन. श्वसन केंद्र.

बल्बर रेस्पीरेटरी सेंटर मेडुला ओब्लोंगाटा च्या जाळीदार निर्मितीच्या मध्यभागी स्थित आहे. त्याची वरची सीमा चेहऱ्याच्या मज्जातंतूच्या मध्यवर्ती भागाच्या खाली आहे आणि खालची सीमा लेखन पेनच्या वर आहे. या केंद्रामध्ये श्वासोच्छ्वास आणि एक्स्पायरेटरी न्यूरॉन्स असतात. प्रथम: इनहेलेशनच्या काही काळापूर्वी मज्जातंतू आवेग निर्माण होऊ लागतात आणि संपूर्ण इनहेलेशन दरम्यान चालू राहतात. काहीसे खाली स्थित एक्सपायरेटरी न्यूरॉन्स. ते इनहेलेशनच्या शेवटी उत्तेजित असतात आणि संपूर्ण श्वासोच्छवासाच्या वेळी ते उत्तेजित अवस्थेत असतात. श्वसन केंद्रामध्ये न्यूरॉन्सचे 2 गट आहेत. हे श्वसन α आणि β न्यूरॉन्स आहेत. प्रथम प्रेरणा दरम्यान उत्साहित आहेत. त्याच वेळी, β-श्वसन न्यूरॉन्स एक्स्पायरेटरी न्यूरॉन्समधून आवेग प्राप्त करतात. ते α-श्वसन न्यूरॉन्ससह एकाच वेळी सक्रिय केले जातात आणि प्रेरणाच्या शेवटी त्यांचे प्रतिबंध सुनिश्चित करतात. श्वसन केंद्राच्या न्यूरॉन्सच्या या कनेक्शनमुळे, ते परस्पर संबंधात असतात (म्हणजे, जेव्हा श्वासोच्छ्वास करणारे न्यूरॉन्स उत्तेजित असतात, तेव्हा एक्सपायरेटरी न्यूरॉन्स रोखले जातात आणि त्याउलट). याव्यतिरिक्त, बल्बर श्वसन केंद्राचे न्यूरॉन्स ऑटोमेशनच्या घटनेद्वारे दर्शविले जातात. परिधीय रिसेप्टर्समधून मज्जातंतूंच्या आवेगांच्या अनुपस्थितीत देखील बायोपोटेन्शियलचे लयबद्ध स्त्राव निर्माण करण्याची ही त्यांची क्षमता आहे. श्वसन केंद्राच्या ऑटोमेशनबद्दल धन्यवाद, श्वासोच्छवासाच्या टप्प्यांमध्ये उत्स्फूर्त बदल होतो. न्यूरॉन्सचे ऑटोमेशन त्यांच्यातील चयापचय प्रक्रियेच्या लयबद्ध चढउतारांद्वारे तसेच कार्बन डाय ऑक्साईडच्या प्रभावाद्वारे स्पष्ट केले जाते. बल्बर रेस्पीरेटरी सेंटरमधून अपरिहार्य मार्ग श्वसनाच्या इंटरकोस्टल आणि डायफ्रामॅटिक स्नायूंच्या मोटर न्यूरॉन्सकडे जातात. डायाफ्रामॅटिक स्नायूंचे मोटर न्यूरॉन्स रीढ़ की हड्डीच्या 3-4 ग्रीवाच्या भागांच्या आधीच्या शिंगांमध्ये आणि वक्षस्थळाच्या भागांच्या आधीच्या शिंगांमध्ये इंटरकोस्टल असतात. परिणामी, 1-2 ग्रीवाच्या सेगमेंटच्या स्तरावर ट्रान्सेक्शनमुळे श्वसन स्नायूंचे आकुंचन थांबते. पोन्सच्या आधीच्या भागात, श्वासोच्छवासाच्या नियमनात गुंतलेल्या न्यूरॉन्सचे गट देखील आहेत. या न्यूरॉन्सचे बल्बर सेंटरच्या न्यूरॉन्सशी चढत्या आणि उतरत्या कनेक्शन असतात. त्याच्या श्वासोच्छ्वासाच्या न्यूरॉन्समधून प्रेरणा त्यांच्याकडे जातात आणि त्यांच्याकडून एक्सपायरेटरीकडे जातात. हे इनहेलेशनपासून श्वासोच्छवासापर्यंत एक गुळगुळीत संक्रमण सुनिश्चित करते, तसेच श्वासोच्छवासाच्या टप्प्यांच्या कालावधीचे समन्वय सुनिश्चित करते. म्हणून, जेव्हा ट्रंक पुलाच्या वर कापला जातो तेव्हा श्वासोच्छ्वास व्यावहारिकपणे बदलत नाही. जर ते पुलाच्या खाली कापले गेले तर गॅस-पिंग उद्भवते - एक दीर्घ श्वास लहान श्वासोच्छ्वासाने बदलला जातो. पुलाच्या वरच्या आणि मध्य तिसऱ्या दरम्यान कट करताना - ऍपनेसिस. प्रेरणेवर श्वासोच्छ्वास थांबतो, लहान उच्छवासामुळे व्यत्यय येतो. पूर्वी या पुलावर न्यूमोटॅक्सिक सेंटर असल्याचे मानले जात होते. आता हा शब्द वापरला जात नाही. मध्यवर्ती मज्जासंस्थेच्या या भागांव्यतिरिक्त, हायपोथालेमस, लिंबिक सिस्टम आणि सेरेब्रल कॉर्टेक्स श्वसनाच्या नियमनात गुंतलेले आहेत. ते श्वासोच्छवासाचे अधिक सूक्ष्म नियमन करतात.

श्वासोच्छवासाचे रिफ्लेक्स नियमन.

श्वासोच्छवासाच्या रिफ्लेक्स स्व-नियमनात मुख्य भूमिका फुफ्फुसांच्या मेकॅनोरेसेप्टर्सची आहे. स्थानिकीकरण आणि संवेदनशीलतेचे स्वरूप यावर अवलंबून, त्यांचे तीन प्रकार आहेत:

1. स्ट्रेच रिसेप्टर्स. ते प्रामुख्याने श्वासनलिका आणि ब्रॉन्चीच्या गुळगुळीत स्नायूंमध्ये आढळतात. जेव्हा त्यांच्या भिंती ताणल्या जातात तेव्हा ते उत्साहित असतात. मूलभूतपणे, ते श्वसनाच्या टप्प्यांमध्ये बदल प्रदान करतात.

2. चिडचिड करणारे रिसेप्टर्स. ते श्वासनलिका आणि ब्रॉन्चीच्या श्लेष्मल झिल्लीच्या एपिथेलियममध्ये स्थित आहेत. ते चिडचिडे आणि धूळ कण, तसेच फुफ्फुसाच्या आवाजात अचानक बदल (न्यूमोथोरॅक्स, ऍटेलेक्टेसिस) यावर प्रतिक्रिया देतात. ते संरक्षणात्मक श्वसन प्रतिक्षेप, ब्रॉन्चीचे प्रतिक्षेप आकुंचन आणि वाढीव श्वसन प्रदान करतात.

3. जक्सटाकॅपिलरी रिसेप्टर्स. ते अल्व्होली आणि ब्रॉन्चीच्या इंटरस्टिशियल टिश्यूमध्ये आढळतात. फुफ्फुसीय अभिसरणात दबाव वाढल्याने, तसेच इंटरस्टिशियल फ्लुइडचे प्रमाण वाढल्याने ते उत्साहित आहेत. या घटना फुफ्फुसीय अभिसरण किंवा न्यूमोनियामध्ये स्तब्धतेदरम्यान घडतात.

श्वासोच्छवासासाठी सर्वात महत्वाचे म्हणजे हेरिंग-ब्रुअर रिफ्लेक्स. जेव्हा तुम्ही श्वास घेता तेव्हा फुफ्फुसांचा विस्तार होतो आणि स्ट्रेच रिसेप्टर्स सक्रिय होतात. व्हॅगस मज्जातंतूंच्या अभिवाही तंतूंच्या बाजूने त्यांच्यातील आवेग बल्बर श्वसन केंद्रामध्ये प्रवेश करतात. ते β-श्वसन न्यूरॉन्सकडे जातात, जे α-श्वसन न्यूरॉन्सला प्रतिबंधित करतात. इनहेलेशन थांबते आणि श्वास सोडणे सुरू होते. वॅगस मज्जातंतूंच्या संक्रमणानंतर, श्वास दुर्मिळ आणि खोल होतो. म्हणून, हे प्रतिक्षेप श्वासोच्छवासाची सामान्य वारंवारता आणि खोली सुनिश्चित करते आणि फुफ्फुसांचे ओव्हरस्ट्रेचिंग देखील प्रतिबंधित करते. श्वसन स्नायूंचे प्रोप्रायरेसेप्टर्स श्वासोच्छवासाच्या रिफ्लेक्स नियमनमध्ये विशिष्ट भूमिका बजावतात. जेव्हा स्नायू आकुंचन पावतात तेव्हा त्यांच्या प्रोप्रायरेसेप्टर्सचे आवेग श्वसन स्नायूंच्या संबंधित मोटर न्यूरॉन्सवर येतात. यामुळे, स्नायूंच्या आकुंचनाची ताकद श्वसन हालचालींच्या कोणत्याही प्रतिकाराने नियंत्रित केली जाते.

श्वसनाचे विनोदी नियमन.

श्वासोच्छवासाच्या विनोदी नियमनात, रक्तवाहिन्यांमध्ये स्थित केमोरेसेप्टर्स आणि मेडुला ओब्लोंगाटा भाग घेतात. परिधीय केमोरेसेप्टर्स महाधमनी कमान आणि कॅरोटीड सायनसच्या भिंतीमध्ये आढळतात. ते रक्तातील कार्बन डायऑक्साइड आणि ऑक्सिजनच्या तणावाला प्रतिसाद देतात. कार्बन डाय ऑक्साईडच्या तणावात वाढ होण्याला हायपरकॅपनिया म्हणतात, कमी होण्याला हायपोकॅपनिया म्हणतात. कार्बन डायऑक्साइडच्या सामान्य व्होल्टेजवरही, रिसेप्टर्स उत्तेजित स्थितीत असतात. हायपरकॅप्नियासह, त्यांच्याकडून बल्बर केंद्राकडे येणाऱ्या मज्जातंतूंच्या आवेगांची वारंवारता वाढते. श्वसनाची वारंवारता आणि खोली वाढते. रक्तातील ऑक्सिजनच्या तणावात घट झाल्यामुळे, म्हणजे. hypoxemia, chemoreceptors देखील उत्साहित आहेत, आणि श्वास वाढतो. शिवाय, परिधीय केमोरेसेप्टर्स जास्त प्रमाणात कार्बन डायऑक्साइडपेक्षा ऑक्सिजनच्या कमतरतेसाठी अधिक संवेदनशील असतात.

मध्यवर्ती किंवा मेड्युलरी केमोरेसेप्टर न्यूरॉन्स मेडुला ओब्लोंगाटाच्या पूर्ववर्ती पृष्ठभागावर स्थित असतात. त्यांच्यापासून तंतू श्वसन केंद्राच्या न्यूरॉन्समध्ये जातात. हे रिसेप्टर न्यूरॉन्स हायड्रोजन केशनला संवेदनशील असतात. रक्त-मेंदूचा अडथळा कार्बन डाय ऑक्साईडसाठी अत्यंत पारगम्य आहे आणि प्रोटॉनसाठी थोडासा आहे. म्हणून, रिसेप्टर्स प्रोटॉनला प्रतिसाद देतात जे इंटरसेल्युलर आणि सेरेब्रोस्पाइनल फ्लुइडमध्ये कार्बन डाय ऑक्साईडमध्ये प्रवेश केल्यामुळे जमा होतात. मध्यवर्ती केमोरेसेप्टर्सवर हायड्रोजन केशन्सच्या प्रभावाखाली, श्वासोच्छवासाच्या आणि एक्स्पायरेटरी न्यूरॉन्सची जैवविद्युत क्रिया झपाट्याने वाढते. श्वासोच्छ्वास जलद आणि खोल होतो. मेड्युलरी रिसेप्टर न्यूरॉन्स कार्बन डाय ऑक्साईड वाढलेल्या तणावासाठी अधिक संवेदनशील असतात.

श्वसन केंद्राच्या श्वासोच्छवासाच्या न्यूरॉन्सच्या सक्रियतेची यंत्रणा नवजात मुलाच्या पहिल्या श्वासावर अवलंबून असते. नाळ बांधल्यानंतर त्याच्या रक्तात कार्बन डायऑक्साइड जमा होतो आणि ऑक्सिजनचे प्रमाण कमी होते. संवहनी रिफ्लेक्सोजेनिक झोनचे केमोरेसेप्टर्स उत्साहित होतात, श्वासोच्छवासाचे न्यूरॉन्स सक्रिय होतात, श्वासोच्छवासाचे स्नायू संकुचित होतात आणि प्रेरणा उद्भवते. लयबद्ध श्वास सुरू होतो.

सोडा, ज्वालामुखी, शुक्र, रेफ्रिजरेटर - त्यांच्यात काय साम्य आहे? कार्बन डाय ऑक्साइड. आम्ही तुमच्यासाठी पृथ्वीवरील सर्वात महत्वाच्या रासायनिक संयुगांबद्दलची सर्वात मनोरंजक माहिती गोळा केली आहे.

कार्बन डायऑक्साइड म्हणजे काय

कार्बन डाय ऑक्साईड प्रामुख्याने त्याच्या वायू अवस्थेत ओळखला जातो, i. कार्बन डायऑक्साइड म्हणून साध्या रासायनिक सूत्र CO2 सह. या स्वरूपात, ते सामान्य परिस्थितीत अस्तित्वात आहे - वातावरणीय दाब आणि "सामान्य" तापमानात. परंतु वाढलेल्या दाबाने, 5,850 kPa पेक्षा जास्त (उदाहरणार्थ, समुद्राच्या सुमारे 600 मीटर खोलीवरील दाब), हा वायू द्रवात बदलतो. आणि मजबूत कूलिंगसह (उणे 78.5 ° से), ते स्फटिक बनते आणि तथाकथित कोरडे बर्फ बनते, जे रेफ्रिजरेटरमध्ये गोठलेले पदार्थ साठवण्यासाठी व्यापारात मोठ्या प्रमाणावर वापरले जाते.

द्रव कार्बन डाय ऑक्साईड आणि कोरडा बर्फ मानवी क्रियाकलापांमध्ये तयार केला जातो आणि वापरला जातो, परंतु हे प्रकार अस्थिर आहेत आणि सहजपणे मोडतात.

परंतु वायू कार्बन डाय ऑक्साईड सर्वव्यापी आहे: ते प्राणी आणि वनस्पतींच्या श्वासोच्छवासाच्या दरम्यान सोडले जाते आणि वातावरण आणि महासागराच्या रासायनिक रचनेचा एक महत्त्वाचा भाग आहे.

कार्बन डायऑक्साइडचे गुणधर्म

कार्बन डायऑक्साइड CO2 रंगहीन आणि गंधहीन आहे. सामान्य परिस्थितीत, त्याला चव नसते. तथापि, कार्बन डाय ऑक्साईडच्या उच्च सांद्रतेचा श्वास घेताना, तोंडात आंबट चव जाणवू शकते, कारण कार्बन डायऑक्साइड श्लेष्मल त्वचेवर आणि लाळेमध्ये विरघळतो, ज्यामुळे कार्बनिक ऍसिडचे कमकुवत द्रावण तयार होते.

तसे, ही कार्बन डाय ऑक्साईडची पाण्यामध्ये विरघळण्याची क्षमता आहे ज्याचा वापर स्पार्कलिंग वॉटर बनविण्यासाठी केला जातो. लिंबूपाण्याचे फुगे - समान कार्बन डायऑक्साइड. CO2 सह संतृप्त पाण्याचे पहिले उपकरण 1770 च्या सुरुवातीस शोधले गेले आणि आधीच 1783 मध्ये, उद्यमशील स्विस जेकब श्वेपने सोडाचे औद्योगिक उत्पादन सुरू केले (श्वेप्स ट्रेडमार्क अजूनही अस्तित्वात आहे).

कार्बन डाय ऑक्साईड हवेपेक्षा 1.5 पट जड आहे, म्हणून खोलीत हवेशीर नसल्यास ते खालच्या थरांमध्ये "स्थायिक" होते. "कुत्रा गुहा" प्रभाव ज्ञात आहे, जेथे CO2 थेट जमिनीतून सोडला जातो आणि सुमारे अर्धा मीटर उंचीवर जमा होतो. एखाद्या प्रौढ व्यक्तीला अशा गुहेत जाताना, त्याच्या उंचीच्या उंचीवर कार्बन डाय ऑक्साईडचा अतिरेक जाणवत नाही, परंतु कुत्र्यांना कार्बन डाय ऑक्साईडच्या जाड थरात सापडतात आणि त्यांना विषबाधा होते.

CO2 ज्वलनास समर्थन देत नाही, म्हणून ते अग्निशामक आणि अग्निशामक यंत्रणांमध्ये वापरले जाते. कथित रिकाम्या काचेच्या सामुग्रीसह जळणारी मेणबत्ती विझवण्याची युक्ती (परंतु खरं तर कार्बन डायऑक्साइडसह) कार्बन डायऑक्साइडच्या या गुणधर्मावर आधारित आहे.

निसर्गात कार्बन डायऑक्साइड: नैसर्गिक स्रोत

कार्बन डाय ऑक्साईड निसर्गात विविध स्त्रोतांमधून तयार होतो:

• प्राणी आणि वनस्पतींचे श्वास.
  प्रत्येक शाळकरी मुलाला माहित आहे की झाडे हवेतून कार्बन डायऑक्साइड CO2 शोषून घेतात आणि प्रकाश संश्लेषणात त्याचा वापर करतात. काही गृहिणी भरपूर प्रमाणात इनडोअर प्लांट्सच्या कमतरतेसाठी प्रायश्चित करण्याचा प्रयत्न करीत आहेत. तथापि, श्वासोच्छवासाच्या प्रक्रियेचा भाग म्हणून प्रकाशाच्या अनुपस्थितीत वनस्पती केवळ कार्बन डायऑक्साइड शोषत नाहीत तर सोडतात. म्हणून, खराब हवेशीर बेडरूममध्ये जंगल ही चांगली कल्पना नाही: रात्री, CO2 पातळी आणखी वाढेल.
• ज्वालामुखी क्रियाकलाप.
  कार्बन डायऑक्साइड हा ज्वालामुखीय वायूंचा भाग आहे. उच्च ज्वालामुखीय क्रियाकलाप असलेल्या भागात, सीओ 2 थेट जमिनीतून सोडला जाऊ शकतो - मोफेट नावाच्या क्रॅक आणि दोषांमधून. मोफेट खोऱ्यांमध्ये कार्बन डाय ऑक्साईडचे प्रमाण इतके जास्त आहे की तेथे पोहोचल्यावर अनेक लहान प्राणी मरतात.
• सेंद्रिय पदार्थांचे विघटन.
  कार्बन डायऑक्साइड सेंद्रिय पदार्थांच्या ज्वलन आणि क्षय दरम्यान तयार होतो. कार्बन डायऑक्साइडचे व्हॉल्यूमेट्रिक नैसर्गिक उत्सर्जन जंगलातील आगीसोबत होते.

कोळसा, तेल, कुजून रुपांतर झालेले वनस्पतिजन्य पदार्थ (सरपणासाठी याचा वापर होतो). CO2 चा प्रचंड साठा जगातील महासागरांमध्ये विरघळलेल्या स्वरूपात आढळतो.

खुल्या जलाशयातून कार्बन डाय ऑक्साईड सोडल्याने लिमनोलॉजिकल आपत्ती होऊ शकते, उदाहरणार्थ, 1984 आणि 1986 मध्ये. कॅमेरूनमधील मनून आणि न्योस तलावांमध्ये. दोन्ही तलाव ज्वालामुखीच्या खड्ड्यांच्या जागेवर तयार झाले होते - आता ते नामशेष झाले आहेत, परंतु खोलवर, ज्वालामुखीय मॅग्मा अजूनही कार्बन डाय ऑक्साईड उत्सर्जित करते, जे तलावांच्या पाण्यात उगवते आणि त्यात विरघळते. बर्‍याच हवामान आणि भूगर्भीय प्रक्रियेच्या परिणामी, पाण्यात कार्बन डाय ऑक्साईडच्या एकाग्रतेने महत्त्वपूर्ण मूल्य ओलांडले. वातावरणात कार्बन डाय ऑक्साईडची प्रचंड मात्रा सोडली गेली, जी हिमस्खलनाप्रमाणे डोंगर उताराच्या बाजूने खाली आली. कॅमेरोनियन तलावांवर सुमारे 1,800 लोक लिमोनोलॉजिकल आपत्तींना बळी पडले.

कार्बन डाय ऑक्साईडचे कृत्रिम स्त्रोत

कार्बन डाय ऑक्साईडचे मुख्य मानववंशीय स्त्रोत आहेत:

• ज्वलन प्रक्रियेशी संबंधित औद्योगिक उत्सर्जन;
• ऑटोमोबाईल वाहतूक.

जगातील पर्यावरणास अनुकूल वाहतुकीचा वाटा वाढत असूनही, जगातील बहुसंख्य लोकसंख्या लवकरच नवीन कारकडे जाण्यास सक्षम (किंवा इच्छुक) होणार नाही.

औद्योगिक उद्देशांसाठी सक्रिय जंगलतोड देखील हवेतील कार्बन डायऑक्साइड CO2 च्या एकाग्रतेत वाढ करते.

CO2 हे चयापचय (ग्लूकोज आणि चरबीचे विघटन) च्या अंतिम उत्पादनांपैकी एक आहे. हे ऊतींमध्ये स्रावित होते आणि हिमोग्लोबिनद्वारे फुफ्फुसात नेले जाते, ज्याद्वारे ते श्वास बाहेर टाकले जाते. एखाद्या व्यक्तीने श्वास सोडलेल्या हवेत, सुमारे 4.5% कार्बन डायऑक्साइड (45,000 पीपीएम) असते - श्वासाद्वारे घेतलेल्या हवेच्या तुलनेत 60-110 पट जास्त.

कार्बन डाय ऑक्साईड रक्त पुरवठा आणि श्वासोच्छवासाच्या नियमनात महत्वाची भूमिका बजावते. रक्तातील CO2 च्या पातळीत वाढ झाल्यामुळे केशिका विस्तारतात, ज्यामुळे जास्त रक्त जाते, ज्यामुळे ऊतींना ऑक्सिजन पोहोचतो आणि कार्बन डायऑक्साइड काढून टाकतो.

श्वसन प्रणाली देखील कार्बन डाय ऑक्साईडच्या वाढीमुळे उत्तेजित होते, ऑक्सिजनच्या कमतरतेमुळे नाही, जसे दिसते. खरं तर, ऑक्सिजनची कमतरता शरीराला बराच काळ जाणवत नाही आणि हे शक्य आहे की दुर्मिळ हवेमध्ये एखाद्या व्यक्तीला हवेची कमतरता जाणवण्याआधीच चेतना गमावली जाईल. सीओ 2 ची उत्तेजक गुणधर्म कृत्रिम श्वासोच्छवासाच्या उपकरणांमध्ये वापरली जातात: तेथे, श्वसन प्रणाली "प्रारंभ" करण्यासाठी कार्बन डायऑक्साइड ऑक्सिजनमध्ये मिसळला जातो.

कार्बन डायऑक्साइड आणि आपण: CO2 धोकादायक का आहे?

कार्बन डायऑक्साइड मानवी शरीरासाठी ऑक्सिजनइतकाच आवश्यक आहे. पण ऑक्सिजनप्रमाणेच, कार्बन डाय ऑक्साईडचा अतिरेक आपल्या आरोग्याला हानी पोहोचवतो.

हवेतील CO2 च्या उच्च एकाग्रतेमुळे शरीराचा नशा होतो आणि हायपरकॅपनियाची स्थिती निर्माण होते. हायपरकॅप्नियामध्ये, एखाद्या व्यक्तीला श्वास घेण्यात अडचण येते, मळमळ होते, डोकेदुखी होते आणि ती बाहेर पडू शकते. जर कार्बन डाय ऑक्साईडचे प्रमाण कमी झाले नाही तर वळण येते - ऑक्सिजन उपासमार. वस्तुस्थिती अशी आहे की कार्बन डायऑक्साइड आणि ऑक्सिजन दोन्ही शरीराभोवती एकाच "वाहतूक" वर फिरतात - हिमोग्लोबिन. सामान्यतः, ते हिमोग्लोबिन रेणूवर वेगवेगळ्या ठिकाणी जोडून एकत्र "प्रवास" करतात. तथापि, रक्तातील कार्बन डायऑक्साइडच्या वाढीव एकाग्रतेमुळे ऑक्सिजनची हिमोग्लोबिनला बांधण्याची क्षमता कमी होते. रक्तातील ऑक्सिजनचे प्रमाण कमी होते आणि हायपोक्सिया होतो.

5,000 ppm पेक्षा जास्त CO2 सामग्री असलेली हवा श्वास घेताना शरीरासाठी असे हानिकारक परिणाम होतात (उदाहरणार्थ, ही खाणीतील हवा असू शकते). निष्पक्षतेने, सामान्य जीवनात आपण व्यावहारिकपणे अशा हवेचा सामना करत नाही. तथापि, कार्बन डाय ऑक्साईडचे कमी प्रमाण देखील आरोग्यासाठी चांगले नाही.

काहींच्या निष्कर्षांनुसार, आधीच 1,000 पीपीएम CO2 मुळे अर्ध्या विषयांमध्ये थकवा आणि डोकेदुखी होते. बर्याच लोकांना पूर्वीपासून जवळीक आणि अस्वस्थता जाणवू लागते. कार्बन डाय ऑक्साईडच्या एकाग्रतेत 1,500 - 2,500 ppm पर्यंत वाढ झाल्याने, मेंदू पुढाकार घेण्यास, माहितीवर प्रक्रिया करण्यास आणि निर्णय घेण्यास "आळशी" आहे.

आणि जर दैनंदिन जीवनात 5,000 पीपीएमची पातळी जवळजवळ अशक्य असेल, तर 1,000 आणि 2,500 पीपीएम देखील आधुनिक माणसाच्या वास्तवाचा भाग बनू शकतात. आम्‍ही दाखवले की विरळ हवेशीर वर्गात CO2 ची पातळी बहुतेक वेळा 1,500 ppm वर राहते आणि कधी कधी 2,000 ppm वर जाते. बर्‍याच कार्यालयांमध्ये आणि अगदी अपार्टमेंटमध्येही परिस्थिती समान आहे यावर विश्वास ठेवण्याचे प्रत्येक कारण आहे.

फिजिओलॉजिस्ट 800 पीपीएमला मानवी आरोग्यासाठी कार्बन डायऑक्साइडची सुरक्षित पातळी मानतात.

दुसर्‍या अभ्यासात CO2 पातळी आणि ऑक्सिडेटिव्ह तणाव यांच्यातील दुवा आढळला: कार्बन डाय ऑक्साईडची पातळी जितकी जास्त असेल तितकेच आपल्याला त्रास होतो, ज्यामुळे आपल्या शरीरातील पेशी नष्ट होतात.

पृथ्वीच्या वातावरणात कार्बन डायऑक्साइड

आपल्या ग्रहाच्या वातावरणात, फक्त 0.04% CO2 आहे (हे अंदाजे 400 पीपीएम आहे), आणि अगदी अलीकडे ते आणखी कमी होते: कार्बन डायऑक्साइडने 2016 च्या शरद ऋतूत 400 पीपीएमचा टप्पा ओलांडला. शास्त्रज्ञांनी वातावरणातील CO2 ची पातळी वाढण्याचे श्रेय औद्योगिकीकरणाला दिले: 18 व्या शतकाच्या मध्यभागी, औद्योगिक क्रांतीच्या पूर्वसंध्येला, ते केवळ 270 पीपीएम होते.