Habang umaakyat ka sa mga bundok, ang presyon ng oxygen sa hangin ay patuloy na bumababa, na humahantong sa pagbaba sa presyon na ito sa alveoli at, bilang isang resulta, sa pagbaba ng pag-igting ng oxygen sa dugo. Kung ang tensyon ng oxygen ay bumaba sa ibaba 50-60 mmHg, ang oxygen saturation ng hemoglobin ay nagsisimulang bumaba nang napakabilis.
Mga katangian ng mga pagbabago sa pisyolohikal sa paghinga sa mga bundok
Karamihan sa mga tao ay hindi nakakaranas ng pagkabalisa kapag humihinga sa mga bundok hanggang sa taas na 2.5 km. Hindi ito nangangahulugan na sa isang altitude na 2 km ang organismo ay nasa parehong estado tulad ng sa barometric pressure sa antas ng dagat. Bagaman sa taas na hanggang 3 km, ang dugo ay puspos ng oxygen ng hindi bababa sa 90% ng kapasidad nito, ang pag-igting ng oxygen na natunaw sa dugo ay nabawasan na dito, at ito ay nagpapaliwanag ng isang bilang ng mga naobserbahang pagbabago sa paghinga sa mga bundok. Kabilang dito ang:
- lumalalim at bahagyang pagtaas sa paghinga;
- nadagdagan ang rate ng puso at pagtaas sa dami ng minuto;
- ilang pagtaas sa BCC;
- nadagdagan ang neoplasm ng mga pulang selula ng dugo;
- isang maliit na pagbaba sa excitability ng mga receptor na makikita lamang sa pamamagitan ng napaka banayad na mga pamamaraan, nawawala pagkatapos ng dalawa o tatlong araw ng pananatili sa ipinahiwatig na altitude.
Ang lahat ng mga pagbabagong ito sa panahon ng paghinga sa mga bundok sa isang malusog na tao, gayunpaman, ay tiyak na mga proseso ng regulasyon, ang normal na kurso nito ay nagsisiguro ng kapasidad sa pagtatrabaho sa altitude. Hindi nakakagulat na ang pananatili sa isang altitude na 1-2 km ay minsan ginagamit bilang isang therapeutic technique sa paglaban sa ilang mga sakit.
Mula sa taas na 3 km, at sa isang bilang ng mga tao (sa kawalan ng muscular work) mula lamang sa taas na 3.5 km, ang iba't ibang mga karamdaman ay nagsisimulang makita, na higit sa lahat ay nakasalalay sa mga pagbabago sa aktibidad ng mas mataas na mga sentro. Kapag humihinga sa mga bundok, bumababa ang tensyon ng oxygen na natunaw sa dugo, at bumababa rin ang dami ng oxygen na nakagapos ng hemoglobin. Ang mga sintomas ng respiratory hypoxia ay nangyayari kapag ang oxygen saturation ng dugo ay bumaba sa ibaba 85% ng kapasidad ng oxygen ng dugo. Kung ang saturation ng oxygen sa panahon ng respiratory hypoxia ay bumaba sa ibaba ng 50-45% ng kapasidad ng oxygen, kung gayon ang kamatayan ay nangyayari sa isang tao.
Kapag ang pagtaas sa isang malaking taas ay ginawa nang dahan-dahan (halimbawa, kapag umakyat), pagkatapos ay ang mga sintomas ng hypoxia ay bubuo, na hindi napansin sa mabilis na pagbuo ng hypoxia, na humahantong sa pagkawala ng malay. Sa kasong ito, dahil sa isang disorder ng mas mataas na aktibidad ng nerbiyos, ang pagkapagod, pag-aantok, panginginig, igsi ng paghinga, palpitations, madalas na pagduduwal, at kung minsan ay dumudugo (altitude sickness o mountain sickness) ay nabanggit.
Ang isang pagbabago sa aktibidad ng nerbiyos ay maaaring magsimula kahit na bago ang pagbaba sa dami ng oxyhemoglobin sa dugo, depende sa pagbaba sa pag-igting ng oxygen na natunaw sa dugo. Sa mga aso, ang ilang mga pagbabago sa aktibidad ng nerbiyos ay minsan ay napapansin na sa 1000 m, na unang ipinahayag sa isang pagtaas sa mga nakakondisyon na reflexes at isang pagpapahina ng mga proseso ng pagbabawal sa cerebral cortex. Sa isang mas mataas na altitude, bumababa ang mga nakakondisyon na reflexes, at pagkatapos (sa taas na 6-8 km) ay nawawala. Ang mga unconditioned reflexes ay bumababa din. Sa cerebral cortex, ang pagsugpo ay pinahusay. Kung sa isang mababang altitude (2-4 km) ang mga pagbabago sa mga nakakondisyon na reflexes ay nabanggit lamang sa unang pagkakataon, pagkatapos ay sa mataas na altitude, ang mga kaguluhan sa nakakondisyon na aktibidad ng reflex ay hindi bumababa sa patuloy na hypoxia, ngunit sa halip ay lumalalim.
Sanhi ng hypoxia mula sa paghinga sa mga bundok, ang mga pagbabago sa estado ng cerebral cortex, siyempre, ay nakakaapekto sa kurso ng lahat ng physiological function. Ang pagsugpo sa pagbuo sa cortex ay maaari ding ilipat sa mga subcortical formations, na nakakaapekto sa parehong paglabag sa mga kilos ng motor at ang pagpapalakas ng mga reflexes sa mga impulses mula sa mga interoreceptor.
Limitasyon sa taas
Depende sa mga indibidwal na katangian, antas ng fitness, kapag ang mga karamdaman sa paghinga ay nangyayari sa mga bundok, maaaring iba ito, ngunit ang mga karamdamang ito, bagaman sa iba't ibang taas, ay tiyak na magaganap sa lahat.
Para sa mga malusog na tao, sa karaniwan, ang sumusunod na sukat ng taas ay maaaring ipahiwatig, kung saan nangyayari ang ilang mga pagbabago sa pagganap sa katawan:
- hanggang sa taas na 2.5 km, karamihan sa mga tao (at ilang indibidwal hanggang sa taas na 3.5-4 km) ay hindi nakakaranas ng mga makabuluhang karamdaman. Ang saturation ng dugo na may oxygen dito ay mas mataas pa kaysa sa 85% ng kapasidad ng oxygen, at sa mga pagbabago sa estado ng katawan, nadagdagan lamang ang aktibidad ng respiratory, cardiovascular system, pati na rin ang pagtaas ng neoplasm ng mga pulang selula ng dugo, ay katangian. ;
- sa isang taas na 4-5 km, ang mga karamdaman ng mas mataas na aktibidad ng nerbiyos, regulasyon ng paghinga, sirkulasyon ng dugo ay nagsisimulang mapansin (euphoria o pakiramdam na hindi maganda, madaling pagkapagod, paghinga ng Cheyne-Stokes, isang matalim na pagtaas sa rate ng puso, kung minsan ay bumagsak);
- sa taas na 6-7 km, ang mga sintomas na ito ay nagiging napakaseryoso para sa karamihan ng mga tao, maliban sa mga espesyal na sinanay na tao;
- Ang paghinga sa mga bundok sa taas na 7-8 km ay palaging humahantong sa isang seryosong kondisyon at mapanganib para sa karamihan ng mga tao, at ang taas na 8.5 km ay ang limitasyon sa itaas kung saan ang isang tao ay hindi maaaring tumaas nang walang paglanghap ng oxygen.
Sa mga hayop na permanenteng naninirahan sa mga bundok, mayroong isang makabuluhang undersaturation ng dugo na may oxygen. Halimbawa, sa mga tupa sa taas na 4000 m, ang oxygen saturation ng dugo ay halos 65% lamang ng kapasidad ng oxygen, ngunit walang mga pathological na sintomas ng hypoxemia.
Kahit na ang isang maikling pananatili sa ilalim ng tubig ay nangangailangan ng parehong espesyal na teknikal na kagamitan at naaangkop na pagsasanay ng isang tao. Ang pinakamalaking paghihirap sa trabaho sa ilalim ng tubig ay nauugnay sa pagbibigay sa maninisid ng pinaghalong paghinga.
Ang katotohanan ay ang pinaghalong gas ay dapat pumasok sa mga baga ng maninisid sa ilalim ng parehong presyon na lumilikha ng isang haligi ng tubig sa isang naibigay na lalim. Kung ang ratio na ito ay nilabag, ang panlabas na presyon ay pipigain lamang ang dibdib, na pumipigil sa iyo na huminga. Sa gayong paghinga, ang gawain ng mga kalamnan sa paghinga ay tumataas nang husto. Samakatuwid, ang mga nakaranasang diver ay huminga ng malalim, ngunit dahan-dahan. Ang ilan sa kanila ay humihinga lamang ng 3-4 bawat minuto, sa bawat oras na kumukuha ng 2-2.5 litro ng hangin sa mga baga.
Ang komposisyon ng pinaghalong paghinga ay napakahalaga din para sa pagsisid sa malalim na dagat. Kung ang compressed air ay ginagamit para sa paghinga sa ilalim ng tubig, ang bahagyang presyon ng oxygen ay tataas habang ikaw ay sumisid at sa lalim na 90 m ay lalampas sa normal na presyon ng 10 beses. Sa lalim na 40 m, ang maninisid ay tumatanggap ng isang halo na naglalaman ng 5% na oxygen, at sa lalim na 100 metro - 2% lamang (sa halip na karaniwang 20.9%). Sa matagal na paglanghap ng parehong purong oxygen at sa ilalim ng presyon ng halos 3 atm. , maaaring may paglabag sa mga function ng nervous system sa anyo ng isang convulsive seizure.
Ang bahagyang presyon ng nitrogen sa halo ng paghinga ay hindi rin walang malasakit sa katawan. Sa kapaligiran na pamilyar sa amin, kung saan ang nitrogen ay halos 79%, ang gas na ito ay isang simpleng oxygen diluent at hindi nakikilahok sa anumang mga proseso na nagaganap sa katawan. Gayunpaman, sa mataas na presyon, ang nitrogen ay nagiging isang mapanlinlang na kaaway. Nagdudulot ito ng narcotic state na katulad ng pagkalasing sa alak. Samakatuwid, simula sa lalim na 60 m, ang mga diver ay binibigyan ng nitrogen - isang halo ng oxygen, kung saan ang nitrogen ay bahagyang o ganap na pinalitan ng helium, na hindi aktibo sa physiologically.
Upang mapanatili ang buhay, kinakailangan, sa isang banda, ang patuloy na pagsipsip ng oxygen ng mga selula ng isang buhay na organismo at, sa kabilang banda, ang pag-alis ng carbon dioxide na nabuo bilang resulta ng mga proseso ng oksihenasyon. Ang dalawang magkatulad na prosesong ito ay bumubuo sa kakanyahan ng paghinga.
Sa mataas na organisadong multicellular na hayop, ang paghinga ay ibinibigay ng mga espesyal na organo - ang mga baga.
Ang mga baga ng tao ay binubuo ng maraming indibidwal na maliliit na pulmonary vesicle ng alveoli na may diameter na 0.2 mm. Ngunit dahil napakalaki ng kanilang bilang (mga 700 milyon), ang kabuuang ibabaw ay makabuluhan at umaabot sa 90 m 2.
Ang alveoli ay makapal na tinirintas na may isang network ng pinakamanipis na mga daluyan ng dugo - mga capillary. Ang pader ng pulmonary vesicle at capillary na magkasama ay may kapal na 0.004 mm lamang.
Kaya, ang dugo na dumadaloy sa mga capillary ng mga baga ay napakalapit na nakikipag-ugnayan sa hangin sa alveoli, kung saan nangyayari ang pagpapalitan ng gas.
Ang hangin sa atmospera ay pumapasok sa mga pulmonary vesicle, na dumadaan sa mga daanan ng hangin.
Ang tamang daanan ng hangin ay nagsisimula sa tinatawag na larynx sa punto kung saan ang pharynx ay dumadaan sa esophagus. Ang larynx ay sinusundan ng isang windpipe - isang trachea na may diameter na mga 20 mm, sa mga dingding kung saan may mga cartilaginous rings (Larawan 7).
kanin. 7. Upper respiratory tract:
1 - lukab ng ilong: 2 - oral cavity; 3 - esophagus; 4 - larynx at windpipe (trachea); 5 - epiglottis
Ang trachea ay pumasa sa lukab ng dibdib, kung saan nahahati ito sa dalawang malaking bronchi - ang kanan at kaliwa, kung saan nakabitin ang kanan at kaliwang baga. Ang pagpasok sa baga, ang mga sanga ng bronchus, ang mga sanga nito (medium at maliit na bronchi) ay unti-unting naninipis at, sa wakas, pumasa sa pinakamanipis na mga sanga ng terminal - ang mga bronchioles, kung saan nakaupo ang alveoli.
Sa labas, ang mga baga ay natatakpan ng isang makinis, bahagyang basa-basa na lamad - ang pleura. Eksakto ang parehong shell ay sumasakop sa loob ng dingding ng lukab ng dibdib, na nabuo mula sa mga gilid ng mga tadyang at intercostal na kalamnan, at mula sa ibaba ng diaphragm o pectoral na kalamnan.
Karaniwan, ang mga baga ay hindi pinagsama sa mga dingding ng dibdib, mahigpit lamang silang nakadikit sa kanila. Ito ay dahil walang hangin sa mga pleural cavity (sa pagitan ng pleural membranes ng mga baga at dibdib), na kumakatawan sa makitid na mga puwang. Sa loob ng baga, sa alveoli, palaging may hangin na nakikipag-ugnayan sa atmospera, kaya mayroong (sa karaniwan) na presyon ng atmospera sa baga. Idiniin nito ang mga baga laban sa mga dingding ng dibdib nang may labis na puwersa na ang mga baga ay hindi maaaring mapunit ang kanilang mga sarili mula sa kanila at pasibong sundin ang mga ito, na may paglawak o pag-urong ng dibdib.
Ang dugo, na gumagawa ng tuluy-tuloy na sirkulasyon sa pamamagitan ng mga sisidlan ng alveoli, ay kumukuha ng oxygen at naglalabas ng carbon dioxide (CO 2). Samakatuwid, para sa tamang palitan ng gas, kinakailangan na ang hangin sa baga ay naglalaman ng kinakailangang dami ng oxygen at hindi umaapaw sa CO 2 (carbon dioxide). Ito ay tinitiyak ng patuloy na bahagyang pag-renew ng hangin sa mga baga. Kapag huminga ka, ang sariwang hangin sa atmospera ay pumapasok sa mga baga, at kapag huminga ka, ang nagamit nang hangin ay aalisin.
Ang paghinga ay nangyayari sa sumusunod na paraan. Sa panahon ng paglanghap, ang dibdib ay lumalawak sa pagsisikap ng mga kalamnan sa paghinga. Ang mga baga, na passive na sumusunod sa dibdib, ay sumisipsip ng hangin sa pamamagitan ng respiratory tract. Pagkatapos ang dibdib, dahil sa pagkalastiko nito, ay bumababa sa dami, ang mga baga ay nagkontrata at itulak ang labis na hangin sa kapaligiran. May pagbuga. Sa tahimik na paghinga, 500 ML ng hangin ang pumapasok sa baga ng tao sa bawat paghinga. Siya ay huminga ng parehong dami. Ang hangin na ito ay tinatawag na respiratory. Ngunit kung, pagkatapos ng isang normal na paghinga, huminga ng malalim, pagkatapos ay isa pang 1500-3000 ML ng hangin ang papasok sa mga baga. Tinatawag itong extra. Bilang karagdagan, na may malalim na pagbuga pagkatapos ng isang normal na pag-expire, hanggang sa 1000-2500 ml ng tinatawag na reserbang hangin ay maaaring alisin mula sa mga baga. Gayunpaman, pagkatapos nito, humigit-kumulang 1000-1200 ml ng natitirang hangin ang nananatili sa mga baga.
Ang kabuuan ng dami ng respiratory, karagdagang at reserbang hangin ay tinatawag na vital capacity ng mga baga. Sinusukat ito gamit ang isang espesyal na aparato - isang spirometer. Sa iba't ibang tao, ang vital capacity ng mga baga ay mula 3000 hanggang 6000-7000 ml.
Ang mataas na vital capacity ay mahalaga para sa mga diver. Kung mas malaki ang kapasidad ng baga, mas maraming nasa ilalim ng tubig ang maninisid.
Ang paghinga ay kinokontrol ng mga espesyal na nerve cell - ang tinatawag na respiratory center, na matatagpuan sa tabi ng vasomotor center sa medulla oblongata.
Ang sentro ng paghinga ay napaka-sensitibo sa labis na carbon dioxide sa dugo. Ang pagtaas ng carbon dioxide sa dugo ay nakakairita sa respiratory center at nagpapabilis ng paghinga. Sa kabaligtaran, ang isang matalim na pagbaba sa nilalaman ng carbon dioxide sa dugo o hangin sa alveolar ay nagdudulot ng panandaliang pag-aresto sa paghinga (apnea) sa loob ng 1-1.5 minuto.
Ang hininga ay nasa ilalim ng ilang kontrol ng kalooban. Ang isang malusog na tao ay maaaring kusang huminga sa loob ng 45-60 segundo.
Ang konsepto ng palitan ng gas sa katawan(panlabas at panloob na paghinga). Ang panlabas na paghinga ay nagbibigay ng palitan ng gas sa pagitan ng hangin sa labas at dugo ng tao, binabad ang dugo ng oxygen at inaalis ang carbon dioxide mula dito. Tinitiyak ng panloob na paghinga ang pagpapalitan ng mga gas sa pagitan ng dugo at mga tisyu ng katawan.
Ang pagpapalitan ng mga gas sa baga at tisyu ay nangyayari bilang resulta ng pagkakaiba sa bahagyang presyon ng mga gas sa alveolar na hangin, dugo at mga tisyu. Ang venous blood na pumapasok sa baga ay mahirap sa oxygen at mayaman sa carbon dioxide. Ang bahagyang presyon ng oxygen sa loob nito (60-76 mm Hg) ay mas mababa kaysa sa alveolar air (100-110 mm Hg), at ang oxygen ay malayang pumasa mula sa alveoli papunta sa dugo. Sa kabilang banda, ang bahagyang presyon ng carbon dioxide sa venous blood (48 mm Hg) ay mas mataas kaysa sa alveolar air (41.8 mm Hg), na nagiging sanhi ng pag-alis ng carbon dioxide sa dugo at dumaan sa alveoli, kung saan ito inaalis. sa panahon ng pagbuga. Sa mga tisyu ng katawan, ang prosesong ito ay nangyayari sa ibang paraan: ang oxygen mula sa dugo ay pumapasok sa mga selula, at ang dugo ay puspos ng carbon dioxide, isang gas na matatagpuan nang labis sa mga tisyu.
Ang kaugnayan sa pagitan ng mga bahagyang presyon ng oxygen at carbon dioxide sa hangin sa atmospera, dugo at mga tisyu ng katawan ay makikita mula sa talahanayan (ang mga halaga ng mga bahagyang presyon ay ipinahayag sa mm Hg).
Dapat itong idagdag na ang isang mataas na porsyento ng carbon dioxide sa dugo o mga tisyu ay nag-aambag sa pagkabulok ng hemoglobin oxide sa hemoglobin at purong oxygen, at ang isang mataas na nilalaman ng oxygen ay nag-aambag sa pag-alis ng carbon dioxide mula sa dugo sa pamamagitan ng mga baga.
Mga tampok ng paghinga sa ilalim ng tubig. Alam na natin na hindi magagamit ng isang tao ang dissolved oxygen sa tubig para sa paghinga, dahil ang kanyang mga baga ay nangangailangan lamang ng gas na oxygen.
Upang matiyak ang mahahalagang aktibidad ng organismo sa ilalim ng tubig, kinakailangan na sistematikong ihatid ang pinaghalong respiratory sa mga baga.
Magagawa ito sa tatlong paraan: sa pamamagitan ng breathing tube, gamit ang self-contained breathing apparatus at air supply mula sa ibabaw ng tubig hanggang sa mga insulating device (mga suit, bathyscaphes, bahay). Ang mga landas na ito ay may sariling katangian. Matagal nang kilala na, sa ilalim ng tubig, maaari kang huminga sa pamamagitan ng isang tubo sa lalim na hindi hihigit sa 1 m.
Sa mas malalim na kalaliman, ang mga kalamnan sa paghinga ay hindi maaaring pagtagumpayan ang karagdagang pagtutol ng haligi ng tubig, na pumipindot sa dibdib. Samakatuwid, para sa paglangoy sa ilalim ng tubig, ginagamit ang mga tubo ng paghinga na hindi hihigit sa 0.4 m.
Ngunit kahit na may tulad na tubo, ang paglaban sa paghinga ay medyo malaki pa rin, bukod pa, ang hangin na pumapasok sa hininga ay medyo naubos sa oxygen at may bahagyang labis na carbon dioxide, na humahantong sa paggulo ng respiratory center, na ipinahayag sa katamtaman. igsi ng paghinga (ang rate ng paghinga ay tumataas ng 5-7 paghinga sa isang minuto).
Upang matiyak ang normal na paghinga sa lalim, kinakailangan na magbigay ng hangin sa mga baga sa isang presyon na tumutugma sa presyon sa isang partikular na lalim at maaaring balansehin ang panlabas na presyon ng tubig sa dibdib.
Sa isang oxygen suit, ang pinaghalong paghinga ay pinipiga sa kinakailangang antas bago pumasok sa mga baga, sa bag ng paghinga, nang direkta sa pamamagitan ng presyon ng kapaligiran.
Sa isang self-contained compressed air breathing apparatus, ang function na ito ay ginagampanan ng isang espesyal na mekanismo. Kasabay nito, mahalagang obserbahan ang ilang mga limitasyon ng paglaban sa paghinga, dahil ang isang makabuluhang halaga nito ay may negatibong epekto sa cardiovascular system ng tao, nagiging sanhi ng pagkapagod ng mga kalamnan sa paghinga, bilang isang resulta kung saan ang katawan ay hindi magagawang. mapanatili ang kinakailangang regimen sa paghinga.
Sa pulmonary-awtomatikong mga aparato, ang paglaban sa paghinga ay medyo malaki pa rin. Ang halaga nito ay tinatantya dahil sa pagsisikap ng mga kalamnan sa paghinga, na lumilikha ng vacuum sa mga baga, daanan ng hangin, inhalation tube at sa submembrane cavity ng pulmonary automaton. Sa ilalim ng mga kondisyon ng presyon sa atmospera, pati na rin sa patayong posisyon ng scuba diver sa tubig, kapag ang makina ng baga ay nasa parehong antas na may "gitna" ng mga baga, ang paglaban sa paghinga sa inspirasyon ay humigit-kumulang 50 mm ng tubig . Art. Sa pahalang na scuba diving, ang makina ng baga ay matatagpuan sa likod sa mga cylinder, ang pagkakaiba sa pagitan ng presyon ng tubig sa lamad ng makina ng baga at sa dibdib ng maninisid ay halos 300 mm ng tubig. Art.
Samakatuwid, ang paglaban sa paglanghap ay umabot sa 350 mm ng tubig. Art. Upang mabawasan ang paglaban sa paghinga, ang pangalawang yugto ng pagbabawas sa mga bagong uri ng scuba gear ay inilalagay sa mouthpiece.
Sa maaliwalas na kagamitan, kung saan ang hangin ay ibinibigay sa pamamagitan ng isang hose mula sa ibabaw, ito ay pinipiga gamit ang mga espesyal na diving pump o compressor, at ang antas ng compression ay dapat na proporsyonal sa lalim ng dive. Ang halaga ng presyon sa kasong ito ay kinokontrol ng isang pressure gauge na naka-install sa pagitan ng pump at ng diving hose.
Nang maglaon, naimbento ang isang caisson, na isang kampana na ang butas ay nakaharap pababa. Ang kampana ay lumulubog sa ilalim, at ang hangin ay ibinobomba sa ilalim nito. Ang mga tao sa kampana ay maaaring magsagawa ng kinakailangang gawain sa ilalim ng tubig.
Kahit na para sa isang maninisid, hindi banggitin ang mga manggagawa sa caisson, ang saklaw sa ilalim ng tubig ay napakaliit, na limitado sa haba ng hose kung saan pumapasok ang hangin. Naturally, nagpatuloy ang paghahanap ng mga siyentipiko. Higit pang mga kamakailan lamang, na sa ating siglo, posible na lumikha ng isang aqualung - isang autonomous diving apparatus na may mga cylinders ng compressed air o oxygen para sa libreng paggalaw sa ilalim ng tubig sa mahabang distansya.
Humigit-kumulang sa parehong problema ang nahaharap sa mga hayop noong kinailangan nilang lumipat sa isang likidong kapaligiran. Ang ilan sa kanila ay sumunod sa parehong landas tulad ng mga tao, at inilarawan ang paglikha ng mga diving device sa sampu-sampung milyong taon.
Ang madaling mapalawak at napakahabang siphon, tulad ng isang tunay na diving hose, ay may eristalis larvae. Nakatira sila sa ilalim ng mga reservoir, na inilibing sa silt. Kung ang reservoir sa lugar na ito ay napakababaw, ang mga larvae ay may pagkakataon, nang hindi nakakalabas sa silt, na ilantad ang kanilang hose sa ibabaw ng tubig at huminga nang mahinahon.
Ang mga ninuno ng mga insekto sa tubig ay mga hayop sa lupa. Ang paglipat sa tubig kung minsan ay hindi nangangailangan ng anumang makabuluhang pagbabago sa kanilang respiratory system. Tanging hangin lang ang nilalanghap nila. Ang tanging adaptasyon sa aquatic na kapaligiran ay ipinahayag sa kakayahang gumawa ng mga suplay ng hangin, tulad ng ginagawa ng mga scuba diver kapag naglalakbay sila sa ilalim ng dagat. Sa swimming beetle, ang mga reserbang ito ay inilalagay sa ilalim ng elytra, at sa makinis na beetle sa tiyan. Ang mga bula ng hangin ay hawak ng mga espesyal na buhok na lumalaban sa tubig. Ang mga pagbubukas ng sistema ng paghinga ay nasa mga site ng attachment ng mga bula ng hangin; Mula sa mga reservoir na ito, ang mga insekto ay kumukuha ng oxygen na kinakailangan para sa buhay.
Ang parehong naaangkop sa mga spider. Ang karamihan sa kanila ay mga katangian ng mga hayop sa lupa, na humihinga sa tulong ng mga espesyal na bag sa baga. Ang higit na kapansin-pansin ay ang tanging defector sa ating fauna sa elemento ng tubig mula sa pagkakasunud-sunod ng mga hayop - ang silver water spider. Ang katawan nito ay natatakpan ng maliit, hindi nababasa sa ibaba. Kapag ang gagamba ay nahuhulog sa tubig, ang pinakamaliit na bula ng hangin ay dumidikit sa kanyon, na sumasaklaw sa buong katawan ng tuluy-tuloy na shell ng hangin. Sa tubig, kumikinang ang shell na ito, at ang gagamba ay nagiging parang buhay na bola ng mercury. Bilang karagdagan, ang paglalantad sa dulo ng tiyan mula sa tubig, ang gagamba ay kumukuha ng isang mas malaking bula ng hangin at, hawak ito gamit ang mga hulihan na binti nito, papunta sa kaharian ng Neptune.
Sa mga aquatic na halaman, ang gagamba ay nag-uunat ng mga hibla ng sapot nito sa parehong paraan tulad ng ginagawa ng mga kamag-anak nito sa lupa. Sa una, ang web ay may patag na anyo. Ngunit habang ang gagamba ay nagdadala ng mga bula ng hangin sa ilalim nito, nagsisimula itong umbok, na anyong didal. Ito ay lumiliko ang isang miniature caisson. Sa caisson na ito, ginugugol ng gagamba ang halos buong buhay nito. Dito ang babae ay naglalagay ng mga testicle, kung saan napisa ang mga batang gagamba.
Ang pagkakahawig sa scuba gear at caisson ay puro panlabas. Ang mga prosesong nagaganap dito ay mas kumplikado. Sa isang banda, ang mga bula ng hangin na dinadala ng mga insekto ay mga reserbang reservoir, at sa kabilang banda, nakakatulong sila sa pagkuha ng oxygen mula sa nakapalibot na tubig. Ang aparatong ito ay nakatanggap pa ng isang espesyal na pangalan - mga pisikal na baga.
Tulad ng alam mo, ang lahat ng mga gas na bumubuo sa hangin ay natutunaw sa tubig sa isang halaga na proporsyonal sa kanilang konsentrasyon sa atmospera. Habang humihinga ang insekto, bumababa ang konsentrasyon ng oxygen sa bula ng hangin, at kapag bumaba ito sa ibaba ng 16 porsiyento, ang oxygen na natunaw sa tubig ay nagsisimulang kumalat sa bula ng hangin. Kaya, ang supply ng oxygen sa bubble ay patuloy na pinupunan.
Kung ang konsumo ng oxygen ay maliit, tulad ng kapag ang insekto ay nagpapahinga, ang pisikal na baga ay maaaring magbigay ng oxygen na pangangailangan para sa isang walang katapusang mahabang panahon. Kung ang pagkonsumo ng oxygen ay mataas, ang pagsasabog nito mula sa tubig ay hindi makakabawi sa pagkawala sa isang napapanahong paraan, ang porsyento ng oxygen sa bula ng hangin ay bumababa nang husto, at ang porsyento ng iba pang mga gas (at pangunahin ang nitrogen) ay tumataas at nagiging mas malaki. kaysa sa karaniwang nangyayari sa hangin. Samakatuwid, ang nitrogen ay nagsisimulang matunaw sa tubig. Ang dami ng bula ng hangin ay bumababa dahil sa pagkonsumo ng bahagi ng oxygen para sa paghinga at ang paglusaw ng nitrogen sa tubig, ang insekto ay napipilitang lumabas upang mapunan ang mga reserba nito.
Ang dami ng hangin na maaaring dalhin ng isang insekto ay maliit, at kung ito ay hindi para sa muling pagdadagdag ng oxygen mula sa tubig, ito ay hindi sapat para sa isang napakaikling panahon. Ito ay malinaw na ipinahayag sa mga kaso kung saan ang pagsasabog ng mga gas ay imposible. Halimbawa, kung maglalagay ka ng mga manlalangoy at makinis na isda sa pinakuluang tubig, malapit na silang mamatay, dahil walang mga dissolved gas sa pinakuluang tubig at, samakatuwid, walang kahit saan upang mapunan ang mga suplay ng oxygen.
Ang parehong bagay ay mangyayari kung ang mga insekto ay itinanim sa tubig kung saan ang oxygen lamang ang natutunaw, at ang parehong purong oxygen ay ibinibigay bilang isang reserba. Ang stock ay tatagal ng hindi hihigit sa kalahating oras, dahil sa ilalim ng gayong mga kondisyon, ang pagsasabog ay hindi rin pupunta. Karaniwan ang mga smoothies ay maaaring nasa tubig nang hindi muling pinupunan ang kanilang suplay ng hangin sa loob ng 6 na oras. Kaya, dahil sa pagsasabog ng oxygen mula sa tubig patungo sa bula ng hangin, ang tagal ng pananatili ng mga insekto sa tubig nang hindi ipinagpatuloy ang supply ng hangin ay tumataas nang maraming beses.
Ang mga maliliit na insekto, na ang pagkonsumo ng oxygen ay mababa, ay maaaring hindi palitan ang kanilang suplay ng hangin sa napakatagal na panahon. Bukod dito, lumalabas na hindi sila nagdurusa nang labis mula sa isang pagbawas sa mga reserbang oxygen, tulad ng isang pagbawas sa nitrogen mula sa isang bula ng hangin. Kung ang isang water bug ay nakatanim sa tubig na puspos ng oxygen, pagkatapos alisin ang mga bula ng hangin sa ilalim ng tubig na may manipis na brush at palitan ang mga ito ng mga bula ng purong nitrogen, kung gayon ang mga insekto ay magiging maayos sa loob ng mahabang panahon, dahil sa lalong madaling panahon sapat na ang oxygen ay ilalabas. mula sa tubig papunta sa nitrogen bubble para sa paghinga.
Ang mga pisikal na baga ay ginagamit ng caviar ng labirint na isda, kung saan ang mga magulang ay kailangang magtayo ng isang espesyal na gusali, ang tinatawag na pugad. Ito ay binuo mula sa mga bula ng hangin na nakapaloob sa isang salivary fluid. Napapaligiran lamang ng isang manipis na pelikula ng likido, ang caviar, na lumulutang sa mga bula ng hangin, ay tumatanggap ng sapat na dami ng oxygen. Ang pagkawala ng oxygen ay pinupunan mula sa hangin.
Ang Polyacanthus, na naninirahan sa isang mas maraming oxygen na kapaligiran, ay nagtatayo ng mga pugad nito hindi sa ibabaw, ngunit sa isang lugar sa ilalim ng isang malawak na dahon ng isang halaman sa ilalim ng tubig, sa ilalim ng isang bato o snag. Dahil mayroong oxygen sa tubig, ang pisikal na baga ay gagana nang malalim. Kapansin-pansin, ang polyacantus ay nagtatayo ng pugad nito sa anumang oras ng taon, at hindi lamang sa panahon ng pag-aanak, at ginagamit ito mismo, na humihinga ng hangin mula sa pugad. Ito ay nagpapahintulot sa mga isda na hindi tumaas sa ibabaw, kung saan ang panganib ay maaaring naghihintay, ngunit upang manatili sa ilalim sa siksik na kasukalan ng mga halaman, sa mga blockage ng mga snags. Ang Polyacantus ay kumukuha ng mayaman sa oxygen na hangin mula sa mga pantry nito, at bilang kapalit para sa pagpapayaman ng oxygen at pagdalisay mula sa carbon dioxide ay nagbabalik ng bula ng nitrogen na may admixture ng carbon dioxide. Tanging kapag ang pugad ay naubusan ng nitrogen, ang polyacanthus ay tumataas sa ibabaw upang mapunan ang mga suplay nito.
Mayroong malawak na opinyon na ang ating mga ninuno, sa kaganapan ng isang matinding sitwasyon sa panahon ng labanan, ay matagumpay na makahinga gamit ang pinakasimpleng mga aparato tulad ng isang tubo, na inilubog sa tubig sa loob ng mahabang panahon, at ang lalim ng paglulubog ay sinasabing nasusukat sa metro, oras - sa mga oras, ang tubo - isang simpleng tambo (halimbawa, patagong pagtawid ng isang hadlang sa tubig, pagtakas sa pag-uusig, atbp.).
Isinasaalang-alang na ang aming tao ay isang malikhaing pigura, ang lahat ng nalalaman o naririnig ay naglalayong ma-verify kaagad sa pagsasanay, isinasaalang-alang namin ang aming sarili na obligado na magbigay ng babala tungkol sa mga posibleng pagkakamali na nauugnay sa paghinga sa mga espesyal na kondisyon. Ito ay lalo na dahil sa posibilidad ng paghinga sa ilalim ng tubig gamit ang mga improvised na paraan. Bago simulan ang mga naturang pagsusuri, lalo na sa lalim na higit sa 1 metro, dapat na malinaw na maunawaan ng isa ang pisika ng proseso.
Tandaan na ang isang praktikal na pagsubok ng posibilidad ng paghinga sa ilalim ng tubig gamit ang mga improvised na paraan, at sa lalim ng higit sa 1 metro, bilang isang panuntunan, ay nagtatapos nang napakasama: "mga eksperimento" ay napupunta sa isang kama sa ospital nang mahabang panahon na may malubhang mga karamdaman sa sirkulasyon . Ang mga kwento ng mga "may karanasan", ang kanilang sariling karanasan sa paglangoy sa isang maskara na may snorkel (kung mayroon man) o pag-asa sa karanasan ng paglangoy sa isang maskara na may snorkel ng ilang iba pang tiyuhin nang walang malinaw na pag-unawa sa mga pisikal na proseso na nangyayari sa panahon na ito ay nakamamatay!
Bakit? Mayroong ilang mga dahilan.
1. Upang matiyak ang paghinga sa ilalim ng tubig, ang isang improvised na bagay kung saan ang paghinga ay isinasagawa ay dapat na may hindi bababa sa isang seksyon ng daanan na nagsisiguro sa daloy ng hangin sa mga baga sa dami na kinakailangan para sa pagkilos ng paghinga, sa isang banda, at dapat nasa ibabaw ng tubig, kahit na ito ay nabalisa - sa kabilang banda, dahil ang epekto ng tubig na pumapasok sa baga habang humihinga ay hindi nangangailangan ng komento.
2. Ang hindi pagkakapantay-pantay ng mga pressure na kumikilos sa loob at labas ng katawan kapag ito ay inilubog sa tubig, kasama ang lahat ng mga kasunod na kahihinatnan.
Isaalang-alang ang isang diagram ng pakikipag-ugnayan ng presyon ng hangin (sa labas at loob) sa isang tao (tingnan ang diagram sa Fig. 2.10.), Nakahiga sa isang sopa at sa ilalim ng impluwensya ng atmospheric air pressure.
Tulad ng makikita mula sa diagram, ang panloob na pleural na lukab ay nasa ilalim ng presyon na katumbas ng atmospheric, habang ang buong panlabas na ibabaw ng katawan (kabilang ang dibdib) ay nasa ilalim din ng presyon na katumbas ng atmospera, i.e. 1 kgf / cm 2.
Kaya, maaari nating pag-usapan ang pagkakapantay-pantay ng panloob at panlabas na presyon na kumikilos sa katawan ng tao, at samakatuwid, ang kawalan (sa pangkalahatang kaso) ng pagkagambala na pumipigil sa normal na sirkulasyon ng dugo sa ilalim ng impluwensya ng presyon ng atmospera.
Ang isang ganap na magkakaibang larawan ng pakikipag-ugnayan ng presyon ng hangin (sa labas at loob) sa isang tao ay nangyayari kapag siya ay nalubog sa ilalim ng tubig na may paghinga sa pamamagitan ng isang tubo na konektado sa atmospera (tingnan ang diagram sa Fig. 2.11.).
Sa kasong ito, mula sa loob, mula sa gilid ng mga baga, ang hangin ay pinindot sa lakas ng isang kapaligiran (i.e., ang parehong 1 kgf / cm 2), at sa labas ng katawan (kabilang ang dibdib) ay pinindot:
Air na may parehong puwersa ng isang kapaligiran (1 kgf / cm 2);
Isang haligi ng tubig na may taas na katumbas ng lalim ng paglulubog.
Ano ang mangyayari sa kasong ito?
1. Kaya, sa lalim ng paglulubog, halimbawa, katumbas ng 50 cm mula sa ibabaw ng tubig, ang dibdib ay nasa ilalim ng labis na presyon mula sa labas, na nilikha ng isang haligi ng tubig na may taas na katumbas ng lalim ng paglulubog, i.e. sa kasong ito, 50 cm ng water column, o 50 gf / cm 2 (5 kgf / dm 2). Ito ay kapansin-pansing nagpapahirap sa paghinga, dahil. isinasaalang-alang ang lugar ng dibdib, ang mga kondisyon ay nilikha kapag ang isang tao ay kailangang huminga sa mga kondisyon na katumbas ng mga kapag ang isang karga ng 15-20 kg ay pumipindot sa dibdib.
Ngunit ang mga ito ay purong pisikal na paghihirap na kasama ng pagkilos ng paghinga sa ilalim ng gayong mga kondisyon.
2. Hindi lang itong puro pisikal na paghihirap. Ang mas mapanganib at mas seryoso ay ang pagpapakita ng mga karamdaman sa sirkulasyon. Sa ilalim ng impluwensya ng labis na presyon na nilikha ng isang haligi ng tubig at kumikilos sa buong ibabaw ng katawan, ang dugo ay pinipilit palabasin mula sa mga bahagi ng katawan kung saan ang presyon ay mas mataas (binti, lukab ng tiyan), sa mga lugar na mas mababang presyon - sa ang dibdib at ulo. Ang mga daluyan na puno ng dugo ng mga bahaging ito ng katawan ay pumipigil sa normal na pag-agos ng dugo mula sa puso at aorta: ang huli ay lumalawak nang labis mula sa labis na dugo, at bilang isang resulta - kung hindi kamatayan, pagkatapos ay isang malubhang sakit.
Ang mga pang-eksperimentong pag-aaral na isinagawa ng Austrian na manggagamot na si R. Stiegler at inilarawan niya sa aklat na Bathing, Swimming and Diving (Vienna) ay ganap na nagkumpirma sa itaas. Gumawa siya ng mga eksperimento sa kanyang sarili, inilubog ang kanyang katawan at ulo sa tubig na may tubo na humahantong sa kanyang bibig.
Ang mga resulta ng mga eksperimento ay ipinakita sa talahanayan 2.