ГДЗС. Учебник Под общей редакцией д т. н., профессора Е. А. Мешалкина пожкнига москва 2004
 Скачать 10.69 Mb.
|
|
Растяжение стенок легких раздражает окончания центростремительных волокон блуждающего нерва, это возбуждение поступает к дыхательному центру и тормозит его деятельность. Дыхательные мышцы перестают получать возбуждение и расслабляются, грудная клетка опускается, объем ее уменьшается и происходит выдох. Таким образом, происходит как бы саморегуляция вдох вызывает выдоха выдох — вдох. В спокойном состоянии человек делает 12-20 вдохов и выдохов в минуту, весной частота дыхания в среднем на 1/3 выше, чем осенью. Жизненная емкость легких определяется спирометром — прибором для измерения количества воздуха, выделенного при максимальном выдохе после глубокого вдоха. Объем воздуха в легких измеряется с точностью до см. У мужчин на 1 кг веса должно быть в среднем 60 м воздуха. Например, привесе кг нормальная жизненная емкость легких 4200 см 3 При тяжелой и очень тяжелой работе в кислородных изолирующих противогазах (КИП, когда на организм действует физическая нагрузка, в органах дыхания происходят некоторые изменения- увеличивается мертвое пространство. Это происходит в результате расслабления поперечно-гладких мышечных волокон- учащаются дыхательные движения в результате нервных влияний и накоплений в крови угольной кислоты- повышается легочная вентиляция. Температурно-влажностный режим дыхательной системы КИП теплопроводный, дыхательная смесь вдыхательном мешке имеет почти такую же температуру, как и окружающая среда. Поэтому при работе в подвалах или трюмах корабля с высокой температурой, дыхательная смесь сильно нагревается и отрицательно действует на психику газодымозащит- ника. Относительная влажность дыхательной смеси в противогазе поддерживается доза счет паров воды при выдыхании, 18,5% влажности химпоглотителя и пота с лицевой части тела. Дыхание в средствах индивидуальной защиты органов дыхания и зрения (СИЗОД) должно быть нечастым, а глубокими равномерным. Вдыхать следует через рота выдыхать — через нос. Выдох должен быть несколько длиннее вдоха. Одним из способов отработки правильного дыхания является упражнение в кратковременном беге с подсчетом для контроля числа шагов. При этом натри шага производится вдох, на пять — выдох. Выполняя работу в СИЗОД, необходимо приспосабливать свое дыхание к характеру рабочих движений. Например, при перелопачивании песка, переноске дров, вовремя наклона туловища следует делать медленный выдоха при разгибании глубокий вдох. При таком вдыхании кровь хорошо обогащается кислородом, правильно работает КИП, выдыхаемый воздух легче очищается в регенеративном патроне от углекислого газа, периодически срабатывает избыточный клапан и своевременно обнаруживаются неисправности. При тяжелой продолжительной работе и частом дыхании периодически срабатывает механизм легочного автомата и почти не работает избыточный клапан, в результате процентное содержание азота вдыхательном мешке увеличивается. Из таблицы 2.1. видно, что вдыхаемый воздух имеет в своем составе азота, а выдыхаемый — 78,5%, разница после каждого дыхательного движения составляет 0,47%. Этот азот поступает из организма при окислении и видоизменении белков. Таблица Состав воздуха, % Воздух при спокойном дыхании O 2 СО N 2 Вдыхаемый 20,96 0,02 78,03 Альвеолярный 13,70 5,60 80,70 Выдыхаемый 16,40 4,10 78,50 Кроме того, имеющийся в баллоне медицинский кислород в своем составе содержит около 99,0% кислорода и 1% азота. При емкости баллона в 1 л (КИП) с давлением 200 атм имеется 198 л кислорода ил азота. Азот, как инертный газ, в реакцию с ХП-И не вступает, накапливается вдыхательном мешке и, если не работает периодически избыточный клапан, количество его в воздухе дыхательного мешка увеличивается, а процентное содержание кислорода опасно сокращается, возможно азотное "опьянение. Поэтому необходимо через 30 мин работы в КИП нажать на кнопку аварийного клапана, продолжительностью 2-4 си промыть кислородом дыхательный мешок до срабатывания избыточного клапана. Кровь вместе с лимфой является внутренней средой организма и выполняет следующие основные функции: разносит по организму питательные вещества углеводы поступают в организм в виде полисахаридов (крахмал, клетчатка, затем расщепляются до дисахаридов (сахар тростниковый, свекличный) и преобразовываются в моносахариды (глюкоза, фруктоза, лактоза и др.); белки (мясо, рыба и др) — распадаются до аминокислот; Рис. 2.1. Принцип газообмена в легких Альвеолярный воздух РО =102мм РСО =40мм Ар тер иал ьн ая кровь Вен озн ая кровь РО =40мм РСО =47мм О СО РО =100мм РСО мм жиры (растительные и животные) — распадаются на глицерин и жирные кислоты; выносит из организма продукты распада — молочную кислоту, соли, мочевину и др.; доставляет в клетки кислород и выносит из них углекислый газ; осуществляет защиту организма от вредных веществ и инородных тел. Составляющими крови являются: плазма — куда входит 90-92% воды и 10-8% сухого остатка (белки, глюкоза, мочевина, аминокислоты и неорганические соли K, Na, Са и т. д.); эритроциты, которые образуются в красном костном мозгу и селезенке, где и созревают. Продолжительность жизни эритроцита 90-125 дней (3-4 месяца). За сутки заменяется примерно 25 г крови (залет жизни костный мозг дает кг эритроцитов. У мужчин в 1 мм крови находится 4,5-5 млн. эритроцитов. Число их меняется при некоторых физиологических условиях (мышечная работа, работа на высотах. В эритроцитах находится вещество красного цвета — гемоглобин (Н В ), который является основным переносчиком газов в крови, имеет непрочное соединение с кислородом и углекислым газом и прочное соединение с окисью углерода. В каждом эритроците содержится около 270 млн. молекул гемоглобина. Гемоглобин, соединенный с кислородом, имеет формулу Н В О 3 и называется оксигемоглобином, а соединенный с углекислым газом — имеет формулу Н В СО 3 и называется бикарбонатом; лейкоциты — бесцветные клетки, образующиеся в красном костном мозгу, в лимфатических сосудах и селезенке. Количество их в 1 мм крови 6-8 тысяч. Их количество непостоянно и особенно увеличивается при инфекционных заболеваниях. (Залет жизни костный мозг дает 1000 кг лейкоцитов. Важнейшей функцией лейкоцитов является защита организма от микроорганизмов, проникающих в кровь и ткани. После тяжелой и очень тяжелой работы количество лейкоцитов в крови увеличивается до 16 тыс. в 1 мм 3 ; кровяные пластинки, которые играют важную роль при свертывании крови. В организме человека имеется два круга кровообращения (рис.2.1). Большой круг кровообращения начинается из левого желудочка сердца, затем идет в аорту, артерии, артериолы, капилляры и заканчивается в правом предсердии малый круг — начинается из правого желудочка сердца, идет в легочные артерии и капилляры и заканчивается в левом предсердии. При выслушивании сердца ясно различают два звука, которые называются тонами сердца. Первый тон называется систолическим, второй тон — диастолическим (захлопывание полулунных клапанов. При сокращении каждый желудочек выбрасывает 70-80 мл крови. У здорового человека сердце в минуту сокращается в среднем 70 раз. Однако следует учитывать, что на частоту сердцебиения влияет положение тела и выполняемая физическая нагрузка. Сердце подает кровь в сосуды не беспрерывно, а прерывистой струей, однако кровь по кровеносным сосудам течет беспрерывно. Это достигается благодаря эластичности стенок артерий. Давление крови неодинаково в разных сосудах оно выше в артериальном конце — 130 мл рт. ст. и ниже в венозном — ниже атмосферного на 2-5 мм рт. ст. В мелких капиллярах кровь встречает очень большое сопротивление из-за большого разветвления и малого сечения. Ритмические колебания стенок артерий называют артериальным пульсом Но пульсовые колебания нельзя путать стоком крови. Скорость распространения пульсовой волны не связана со скоростью течения крови по сосудам. Пульсовая волна распространяется со скоростью 9 мс, а наибольшая скорость, с которой течет кровь, не превышает 0,5 мс, распространяясь по артериям, она постепенно ослабевает и окончательно теряется в капиллярной сети. Пульс в значительной степени отражает работу сердца и, прощупывая его, можно составить некоторое представление о работе сердца, состоянии всей сердечно-сосудистой системы и о полученной физической нагрузке. В табл. 2.2. приведена зависимость потребления кислорода (воздуха) и частоты пульса от степени тяжести, выполняемой работы. Таблица Виды работы по степени тяжести Потребление кислорода, л/мин Потребление воздуха, л/мин ЧСС, уд/мин. Легкая до 1,0 12,5 85 – 100 Средняя от 1,0 до 1,5 30 101 – 125 Тяжелая от 1,5 до 2,0 60 126 – 150 Очень тяжелая свыше 2,0 85 151 – 170 Пульс ощущается пальцами, приложенными к какой-нибудь поверх- ностно-лежачей артерии. Наиболее доступными для подсчета пульса являются места у основания большого пальца на ладонной части предплечья, у височной области и у сонной артерии. Для счета пульса к указанным местам надо прикладывать два или три пальца и избегать сильного надавливания на артерию. Следует особо отметить, каждый газодымозащитник должен быть обучен самоконтролю за частотой пульса. Определение частоты пульса одновременно у всего звена производится по указанию руководителя занятия Приготовиться к подсчету, а затем по команде "Рази через 15 с — "Стоп" сосчитать количество пульсовых ударов. После этого каждый газодымоза- щитник должен доложить о результатах подсчета руководителю занятий. Количество пульсовых ударов в минуту определяется путем умножения результатов измерения пульса на четыре. Критерием предельной физической нагрузки принято считать ЧСС до 170 уд./мин. Если частота пульса превышает 160 ударов в минуту и не уменьшается в течение 3-5 мин отдыха, газодымозащитник должен быть освобожден от выполнения дальнейших упражнений. Газодымозащитник, у которого в течение 2-3 тренировок подряд ЧСС превышает указанный выше предела индекс степ-теста оценивается оценкой "плохая, должен направляться на внеочередное медицинское освидетельствование. Кислород, поступающий в кровь, доставляет его ко всем клеткам организма. В клетках происходят важные для жизни окислительные процессы. Отдавая кислород клеткам, кровь захватывает углекислоту, а также молекулы воды и доставляет в альвеолы. Главным условием жизни является обмен веществ (энергии, а основными источниками энергии являются питательные вещества. При окислении этих веществ образуются различные соединения, которые являются составляющими энергии. В результате окисления в клетках, парциальное давление углекислого газа увеличивается по сравнению сего содержанием в артериальной крови ив условиях покоя достигает 6,25 кПа (47 мм рт. ст) (при физической работе значительно больше. Углекислый газ, взаимодействуя с водой, образует угольную кислоту (Н 2 СО 3 ). Угольная кислота, соединяясь с солями гемоглобина, превращается в бикарбонат гемоглобина и с кровью транспортируется к легким. В легких происходит обратная реакция отщепляется углекислый газ, восстанавливается гемоглобин и вода. Количество поглощенного кислорода обычно больше количества выделяемого организмом углекислого газа. Это объясняется тем, что окислительные процессы идут не только с углеводами, но и с белками, жирами и другими веществами. Отношение количества выделенного углекислого газа к поглощенному кислороду называется дыхательным коэффициентом (К, который колеблется в пределах от 0,80 до Кроме того, через поверхность тела, те. через кожу, обеспечивается всего газообмена, происходящего в организме. Дыхание — важнейший процесс, протекающий в организме непрерывно. При нарушении внешнего дыхания продолжается внутреннее дыхание. Если за 5-6 минут внешнее дыхание не восстановится, наступает смерть. Регулирование дыхания осуществляется автоматически центральной нервной системой в зависимости от условий, в которых находится организм, и с помощью волевых усилий. СИЗОД, предназначенные для защиты органов дыхания и зрения пожарного от воздействия продуктов горения, обеспечивают только процесс внешнего дыхания. Показатели, характеризующие процесс дыхания С количественной стороны процесс дыхания характеризуется следующими показателями частотой дыхания, жизненной емкостью легких, легочной вентиляцией, мертвым пространством, газообменом в легких человека, дозой потребления кислорода. Частота дыхания (f, мин) человека определяется числом вдохов, производимых за единицу времени. Частота дыхания не является постоянной и зависит от нескольких факторов увеличивается с повышением нагрузки на человека и зависит от степени тренированности человека. Частота дыхания у тренированного человека составляет в среднем 6-8 дыхательных циклов в минуту, у нетренированного человека — 12-18 циклов в минуту. При физической нагрузке частота дыхания нетренированного человека увеличивается в большей мере. Частота дыхания зависит от пола и от возраста человека. Жизненная емкость легких (ЖЕЛ, л) — показывает объем воздуха, который человек может выдохнуть из легких после глубокого вдоха. В среднем эта величина равна 3,5 л. Легочная вентиляция (л, л/мин) определяется количеством воздуха, циркулирующего в легких за единицу времени, те. тем объемным количеством воздуха, который за 1 минуту вдыхается или выдыхается человеком. “Мертвое” пространство определяется объемом воздуха, не участвующего в процессе газообмена. Мертвое пространство равно сумме объемов воздуха, остающегося в носовой полости, гортани, трахее, бронхах и бронхиолах при выдохе. Объем "мертвого" пространства у взрослого человека в среднем составляет 140 мл. Воздушная смесь, не участвующая в процессе газообмена содержит мало кислорода ив значительной степени загрязнена углекислым газом. Каждый КИП имеет "мертвое" пространство, объем которого суммируется с объемом "мертвого" пространства человека. Поэтому при конструировании, очень важно обеспечить минимальный объем "мертвого" пространства КИП. Газообмен в легких человека определяется составом вдыхаемого и выдыхаемого воздуха и характеризуется данными, приведенными в табл, Таблица Содержание в % по объему воздуха Состав воздуха в атмосферном воздухе в альвеолярном воздухе в выдыхаемом воздухе Азот, N 2 78,09 74,2 78,50 Кислород, О 20,95 13,4 16,4 Углекислый газ, СО 0,03 5,2 4,1 Инертные газы Около 1,0 около 1,0 около 1,0 Водяные пары, НО — 6,2 — Таблица Состав нейтральных газов Составляющие нейтральных газов Содержание в % по объему в воздухе Аргон, Аг 9,32 х 10 -1 Неон, Ne 1,8 х 10 -3 Гелий, Не 4,6 х 10 -4 Криптон, К 1,1 х 10 -4 Радон, Rn 6,0 х 10 -5 Водород, Н 5,0 х 10 -5 Окись азота, N 2 O 5,0 х 10 -5 Ксенон, Хе 8,0 х 10 -6 Озон, Ох Процентное содержание нейтральных газов во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе остается без изменения. Это свидетельствует о том, что перечисленные газы в газообмене, протекающем в легких человека, не участвуют Содержание кислорода в выдыхаемом воздухе снижается примерно на 4,5%. Вместо поглощаемого кислорода в альвеолярный воздух выделяется углекислый газ, содержание которого в выдыхаемом воздухе доходит до 4,1%. Газообмен в легких человека зависит от степени напряженности работы. Потребление кислорода с увеличением нагрузки возрастает, соответственно, возрастает выделение углекислого газа и его концентрация в выдыхаемом воздухе. Доза потребления человеком кислорода (воздуха) (S, л/мин) определяется количеством кислорода (воздуха) израсходованного человеком за единицу времени. Величина потребления зависит от степени тяжести выполняемой работы. В табл. 2.5 приведена оценка степени тяжести некоторых видов работ выполняемых газодымозащитниками на пожарах и тренировках. Таблица Вид работы (упражнения) Скорость передвижениям мин Частота сердечных сокращений, уд/мин Степень тяжести работы Ходьба по горизонтали (медленная) 50-60 102 ± 5,5 Средняя Ходьба по горизонтали (ускоренная) 85-90 112 ± 3,1 Тяжелая Бег по горизонтали 110-120 126 ± 3,1 Тяжелая Подъем по лестничной клетке 9-11 127 ± 3,8 Тяжелая Спуск по лестничной клетке 10-12 90 ± 3,8 Легкая Подъем по лестничной клетке с грузом 90 кг 6-7 128 ± 8,6 Тяжелая Спуск с пострадавшим по лестничной клетке 6-7 111 ± 3,8 Средняя Подъем по вертикальной лестнице 10 152 ± 8,4 Очень тяжелая Спуск по вертикальной лестнице 12 112 ± 9,3 Средняя Передвижение на получетвереньках. 18-20 103 ± 5,8 Средняя Передвижение через узкий лаз 6-8 129 ± 1,1 Тяжелая Переноска пострадавшего по горизонтали двумя пожарными 30-40 125 ± 5,2 Средняя Подъем с пострадавшим по лестничной клетке 6-7 131 ± 5,1 Тяжелая Спуск по лестничной клетке с грузом 30 кг 6-7 107 ± 8,7 Средняя Переноска груза весом 60 кг по горизонтальной поверхности 35-40 108 ± 3,3 Средняя Переноска груза весом 10 кг по горизонтальной поверхности 50-60 98 ± 2,6 Средняя Разборка конструкций, перекантовка бочек – 146 ± 7,8 Тяжелая Передвижение со стволом (под напором воды, давление 4,0-4,5 атм) по помещениям 45-50 135 ± 0,7 Тяжелая Установка брезентовой перемычки с закреплением ее в дверном проеме распорными штангами – 118 ± 4,1 Средняя Проведение разведки с отыскиванием очага пожара или человека, видимость отсутствует, передвижение по нескольким помещениям – 86 ± 2,5 Легкая Передвижение со стволом (под напором воды, давление 4,0-4,5 атм) по помещениям, видимость отсутствует, движение с поворотами. – 120 ± 3,4 Средняя 34 2.3. Влияние продуктов горения и окружающей среды на организм человека Горение является процессом окисления, в результате которого выделяются теплота и продукты сгорания, наблюдаемые в виде дыма. При полном сгорании органических веществ образуются, как правило, диоксид углерода (углекислый газ) и вода. При неполном сгорании (происходящем при недостатке воздуха, кроме диоксида углерода (СО) и паров воды, образуются и другие соединения типа оксида углерода (СО, сложных органических соединений (спиртов, кетонов, альдегидов, кислот и др.). Дым представляет собой дисперсную систему, состоящую из мельчайших несгоревших твердых, жидких или газообразных частиц горящего вещества, размерами менее 0,1 мкм, находящихся во взвешенном состоянии. Дым способен адсорбировать на своей поверхности не только газы, но и пары жидкости, при этом он затрудняет видимость и действует удушающе на органы дыхания человека. Дым обладает большой устойчивостью. Это объясняется тем, |