Винайшов пісочний годинник. Тип фігури "Пісочний годинник": як підкреслити природну грацію. Спідниці для Х-силуету
У спортсменів, особливо у плавців, вона набагато вища - до 6-7 літрів. Однак і після найглибшого видиху в легенях зберігається ще 1-1,5 літра так званого залишкового повітря. Навіть у трупа це повітря залишається в легенях, чим і обумовлений малий питома вагацього органу. Тому і виникла назва "легкі". Якщо людина зробила в житті хоч один вдих, залишкове повітря займає своє місце, і шматочок легені, кинутий у воду, спливає. Це має значення в судовій медицині, бо дозволяє встановити, чи народилася дитина мертвою або померла після народження.
При звичайному диханні людина вдихає по 500 мл повітря. Однак до альвеолу доходить лише близько 350 мл. Інші 150 мл повітря заповнюють повітроносні шляхи. Значить, до тих 3 літрів повітря, що містяться у легенях, оновлення приходить лише на 1/7. Іншими словами, альвеолярне повітря лише розлучається свіжим, а не оновлюється повністю. Це має свій сенс: кров, що припливає до альвеол, весь час стикається з повітрям приблизно однакового складу.
При 16 диханнях за хвилину людина здійснює за добу понад 23 тисячі дихальних рухів, причому через легені пройде понад 7 тисяч літрів повітря. М'язова роботавикликає почастішання та поглиблення дихання. Якщо в спокої легенева вентиляція за хвилину становить 5-6 літрів, то у добре тренованих спортсменів вона може при бігу на середні дистанції досягати 140 літрів, тобто збільшується в 5 разів більше, ніж хвилинний обсяг кровообігу.
Об'єм повітря, що вдихається (видихається) людиною
Кількість повітря, що споживається дорослою людиною та дитиною при вдиху (видиху)
Тільки за дуже сильної фізичного навантаженнями здатні збільшити об'єм повітря, що вдихається (видихається) в чотири рази (тобто до 2/3 від трьох літрів), таким чином, виходить дві третини звичайного об'єму легень (2 л - життєва ємність легень - ЖЕЛ). Так само при сильному видиху людина може до половини літра видихнути ще додаткових 1,5 л – резервний об'єм. Максимальний об'єм чи загальна ємність легень може перевищувати 3 л. У когось вона досягає 5 і більше літрів (наприклад, треновані спортсмени, атлети тощо).
Хвилинний та добовий обсяг з урахуванням різних фізичних станів організму
То скільки повітря вдихає і видихає людина на день? У середньому ми пропускаємо через свої легені 15 – 20 кубічних метрівповітря за добу, а на рік – приблизно 6,000 куб. метрів. За саму довге життялюдина не в змозі використовувати повітря, що вдихається об'ємом і в половину кубічного кілометра.
Розрахунок потреби людини у свіжому повітрі
Запис щоденника створено користувачем Андрей-АА, 12.09.10
Проте. Ці дані взяті у разі віднесення вуглекислого газу від людини, тобто. як би - на свіжому повітрі, і тому до розрахунків з провітрювання приміщень ці цифри не мають жодного відношення.
Придумався підхід, який допоможе визначити потреби житла у провітрюванні, бо БНіПам і продавцям щастя я не вірю.
Коротко: кисень – корисний газ, СО2 – шкідливий. Треба по кожному з них визначити, розрахувати потребу у провітрюванні (кубометрів повітря на годину на людину), а потім вибрати максимальну цифру із двох. Вона і буде обґрунтованою цифрою по повітрообміну у житлах.
Таку методику я знайшов у цій статті:
Якщо провести невеликий розрахунок, то з'ясовується наступне.
Наприклад, у кімнаті 33 м3, знаходиться 10 осіб. 10 чоловік видихають за годину приблизно (10Х25) 250 літрів вуглекислого газу. В результаті рівень вуглекислого газу за 21 хвилину зросте вдвічі, а рівень кисню впаде за той самий проміжок часу на частки відсотка.
"У нашій країні дослідження про вплив вуглекислого газу на людину. проводилися ще в 60-ті роки. О.В. Єлісєєва, яка використовувала методи пневмографії, реовазографії та електроенцефалографії, у статті «До обґрунтування ГДК двоокису вуглецю в повітрі» в журналі Гігієна та санітар . – 1964. – № 8., дійшла наступних висновків:
- Короткочасне вдихання здоровими людьми двоокису вуглецю в концентраціях 0,5 і 0,1% викликає чіткі зрушення функції зовнішнього дихання, кровообігу та електричної активності головного мозку.
- Зміни у зазначених функціях виражені переважно при дії СО2 у концентрації 0,5%.
- Отримані дані дозволяють укласти, що концентрація СО2 у повітрі житлових і громадських будівельне повинна перевищувати 0,1% незалежно від джерела, середній вміст СО2 не повинен перевищувати 0,05%."
Якщо вірити цій статті, то людина в середньому видихає 25 літрів СО2 на годину, а її концентрація не повинна перевищувати 0,1% (у природі – 0,04%). У спокої – 15 літрів СО2 на годину.
Припустимо, що уві сні – 10 літрів СО2 на годину, а в активному стані – 30л/год (невелика, домашня активність).
Спробуємо звідси витягнути потреби у провітрюванні під час сну у приміщенні.
Припустимо, у нас є герметична кімната - 20 кв. метрів (=50 кубометрів). Якщо, наприклад, у ній перед сном добре провітрити, концентрація СО2 буде 0,04%. Після 8-ї години сну людини, він видихне 0,08 кубометра СО2, що складе 0,16%, а в кімнаті до ранку стане 0,2% СО2 (0,16%+0,04%), що перевищує допустиме значенняу 2 рази, але ймовірно – не смертельно.
Тобто, під час сну повітрообмін повинен бути не менше, ніж 50/8=6,25 кубометрів на годину. А для здорового сну – приблизно 15 кубометрів на годину.
Визначимо потребу у провітрюванні по СО2 у процесі неспання (видих - 30 літрів СО2 на годину).
При обсязі кімнати 50м3 годину дихання додасть до концентрації СО2 0,06%. У сумі з початковою концентрацією (0,04%+0,06%) – 0,1%. Тобто. свіжого повітрявистачить лише на годину.
Таким чином (по СО2) повітрообмін у режимі активної домашньої діяльності повинен становити 50 кубів на годину на одну особу (при максимальному вмісті СО2 – 0,1%, тому що середнє значення "по лікарні" тут не годиться).
Напевно, треба шукати і купувати вимірювач СО2 і потихеньку розбиратися, що діється в квартирі і на дачі.
Наприклад, Смарт-2C02 (дякую за наведення - Господарю Майстеру). Дорогий, правда.
Знайдено та додано пізніше:
Коментарі
Ще записи від Андрій-АА
про автора
Статистика щоденника
При повному або частковому використанні матеріалів дачного форуму обов'язкове активне пряме посилання
- Скільки літрів кисню на добу споживає людина
- Як позбутися прищів на оці
- Як пити вітаміни: прості правилаприйому
Кількість кисню, споживана людиною
Якщо людина встане під струмені холодного або досить прохолодного душу, то кількість споживаного ним кисню зросте майже на 100%, а віддача вуглекислого газу збільшиться на 150% (порівняно з умовами при кімнатної температуриповітря). Отже, збільшення частоти дихальних процесів впливає збільшення тепловтрат людини.
Місткість легких людини
На ємність легень людини значно впливає і активність її дихальних процесів. Місткість легень у спортсменів перевищує норму на 1-1,5 літра, а ємність легень у професійних плавців може досягати і 6 літрів. Відповідно, збільшення ємності легень зменшує частоту дихання та збільшує глибину вдиху.
Який час вистачить людині одного кубометра повітря?
На який час вистачить дорослій людині 1 м³ повітря, щоб не померти, не задихнутися?
Час, на який людині вистачить одного кубічного метра повітря, залежить від багатьох факторів, зокрема:
- температури та вологості повітря. Якщо повітря холодніше, у ньому міститься більше кисню;
- від фізичних властивостей людини. Всі люди різні, відповідно, та різний обсяг легень;
- частоти вдихів. Чим рідше вдихати, тим більше довгий часвистачить повітря;
- фізичного стану людини Самий ідеальний варіант- це спокійно лежати та не рухатися;
- емоційного та психологічного стану людини. У стані спокою витрата повітря буде меншою.
У середньому, людина за хвилину вдихає літрів повітря. Якщо розраховувати по максимуму, тобто 10 літрів повітря на хвилину, 1000 літрів вистачить на 100 хвилин. Слід враховувати і той факт, що повітря, що видихається, містить вуглекислий газтому кількість вдихуваного повітря і рахуємо по максимуму.
За темою питання є цікавий фільм, який називається "Похований живцем".
До речі, коли прочитав питання одразу згадалася відома пісня "Дихання":
Одного кубометра повітря може вистачити на нескінченний час, якщо встановити установку регенерації повітря.
Або можливий інший варіант: в ємність об'ємом один кубометр закачати стиснене повітряз великим ступенемстискування і користуватися ним автономно – теж надовго вистачить. А якщо ще обмежити фізичну активність, то потреба у кисні зменшиться значно.
Принаймні "час дожити" за таких умов значно збільшиться.
Так що конкретно сказати, що такої кількості повітря вистачить на таку кількість часу, просто неможливо, якщо не виділити певні умови використання.
якщо орієнтуватися на нормальне життя та орієнтуватися на чинні нормативні документиРФ, то одній людині потрібно 60 м3/ч (без можливості природного провітрювання)-ТОДІ 1 м3 вистачить на одну хвилину.
Якщо людина займається спортом (80м3/ч), то менше за хвилину секунд 40.
Але люди різні за масою, і тому це усереднена норма.
Людині необхідне не повітря, а кисень, у повітрі може бути спочатку великий відсоток вуглекислого газу, такого повітря вистачить на менший час ніж повітря з низьким вмістом вуглекислого газу. в середньому людині потрібно життєдіяльності 360 л/сутки, це 0,36 м.куб., але думаю що у замкнутому просторі 1 м.куб. вистачило на 2 добу, можливо максимум на добу, так як з кожним вдихом кількість кисню скорочуватиметься, а вуглекислого газу збільшуватиметься
все залежить від об'єму легень людини і від того як часто він вдихає повітря тобто від особливостей його організму і ще від того в якому стані знаходиться людина в русі або в стані спокою-в середньому приблизно від 1 до 2 годин
..скільки літрів повітря потрібно людині на день?
Ще - норми на сховища (без вентиляції, тобто, ящики) - 2 кубометри на людину на годину.л на добу.
Отже, якщо я правильно зрозумів Ваше запитання, то через легені людини за добу буде перекачено 8,6-16,0 куб. м повітря (якщо на ньому не орали).
Якщо ж людина сидить у приміщенні, що не вентилюється, то це зовсім інше завдання, теж легко розв'язуване. У стандартному вигляді формула перебування людей у замкнутій камері без вентиляції зазвичай визначає час, який вони можуть там просидіти, і має такий вигляд:
T = [(V-0,08 * n) * (Kд-K)]: M * n (ех, незручно формули в пошті писати) . Тут Т – допустимий час перебування в камері, годину. , V - обсяг камери, л, n - кількість людей у камері, Кд - допустима концентрація вуглекислого газу, л/л, К - початкова концентрація вуглекислого газу перед закриттям камери, л/л, М - середнє виділення вуглекислого газу однією людиною в камері , Л/год. Так як перед нами стоїть інше завдання - визначити необхідний об'єм камери за певного часу знаходження в ній, ми цю формулу перетворимо і отримаємо:
Ви написали, що потрібний час - одну добу, значить Т=24; Виділення вуглекислого газу, якщо людина сидить там добу і не займається підготовкою до боксерського поєдинку за звання чемпіона світу, думаю, можна прийняти середньодобовим, тобто 30л/годину (якщо більше – підставте потрібне; менше навряд чи). Кд, тобто припустима концентрація вуглекислого газу. Тут є велике поле для фантазії. Хто сидить – молоді здорові лоби чи люди болючі та кволі? Діти? Літні люди? Загалом, якщо режим щадний, то цю величину ніяк не можна робити більше 0,5%, а якщо молоді здоровани, які можливий легкий біль голови перенесуть жартома, то нічого страшного і при 1% за добу не трапиться. Так, до речі, Ви пишіть про гіпоксію, то це саме брак кисню, кисневе голодування. Ми ж розрахунок ведемо по вуглекислому газу, так що можливий неприємний стан називатиметься гіперкопія, тобто надлишок СО2.
Так от, Кд приймаємо в межах 0,005-0,01, тобто – від піввідсотка до відсотка. Ну, а До відомо, якщо повітря не загазоване, то це 0,03%, тобто 0,0003.
Якщо підставимо і округлимо, то в результаті отримаємо необхідний об'єм камери для однієї людини від літрів, або від 72 до 144 кубометрів. Різниця, природно, виходить через те, що допустиму концентраціюми рахували в межах 0,5-1%. В обсязі 72 куба за добу один організм надихне приблизно до відсотка, вдо піввідсотка.
Взагалі ж хочу сказати, що такі експерименти краще все ж таки проводити, маючи в камері газоаналізатори на кисень і вуглекислий газ. Якщо прилади дістати складно, можна хоча купити скляні трубочки для експрес-аналізу і робити його через кожну годину. Справа в тому, що іноді трапляються окремі ідівідууми, що жеруть кисень (і, відповідно, що виділяють вуглекислоту) в дуже великих кількостях. У нас, наприклад, є один такий (я працюю на підводних апаратах «Мир»), у нього газообмін приблизно вдвічі вищий, ніж у нормальних людей. Далі - в цьому обсязі категорично не можна курити, і якщо садитимете курця, краще йому за добу утриматися від куріння, інакше окис вуглецю надихне, а це гірше, ніж СО2. Ну і найкраще, звичайно, організувати в замкнутому обсязі якусь просту систему життєзабезпечення. Тоді хоч у трьох кубометрах тиждень сиди – було б що пити-їсти.
Скільки важить вдихуване нами за день повітря
Правда, що повітря, що вдихається, важче з'їденої за день їжі?
Хоч би як дивно і надприродно звучало таке висловлювання, але воно справедливе. У середньому людина з'їдає за день не більше 3 кілограмів твердої та рідкої їжі, якщо її зважити. Підрахувати вагу повітря, що вдихається, також не складно.
І так вважаємо скільки літрів повітря вдихає людина за добу. За одну хвилину ми з вами робимо близько 15 вдихів.
При цьому кожен наш вдих вводить у легені майже 0,5 літра повітря. Таким чином, за добу людина вдихає приблизно літрів повітря! При стандартному тиску такий обсяг повітря важитиме близько 14 кілограмів, що більш ніж у 4 рази більше з'їденої нами за день їжі. А ви вважали, що повітря ні чого не важить!
2 думки про те “Скільки важить вдихуване нами за день повітря”
Кут падіння дорівнює кутувідображення, якщо ви такий розумний видалите пил, що осів у легенях і отримаєте відповідь.
Скільки повітря ми вдихаємо?
Життєва ємність легень – близько 3 л. Невже ми щоразу вдихаємо та видихаємо стільки повітря?
Якщо ви зробите максимально глибокий вдих, а потім такий же повний видих, то з легких вийде 3, а то і 4 л повітря. Це і є показник життєвої ємності ваших легенів. У спортсменів із натренованою дихальною системою (особливо у плавців) обсяг легень ще більший. Вони можуть умістити до 6-7 л повітря. Але у звичайній ситуації – не за один вдих-видих.
При спокійному диханні кожна людина вдихає близько 500 мл повітря. Приблизно 150 мл заповнюють повітроносні шляхи. Отже, до легень доходить трохи більше 350 мл. І за один видих ви виводите з них приблизно таку ж кількість відпрацьованого повітря.
Розділіть свій показник життєвої ємності легень (3 л або 3000 мл) на 350 мл.
Вийде, що весь обсяг повітря, що міститься в легких, ви оновлюєте за 8 вдихів-видихів.
Методи дослідження та показники зовнішнього дихання
Методи дослідження функцій та показники зовнішнього дихання
Весь складний процес дихання можна поділити на три основні етапи: зовнішнє дихання; транспорт газів кров'ю та внутрішнє (тканинне) дихання.
Зовнішнє дихання - газообмін між організмом і навколишнім атмосферним повітрям. Зовнішнє дихання включає обмін газів між атмосферним та альвеолярним повітрям, а також газообмін між кров'ю легеневих капілярів та альвеолярним повітрям.
Це дихання здійснюється внаслідок періодичних змін обсягу грудної порожнини. Збільшення її обсягу забезпечує вдих (інспірацію), зменшення – видих (експірацію). Фази вдиху та наступного за ним видиху складають дихальний цикл. Під час вдиху атмосферне повітря через повітроносні шляхи надходить у легені, при видиху частина повітря залишає їх.
Умови, необхідні для зовнішнього дихання:
- герметичність грудної клітки;
- вільне сполучення легень з навколишнім довкіллям;
- еластичність легеневої тканини.
Дорослий людина робить дихання в хвилину. Дихання фізично тренованих людей більш рідкісне (до 8-12 подихів на хвилину) та глибоке.
Найбільш поширені методи дослідження зовнішнього дихання
Методи оцінки дихальної функції легень:
- Пневмографія
- Спірометрія
- Спірографія
- Пневмотахометрія
- Рентгенографія
- Рентгенівська комп'ютерна томографія
- Ультразвукове дослідження
- Магнітно-резонансна томографія
- Бронхографія
- Бронхоскопія
- Радіонуклідні методи
- Метод розведення газів
Спірометрія - метод вимірювання об'ємів повітря, що видихається, за допомогою приладу спірометра. Використовуються спірометри різного типуз турбіметричним датчиком, а також водні, в яких повітря, що видихається, збирається під дзвін спірометра, поміщений у воду. По підйому дзвона визначається обсяг повітря, що видихається. У Останнім часомшироко застосовуються датчики, чутливі до зміни об'ємної швидкості повітряного потоку, приєднані до комп'ютерної системи. Зокрема, на цьому принципі працює комп'ютерна систематипу «Спірометр МАС-1» білоруського виробництвата ін Такі системи дозволяють проводити не тільки спірометрію, а й спірографію, а також пневмотахографію).
Спірографія - метод безперервної реєстрації обсягів повітря, що вдихається і видихається. Отриману при цьому графічну криву називають спірофаммою. По спірограмі можна визначити життєву ємність легень та дихальні об'єми, частоту дихання та довільну максимальну вентиляцію легень.
Пневмотахографія - метод безперервної реєстрації об'ємної швидкості потоків повітря, що вдихається і видихається.
Є багато інших методів дослідження респіраторної системи. Серед них плетизмографія грудної клітини, прослуховування звуків, що виникають при проходженні повітря через дихальні шляхи і легені, рентгеноскопія і рентгенографія, визначення вмісту кисню і вуглекислого газу в потоці повітря, що видихається та ін. Деякі з цих методів розглядаються нижче.
Об'ємні показники зовнішнього дихання
Співвідношення величин легеневих обсягів та ємностей представлено на рис. 1.
При дослідженні зовнішнього дихання використовуються такі показники та їх абревіатура.
Загальна ємність легень (ОЕЛ) – об'єм повітря, що знаходиться у легенях після максимально глибокого вдиху (4-9 л).
Мал. 1. Середні величини обсягів та ємностей легень
Життєва ємність легень
Життєва ємність легень (ЖЕЛ) - обсяг повітря, який може видихнути людина при максимально глибокому повільному видиху, зробленому після максимального вдиху.
Розмір життєвої ємності легень людини становить 3-6 л. Останнім часом у зв'язку з використанням пневмотахографічної техніки дедалі частіше визначають так звану форсовану життєву ємність легень (ФЖЕЛ). При визначенні ФЖЕЛ випробуваний повинен після максимально глибокого вдиху зробити максимально глибокий видих форсований. При цьому видих повинен проводитися з зусиллям, спрямованим на досягнення максимальної об'ємної швидкості повітряного потоку, що видихається, протягом усього видиху. Комп'ютерний аналіз такого форсованого видиху дозволяє розрахувати десятки показників зовнішнього дихання.
Індивідуальну нормальну величину ЖЕЛ називають належною життєвою ємністю легень (ДЖЕЛ). Її розраховують у літрах за формулами та таблицями на основі обліку росту, маси тіла, віку та статі. Для жінок віку розрахунок можна вести за формулою
ДЖЕЛ = 3,8 * Р + 0,029 * В - 3,190; для чоловіків того ж віку
ДЖЕЛ = 5,8 * Р + 0,085 * В - 6,908, де Р - зростання; В – вік (роки).
Величина виміряної ЖЕЛ вважається зниженою, якщо це зниження становить понад 20% рівня ДЖЕЛ.
Якщо показника зовнішнього дихання застосовують назву «ємність», це означає, що у складі такої ємності входять дрібніші підрозділи, звані обсягами. Наприклад, ОЕЛ складається із чотирьох обсягів, ЖЕЛ - із трьох обсягів.
Дихальний об'єм (ДО) - це об'єм повітря, що надходить у легені та видаляється з них за один дихальний цикл. Цей показник називають також глибиною дихання. У стані спокою у дорослої людини ДО становить 15-20% від величини ЖЕЛ); місячної дитини – 30 мл; однорічного – 70 мл; десятирічного – 230 мл. Якщо глибина дихання більша за норму, то таке дихання називають гіперпное - надмірне, глибоке дихання, якщо ж ДО менше норми, то дихання називають олігопное - недостатнє, поверхневе дихання. При нормальній глибині та частоті дихання його називають еупное – нормальне, достатнє дихання. Нормальна частота дихання у спокої у дорослих становить 8-20 дихальних циклів за хвилину; місячної дитини – близько 50; однорічного – 35; десятирічного – 20 циклів на хвилину.
Резервний об'єм вдиху (РО вд) – об'єм повітря, яке людина може вдихнути при максимально глибокому вдиху, зробленому після спокійного вдиху. Розмір РВ вд у нормі становить 50-60% від величини ЖЕЛ (2-3 л).
Резервний обсяг видиху (РО вид) - обсяг повітря, який людина може видихнути при максимально глибокому видиху, зробленому після спокійного видиху. У нормі величина РВ вид становить 20-35% від ЖЕЛ (1-1,5 л).
Залишковий обсяг легень (ООЛ) - повітря, що залишається в дихальних шляхах і легень після максимального глибокого видиху. Його величина становить 1-1,5 л (20-30% від ОЕЛ). У літньому віці величина ООЛ наростає через зменшення еластичної тяги легень, прохідність бронхів, зниження сили дихальних м'язів та рухливість грудної клітки. У віці 60 років він становить близько 45% від ОЕЛ.
Функціональна залишкова ємність (ФОЕ) - повітря, що залишається в легенях після спокійного видиху. Ця ємність складається з залишкового обсягу легень (ООЛ) та резервного обсягу видиху (РО вид).
Не все атмосферне повітря, що надходить у дихальну систему при вдиху, бере участь у газообміні, а лише те, що доходить до альвеол, що мають достатній рівень кровотоку в оточуючих їх капілярах. У зв'язку з цим виділяють так званий мертвий простір.
Анатомічний мертвий простір (АМП) - це обсяг повітря, що знаходиться в дихальних шляхах рівня респіраторних бронхіол (на цих бронхіолах вже є альвеоли і можливий газообмін). Величина АМП становить і залежить від особливостей конституції людини (при вирішенні завдань, в яких необхідно враховувати АМП, а величина його не вказана, обсяг АМП приймають рівним 150 мл).
Фізіологічний мертвий простір (ФМП) - обсяг повітря, що надходить у дихальні шляхи та легені та не бере участі в газообміні. ФМП більше анатомічного мертвого простору, оскільки включає його як складову частину. Крім повітря, що знаходиться в дихальних шляхах, до складу ФМП входить повітря, що надходить у легеневі альвеоли, але не обмінюється газами з кров'ю через відсутність або зниження кровотоку в цих альвеолах (для цього повітря іноді застосовується назва мертвий альвеолярний простір). У нормі величина функціонального мертвого простору становить 20-35% від величини дихального об'єму. Зростання цієї величини понад 35% може свідчити наявність деяких захворювань.
Таблиця 1. Показники легеневої вентиляції
У медичній практиці важливо враховувати фактор мертвого простору при конструюванні приладів для дихання (висотні польоти, підводне плавання, протигази), проведенні низки діагностичних та реанімаційних заходів. При диханні через трубки, маски, шланги до дихальної системи людини приєднується додатковий мертвий простір і, незважаючи на зростання глибини дихання, вентиляція альвеол атмосферним повітрям може стати недостатньою.
Хвилинний об'єм дихання
Хвилинний обсяг дихання (МОД) - обсяг повітря вентильований через легкі та дихальні шляхи за 1 хв. Для визначення МОД достатньо знати глибину, або дихальний об'єм (ДО), та частоту дихання (ЧД):
У покіс МОД становить 4-6 л/хв. Цей показник часто називають вентиляцією легень (відрізняти від альвеолярної вентиляції).
Альвеолярна вентиляція
Альвеолярна вентиляція легенів (АВЛ) – об'єм атмосферного повітря, що проходить через легеневі альвеоли за 1 хв. Для розрахунку альвеолярної вентиляції слід знати величину АМП. Якщо вона не визначена експериментально, для розрахунку обсяг АМП беруть рівним 150 мл. Для розрахунку альвеолярної вентиляції можна скористатися формулою
Наприклад, якщо глибина дихання у людини 650 мл, а частота дихання 12, АВЛ дорівнює 6000 мл () 12.
- АВ – альвеолярна вентиляція;
- ДО альв – дихальний обсяг альвеолярної вентиляції;
- ЧД – частота дихання
Максимальна вентиляція легень (МВЛ) – максимальний об'єм повітря, який може бути провентильований через легені людини за 1 хв. МВЛ може бути визначена при довільній гіпервентиляції у спокої (дихати максимально глибоко і часто у косовицю допустимо не більше 15 с). За допомогою спеціальної техніки МВЛ можна визначити під час виконання людиною інтенсивної фізичної роботи. Залежно від конституції та віку людини норма МВЛ перебуває у межах хл/хв. У спортсменів МВЛ може досягати 200 л/хв.
Поточні показники зовнішнього дихання
Крім легеневих обсягів та ємностей для оцінки стану дихальної системивикористовують звані потокові показники зовнішнього дихання. Найпростішим методом визначення одного з них - об'ємної пікової швидкості видиху - є пікфлоуметрія. Пікфлоуметри – прості та цілком доступні прилади для користування в домашніх умовах.
Пікова об'ємна швидкість видиху (ПОС) - максимальна об'ємна швидкість потоку повітря, що видихається, досягнута в процесі форсованого видиху.
За допомогою приладу пневмотахометра можна визначити не тільки об'ємну пікову швидкість видиху, але і вдиху.
В умовах медичного стаціонару все більшого поширення набувають прилади пневмотахографи з комп'ютерною обробкою отриманої інформації. Прилади подібного типудозволяють на основі безперервної реєстрації об'ємної швидкості повітряного потоку, створюваного під час видиху форсованої життєвої ємності легень, розрахувати десятки показників зовнішнього дихання. Найчастіше визначаються ПІС і максимальні (миттєві) об'ємні швидкості повітряного потоку в момент видиху 25, 50, 75% ФЖЕЛ. Їх називають відповідно показниками МОС 25, МОС 50, МОС 75. Популярно також визначення ФЖЕЛ 1 - обсягу форсованого видиху за час, що дорівнює 1 e. На основі цього показника розраховується індекс (показник) Тіффно - виражене у відсотках відношення ФЖЕЛ 1 до ФЖЕЛ. Реєструється також крива, що відображає зміну об'ємної швидкості повітряного потоку в процесі видиху форсованого (рис. 2.4). При цьому на вертикальній осі відображається об'ємна швидкість (л/с), на горизонтальній - відсоток видихнутої ФЖЕЛ.
На наведеному графіку (рис. 2, верхня крива) вершина вказує величину ПОС, проекція моменту видиху 25% ФЖЕЛ на криву характеризує МОС 25 проекція 50% і 75% ФЖЕЛ відповідає величинам МОС 50 і МОС 75 . Діагностичну значимість мають як швидкості потоку в окремих точках, а й увесь хід кривої. Її частина, відповідна 0-25% видихається ФЖЕЛ, відбиває прохідність повітря великих бронхів, трахеї і верхніх дихальних шляхів, ділянка від 50 до 85% ФЖЕЛ - прохідність дрібних бронхів і бронхіол. Прогин на низхідній ділянці нижньої кривої області видиху 75-85% ФЖЕЛ свідчить про зниження прохідності дрібних бронхів і бронхиол.
Мал. 2. Поточні показники дихання. Криві ноток – обсяг здорової людини(верхня), хворого з обструктивними порушеннями прохідності дрібних бронхів (нижня)
Визначення перерахованих об'ємних та потокових показників застосовують у діагностиці стану системи зовнішнього дихання. Для характеристики функції зовнішнього дихання у клініці використовуються чотири варіанти висновків: норма, обструктивні порушення, рестриктивні порушення, змішані порушення (поєднання обструктивних та рестриктивних порушень).
Для більшості потокових та об'ємних показників зовнішнього дихання, що виходять за межі норми, вважаються відхилення їх величини від належного (розрахункового) значення більш ніж на 20%.
Обструктивні порушення - це порушення прохідності дихальних шляхів, які ведуть збільшення їх аеродинамічного опору. Такі порушення можуть розвиватися внаслідок підвищення тонусу гладких м'язів нижніх дихальних шляхів, при гіпертрофії або набряку слизових оболонок (наприклад, при гострих респіраторних). вірусних інфекцій), скупченні слизу, гнійного відокремлюваного, за наявності пухлини або стороннього тіла, порушення регуляції прохідності верхніх дихальних шляхів та інших випадках
Про наявність обструктивних змін дихальних шляхів судять щодо зниження ПІС, ФЖЕЛ 1, МОС 25, МОС 50, МОС 75, МОС 25-75, МОС 75-85, величини індексу тесту Тіффно та МВЛ. Показник тесту Тіффно у нормі становить 70-85%, зниження його до 60% розцінюється як ознака помірного порушення, а до 40% – різко вираженого порушення прохідності бронхів. Крім того, при обструктивних порушеннях збільшуються такі показники, як залишковий обсяг, функціональна залишкова ємність та загальна ємність легень.
Рестриктивні порушення – це зменшення розправи легень при вдиху, зниження дихальних екскурсій легень. Ці порушення можуть розвинутися через зниження розтяжності легень, при ушкодженнях грудної клітки, наявності спайок, скупчення в плевральній порожнині рідини, гнійного вмісту, крові, слабкості дихальних м'язів, порушенні передачі збудження в нервово-м'язових синапсах та інших причин.
Наявність рестриктивних змін легень визначають зниження ЖЕЛ (не менше 20% від належної величини) і зменшення МВЛ (неспецифічний показник), а також зниження розтяжності легень і в ряді випадків за зростанням показника тесту Тіффно (понад 85%). При рестриктивних порушеннях зменшуються загальна ємність легень, функціональна залишкова ємність та залишковий обсяг.
Висновок про змішані (обструктивні та рестриктивні) порушення системи зовнішнього дихання робиться при одночасному наявності змін вищеперелічених потокових і об'ємних показників.
Легкові обсяги та ємності
Дихальний обсяг - це обсяг повітря, яке вдихає та видихає людина у спокійному стані; у дорослої людини він дорівнює 500 мл.
Резервний об'єм вдиху – це максимальний об'єм повітря, який може вдихнути людина після спокійного вдиху; величина його дорівнює 15-18 л.
Резервний об'єм видиху – це максимальний об'єм повітря, який може видихнути людина після спокійного видиху; цей обсяг складає 1-1,5 л.
Залишковий об'єм - це об'єм повітря, що залишається у легенях після максимального видиху; величина залишкового об'єму 1-1,5 л.
Мал. 3. Зміна дихального об'єму, плеврального та альвеолярного тиску при вентиляції легені
Життєва ємність легень (ЖЕЛ) - це максимальний об'єм повітря, який може видихнути людина після найглибшого вдиху. ЖЕЛ включає резервний обсяг вдиху, дихальний обсяг і резервний обсяг видиху. Життєва ємність легень визначається спірометром, а метод визначення називають спірометрією. ЖЕЛ у чоловіків 4-5,5 л, а у жінок – 3-4,5 л. Вона більше в положенні стоячи, ніж сидячи або лежачи. Фізичне тренування призводить до збільшення ЖЕЛ (рис. 4).
Мал. 4. Спірограма легеневих обсягів та ємностей
Функціональна залишкова ємність (ФОЕ) – об'єм повітря у легенях після спокійного видиху. ФОЕ є сумою резервного обсягу видиху та залишкового обсягу і дорівнює 2,5 л.
Загальна ємність легень (ОЕЛ) - об'єм повітря в легенях після повного вдиху. ОЕЛ включає залишковий обсяг і життєву ємність легень.
Мертвий простір утворює повітря, яке знаходиться в повітроносних шляхах і не бере участі в газообміні. При вдиху останні порції атмосферного повітря входять у мертве місце і, не змінивши свого складу, залишають його при видиху. Об'єм мертвого простору близько 150 мл, або приблизно 1/3 дихального об'єму при спокійному диханні. Отже, з 500 мл повітря, що вдихається в альвеоли надходить лише 350 мл. В альвеолах до кінця спокійного видиху знаходиться близько 2500 мл повітря (ФОЕ), тому при кожному спокійному вдиху оновлюється лише 1/7 частина альвеолярного повітря.
Зовнішнє дихання: дослідження та показники. Об'єм легень людини
.....
Залишилося згадати таку невелику деталь, що заради якої і будується будинок – це мешканці. Для життя людей потрібне свіже повітря, яке має оновлюватися.
А скільки кубів повітря за годину має оновлюватись у будинку? Скільки кубів реально оновлюється за годину у приміщенні, де ви зараз перебуваєте?
На це питання немає жодної відповіді.
Формально, відповідно до СНиПом радянських часів три метри кубічних за годину на квадратний метр, простіше кажучи у звичайному приміщенні при висоті стель 2,5 - 3 метри повітря за годину має оновитися одноразово!
Чи завжди потрібне свіже повітря?
Ні не завжди. У приміщеннях, де немає людей і немає споживають повітря технологічних процесів, повітрообмін взагалі не потрібний. Навіщо там повітрообмін? У будинку в режимі консервації (при зниженою температурою) він взагалі шкідливий! З новим (свіжим) повітрям приміщення можуть наповнюватися непотрібною вологою та пилом.
А скільки повітря для дихання потрібно людині?
«Дорослі люди в умовах спокою виробляють у середньому від 16 до 20 дихальних рухів за 1 хвилину. Об'єм кожного вдиху зазвичай становить близько 500 мл, звідси хвилинний об'єм дихання дорівнює 500 * 16 = 8000 мл. У новонародженого частота дихання 60-70 вдихів за 1 хвилину, до 5 років вона знижується до 26, а до 15-20 років, до 20 за хвилину. p align="justify"> При роботі, русі, при лихоманці (в умовах підвищеного обміну) число дихальних рухів в 1 хв збільшується. Вентиляція легень, рівна у спокої загалом 8 л, при важкому фізичній працізростає у 20 разів.»
Так як будинки важкою фізичною роботою займаються вкрай рідко, а якщо й займаються, то, буває, і вікна навстіж відчиняють, навіть не для дихання, а охолонеться. Вважатимемо, що вдома норма дихання може бути перевиконана, допустимо в 3-4 рази. Так одна людина використовує приблизно 2 м3 повітря на годину. Оскільки свіже повітря поєднується зі старим у неясному співвідношенні, припустимо, що в кубі оновлюється 20% повітря, значить на одну людину потрібно (навіть із чотириразовим запасом) 10м3 повітря за годину.
Логіка підказує що інтенсивність повітрообміну повинна залежати не від об'єму приміщення (одноразово за годину), а від кількості людей, що перебувають у цьому приміщенні. Одна справа житлова кімнатаз одним мешканцем, інша справа, наприклад, навчальний клас у якому постійно присутні понад 30 осіб. У спальній кімнаті об'ємом 30м3 достатньо заміни 10м3/год - це 1/3 зміни повітря в приміщенні. А в переповненій аудиторії, 130м3 та дворазового повітрообміну за годину виявиться недостатньо – на 30 осіб потрібно повітря 300м3.
Подібними міркуваннями успішно спекулюють інженерні компанії, що нав'язують наївним власникам котеджів потужні вентиляційні та дорогі рекупераційні (енергозберігаючі) установки.
У вас скільки квадратних метрів будинок?
600? Чудово ... 600м2 площі * 3м висоти = 1800м3 повітря. 1800 кубів повітря вам потрібно замінювати за годину на вимогу БНіПу - не менше! А це означає, що взимку (-20 С) на нагрівання такого об'єму повітря за годину буде витрачено 24кВт/годину або 576кВт за добу.
Майже 600кВт за добу! Однак….
Ну, ви ж не хочете задихнутися?
Звичайно, ні!
Причому, зауважте, ми нічого не вигадуємо, ось БНіП – це офіційний документ. Тепер ви розумієте, як вам гостро необхідна система рекуперації, яка вам заощаджуватиме до 60% цих енерговитрат, адже частина тепла відпрацьоване (викинуте на вулицю) повітря передасть свіжому, попередньо підігрівши його! Здорово?
Здорово…
І йдеться про це в той час, як такого об'єму повітря реально вистачить для комфортного дихання 180 чоловік! А в будинку тому всього 4-6 чоловік буде жити (включаючи обслугу).
Міняти повітря одноразово на годину! У той час, як запас повітря для дихання в будинку 600м2 такий, що якщо безперервно дихати всією сім'єю, його можна «перепочити» тільки за дві доби – 45 годин.
А який повітрообмін відбувається у наших квартирах?
У звичайній квартирі 80 м2 при висоті стелі 2,65 м. Об'єм приміщень становить 200м3. Квартир таких, підключених до спільного вентиляційному каналу, 14, а в інших будинках буває і 16, і 22. Якщо припустити, що у всіх квартирах відбувається одноразовий на годину повітрообмін, то з вентиляційного стояка за годину має виходити 2800м3 повітря, у разі вентиляційної шахти перетином 0,24м2 це повітря є стовп заввишки 11,6 км. Отже повітря з вентканалу має виходити зі швидкістю 11,6 км/година або 3,2 м/сек! Я на дах лазив - повітропровід у повному порядку (не перекритий, як це зазвичай буває), у квартирах усі живуть і повітря не шкодують. Такого потоку там немає, навіть і близько!
Так який реально повітрообмін повинен бути в котеджіадже ми розглядаємо саме цей випадок.
Якщо в будинку немає або трохи екологічно шкідливих випарів від предметів або інших негативних факторів, що впливають на якість повітря, то приплив свіжого повітря (оновлення) на одну особу, навіть із запасом, повинен бути приблизно 10м3/година. Значить на сім'ю (5 осіб) це буде 50м3/год, і яка різниця, де мешкає ця сім'я??? Одна сім'я проживає в малогабаритній квартирі 50м2 зі стелями 2,5м, а інша сім'я проживає в палаці 1000м2 зі стелями 3,5м, а по БНіП виходить, що в палаці потрібно міняти 3500м3 повітря щогодини??? Це що, сім'я від того, що живе в палаці, дихати стане в 70 разів більше?! Свідомий абсурд! Дихають такі люди не більше, ніж звичайні громадяни – сам бачив. В іншому випадку для продування (вентиляції) палацу необхідно було б запозичити турбіну від аеродинамічної труби в Жуковському, в той час, як всі знають, що палаци завжди без турбін і вентиляторів з давніх часів обходилися. Проблема в концепції ...
Тільки при дуже сильному фізичному навантаженні ми здатні збільшити об'єм повітря, що вдихається (видихається)в чотири рази (тобто до 2/3 від трьох літрів), таким чином, виходить дві третини звичайного об'єму легень (2 л - життєва ємність легень- ЖЕЛ). Так само при сильному видиху людина може до половини літра видихнути ще додаткових 1,5 л. резервний обсяг. Максимальний об'єм чи загальна ємність легень може перевищувати 3 л. У когось вона досягає 5 і більше літрів (наприклад, треновані спортсмени, атлети тощо).
Хвилинний та добовий обсяг з урахуванням різних фізичних станів організму
У середньому лежачи у спокої люди вдихають і видихають кожну хвилину 5 л повітря (0,3 м3/ч); при стоячому положенні – 7 літрів, під час ходьби – 10 л, при простій роботі – 25, при важких навантаженнях – 40 літрів, а при найвищій напрузі, наприклад, під час спортивних змагань – 60 літрів та більше (3,6 м3/год). Для довідки, в одному м3 – 1000 л.То скільки повітря вдихає і видихає людина на день? У середньому ми пропускаємо через свої легкі 15 – 20 кубічних метрів повітря за добу, а на рік – приблизно 6,000 куб. метрів. За найдовше життя людина не в змозі використовувати повітря, що вдихається, об'ємом і в половину кубічного кілометра.
Частота дихання дітей та дорослих
Зазвичай частота дихання у сформованого організму становить 12 разів на хвилину, у дитини в два рази вище.Таблиця 1. Залежність частоти дихання, дихального об'єму (абсолютного та на 1 кг маси тіла) від віку за Н. А. Шалковим.
..скільки літрів повітря потрібно людині на день?
Кількість повітря, що перекачується людськими легенями за одну хвилину в техніці (і не тільки в ній) називається легеневою вентиляцією. Ця величина змінюється у досить широких межах. Вона залежить як від фізичних та фізіологічних властивостей конкретного індивідуума, так і від виду його діяльності. Зазвичай при розрахунках систем життєзабезпечення приймають, що в стані спокою легенева вентиляція дорівнює 6 л/хв, при легкому фізичному навантаженні - бл. 20 л/хв, а при тяжкій роботі - 60 і більше л/хв.
Так що, якщо я правильно зрозумів Ваше питання, то через легені людини за добу будуть перекачані 8,6-16,0 куб.м повітря (якщо на ньому не орали).
Якщо ж людина сидить у приміщенні, що не вентилюється, то це зовсім інше завдання, теж легко розв'язуване. У стандартному вигляді формула перебування людей у замкнутій камері без вентиляції зазвичай визначає час, який вони можуть там просидіти, і має такий вигляд:
T = [(V-0,08 * n) * (Kд-K)]: M * n (ех, незручно формули в пошті писати). Тут Т - допустимий час перебування в камері, год., V - обсяг камери, л, n - кількість людей у камері, Кд - допустима концентрація вуглекислого газу, л/л, К - початкова концентрація вуглекислого газу перед закриттям камери, л/л , М - середнє виділення вуглекислого газу однією людиною у камері, л/год. Так як перед нами стоїть інше завдання - визначити необхідний об'єм камери за певного часу знаходження в ній, ми цю формулу перетворимо і отримаємо:
V=(T*M+0,08Кд-0,08K):(Кд-К)
Далі підставляємо параметри.
Ви написали, що потрібний час - одну добу, значить Т=24; Виділення вуглекислого газу, якщо людина сидить там добу і не займається підготовкою до боксерського поєдинку за звання чемпіона світу, гадаю, можна прийняти середньодобовим, тобто 30л/годину (якщо більше – підставте потрібне; менше навряд чи). Кд, тобто припустима концентрація вуглекислого газу. Тут є велике поле для фантазії. Хто сидить – молоді здорові лоби чи люди болючі та кволі? Діти? Літні люди? Загалом, якщо режим щадний, то цю величину ніяк не можна робити більше 0,5%, а якщо молоді здоровани, які можливий легкий біль голови перенесуть жартома, то нічого страшного і при 1% за добу не трапиться. Так, до речі, Ви пишіть про гіпоксію, то це саме брак кисню, кисневе голодування. Ми ж розрахунок ведемо по вуглекислому газу, так що можливий неприємний стан називатиметься гіперкопія, тобто надлишок СО2.
Так от, Кд приймаємо в межах 0,005-0,01, тобто – від піввідсотка до відсотка. Ну, а До відомо, якщо повітря не загазоване, то це 0,03%, тобто 0,0003.
Якщо підставимо і округлимо, то в результаті отримаємо необхідний об'єм камери для однієї людини від 72000 до 144000 літрів, або від 72 до 144 кубометрів. Різниця, природно, виходить через те, що допустиму концентрацію ми рахували в межах 0,5-1%. В обсязі 72 куба за добу один організм надихне приблизно до відсотка, у 144 - до піввідсотка.
Взагалі ж хочу сказати, що такі експерименти краще все ж таки проводити, маючи в камері газоаналізатори на кисень і вуглекислий газ. Якщо прилади дістати складно, можна хоча купити скляні трубочки для експрес-аналізу і робити його через кожну годину. Справа в тому, що іноді трапляються окремі ідивідууми, що жеруть кисень (і, відповідно, що виділяють вуглекислоту) у дуже великих кількостях. У нас, наприклад, є один такий (я працюю на підводних апаратах "Мир"), у нього газообмін приблизно вдвічі вищий, ніж у нормальних людей. Далі - в цьому обсязі категорично не можна курити, і якщо садитимете курця, краще йому за добу утриматися від куріння, інакше окис вуглецю надихне, а це гірше, ніж СО2. Ну і найкраще, звичайно, організувати в замкнутому обсязі якусь просту систему життєзабезпечення. Тоді хоч у трьох кубометрах тиждень сиди – було б що пити-їсти.
