Значение кислорода для жизни человека. Значение кислорода в жизни человека Кислород —

15.06.2019

В предыдущем материале мы получили понимание, откуда человек получает . Для понимания процессов работы антиоксидантной системы, которая также имеет большую функциональность в оздоровлении организма, следует разобраться со значением кислорода для здоровья и жизни человека.

Если рассматривать воздух по его составляющим, то мы увидим, что среди того, что мы вдыхаем имеет в своем составе следующее:

78% азота;
21% кислорода;
прочие газы 1% и в их составе 0,03% СО2.

Химические элементы с различными способностями притягивают к себе дополнительные электроны, зависит эта способность от положения какого либо элемента в таблице Менделеева. Это притяжение, называется электроотрицательность, выражают его условные единицы, и чем они выше, тем больше способность притяжения электронов.

Когда два отличных атома будут взаимодействовать друг с другом, парочка электронов будет смещаться к наиболее электроотрицательному атому. Кислород один из самых электроотрицательных элементов. Он также самый востребованный на Земле компонент.

Кислород делится на две формы существования это кислород (О2) и озон (Оз). Представляет собой бесцветный газ, с отсутствием запаха, выступает жизненно нужным веществом.
Взаимодействуя с каждым элементом периодической таблицы, создает огромное количество соединений.

Кислород — необходимый компонент для обеспечения человека энергией жизни

Земля в своей атмосфере хранит свободный кислород. Связанный кислород хранит земная кора, также пресная вода и морская. Кислородом обеспечивается дыхательный процесс, далее, после окисления органических соединений, образует углекислый газ и воду, в процессе чего высвобождается энергия.

Иначе говоря, мы получаем энергию, ежеминутно требующуюся в нашей жизнедеятельности, которая является результатом расщепления съеденной нами пищи. Расщепление пищи идет под воздействием вдыхаемого кислорода.

Теперь кислород и физиология.

Сложнейший комплекс происходящих в организме изменений на физическом, биологическом и физиологическом уровнях, при которых организм получает и превращает вещества и энергию, и постоянно обменивает их в окружающей среде и есть ОБМЕН ВЕЩЕСТВ и энергии. Этот процесс лежит в основе преобразования энергии из свободной, поступившей
со сложными органическими соединениями, в электрическую, механическую и тепловую. Взаимоотношения между обменами жиров, углеводов и белков, сопровождаемые биохимическими процессами, которые регулируют гормоны, позволяют максимально снабдить энергией наши клетки.

А вы знаете, что вес человека на 62% наполнен кислородом?
Например, если ваш вес 70 кг, то 43 кг из него это кислород. Приведу вам интересный факт, за
сутки мы с вами съедаем кислорода в количестве 2 кг и 900 граммов вдыхаем с воздухом. Кто не знает, информация для вас — Оз (озон), как кислородная форма, токсичен.

Кому не нужен кислород для жизни?

Нет надобности в кислороде у анаэробных бактерий и глубоководных обитателей (их энергетику основывают
вещества полученные в результате деятельности вулканов) Все остальное живое нуждается в кислороде. Жизнь на планете невозможна без него. Его всего лишь 5-7 минутное отсутствие порождает гипоксию (кислородное голодание) тканей и вызывает смерть.

Пища приносит организму электроны и протоны водорода. Протоны, например, попадают с пищей в органических кислотах, а электроны поставляются металлами с переменной валентностью и витаминами в частности С и Е. Биологическое окисление получает необходимый субстрат, состоящий из глюкозы, в нее, в свою очередь, преобразуются легко усваиваемые пищевые углеводы.

Проще говоря, электроны поставляет кислород, а протоны водород. Совместно протоны и электроны создают ковалентные связи (биосинтез молекулы). Жизненно-необходимые элементы организма (белки, нуклеиновые кислоты и т.д.) также наполнены кислородом. Дыхание без него бессмысленно, окисление жиров, белков, аминокислот, углеводов и прочих биохимических процессов тоже невозможно без кислорода.

Днем, когда мы бодры, то расходуем большое количество кислорода. В наш организм он попадает естественным путем, вдыхается легкими. Дальше, драгоценный биокомпонент, поступивший в кровь, начинает поглощать гемоглобин, преобразуя его в оксигемоглобин, и затем он распределяется по всем нашим составляющим (тканям и органам). Но еще
он попадает и в связанном виде, когда мы пьем воду. Получив кислород, ткани расходуют его на процесс метаболизма, для окисления различных элементов. Дальнейший путь кислорода направлен на его метаболизм до СО2 (углерода диоксида) и Н2О (воды) и в итоге он выводится организмом - почками и легкими.

Кислород в больших концентрациях даже в условиях атмосферного давления действует на организм как яд хроноконцентрационного действия. Так, при парциальном давлении кислорода в 1 АТА (дыхание чистым кислородом в атмосферных условиях) уже после 72-часового дыхания в легких развиваются воспалительные явления. При более высоких парциальных давлениях кислорода воспалительные явления в легких не успевают развиться, так как через несколько минут возникают судороги, остановка дыхания и потеря сознания. Это происходит в связи с кислородной интоксикацией центральной нервной системы (ЦНС).

В медицинской практике кислород измеряется и лимитируется дозами. В техническом дайвинге принято вместо доз применять ограничения исходя из максимально допустимого РO 2 и кислородного лимита времени. Индивидуальная переносимость повышенного содержания кислорода человеком очень различна и может меняться день ото дня. Исследования показали, что кислородная интоксикация ЦНС может наступить при дыхании смесью с парциальным давлением кислорода более 1,6 АТА или при превышении кислородного лимита времени для данного РO 2 19 .

Проявление кислородной интоксикации ЦНС под водой, скорее всего, приведет к утоплению пострадавшего, из-за начавшихся судорог и остановки дыхания (апноэ). Попытка же его подъема в этом состоянии на поверхность связана с большим риском получения баротравмы и газовой эмболии артерий. Так что в обоих случаях очень велика вероятность смертельного исхода.

Следует знать типичные симптомы наступления кислородной интоксикации ЦНС:

усталость и рассеянное сознание,
головокружение, звон или музыка в ушах,
расстройство зрения (туннельное зрение),
тошнота, головная боль,
подергивание губ, носа, щек, диафрагмы,
нарушение координации движений,
судороги и потеря сознания.

При первых же подобных проявлениях начинайте нормальное всплытие, чтобы снизить парциальное давление кислорода, и как можно быстрее переходите на дыхание воздухом. Незначительная кислородная интоксикация может не принести никакого вреда. Все же стоит придерживаться установленных ограничений, а не уповать на то, что сможете вовремя отреагировать на первые признаки интоксикации. Проявления могут возникнуть внезапно, симптоматика быстро прогрессировать, и даже посторонняя помощь оказаться бесполезной.

Итак, чтобы избежать интоксикации ЦНС, не следует превышать допустимой глубины и времени погружения. Так как азотный бездекомпрессйонный лимит времени, как правило, гораздо меньше кислородного лимита времени, вероятность превышения временных ограничений меньше, чем глубинных.

При использовании смесей NITROX во время погружений, приближенных к максимально допустимой глубине, очень важно контролировать плавучесть!

Два основных правила предупреждения кислородной интоксикации ЦНС:

1. Всегда проверяйте и записывайте FO 2 и РO 2 для каждого погружения с использованием смеси NITROX.

2. Никогда не превышайте максимальную глубину и кислородный лимит времени.

Малые дозы кислорода, вдыхаемые продолжительное время, приводят к легочной кислородной интоксикации. Наиболее заметными симптомами являются чувство жжения в легких и частый сухой кашель. Чаще легочная кислородная интоксикация наблюдается у больных при длительном использовании кислорода в медицинских целях, а не у подводных пловцов, использующих для дыхания смеси NITROX.

Вопросы для самоконтроля (глава 5)

1. Баллоны со смесями должны отличаться от баллонов, забитых воздухом, во избежание путаницы.
Да/Нет

2. Какие последствия могут быть при использовании по ошибке во время погружения воздуха вместо смеси NITROX?
а) декомпрессионная болезнь
в) азотный наркоз
г) без последствий

3. Какие последствия могут быть при использовании по ошибке во время погружения смеси NITROX вместо воздуха?
а) декомпрессионная болезнь
б) кислородная интоксикация ЦНС
в) азотный наркоз
г) без последствий

4. Общее правило маркировки смесей NITROX: зеленая полоса, опоясывающая баллон в верхней части, с надписью "NITROX" большими буквами.
Да/Нет

5. Баллон со смесью NITROX должен быть снабжен биркой для указания
а) % O 2 , РO 2 , дата, шутка
б) название организации и номер
в) FO 2 , MOD, дата, имя
г) FO 2 , РO 2 , MOD, имя

6. Одно из двух основных правил вашей безопасности гласит: "никогда самостоятельно не проверяй смесь в баллоне".
Да/Нет

7. Бирка на баллоне со смесью служит для
а) записи погружений
б) разведения огня
в) записи показателей смеси
г) записи его номера

8. Перед каждым использованием кислородный анализатор надо выставить
а) на ноль
б) по содержанию кислорода в атмосферном воздухе

9. Какой кислород можно использовать для приготовления смесей NITROX?
а) авиационный
б) медицинский
в) промышленный
г) а и б

10. Каковы последствия превышения при погружении максимально допустимого парциального давления кислорода (1.6 АТА)?
а) легочная интоксикация
б) судороги и утопление
в) декомпрессионная болезнь
г) азотный наркоз

11. Баллоны, промаркированные надписью "NITROX", могут быть использованы только сертифицированными найтрокс-дайверами.
Да/Нет

12. Баллоны может набивать смесями любой человек, так как не существует специальных обучающих этому курсов и лицензий.
Да/Нет

13. Если на бирке, привязанной к баллону, указано FO 2 содержащейся в нем смеси, можно спокойно использовать этот баллон без дополнительной проверки.
Да/Нет

Глава 6. ТАБЛИЦЫ NTL (назад)

Аннотация к таблицам Булмана

Прежде чем применять декомпрессионные таблицы на практике, внимательно изучите инструкции по их использованию. Учтите, что даже правильное использование таблиц и компьютеров не дает 100% гарантии от возникновения проявлений кессонной болезни.

Данные таблицы были разработаны в 1986 году профессором Университета в Цюрихе А. А. Булманом. Именно они выбраны потому, что отличаются исключительной точностью и надежностью. Кроме того, их можно применять для расчета многократных погружений с использованием различных газовых смесей.

Как действует кислород на организм человека? Как активность дыхания зависит от ёмкости лёгких? Сколько литров она составляет у спортсменов и обычных людей (не спортсменов)? К чему могут привести высокие концентрации О2? Причины и признаки гипоксии.

Название происходит от греч. «oxy genes» - «образующий кислоты». Является элементом 7 группы периодической системы, атомный номер – 8. Существует в виде 2 элементных форм: кислород О2 и озон О3. В свободном состоянии этот газ не имеет цвета и запаха.

При взаимодействии со всеми химическими элементами кислород образует множество соединений. Самыми распространёнными являются гидроксиды, пероксиды, оксиды и другие производные.

Как действует кислород на организм человека?

Большее его количество требуется растущему организму и тем, кто занимается интенсивными физическими нагрузками. Вообще активность дыхания во многом зависит от множества внешних факторов. Например, если вы встанете под достаточно прохладный душ, то количество потребляемого вами кислорода увеличится на 100% по сравнению с условиями при комнатной температуре воздуха. То есть, чем больше человек отдаёт тепло, тем чаще становится частота его дыхания. Вот несколько интересных фактов по этому поводу:

за 1 час человек потребляет 15-20 л кислорода;
количество потребляемого кислорода: во время бодрствования увеличивается на 30-35%, во время спокойной ходьбы – на 100%, при лёгкой работе – на 200%, при тяжёлой физической работе – на 600% и более;
активность дыхательных процессов напрямую зависит от ёмкости лёгких. Так, например, у спортсменов она больше нормы на 1-1,5 литра, а вот у профессиональных пловцов может достигать до 6 литров!
Чем больше ёмкость лёгких, тем меньше частота дыхания и больше глубина вдоха. Наглядный пример: спортсмен делает 6-10 вдыханий в минуту, тогда как обычный человек (не являющийся спортсменом) дышит с частотой 14-18 дыханий в минуту.

Так зачем нужен кислород?

Он необходим для всего живого на земле: животные потребляют его в процессе дыхания, а выделяют его в процессе фотосинтеза. В каждой живой клеточке содержится больше кислорода, чем любого другого элемента – около 70%.

Он находится в составе молекул всех веществ – липидов, белков, углеводов, нуклеиновых кислот и низкомолекулярных соединений. Да и жизнь человека была бы просто немыслима без этого важного элемента!

Процесс его метаболизма таков: сначала он поступает через лёгкие в кровь, где поглощается гемоглобином и образует оксигемоглобин. Затем через кровь «транспортируется» ко всем клеткам органов и тканей. В связанном состоянии он поступает в виде воды. В тканях расходуется в основном на окисление многих веществ во время их метаболизма. Далее метаболизируется до воды и диоксида углерода, потом выводится из организма через органы дыхательной и выделительной систем.

Избыток кислорода

Для здоровья человека очень опасно длительное вдыхание воздуха, обогащённого этим элементом. Высокие концентрации О2 могут вызвать в тканях появление свободных радикалов, являющихся «разрушителями» биополимеров, точнее, их структуры и функций.

Однако в медицине для лечения некоторых заболеваний всё же используется процедура насыщения кислородом под повышенным давлением, которая называется гипербарическая оксигенация.

Недостаток oxygenium

Если ткани организма недостаточно снабжены кислородом или нарушена его утилизация, то тогда возникают явления гипоксии (или кислородного голодания).

Причины:

Понижение парциального давления О2 во вдыхаемом воздухе;
Уменьшение количества эритроцитов или содержание в них гемоглобина;
Гемоглобин не может связывать, транспортировать или отдавать элемент тканям и органам;
Нарушение окислительно-восстановительных процессов;
Расстройства сердечной деятельности, дыхания или кровообращения;
Авитаминозы;
Эндокринопатии;
Острые отравления синильной кислотой.

Признаки дефицита при прекращении поступления О2:

потеря сознания;
повышенная утомляемость;
одышка;
учащённое сердцебиение;
снижение иммунитета;
нарушение функций высших отделов центральной нервной системы.

Продолжение

В начале этой статьи речь идет о том, что столь страшное для многих людей слово «химия» в применении к пищевым продуктам, присутствует везде. Кальций, кислород, магний, железо и другие, жизненно важные для организма человека, вещества - это все есть химия. Важно только знать, чего и сколько человеку требуется для поддержания молодости и здоровья. В продолжении этой статьи - описание свойств и важности для организма человека тех или иных химических веществ.

Роль кислорода для организма человека

Кислород - это восьмой элемент таблицы химических элементов Менделеева. На нашей планете есть низшие формы существания, которые не приемлют кислорода и обходятся вовсе без воздуха. Но для человека кислород жизненно необходим. Без него не будет работать весь организм, а легкие потеряют свою актуальность.

В свободном состоянии кислород представляет собой газообразное вещество. Но при низких температурах может превращаться в жидкость или даже кристаллизуется.

Молекула кислорода состоит всего из 2-х атомов кислорода - О 2. А вот молекула озона, который по сути является формой кислорода и абсолютно незаменима для существования жизни на планете Земля имеет 3 атома кислорода - О 3 . Разрушение озонового слоя в атмосфере Земли приводит к повышению радиации, к разрушению природы, к появлению все новых и новых форм заболеваний.

Где на Земле есть кислород?

Кроме атмосферы кислород еще присутствует в земной коре. При этом интересно то, что, по сравнению со всеми остальными элементами, кислорода приходится аж до 47%. Содержится он в земной коре в форме различных соединений. В мировом океане, включая и пресные воды, содержание кислорода во всевозможных соединениях составляет почти 86%. А вот в атмосфере его всего 23%.

Кроме атмосферы, земли и воды кислород входит в состав клеток абсолютно всех живых организмов и во множество органических веществ.

Это интересно! В холодной воде мирового океана кислорода больше, чем в теплой.

В каких процессах организма принимает участие кислород

Кислород - это сильнейший окислитель. Поэтому он принимает участие во всех окислительных реакциях организма человека.

Кроме того, что человек дышит и с воздухом получает кислород, это вещество также применяют дополнительно в медицине и в пищевой промышленности.

В медицине кислород применяют в кислородных баллонах и ингаляторах для лечения различных заболеваний дыхательной системы, в общей анестезии при хирургических операциях.

В пищевой промышленности кислород применяют в качестве газа-наполнителя и пропеллента (газообразующего вещества для смесей продуктов). Кислород зарегистрирован в качестве пищевой добавки Е-948.

Кислород позволяет дышать и поддерживать существование. В этом заключается его главная биологическая роль. Он принимает участие в процессах обмена веществ, в разложении и усвояемости различных питательных веществ.

Задумывались ли вы, почему так часто люди чувствуют недомогания, головные боли, усталость? Почему возникают хронические заболевания, загрязняется кишечник? Наверняка ответ вас поразит. Учёные всего мира всё чаще сходятся на одной мысли: всему причина – кислородное голодание.

Если учесть, что в XIX веке воздух на 38% состоял кислорода и углекислого газа был всего лишь 1%, то на сегодняшний день эти цифры существенно изменились: 19% составляет кислород и почти 3% углекислый газ. Ранее считалось, что кислород вырабатывают «лёгкие планеты» — леса. Доказано, что на долю лесов припадает всего лишь 10% выработки кислорода, остальные 90% — работа океанов, морей, морских водорослей, растений. Загрязняя атмосферу выхлопными газами, высушивая водоёмы, хлорируя воду и занимаясь вырубкой лесов, мы подрываем собственное здоровье.

Почему кислород так важен?

Кислород незаменим для чёткой работы организма. Он ускоряет обмен веществ, улучшает пищеварение, обогащает кровь, улучшая кровообращение в целом. Если вы получаете достаточное количество кислорода, то организм имеет возможность самостоятельно восстанавливаться, укрепляя иммунную систему. Следовательно, выстраивается барьер для попадания вирусов и инфекций в организм. Плюс ко всему – кислород – это крайне необходимое «топливо» для работы организма. Чем больше мы его получаем, тем больше энергии вырабатывается.

Кислород необходим не только внутренним органам, но и кожным покровам. Проникая на 0,4 миллиметра вглубь кожи, кислород способствует её регенерации, улучшает процессы внутреннего метаболизма. Недостаточное количество кислорода замедляет все жизненно важные процессы – это ведёт к преждевременному старению. Поэтому медики всего мира рекомендуют: «дышите глубже – это продлит Вашу молодость!»

Если вы получаете достаточное количество кислорода:

Улучшается память и концентрация внимания
Очищается кровь и повышается иммунитет
Улучшается сон
Укрепляется сердечно-сосудистая система
Устраняются даже очень сильные головные боли
Замедляется старение и восстанавливается кожа
Источник энергии и хорошего настроения

Недостаток кислорода ведёт к:

Анорексии
Усталости
Головным болям
Проблемам со сном
Частым болезням