Метаболизм в организме. Значение кислорода

Жизнь человека напрямую зависит от возможности дышать. Только представьте: при каждом вдохе в наши легкие попадает около полулитра воздуха. Учитывая, что в минуту мы совершаем 15-16 вдохов, за это же время наши органы получают 8-9 литров, что в перерасчете на час составляет 500 литров, а за сутки – впечатляющие 12 тысяч литров!

Важен не только сам факт умения дышать, но и состав вдыхаемой смеси. Загрязнители, которые неизбежно присутствуют в воздухе, могут вызывать множество респираторных заболеваний, включая хронические. В особенности это касается помещений, где наблюдается повышенное содержание посторонних частиц. Вы будете удивлены, но самой «грязной» в доме является кухня! Сегодня мы расскажем вам об источниках загрязнения воздуха, а также о том, как сделать его вновь чистым и безопасным.

Из чего состоит воздух

Вдыхаемый нами воздух представляет собой смесь газов на основе азота и кислорода. Содержание первого – около 78%, второго – около 21%. Оставшийся 1% приходится на углекислый газ, радон, гелий, озон, водород и другие газы. Загрязнение воздуха сказывается, главным образом, на тех самых ценных 21%: содержание кислорода уменьшается, а это может провоцировать самые разные ощущения – от быстрой утомляемости и головной боли до состояния удушья и дезориентации.

Нормы потребления для взрослых и детей

Сколько воздуха нужно человеку для того, чтобы быть здоровым и хорошо себя чувствовать? От 8 до 12 тысяч литров! Согласно нормам СНиПа свежий воздух подается в жилые комнаты, а загрязненный выводится из подсобных помещений. В них же и прописаны величины объема удаляемого воздуха: для кухонь с газовыми плитами это 90 кубометров в час, с электроплитами – 60 кубометров в час, для ванны и туалета – по 25 кубометров в час. Кратность воздухообмена в жилых комнатах должна составлять не менее 30 кубических метров в час на человека.

Почему важно проветривать помещение

Пропускная способность окон в закрытом состоянии (в особенности современных пластиковых!) составляет лишь 10-15% от необходимого воздухообмена, а поэтому проветривание помещения является обязательной ежедневной процедурой. Почему же оно имеет столь большое значение?

Качество воздуха в доме прямым образом влияет на самочувствие и состояние здоровья, а впоследствии – и на продолжительность жизни человека. С каждым выдохом мы высвобождаем углекислый газ, с каждым приготовлением пищи – запахи, пары воды и брызги жира. Да что там, мебель, отделочные материалы, продукты, принесенные с рынка – все они постепенно выделяют всевозможные газы и даже токсины: невидимые, неощутимые, и оттого еще более опасные.

Естественная вентиляция

Любая постройка, оформленная как жилое помещение, должна иметь естественную вентиляцию. Приток воздуха обеспечивается, главным образом, за счет окон: открывая форточку, мы впускаем свежий воздух извне, уменьшая тем самым концентрацию углекислого газа. «Отработанный» воздух выводится в систему вентиляции дома. Входы в вентиляционный канал находятся на кухне и в ванной комнате. Подхваченный природным сквозняком, воздух движется по системе вверх и выводится за пределы сооружения.

Порой естественная вентиляция не способна качественно справиться с загрязнением воздуха. Вспомните только, как сильно запотевают зеркала в ванной и окна на кухне. Причина тому – недостаточно эффективный отток воздуха. Компенсировать разницу поможет вентиляция принудительная: мощная кухонная вытяжка от Faber.

Вытяжки Faber

Итальянские вытяжки Faber – находка для тех, кто ищет качественный высокоэффективный кухонный воздухоочиститель за разумные деньги. В ассортименте бренда представлены модели в семи категориях: купольные, без купола, наклонные, островные, угловые, подвесные и встраиваемые. Широкий модельный ряд дает возможность выбрать технику подходящей производительности в пределах от 240 до 1250 кубометров в час. Определиться поможет несложный расчет по формуле: площадь комнаты ? высота стен ? 12.

Вытяжки Faber приспособлены для работы в режиме отвода воздуха и в режиме рециркуляции. Проточные воздухоочистители подключаются к вентиляционной шахте посредством воздуховода. Для очистки воздуха они используют только жироулавливающий фильтр – стальную раму с мелкозернистой многослойной сеткой ил алюминия или нержавеющей стали, помогающую задержать частички жира и уберечь тем самым систему от засора. Прошедший сквозь фильтр воздух выводится в вентиляционную систему. Для эффективной работы такого прибора необходимо обеспечить приток воздуха, приоткрыв окно.

В режиме рециркуляции вытяжка не подключается к воздуховоду. Она использует дополнительный угольный фильтр, который предназначен для глубокой очистки воздуха от запахов и любых посторонних вкраплений. Далее он выводится в помещение, и процесс начинается снова. Поскольку на рециркуляцию тратится дополнительное время, производительность устройства снижается со 100% до 70%. Еще один нюанс: с течением времени угольный фильтр засоряется, поэтому его необходимо заменять новым каждые 3-4 месяца.

Для обеспечения комфортных условий приготовления пищи производитель предусмотрел трех-, четырех- и пятипозиционную регулировку мощности всасывания воздуха, а также яркую подсветку – светодиодную и галогеновую. Управление вытяжкой осуществляется кнопками или сенсорами. Для некоторых моделей реализована возможность воспользоваться пультом дистанционного управления. Данное устройство приобретается за дополнительную плату, вы сможете найти его в разделе аксессуаров.

На все вытяжки Faber, представленные в каталоге интернет-магазина faber-rus.ru, предоставляется фирменная гарантия сроком 24 месяца. Доставка по Москве и Московской области, а также по Санкт-Петербургу и Ленинградской области производится курьерской службой. В регионы техника отправляется почтой.

Привет моим тремста подписчикам. Вы, как оказалось, очень дотошные и общительные люди, о чем говорят несколько сотен комментариев к предыдущей статье. Моя же проблема в написании текстов – я кидаю слишком много информации в кучу. Поэтому в сложившейся ситуации придется брать себя в руки и подробно излагать отдельные моменты, вызывающие у вас наибольшее число вопросов.

Сегодня поговорим о том, о чем многие авторы приточек, даже с уважаемого Хабра и Форумхауза, не думали – о необходимых и требуемых объемах воздуха.

Когда концентрация углекислоты превышает 1000 ppm (0,1%), появляется дискомфорт, слабость, головная боль, проблемы с концентрацией внимания. Растет число ошибок в работе. Знакомые симптомы?

Перед тем, как улучшить климат в квартире, я, само собой, изучил множество решений, коммерческих и частных. Мне был нужен чистый, свежий и влажный воздух во всех комнатах, но среди просмотренных проектов не попалось ни одного, который был бы дешев, прост и решал все задачи.

Оказалось, все они содержат обогреватель входящего воздуха. Из-за требований пожарной безопасности это получался не просто кусок спирали, а целая большая коробка и еще куча прибамбасов вроде металлического канала на выходе, да асбестовых прокладок. Примерно такая.

Но стоп, сказал я, разве обычная вытяжная (пассивная) вентиляция требует электроподогрева? Нет, не требует – хватает обычных же радиаторов. С другой стороны, приточка нужна, чтобы было больше свежего воздуха, значит, воздушный поток должен возрастать и его надо дополнительно подогревать, чтобы в квартире не стало холодно.

Но сколько нужно этого воздуха? Человек пропускает через лёгкие 300-600 литров в час. А какие у нас нормы вентиляции? Пишут, 30-50 кубометров в час. ЧЕГО??? В одном кубометре 1000 литров. Получаем, что в типовую квартиру и так обычно подается в СТО, мать его, раз больше воздуха, чем нужно человеку. Почему тогда вообще стоит проблема избытка СО2 и недостаточной свежести в помещениях?

В самом деле, воздух в помещении распределяется неравномерно. Мы выдыхаем газы с температурой, на 10-5 градусов выше средней по комнате – значит они отправятся вверх, к потолку. Диффузии тут недостаточно: формула Эйнштейна — Смолуховского дает значения порядка миллиметров в секунду. Конвекция, как правило, очень слабая – чтобы равномерно перемешать воздух, нужен мощный вентилятор, а у кого он есть и кто его включает круглый год? Я таких не видел.

Размышляя, родил гипотезу: в квартире наибольшая концентрация СО2 соответствует месту частого пребывания людей (кухня, кровать), а самый чистый воздух находится на пути между входом и выходом. В квартире с пластиковыми окнами, которые не пропускают воздух, создается приток из двери подъезда, а сток идет через туалетную/кухонную вентиляцию. Примерно так:

Тут многие скажут: но мы же открываем окна для проветривания! Да, но на короткое время. Холодный свежий воздух опускается на пол, затем ползёт в сторону туалета. Вы же продолжаете надышивать углекислым газом маленький объем вокруг себя.

Я достал измеритель углекислоты и проверил свою гипотезу. Получилось таки да: больше всего СО2 – там, где человек пребывает большее время. Мама мия, это же очевидно.

Для справки: 350 ppm (0,035%) – на природе,

до 700 ppm – никто не чувствует дискомфорта,

при концентрации углекислоты 1000 ppm и более все испытывают дискомфорт и у большинства падает работоспособность.

Те, кто рассчитывал нормы вентиляции, видимо, тоже исходил из модели, при которой углекислота распределяется по помещению равномерно, как моча в бассейне. Если же применить мою модель, то получается, в типовой квартире при таких нормах нам будет душно, многие станут жаловаться.

Стоп, а если эти принципы повернуть себе на службу? Нет, не спать и работать в коридоре, как могли бы пошутить острословы, а доставлять воздух прямо к людям – туда, где углекислоты больше всего? Тогда можно было бы дышать очень свежим воздухом (с концентрацией СО2 как на улице), притом соблюдая типовые нормы расхода, а значит, без необходимости ставить подогреватель!

Так у меня и родилась идея климатической приточно-увлажнительной установки, не требующей калорифера или рекуператора, а значит, дешевой и легкой в реализации. В следующих статьях опубликую подробности и руководство по сборке и установке. Давайте проводить зиму с хорошим настроением:)

P.S. Конечно, о цифрах. Сначала я держал приток на рекомендуемом уровне 50 м3 на человека  в час, но потом снизил где-то до 20 и все равно было свежо, с чем соглашался прибор. Но пришлось вернуть 50, ибо без этого было очень жарко со стандартным отоплением:)

В части касающейся и профессионального интереса, для тех кто озабочен обеспечением медицинскими газами.

Случайно включились мозги и на основании «Временных методических рекомендаций. Профилактика, диагностика и лечение коронавирусной инфекции (COVID-19)» версия 8.1 от 01.10.2020, раздел 5.6.3 «Интенсивная терапия острой дыхательной недостаточности», установлено, что для определения возможности обеспечения кислородом медицинским газообразным пациентов при лечении новой коронавирусной инфекции (COVID-19) следует исходить из следующих значений:

Отделения реанимации: Расход на одну точку – 60 н.л./мин Средний коэффициент использования – 0,75 Продолжительность использования в течении суток – 16 часов

Расход на одну точку – 15 н.л./мин Средний коэффициент использования – 0,25 Продолжительность использования в течении суток – 24 часа

Для перепрофилированных отделений Расход на одну точку – 15 н.л./мин Средний коэффициент использования – 0,5 Продолжительность использования в течении суток – 16 часов

Да это максимальные пиковые значения.

Лучшие посты за сегодня

Внутренний каркас

Пешком вокруг экватора

Подсчитано, что в течение дня человек делает до 30 тысяч шагов, то есть около 20 километров. За каждые 5,5 лет он незаметно совершает путь, равный окружности экватора.

Сколько весит скелет человека?

Масса скелета человека составляет около 11 килограммов.

Когда человек выше: утром или вечером?

За счёт уплощения межпозвоночных хрящей рост человека к вечеру уменьшается примерно на 1,5 см. рост человека к 80 годам уменьшается на 5–7 см по сравнению с сорокалетним возрастом.

Сколько в черепе костей?

Человеческий череп состоит из 23 костей. Только две кости черепа — нижнечелюстная и подъязычная — подвижны, остальные прочно соединены швами.

Прочнее кирпича и гранита

Костный материал в 30 раз крепче кирпича и в 2,5 раза крепче гранита. Большая бедренная кость выдерживает вертикальную нагрузку в полторы тонны.

Она выдерживает нагрузку в 350 килограммов

Самая крепкая связка человеческого тела — бертиниева связка, укрепляющая тазобедренный сустав, — выдерживает нагрузку в 350 килограммов.

Сколько в человеке мышц?

Количество мышц у человека не является одинаковым для всех людей. В пределах нормы оно составляет от 400 до 680 мышц. Если бы все эти мышцы напряглись, они бы вызвали давление, равное приблизительно 25 тонн. У кузнечика — около 900 мышц, а у некоторых видов гусениц — даже около 4 000. Суммарный вес всех мышц составляет у мужчин 40% от общего веса тела, у женщин — 30%.

Какой орган много теряет тепла?

Коэффициент полезного действия мышц человека равен 20%. Остальные 80% расходуются на тепловые потери.

Где расположены самые сильные мышцы?

Самые сильные те, что расположены по обе стороны рта и отвечают за сжатие челюстей. Они способны развивать усилие около 70 килограммов.

Кто больше теряет энергии: плачущий или смеющий человек?

Согласно исследованиям французских невропатологов, у плачущего человека задействованы 43 мышцы лица, в то время как у смеющегося — всего 17. Таким образом, смеяться энергетически выгодней, чем плакать.

Время, когда проявляется наивысшая мышечная активность?

Отмечено, что наиболее эффективно мышцы работают в 13 час. 30 минут.

Кислородопотребляющий орган. Кто он?

До 60% кислорода поступающего в организм потребляют мышцы.

Ритм — твой помощник

Ритм — важный элемент работы, и каждому стоит в этом отношении поучиться у своего сердца: если работать ритмично, то работа будет продуктивной и хватит сил работать долго.

Когда сломаются «биологические часы»

Частые нарушения физиологического цикла «день–ночь» способны привести к болезненному расстройству внутренних «биологических часов» человека.

Дыхание

Сколько можно вдохнуть воздуха?

Вентиляция лёгких (число вдохов, умноженное на объём вдыхаемого воздуха) у здорового человека достигает 5–9 литров в минуту. В состоянии покоя человек совершает в среднем 16 дыхательных движений в минуту. В сутки это составляет около 23 000. При этом через лёгкие проходит около 7 000 литров воздуха. Минутный объём дыхания человека (количество воздуха, пропускаемого через лёгкие за одну минуту) составляет в состоянии покоя 5–8 литров в минуту, а во время физической работы может достигать более 100 литров в минуту.

Человек в состоянии покоя расходует в сутки 400–500 литров кислорода, делая 12–20 вдохов и выдохов в минуту. Частота дыхания лошади — 12 вдохов и выдохов в минуту, крысы — 60, канарейки — 108.

Кто нас бодрит?

Отрицательно заряженные ионы газов воздуха — друзья здоровья; они делают человека бодрым, работоспособным.

Мерцательный эпителий дыхательных путей человека выносит из них наружу до 20–30 г пыли в сутки.

Кровообращение

Состав плазмы крови напоминает состав воды древних земных морей, в которых зародилась жизнь.

В два раза больше длины экватора

Общая длина кровеносных капилляров в организме человека примерно 100 000 километров. Это в 2,5 раза превышает длину земного экватора, а общая внутренняя площадь — 2 400 м2.

Насос, работающий всю жизнь

За 60 лет обычной, не очень напряжённой жизни, человеческое сердце совершает более 2 000 000 000 сокращений. Такую же работу проделал бы тягач, если бы поднял от уровня моря до высоты 5 500 метров валун массой 65 тонн.

Когда больше холестерина?

100 мл крови здорового человека содержат осенью и зимой 20–250 мг холестерина, а летом и весной — только 170–180 мг.

Сердце имеет сорочку — слой соединительной ткани; между сердцем и «сорочкой» имеется небольшое количество жидкости. Околосердечная сумка («сердечная сорочка») защищает работающую сердечную мышцу.

Сплющенные красные шарики

Кровяные тельца красного цвета, или эритроциты, чья суммарная поверхность составляет 3 400 м2. Каждый день их отмирает в организме около 2 000 000 000, что составляет 0,01% от их общего числа. Суммарная площадь поверхности всех эритроцитов составляет 3 400 м2. В каждом мм3 крови — 5 000 000 эритроцитов, а во всех пяти литрах, содержащихся в организме взрослого человека, — 25 000 000 000 000. Если выложить все эти эритроциты в ряд, образовавшаяся цепочка вытянется на 200 000 километров, пять раз опоясав земной шар по экватору.

«Спринты» внутри нас

Практически все клетки человеческого организма имеют ядра, которые управляют всеми физиологическими процессами в самой клетке и участвуют в процессе деления клеток. Единственное исключение составляют эритроциты. Рождаются они с ядром, но уже на ранних стадиях развития, теряют его, тем самым утрачивая способность к размножению. Новые эритроциты образуются в красном костном мозге из стволовых клеток. Ежесекундно образуется около 2 500 000 эритроцитов и примерно столько же погибает. За один день эритроцит проходит в кровеносных сосудах около 15 километров, снабжая ткани кислородом и забирая от них углекислый газ. За время существования один эритроцит в среднем проходит расстояние в 1 800 километров.

Они живут, чтобы умереть

Клетки крови постоянно отмирают и заменяются новыми. Жизнь эритроцитов (красных кровяных телец) продолжается 90–125 дней, лейкоцитов (белых кровяных телец) — от нескольких часов до нескольких месяцев, в зависимости от вида лейкоцитов. В крови взрослого человека каждый час отмирает около миллиарда эритроцитов и пять миллиардов лейкоцитов. Их заменят новые кровяные тельца. В течение суток полной регенерации подвергается 25 граммов крови.

Кровеносные капилляры имеют толщину в 10 раз меньше, чем волос.

Вот так скорость!

В течение одной минуты сердце выбрасывает в аорту около 4 литров крови. Скорость движения в аорте 0,5 м/сек, а по капиллярам, кровь течёт, со скоростью 0,5 мм/сек. Полный оборот крови через оба круга кровообращения совершается, за 21–22 сек.

Особое вещество крови

В каждом эритроците содержится 265 000 000 молекул гемоглобина. Сборка его молекулы занимает всего 90 секунд. Ежесекундно в организме человека синтезируется 6,5∙1014 молекул гемоглобина. В 100 мл человеческой крови содержится 13–16 г гемоглобина. Один грамм гемоглобина может связывать до 1,34 мл кислорода. В состоянии покоя через сердце человека протекает около 4 л/мин, что обеспечивает получение тканям около 400 мл кислорода.

Ах, эти «тоненькие трубочки»!

Толщина стенок артерий составляет 0,8–0,9 мм. Диаметр различных артерий человека — 0,4–2,5 см. Средний диаметр капилляров у человека — около 7 мкм, что чуть меньше диаметра эритроцита. В артериях объём крови составляет в среднем 950 мл.

Так называли печень древние тибетские врачи. Она хранит питательные запасы и, если человек голоден, она превращает их в сахар, тем самым, подкармливая его. В состоянии покоя у человека до 50% крови может находиться в «депо крови» — печени и селезёнке, откуда в случае необходимости выбрасывается в кровяное русло. Кровоток в почках составляет 420 мл/мин, в сердце — 84, в печени — 5,7, в мозгу — 53, в поперечнополосатой мускулатуре — всего 2,7 мл/мин. Печень потребляет в 10 раз больше кислорода, чем равная ей по массе мышца, и выделяет больше тепла. Она мощный защитный барьер на пути кровотока от органов пищеварения к другим органам. Наиболее эффективно печень разлагает алкоголь между 6 и 8 часами вечера. Через печень в течение одной минуты протекает 1,5 литра крови, а в сутки — до 2 000 литров.

У женщин бьётся чаще

Сердце взрослого человека перекачивает за сутки около 10 000 литров крови. Нормальный пульс мужчины в состоянии покоя составляет 60–80 ударов в минуту. Сердце женщины бьётся на 6–8 ударов чаще. Тяжёлая физическая нагрузка увеличивает пульс до 200 ударов в минуту. Частота пульса у слона — 20, у быка и лягушки — 25, у кролика — 200, у мыши — 500.

Пищеварение

Даже сабля тупится

Остриё сабли при ударе о зубную эмаль тупится. По твёрдости эмаль можно сравнить с кварцем.

Сколько, два или четыре?

Молочные зубы заменяются постоянными. Последний коренной зуб прорезается обычно к 18–20 годам, а иногда и позднее, когда человек «благодаря учению приобретает мудрость» — так думал Гиппократ. Этот зуб он и назвал зубом «мудрости». Половина человечества имеет только два, а не четыре зуба мудрости.

Обнажённая часть нашего скелета

Удельный вес зубной эмали зуба — 2,9–3,05 г/см2. Дентин зуба имеет удельный вес всего лишь 2,2 г/см2. В дентине зуба взрослого человека содержится около 65% минеральных солей, 28% органических веществ и 8% воды. В состав зубного цемента входит около 30% органических веществ, более 55% фосфата кальция, около 8% карбоната кальция, а также фториды кальция и магния.

Самое болезненное место человеческого организма — зубы. На квадратный сантиметр кожи обычно приходится не более 200 болевых рецепторов, а на такой же площади дентина зуба — от 15 000 до 30 000 рецепторов. На границе эмали и дентина их ещё больше — до 75 000 рецепторов.

«Желудь» или «желудок»?

Слово «желудок» является производным от слова «жёлудь» (в старину «маленькие жёлуди называли желудками»). На 1 см2 слизистой желудка приходится сто желудочных желёз. Они расположены вплотную. В отличие от других пищеварительных соков, желчь почти не содержит ферментов.

В течение суток у человека выделяется около 1 литра слюны, 3 литра желудочного сока, 2 литра поджелудочного сока, 3,5 кишечного сока, 2один литр желчи. За сутки у человека выделяется в среднем один литр слюны.

Что означает для желудка час дня?

Больше всего желудочного сока образуется в 13 часов, даже если человек ничего не ел.

И это всё в нас?

Длина кишечника у человека превышает длину тела в 3–4 раза. Общая площадь поверхности ворсинок тощей кишки составляет 37 м2, двенадцатиперстной — 1,3 м2, подвздошной — 5,3 м2.

В нас ещё и газы?

В процессе брожения пищевой кашицы в правом (восходящем) отделе толстого кишечника образуется водород и углекислый газ, а в процессе гниения в левом (нисходящем) отделе — метан и сероводород. Всё это смешивается с воздухом, попадающим в кишечник в процессе еды вместе с пищей. При переваривании обеда образуется около 15 литров газов.

Вот так ворсинки!

На одном см2 внутренней поверхности кишки 3 000–4 000 ворсинок. Каждая покрыта 3 000 клеток, которые, в свою очередь, имеют по 100 всасывающих трубочек. Поверхность всасывания в тонких кишках около 5 м2, т.е. в три раза больше поверхности тела.

Ежедневно погибает около 70 000 000 000 клеток кишечного эпителия, каждая из которых живёт всего 1–2 дня.

Она нужна, чтобы дышать, двигаться, думать

В состоянии покоя и на голодный желудок человеческое тело вырабатывает за сутки столько энергии, что её хватило бы для нагревания 20 литров воды от 10ºС до кипения. Тепла, выделяющегося при работе дровосека в течение восьми часов, достаточно, чтобы нагреть до кипения 100 литров воды.

Кого боятся кишечные бактерии?

В бруснике и клюкве много бензойной кислоты. Она убивает гнилостные бактерии в кишечнике.

Из чего мы «сделаны»?

Все из клеток

Организм человека состоит из 100 000 миллиардов клеток. Для сравнения: организм слона состоит из 6 500 000 миллиардов клеток.

Вода составляет 80% массы тела ребёнка и 70% массы тела взрослого человека. В клетках головного мозга человека содержится 80%, в мышцах — 76%, в костях — около 25% воды. Глоток воды — это для мужчин 20 миллилитров жидкости, а для женщины — 14. Самая богатая водой ткань человеческого организма — стекловидное тело глаза, в котором её 99%, а самая бедная — зубная эмаль. В её составе всего 0,2% .

Так ли важна вода?

Потеря влаги в размере 6–8% от веса тела вызывает у человека полуобморочное состояние, 10% — галлюцинации и нарушение глотательного рефлекса. Потеря 12% жидкости влечёт за собой остановку сердца.

А газы, тоже есть?

Более 96% массы человеческого тела составляют четыре химических элемента. На долю кислорода приходится около 60% массы, на долю углерода — около 20%. За ними следуют водород — 10% и азот — 4%.

Не только туда, но и оттуда!

Человек в сутки может выделять 0,5–12 литров пота, который содержит 9899% воды, 0,1% мочевины, мочевую, молочную, пировиноградную, лимонную кислоты, аммиак, креатинин, серин, жиры, летучие жирные кислоты, холестерин, ароматические оксикислоты, ацетон, минеральные соли.

Кожные образования

Не снимаемая «одежда»

Кожа — самый тяжёлый орган человеческого тела. Она весит в среднем 2,7 кг. Кожа не пропускает воду, микробы, грязь. Защищает нас от ударов, уколов, укусов. Через кожу в организм поступает около 2% потребляемого человеком кислорода. Человек среднего роста теряет каждый час около 800 000 микрочастиц кожи, а за год в среднем 675 граммов. К семидесяти годам общие потери кожи составляют чуть больше 47 кг, то есть 70% среднего веса человека. Человеческий организм выделяет через кожу около 0,5 литров воды в сутки. Твёрдых веществ выделяется около 10 граммов.

Кто скажет, нам холодно или жарко?

Вся кожная поверхность тела человека содержит около 250 000 «холодовых» рецепторов и только 30 000 «тепловых». Температура кожи различна на разных участках тела. Так, в подмышечной впадине она составляет 36,6ºС, то на животе — 34ºС, а на лице — 25ºС. Кровь и внутренние органы имеют температуру 37,2–38,5ºС.

Лучше быть чистым или грязным?

На одном см2 грязной кожи насчитывают около 40 000 микробов.

В нашей коже скрыто 250 000 нервных окончаний, реагирующих на холод, 30 000 — реагирующих на тепло, около 1 000 000 — реагирующих на боль.

Кожа и время

Кожа наименее чувствительна к уколам в 9 часов утра и наиболее проницаема для косметических средств между 6 и 8 часами вечера.

Человеческий волос в 500 раз толще стенок мыльного пузыря, в 5 раз толще капилляра, в 12 раз толще стенок альвеол и в 20 раз — паутины. Волосы растут у новорождённых со скоростью 0,2 мм в сутки, позднее — до 0,3–0,5 мм в сутки. Волосы бровей, ресниц и подмышечные волосы живут 3–4 месяца, волосы головы — 4–6 лет. За месяц волос подрастает на один сантиметр. Ежедневно на голове отмирает около 100 волос. Отмершие волосы могут сразу и не выпадать, поэтому на голове подчас скапливается до 20% мёртвых волос.

Коса — не только девичья краса

Самая длинная коса у одной японки — 3 метра, она её выращивала 20 лет. Самые длинные волосы носил Свами Пандарасаннади, глава индийского монастыря Тирудадутурай. В 1949 году длина его волос была 7 метров 92 сантиметра.

И борода и усы

Самая длинная борода принадлежала Гансу Лангсету — 5 метров 33 сантиметра, а самые длинные усы были у шведа Биргера Пелласа — 2 метра 90 сантиметров.

Кончики всех двадцати пальцев на наших конечностях несут плотные плоские роговые образования — ногти. Ногти — достояние приматов. Растёт ноготь за счёт эпителия ногтевого ложа. Ногти защищают особенно чувствительные концы пальцев. Ноготь на руке растёт со скоростью сотой доли миллиметра в сутки, а на ноге — пяти сотых. За год на пальце рук ноготь удлиняется в сумме на три сантиметра. Самый длинный ноготь на руке (на большом пальце левой руки) достигает в длину 101,6 сантиметра. Он принадлежал индийцу Шридхару Чиллару. Общая длина ногтей на пальце его левой руки при измерении в марте 1990 года составляла 4 метра 40 сантиметров. Он не обрезал ногти с 1952 года.

Выделение

Зачем мы плачем?

Дети плачут, чтобы привлечь внимание, чтобы выразить свои эмоции: страх, гнев или радость. А ещё чтобы со слезами из организма ушли вредные вещества, которые вырабатываются от боли и страданий. Кроме этого, когда мы моргаем, слёзы омывают глазное яблоко, очищая его от пыли и микробов. Здоровый человеческий организм вырабатывает примерно 0,5 литров слёзной жидкости в год. Даже самый суровый мужчина проливает ежедневно от 1–3 миллилитров слёз.

Общая длина почечных канальцев составляет 120 километров. В обеих почках у человека около 2 000 000 нефронов. За день почки пропускают через себя 2 000 литров крови, а это целая цистерна. Взрослый человек в сутки выделяет 1 200–1 600 мл мочи и должно выходить с мочой 15–45 мг щавелевой кислоты.

Что такое уролиты?

Химический состав уролитов — почечных камней — может быть разным. 40% уролитов — это оксалаты (соли щавелевой кислоты), 27% — фосфаты (соли ортофосфорной кислоты), 12–15% — ураты (соли мочевой кислоты), 2% цистиновые, ксантиновые и белковые камни и 20–30% — камни смешанного типа.

Зрение

Сложный оптический прибор

До 14 месяцев у новорождённых девочек и до 16 месяцев у мальчиков наблюдается период полного невосприятия цветов. Затем появляется восприятие красного, потом зелёного, а ещё позже синего цвета. Формирование цветоощущения заканчивается в 7,5 годам у девочек и к 8 годам у мальчиков. Глаз способен различить 130–250 чистых цветов и 5–10 000 000 000 смешанных оттенков.

После часа в темноте

После одного часа пребывания в темноте светочувствительность глаза повышается в 200 раз.

Палочки и колбочки

Сетчатка глаза человека содержит 125 000 000 палочек и 6 500 000 колбочек, при этом, вместе взятые, они настолько чувствительны, что человек теоретически мог бы увидеть огонёк свечи на расстоянии 200 километров.

Слух, обоняние, осязание

«Алло, вас не слышу!»

Среднее ухо человека содержит 2 500 клеток, реагирующих на звуки. Верхний предел воспринимаемых нами частот достигает 16–20 млн герц. С течением лет чувствительность уха, особенно к высоким звукам, уменьшается.

Вкусно, когда +24ºС

На поверхности языка находится около 9 000 нервных окончаний, реагирующих на вкус. Они лучше всего функционируют при температуре 24ºС.

Мал, да удал

Поверхность зоны обоняния носа всего 5 см2, но на ней размещается около 1 000 000 нервных окончаний. Ощущение запаха возникает при возбуждении не менее 40 нервных окончаний.

Вот почему он мёрзнет!

Самая холодная часть человеческого тела — нос. Температура его кончика обычно не превышает +22ºС.

Нервная система

Нервная система человека состоит из 10 000 000 000 нейронов и 70 000 000 000 вспомогательных клеток. Из этого гигантского количества лишь один процент выполняет самостоятельную работу, то есть принимает сигналы и управляет работой мышц; остальные 99% — это посреднические клетки.

Центр всех центров или главный орган ума

В три года мозг человека развит уже на 80%. Наивысшего развития он достигает примерно к 20 годам. В дальнейшем происходит уменьшение его массы. Кора больших полушарий составляет примерно 44% объёма головного мозга. Поверхность коры в целом равна 1 468–1 670 см2.

Мы на третьем месте

Человек стоит на третьем месте по массе мозга (1 400 г) в живой природе после слона (5 кг) и кита (2,5 кг).

Вот такие площади!

Общая площадь коры больших полушарий у человека составляет в среднем 83 591 мм2, шимпанзе — 24 353 мм2, собаки — 6 523 мм2, кролика — 843 мм2, крысы — 254 мм2.

Природа не справедлива

Начиная с тридцатилетнего возраста у человека, ежедневно отмирает 30 000 до 50 000 нервных клеток головного мозга.

Вода и нервная клетка

Нервная клетка — нейрон — содержит 65–68% воды и 32–35% твёрдых веществ, среди которых на долю белков приходится 68–70%. 20–25% составляют липиды, 2–5% — нуклеиновые кислоты, 1–2% — углеводы.

С ним сосуды в тонусе

В организме человека может образовываться оксид азота (II). Он обеспечивает связь между нейронами и поддерживает тонус сосудов.

Чем больше, тем лучше

Чем больше диаметр волокна нерва, тем с большей скоростью по нему распространяется возбуждение. У теплокровных животных скорость возбуждения — 0,5–120 м/сек.

Ни одно действие человека не может осуществиться без участия нервной системы. Чтобы перевести тело из горизонтального положения в вертикальное, головной мозг человека отправляет через нервы к мышцам сотни нервных импульсов — сигналов.

Всё для зрения

В составе черепномозговых нервов в мозг входит 2 600 000 нервных волокон, а выходит 140 000. около половины выходящих волокон несут приказы к мышцам глазного яблока, управляя быстрыми и сложными движениями глаз. Остальные нервы управляют мимикой, жеванием, глотанием и деятельностью внутренних органов. Из входящих нервных волокон 2 000 000 — зрительные.

Мужчины и женщины

• Мужской мозг весит на 200 г больше, чем женский.
• Юноша в возрасте 15–24 лет неудачно падают в 6 раз чаще, чем девушки того же возраста.
• Среди выдающихся математиков мужчин в 12 раз больше, чем женщин.
• Отклонения от нормы цветового зрения встречаются гораздо чаще у мужчин (8%), чем у женщин (0,5%).
• У мужчин объём лёгких на 20% больше, чем у женщин.
• Храпят во сне 48% мужчин и только 22% женщин.
• Мальчики чаще, чем девочки, бывают левшами и вообще свободно владеют левой рукой, что объясняется ведущей ролью правого полушария мужского мозга.
• 80% всех заикающихся людей — мужчины.
• Объём крови составляет в среднем у мужчин 5,2 л, а у женщин — 3,9 литра.
• Масса сердца мужчины в среднем 330 г женщины — 250 г.

• Девочки начинают разговаривать раньше, чем мальчики.
• Обоняние у женщины на 20% лучше, чем у мужчины.
• Психические депрессии у женщин встречаются в два раза чаще, чем у мужчин.
• Музыкальный слух у женщин лучше, чем у мужчин: на 6 не фальшивящих женщин приходится 1 мужчина.
• Три четверти всех мигреней приходится на долю женщин.
• Женщины в два раза чувствительнее к алкоголю, чем мужчины.
• Женщины предпочитают сладкие блюда, а мужчины — солёные.
• У женщин острее видит правый глаз и лучше слышит правое ухо, а у мужчины — наоборот.
• Жировая ткань составляет 11% веса мужчины и 23% веса женщины.
• Женщины, чаще мужчины, страдают кариесом зубов.
• На бессонницу жалуются 42% мужчин и 62% женщин.

Потребление кислорода организмом. Аэробная способность

Гомеостаз организма поддерживается тщательной регуляцией кардиореспираторных реакций на физическую нагрузку. Существует два показателя, адекватно отражающих метаболические потребности организма: потребление кислорода и выделение СО2.

Уровень физической активности является наиболее важным моментом, определяющим потребность организма в кислороде. В свою очередь потребление кислорода представляет собой самый адекватный индекс физического напряжения.

При потреблении 1 л кислорода образуется энергия, эквивалентная приблизительно 5 ккал. В данной статье минутный объем потребления кислорода обозначен как Vo2 и выражается в литрах в минуту, приведенных к нормальным условиям (STPD).

Метаболическую стоимость различной активности организма нередко выражают в миллилитрах на килограмм в минуту(мл/кг*мин) Vo2 (STPD). Это простой способ, учитывающий размеры тела человека. В свое время различными авторами были предложены отдельные классификации тяжести физической нагрузки в промышленности, спорте и некоторых других сферах, связанных с физической активностью человека. Эти исследования коснулись также области подводных погружений и подводного плавания. Из разных источников известно, что общая средняя величина потребления кислорода во время длительного свободного плавания в ластах со скоростью близкой к 0,56 м/с составляет 2 л/мин (STPD).

В 1973 г. Morrison сообщил об исследовании максимального усилия при фиксированном плавании в ластах на погружаемом тренажере-трапеции при различной имитируемой глубине. Полученные результаты были близкими к средней величине и диапазону значений, установленному Lanphier в 1954 г. для испытуемых, плывущих со скоростью 0,61 м/с.

Исследование в реальных условиях при заплыве под водой на длинную дистанцию в океане было проведено Hunt и сотрудниками в 1964 г. Непосредственно минутный объем потребления кислорода не измеряли, но по другим показателям можно было предположить, что он находится в пределах 1,3—1,8 л/мин. Рассчитанная скорость плавания составляла 0,5—0,61 м/с.

В любой конкретный момент времени индивидуальный Vo2 должен непременно находиться между минимальным (основным) и наивысшим значениями, которых данный организм способен достичь. Учитывая размеры тела и степень физического расслабления, минимальные величины Vo2 для взрослых равны 0,2 л/мин. Наиболее часто используемая в расчетах средняя величина Vo2 для человека, находящегося в. состоянии покоя, составляет 0,3 л/мин.

Каждый человек имеет верхний предел потребления кислорода, который может быть достигнут при очень тяжелой физической работе, вовлекающей основные группы мышц. Максимальный Vo2 (VO2макс) или «аэробная способность» у здоровых людей, находящихся в условиях нормального атмосферного давления, обусловлен способностью циркуляторной системы организма доставлять кислород из легких в работающие мышцы. Как видно из имеющихся в литературе данных, затруднение легочной вентиляции при нахождении на глубине ограничивает величину VO2макс.

Величина VO2макс зависит не только от размеров тела и конституциональных особенностей человека, но в основном от степени его индивидуальной спортивной тренированности. Почти все исследователи считают значение VO2макс самым показательным индексом «физической пригодности» сердечно-сосудистой и респираторной системы.

Для водолазов со средними параметрами тела и умеренной «пригодностью» можно считать VO2макс равным по крайней мере 3 л/мин. Такие высокие величины VO2макс как 6 л/мин встречаются очень редко. Водолаз с необычайно высокой величиной максимального минутного объема потребления кислорода для своих параметров имеет определенные преимущества при погружении перед остальными водолазами, особенно относительно вентиляторных потребностей организма при высоких уровнях физических нагрузок.

Влияние водной среды на VO2макс по-видимому, является существенным. В 1974 г. Holmer показал, что у пловцов высшей квалификации во время плавания VO2макс приблизительно равнялся таковому при работе на велоэргометре в воздушной среде, но был на 6—7% ниже, чем во время бега. У менее опытных пловцов установленные различия были более выраженными.

Moore и сотрудники в 1970 г. не обнаружили понижения физической работоспособности у испытуемых, работавших ногами (неплавательный характер упражнений) во время погружения всего тела в воду. В 1973 г. Morrison сообщил о результатах, свидетельствующих об ограничении Vо2макс при плавании в ластах на тренажере-трапеции. Однако в данном случае на полученные данные мог оказать влияние и дыхательный аппарат.

– Также рекомендуем “Влияние на скорость потребления кислорода. Кислородный долг при физической нагрузке”

Оценка аэробной способности пациента. Показатели потребления кислорода

Для оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы во время нагрузки изучалась максимальная аэробная способность обследуемых. Максимальная аэробная способность — это наибольшая скорость аэробного обмена, достигаемая при выполнении ритмической динамической мышечной работы, приводящей к истощению испытуемого уже за 5—10 мин. Максимальная аэробная способность обычно определяется по величине максимального потребления кислорода.

Однако это возможно до тех пор, пока дальнейшее увеличение нагрузки не приводит к увеличению потребления кислорода. Этот предел и принято считать уровнем максимального потребления кислорода.

Уровень потребления кислорода зависит от физиологического состояния организма, возможной предельной активности его основных систем жизнеобеспечения и является основным показателем функционального состояния сердечно-сосудистой системы, в том числе и при оценке физической работоспособности с помощью нагрузочных тестов. Для определения уровня потребления кислорода используют методы открытой и закрытой циркуляции (мешок Дугласа, автоматический газоанализатор Белау, химические и физические методы анализа, метаболиметры).

Эти методы достаточно известны, однако не нашли широкого распространения из-за отсутствия соответствующей аппаратуры. В связи с этим довольна широко применяются непрямые методы определения потребления кислорода. Они, естественно, менее точны, чем прямые, но вполне соответствуют предъявляемым требованиям. Наиболее удобной является методика определения максимального потребления кислорода с помощью номограммы Astrand — Ryhming (1960) с учетом возрастных поправочных коэффициентов.

Использование номограммы Astrand — Ryhming, несмотря на незначительные неточности, дает возможность не только освободить обследуемого от предельной нагрузки при тестировании, в том числе и от дополнительной, связанной с дыханием через газоаналитическую аппаратуру, но и позволяет пользоваться субмаксимальными нагрузочными тестами на велоэргометре.

Для определения максимального потребления кислорода с помощью номограммы при велоэргометрии учитывалась величина нагрузки (кгм/мин) на субмаксимальном уровне и частота сердечных сокращений во время нее. На шкале нагрузки номограммы Astrand— Ryhming отмечается уровень этой субмаксимальной нагрузки с учетом пола. Для мужчин—это крайняя правая шкала А, градуированная до 1500 кгм/мин, для женщин — более короткая вторая справа шкала Б, градуированная до 900 кгм/мин. Из точки отметки нагрузки проводится горизонтальная линия влево на шкалу У02.

Далее эта точка на шкале 1 соединяется прямой линией с точкой на шкале 2, соответствующей частоте сердечных сокращений при данной нагрузке с учетом пола. В месте пересечения линии со шкалой 3 определяется величина максимального потребления кислорода (л/мин), которая умножается на поправочный коэффициент.

Несмотря на большую информативную ценность показателя максимального потребления кислорода, для более полной характеристики аэробной способности организма рассчитывались относительные показатели кислородной производительности: 1) потребление кислорода на 1 кг массы тела при максимально переносимой (пороговой) нагрузке; 2) кислородный пульс, характеризующий экономичность работы сердца и представляющий собой то количество кислорода (в мл), которое доставляется тканями за одно сердечное сокращение; 3) кислородная стоимость 1 кгм выполненной работы.

О пригодности к выполнению больших физических нагрузок можно судить по уровню потребления кислорода. Чем выше этот показатель, тем выше общий резерв адаптации организма, и наоборот. В связи с этим предложены градации для оценки функционального состояния. Мы использовали пятибалльную систему Купера (1970) для мужчин. Такое деление позволяло контролировать динамику физического состояния при незначительных колебаниях потребления кислорода.

– Также рекомендуем “Уровень физической нагрузки при алкоголизме. Влияние алкоголя на выносливость”