Химический состав воздуха

           Атмосферный воздух представляет собой смесь следующих газов: азота, кислорода, углекислоты, озона, аргона, криптона, неона, ксенона, гелия, перекиси водорода и др. В ряде случаев в атмосферном воздухе обнаруживаются газы, не являющиеся обычно составными частями его:  окись углерода, сернистый газ, серная кислота, сероводород, сероуглерод, углеводороды, фенол, хлор, фтористые соединения и другие газообразные вещества, являющиеся, как правило, продуктами выброса промышленных предприятий.

          Изучение состава вдыхаемого и выдыхаемого человеком воздуха показывает, что в процессе дыхания газовый состав воздуха изменяется (табл. 3).

Кислород (О₂)

          Кислород — газ, благодаря которому в орга-низме осуществляются жизненно важные окислительные процессы.

          Переход кислорода из альвеолярного воздуха в кровь осуществляется благодаря разности парциального давления кислорода в альвеолярном воздухе и в крови легочных капилляров.

          Так, парциальное давление кислорода в притекающей к легким венозной крови равно примерно 40 мм рт. ст. Перенос  же  кислорода кровью, как известно, происходит в силу образования нестойкого соединения кислорода с гемоглобином крови — оксигемоглобина. При парциальном давлении кислорода 100—110 мм рт. ст. гемоглобин артериальной крови насыщается кислородом на 94—96% (рис. 10). Парциальное давление кислорода в межтканевой жидкости бывает не больше 40 мм рт. ст., в силу чего кислород из артериальной крови переходит в межтканевую жидкость, а так как давление кислорода в клетках весьма незначительно, то кислород легко переходит из межтканевой жидкости в клетки.

           Снижение содержания кислорода в воздухе, по некоторым авторам, до 15%, а по другим — до 13% может привести к нарушению физиологических функций организма. Содержание в воздухе 7—8% кислорода считается пределом, за которым компенсаторные возможности организма не в состоянии обеспечить достаточное кислородное снабжение тканей.

           С гигиенической точки зрения важное значение имеет понижение парциального давления кислорода во вдыхаемом воздухе, которое наблюдается на больших высотах (пониженное атмосферное давление), или нарушение нормального газообмена организма в результате воздействия тех или иных факторов среды. В этих случаях может наступить кислородное голодание организма, влекущее за собой патологические изменения. К недостатку кислорода особенно чувствительна центральная нервная система. Вдыхание воздуха, содержащего большое количество кислорода, переносится организмом без особого для него вреда. Иное дело, если в организм поступает чистый кислород под большим давлением. При этом, как показывают исследования последнего времени, могут наблюдаться как поражения легочной ткани, так и поражения центральной нервной системы. Доказано, что при парциальном давлении кислорода в 3—4 атм. наступают судороги. Предполагают, что при длительном воздействии кислорода с повышенным парциальным давлением его развиваются миодистрофические и артериосклеротические изменения сердечно-сосудистой  системы.

Углекислота (СО₂)

          Содержание углекислоты в атмосферном воздухе, как и кислорода, колеблется в очень незначительных пределах и составляет 0,03—0,04%.

          Переход углекислоты из тканевой в межтканевую жидкость, затем в венозную кровь, а оттуда в альвеолярный воздух происходит путем диффузии, на основе разности парциальных давлений углекислоты.

           В тканях, где происходит образование СО₂, в результате окислительных процессов имеется наибольшее парциальное давление ее. Это обеспечивает переход ее в межтканевую жидкость и в кровь. В крови давление углекислоты на 7 мм рт. ст. больше, чем в альвеолярном воздухе, что обеспечивает переход ее в альвеолярный воздух.

         Углекислота является регулятором дыхания. Парциальное давление ее в крови оказывает влияние на связывание кислорода с гемоглобином.

          При повышенном давлении ее сродство кислорода с гемоглобином увеличивается, и наоборот.  Содержание СО₂ в крови влияет на дыхательный центр как непосредственно, так и благодаря изменению рН крови. В механизме регуляции дыхания большое значение имеет рефлекторная регуляция — влияние напряжения С02 на сосудистые хеморецепторы.

         При содержании углекислоты во вдыхаемом воздухе в количестве 3% дыхание человека ускоряется и углубляется. Дальнейшее повышение ее содержания отрицательно сказывается на организме, вызывая головную боль, сердцебиение, повышение кровяного давления, психическое возбуждение и т. д. Содержание углекислоты в воздухе в количестве 8—10% и выше является опасным для жизни. Накопление таких больших количеств углекислоты в воздухе и одновременно снижение процентного содержания кислорода в нем могут иметь место в замкнутых пространствах, сточных канавах, старых склепах, запущенных колодцах и затонувших подводных лодках, помещениях, в которых интенсивно происходят процессы брожения. Повышенное содержание углекислоты может привести к тканевой анокс ии, подобно недостаточному содержанию кислорода.

          В воздухе жилых и общественных зданий содержание углекислоты никогда не достигает больших величин. Только в редких случаях оно может дойти до 1%. Нет никаких оснований предполагать, что те количества углекислоты, которые имеются в помещениях при плохом устрой-стве вентиляции, могли бы наносить человеку, пребывающему в этих помещениях, вред (Ф. Ф. Эрисман). Однако содержание углекислоты в воздухе издавна используется гигиенистами в целях санитарной характеристики воздуха жилых и общественных зданий. Углекислота является гигиеническим показателем загрязненности воздуха. При этом исходят из того, что из всех веществ, которые выделяет человек и которые, поступая в воздух помещений при недостаточном санитарном содержании их, могут накопиться и обусловить неблагоприятное состояние воздуха (летучие жирные кислоты, отделяющие частицы органического происхождения), легче всего поддается определению углекислота, содержание которой повышается параллельно с поступлением этих органических примесей. Известно, что длительное пребывание людей в таких условиях приводит к возникновению субъективно неприятных ощущений, сопровождающихся головной брлью, потерей аппетита и т. д. Принято считать, что при содержании углекислоты в воздухе жилых помещений до 0,07% (М. Петтенкофер) и 0,1% (К. Флюгге) этот воздух уже ощущается как «жилой», а поэтому дальнейшее увеличение ее недопустимо с гигиенической точки зрения. Последняя величина (0,1%) содержания углекислоты принята как расчетная величина проектирования и устройства вентиляции жилых помещений. В частности, по содержанию углекислоты судят об эффективности вентиляции, так как в хорошо вентилируемом помещении содержание углекислоты в воздухе близко к таковому в атмосферном воздухе.

Азот (N2)

         Вдыхаемый и выдыхаемый человеком воздух содержит примерно одно и то же количество азота. В силу этого азот, так же как аргон, неон, криптон, гелий, называется индифферентным газом. Однако в последнее время появились работы, которые~говорят о том, что азот необходим для жизненных процессов. Поступая в организм под повышенным давлением, азот утрачивает свою индифферентность, оказывая наркотическое действие. При воздействии азота в этом случае наблюдается изменение психики: общее возбуждение, словоохотливость, спутанность мыслей, забывчивость, затрудненное дыхание и т. д. Более глубокие изменения наблюдаются при вдыхании воздуха под давлением 9 атм.: провалы памяти, расстройства координации движений, галлюцинации, иногда потеря сознания. Доказана индивидуальная чувствительность к токсическому действию азота. Существенное значение имеет растворение азота в крови и тканях организма при повышенном атмосферном давлении и условии его высвобождения. В некоторых случаях это приводит к тяжелым заболеваниям.

Озон (03) и перекись водорода (Н₂О₂)

           В атмосферном воздухе могут находиться небольшие количества озона и перекиси водорода. Их образование в атмосферном воздухе связано с электрическими разрядами во время грозы, с испарением больших масс воды, а также с действием ультрафиолетовых лучей солнца. Озон легко обнаруживается благодаря его характерному запаху, причем с помощью обоняния можно обнаружить концентрацию порядка 0,002 мг в 1 л воздуха. Озон обладает высоким окислительным действием. При взаимодействии с органическими веществами он распадается, выделяя атом кислорода: 0з = 02+0;

         Озон окисляет малейшие примеси в воздухе и исчезает. Поэтому в пыльном воздухе, в воздухе жилых и общественных помещений озон отсутствует. В течение короткого времени озон можно обнаружить в воздухе населенных пунктов сразу же после грозы с дождем.

        Повышенные концентра щи зона могут встречаться в помещениях  физиотерапевтических и реьтгенол огических кабинетов. Озон в количестве 0,005 мг/л вызывает раздражение слизистых оболочек верхних дыательных путей, головокружение и ряд вегетативных нарушений.

• Назад
• Вперёд