Токарні різці - основний робочий інструмент дерево і металообробних верстатів, за допомогою якого оброблюваним заготовкам надається необхідна форма та розміри. Класифікація токарних різців виконується за такими факторами як призначення, тип обробки, спосіб подачі та кріплення, про що ми детальніше поговоримо у цій статті.
У публікації розглянуті види токарних різців та їх конструкція, наведено рекомендації щодо вибору інструменту та технології його встановлення, а також представлено інструкцію, дотримуючись якої ви зможете правильно.
1 Особливості конструкції
Токарні різці складаються з двох конструктивних частин: ріжучої головки та державки, за допомогою якої інструмент кріпиться в посадковому гнізді (різцетримачі) верстата. Утримувач є основною частиною різця, може виконуватися до квадратної чи прямокутної формі.
Положення діючих ГОСТ встановлено основні розміри різців:
- прямокутної форми: 63*50, 50*40, 50*32, 40*32, 50*25, 25*20, 25*16, 20*12, 16*10 см;
- квадратної форми: 40*40, 32*32, 25*25, 20*20, 16*16, 12*12, 10*10, 8*8, 6*6, 4*4 див.
Головка виступає як основний робочої частини різця. Вона складається із заточених під заданим кутом кромок, саме від кута заточування залежить те, як саме різець зрізатиме метал з оброблюваної заготовки.
Виділяють такі кути заточування:
- Основний задній (α) - утворюється між задньою площиною та площиною різання. Від його значення залежить сила тертя, що утворюється між деталлю та інструментом. Конфігурація основного заднього кута надає ключовий вплив на якість обробки та швидкість зносу самого інструменту (чим кут більше, тим вищий знос). Вибирається виходячи із щільності оброблюваної сталі.
- Кут загострення (β) - формується між задньою та передньою площинами, визначає гостроту та механічну міцність інструменту.
- Основний передній (γ) - впливає на ступінь деформації матеріалу, що зрізається, також від нього залежить необхідне для різання зусилля та ефективність тепловідведення. Чим вище твердість оброблюваної сталі, тим меншим має бути передній кут.
- Кут різання (δ) - формується між передніми та задніми площинами ріжучої головки.
- Основний кут у плані (φ) - від даного кутазалежить кількість матеріалу, що зрізається при стандартній швидкості подачі. У зворотної пропорціїпо відношенню до значення кута знаходиться міцність інструменту і рівень вібрацій, що виробляються, в прямій пропорції - якість обробки. Значення кута варіюється в межах 10-900.
- Вторинний кут у плані (φ1) — що він менше, то нижча шорсткість оброблюваного металу.
- Кут вершини (ε) - формується між ріжучою кромкою та задньою допоміжною площиною, значення у прямому співвідношенні з міцністю інструменту.
- Задній допоміжний (а1) - при маленьких значеннях кута досягається мінімальна сила тертя між оброблюваною деталлю та задньою площиною різця;
- Нахил ріжучої кромки (λ) - від даного кута залежить геометрія частини деталі різця, що контактує з деталлю. Саме цей кут визначає призначення інструменту: у різцях для чистової обробки він негативний, для чорнової - 13-150, для роботи із загартованою сталлю - 30-350, універсальні - 00.
1.1 Особливості заточування токарних різців (відео)
2 Класифікація інструменту
Існує безліч параметрів класифікації різців відповідно до діючих ГОСТ. Згідно конструктивним особливостямвиділяють такі типи токарних різців:
- монолітні, в яких ріжуча головка та державка є цільною конструкцією;
- збірні, в яких на головці виконана напайка пластини з швидкорізального сплаву, що забезпечує підвищену ефективністьобробки - це один з найбільш поширених різновидів інструменту;
- збірні, з механічно закріпленою пластиною - пластину на головці фіксує болт, в такій конфігурації виконуються різці з металокерамічних пластин;
- регульовані.
Залежно від якості обробки токарні різці поділяються на чернові та чистові. Геометрія чорнового інструменту забезпечує можливість зняття матеріалу великої товщини та збереження твердості при сильному нагріванні, що виникає при високій швидкості обробки. Чистові аналоги мають інше призначення, вони необхідні для роботи на низьких оборотах для зняття невеликої товщини матеріалу.
Також виконується класифікація інструменту за напрямом подачі, згідно з якою виділяють праві та ліві різці. Під напрямом подачі мається на увазі сторона, з якої знаходиться основна ріжуча кромка інструменту в момент, коли головка звернена до лицьової частини оброблюваної деталі.
Функціональне призначення - один з основних параметрів класифікації даного інструменту. Відповідно до призначення токарні різці поділяються на:
- Відрізні (ГОСТ №18874-73) - використовуються на верстатах з поперечною подачею робочого інстурменту, призначені для обгортання та обробки торцевих частин заготовок.
- Прохідні (ГОСТ №18871-73) можуть встановлювати на верстати як з поперечною, так і з поздовжньою подачею. Застосовуються для підрізування торців, обточування, формування деталей конічної та циліндричної форми.
- Відрізні, вони канавкові (ГОСТ №18874-73) — монтуються на верстати з поперечною подачею. Використовуються для різання монолітних шматків металу та проточування канавок кільцевої форми.
- Розточувальні (ГОСТ №18872-73) — призначені для розточування отворів (наскрізних та глухих), формування заглиблень та виїмок.
- Фасонні (ГОСТ 18875-73) - використовуються з метою зняття зовнішніх та внутрішніх фасок.
- Різьбові (ГОСТ №18885-73) - дозволяють нарізати різьблення метричного, дюймового і трапецеїдального перерізу (як внутрішнє, так і зовнішнє).
Також токарні різці діляться прямі, відігнуті і відтягнуті залежно від положення ріжучої кромки по відношенню до держави. У відігнутих крайка виконана у вигляді прямої лінії, у відігнутих - вигнуту, у відтягнутих - крайка вже, ніж ширина стрижня.
2.1 Які різці вибрати, де купити?
Щоб визначити, які різці потрібні саме у вашому випадку, необхідно визначитися з такими моментами:
- який метал ви оброблятимете і які операції виконуватимуться;
- розставити пріоритети між якістю, ефективністю обробки та зносостійкістю інструменту.
В цілому, токарю-початківцю необхідно мати в розпорядженні три види різців: прохідні (маркування SDACR) - для обробки торців, зовнішні нейтрального типу (SDNCN) і розточувальні (SDQCR). Це базовий комплект, який дозволяє виконувати більшу частинутехнологічних операцій
Якщо ви зацікавлені у покупці інструменту на довгострокову експлуатацію, має сенс взяти набір токарних різців зі змінними пластинами. Надалі ви можете міняти розхідники, а не купувати нові державки після зносу ріжучої головки.
Кілька слів про виробників. Серед компаній, що реалізують справді якісну продукцію, яку варто купити, виділимо фірми Hoffman Garant (Німеччина) та Proma (Чехія). У сегменті вітчизняних виробників уваги заслуговують фірми СіТО (Гомельський інструментальний завод) та Калібр. Замовити з доставкою різці можна за вказаними посиланнями.
Також має сенс придбати заточувальну машинку, яка дозволить вам самостійно повертати різцям працездатність при зносі, а не користуватися послугами сторонніх майстрів. Тут необхідно заточно-шліфувальний агрегат оснащений системою постійного охолодження з двома абразивними колами - з карбіду кремнію (для різців зі швидкорізальних сплавів) та електрокорунду (для твердосплавного інструменту). При заточуванні спочатку необхідно обробити передню площину ріжучої головки, потім додаткову і задню, поки не сформується рівна ріжуча кромка.
Робота 1
Токарні різці
1. Частини та елементи різця
При обробці різанням застосовують різальні інструменти різноманітних форм та конструкцій. Найпростішою формоюрізального інструменту є токарний різець (рис. 1). Різець має робочу частину – голівку Б, на якій розташовані ріжучі елементи, та державку А, призначену для встановлення та закріплення різця на верстаті (у різцетримачі).
Мал. 1.Елементи різальних інструментів
Заточуванням створюються клиноподібна форма головки різця для кращого впровадження в матеріал, що обробляється. На головці різця розташовані її робочі елементи (див. рис. 1): 1 -передня поверхня; 3 -Головна і 4 -Допоміжна задні поверхні 2 -Головна і 6 -Допоміжна ріжучі кромки; 5 -Вершина різця.
2. Поверхні на оброблюваній деталі, координатні
та січучі площини
На оброблюваної деталі (заготівлі) розрізняють такі поверхні (рис. 2, а): 1 -оброблювана, 2 –оброблена та 3 -Поверхня різання. Для визначення кутів різця розглядають такі координатні площини:
Основна площина(ОП) – площина, що проходить через основу державки різця (рис. 2, а).
Площина різання(ПР) – проходить через головне різальне лезо різця, що стосується поверхні різання заготовки.
Головна січна площина (N – N) – площина, перпендикулярна до проекції головного різального леза на основну площину (рис. 2, б).
Мал. 2.Координатні та січені площини
Допоміжна січуча площина(N 1 – N 1) – площина перпендикулярна до проекції допоміжного різального леза на основну площину. На рис. 2, бпоказані сліди площини N – N і N 1 – N 1 .
3. Кути токарного різця
Кути різця визначають положення у просторі елементів його робочої частини. Ці кути називають кутами різця у статиціта показані на рис. 3. Сукупність кутів різця складає його геометрію.
Мал. 3.Кути різця у статиці
У головній січній площині вимірюють головний передній кут γ, головний задній кут α, кут загостренняβ та кут різання δ(Рис. 3). Головний передній кут- кут, укладений між передньою поверхнею різця та площиною перпендикулярною до площини різання, проведеної через головну ріжучу кромку. На рис. 3 він позитивний, але можливо рівним нулючи мати негативне значення.
Головний задній кут α- це кут, укладений між головною задньою поверхнею різця та площиною різання.
Кутом загострення β називають кут, укладений між передньою голковою задньою поверхнями.
Кутиγ, α та β називають головними кутами, оскільки вони визначають геометрію ріжучого клину. Сума цих кутів становить 90˚, тобто γ + α + β = 90˚.
Величини кутів γі α знаходяться в межах: γ = -10 ... +15?; α = 6–12˚.
Положення допоміжної задньої поверхні визначається допоміжним заднім кутом α 1 (у перерізі N 1 – N 1).
Кути в плані вимірюються в основній площині.
Головний кут у планіφ – кут між проекцією головної ріжучої кромки на основну площину та напрямом подачі.
Допоміжний кут у планіφ 1 – кут між проекцією допоміжної ріжучої кромки на основну площину та напрямом подачі.
Кут при вершиніε– кут між проекціями ріжучих кромок на основну площину. Сума кутів φ + φ 1 + ε = 180?. Для прохідних різців φ = 30-90?; φ 1 = 10–45˚.
Положення головної ріжучої кромки щодо основної площини визначається кутом λ – кутом нахилу головної ріжучої кромки. Це кут, укладений між головною ріжучою кромкою та лінією, проведеною через вершину різця паралельно до основи площини. Кут λ вимірюється у площині, що проходить через головну ріжучу кромку перпендикулярно до основної площини.
а Б В
Мал. 4. Кути нахилу головної ріжучої кромки
Кут може бути негативним (рис. 4, а), рівним 0 (рис. 4, б) та позитивним (рис. 4, в). Для токарних різців λ = -5 ... +15?.
Кут впливає на напрям сходу стружки і міцність ріжучої кромки.
4. Класифікація токарних різців
На токарних верстатах виконують багато видів обробки, що призвело до створення великої кількості різців за призначенням та конструкцією. Типи токарних різців в основному поділяють за такими ознаками: виду обробки, характеру обробки, формі головки, напрямку подачі, способу виготовлення та роду матеріалу різальної частини.
Мал. 5. Основні типи токарних різців
На рис. 5 наведено типи різців на вигляд обробки. Прохідні різці 1,2 та 3 служать для обточування гладких циліндричних та конічних поверхонь. Підрізний різець 4 працює з поперечною подачею при обточуванні плоских торцевих поверхонь. Широкий прохідний різець 5 служить для поздовжнього чистового точення. Розточний різець 6 застосовується при розточуванні наскрізних отворів, а розточувальний резець упорний 7 - для розточування глухих отворів. Відрізний різець 8 застосовується для розрізання заготовки та для проточування кільцевих канавок. Для нарізування різьблення застосовують різьбовий різець 9, а для обточування фасонних поверхонь - різець 10.
За характером обробки різці поділяють на чернові (обдирні) 2, чистові 5 і для тонкого точення. За формою головки: прямі 1,3, 2 відігнуті, відтягнуті 8 і вигнуті.
У напрямку подачі їх поділяють на праві та ліві. Праві працюють з подачею праворуч наліво, а ліві - зліва направо. За способом виготовлення різці бувають цілі, з привареною встик головкою, з припаяною пластинкою, з механічним кріпленням ріжучої пластинки. За матеріалом різці бувають з швидкорізальної сталі, з пластинками з твердого сплаву або мінералокераміки, з кристалами алмазів.
5. ВИМІР КУТІВ РІЗЦЯ ТА ОФОРМЛЕННЯ ЗВІТУ
Кути γ, α, α 1 , φ, φ 1 , λ вимірюють за допомогою кутоміру, а кути β, δ та ε визначають обчисленням за формулами: β = 90 0 – (α + γ); δ = α + β і ε = 180 0 - (φ + φ 1).
У звіті необхідно описати основні типи токарних різців, навести малюнок токарного прохідного різця із позначенням частин та елементів різця. Виміряти та обчислити кути прохідного, підрізного та відрізного різців та дані занести до табл. 1.
Таблиця 1.
|
Найменування різця |
Кути різця, град. |
|||||||||
Зробити креслення токарного прохідного різця з необхідними перерізами та проставити всі кутові позначення.
КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ
Які рухи розрізняють при обробці різанням?
Що називають головним рухом та рухом подачі?
Назвіть частини та елементи токарного прохідного різця.
Яку площину називають основною та якою площиною різання?
Яка площина називається головною січною і які кути вимірюють у цій площині?
Назвіть кути у плані.
Як виміряти кути у плані?
Який кут називають кутом нахилу головної ріжучої кромки, і на що він впливає?
Назвіть типи токарних різців та їх призначення.
10. Як визначити кути загострення різання та при вершині?
При написанні цієї статті використані матеріали із книжок: «Пропедевтика внутрішніх хвороб» за редакцією В.Х. Василенко та О.Л. Гребенєва Москва, 1983р., « Фізіологічна рольвуглекислоти та працездатність людини» Н.А. Агаджанян, Н.П. Красніков, І.М. Полунін. А також – матеріали із статей в Інтернеті, зокрема, зі статті «Чому вуглекислий газважливіше кисню для життя» на сайті Zenslim.ru, зі статей Вікіпедії «Дихання», «Метод Бутейко», зі статті «Емоції та дихання» на сайті Xliby.ru, зі статті Юнни Горяйнової «Дихальна гімнастика з Бутейка» на сайті Passion. ru та з інших статей в Інтернеті.
Дихання - фізіологічний процес, що забезпечує нормальний перебіг обміну речовин та енергії організму людини та інших живих організмів, що сприяє підтримці гомеостазу (постійності внутрішнього середовищаорганізму).
У процесі дихання відбувається отримання кисню (О2) з навколишнього середовища та виділення в навколишнє середовищепродуктів обміну речовин з організму в газоподібному стані: вуглекислого газу (СО2), води (Н2О) та інших компонентів. Залежно від інтенсивності обмінних процесів, людина виділяє через легені на годину від п'яти до вісімнадцяти літрів вуглекислого газу (СО2) і п'ятдесят грамів води (Н2О), а з ними близько 400 домішок летких сполук, у тому числі отрути (ацетон).
У процесі дихання багаті на хімічну енергію речовини організму окислюються до кінцевих продуктів – вуглекислого газу та води за допомогою молекулярного кисню (О2).
Існують поняття: зовнішнє диханнята клітинне дихання.
Зовнішнє дихання це газообмін між організмом та зовнішнім середовищем. При цьому поглинається кисень і виділяється вуглекислий газ, а також здійснюється транспортування цих газів системою дихальних шляхів і в системі кровообігу.
Клітинне дихання це біохімічні процеситранспортування білків через клітинні мембрани, а також процеси окислення в мітохондріях, що призводять до перетворення хімічної енергії їжі на енергію для роботи клітин.
Дихання в людини - це одна з головних загадок життя людини, ключ до безлічі факторів життя: здоров'ю, тривалості життя, розвитку незвичайних високих здібностей людини.
Людина може прожити тиждень без води, місяць - без їжі, кілька днів - без сну, але через 5 - 7 хвилин він помре, якщо дихатиме.
Дихання дозволяє людині краще пізнати себе, відновлювати енергетичні запаси організму. Людина має 100 трильйонів клітин і всі вони повинні дихати.
Правильне дихання, спеціальні фізичні вправиу поєднанні з певними методами лікування дають людині здоров'я, довголіття і дають змогу не допустити розвитку певних захворювань.
Дихання та вища нервова діяльність.
Незвичайні властивості дихання використовують психологи та психотерапевти у роботі з пацієнтами. Дихання врівноваженої людини відрізняється від дихання людини у стані стресу. Дихальні вправидозволяють протистояти таким захворюванням як синдром хронічної втоми, депресії, перепадів настрою
Дихання може впливати на емоції. Дихання та емоції відображають один одного.
Якщо ми почуваємось спокійно, легко, відкрито, ми дихаємо рівно, повільно, легко.
Коли ми засмучені, ритм нашого дихання збивається, пришвидшується.
.jpg)
Коли ми відчуваємо горе, смуток, плачемо, ми вдихаємо з силою, а видихаємо слабо, мляво. У стані горя людина потребує заспокоєння, припливу позитивної енергії, уваги інших людей, при цьому виникають сильні вдихи.
Хронічний смуток може викликати специфічні стани та захворювання, наприклад, емфізему легень. У періоди туги та смутку люди стають спустошеними та не віддають енергію назовні – слабкі видихи..jpg)
Коли ми розгнівані – видих сильніший, ніж вдих. У гніві ми виштовхуємо енергію, що накопичилася - сильний видих і втрачаємо здатність правильно сприймати і відчувати надходить інформацію - слабкі вдихи. Хронічна, постійна агресія може призвести до розвитку астми.
Найпрямішим способом усунення емоційних бар'єрів є повернення дихання до нормального режиму.
Коли вам страшно, треба дихати глибше.
Коли ви сумуєте або у вас горе – треба робити повні сильні видихи доти, доки дихання не повернеться до норми. Якщо інтенсивно видихатимете, то сила почуттів вирветься назовні, стане легше.
Коли ви відчуваєте гнів, робіть повні енергійні вдихи, поки дихання стане рівним. Примусьте себе сприймати інформацію, що надходить.
Відновлення нормального дихання не знищує думки, що викликали негативні емоції, але робить людину здатною вирішувати проблеми, що виникли.
Дихальний ритм особливо важливий для спортсменів. Без правильного дихання досягти високих досягнень у спорті неможливо.
Механізм та показники дихання.
Під час вдиху альвеоли легень наповнюються повітрям, у якому необхідний дихання кисень. У повітрі, що вдихається, майже 21% - кисню, близько 79% - азоту, 0,03 - 0,04% - вуглекислого газу, невелика кількість пар і інертних газів.
У повітрі, що видихається в нормі до 15% - кисню, 6,5% - вуглекислого газу в альвеолах, збільшується вміст пари, кількість азоту та інертних газів залишається незмінним.
Кров, яка тече від серця до легень із правого шлуночка по легеневої артеріївенозна, містить мало кисню та багато вуглекислого газу.
Кров, насичена киснемстає артеріальною, і за легеневими венами надходить у ліве передсердя. Людина газообмін відбувається протягом кількох секунд, поки кров проходить через альвеоли легких. Це відбувається завдяки величезній поверхні легких ~ 90 квадратних метрів, що сполучається із зовнішнім середовищем.
Далі кисень надходить із крові до клітин органів і тканин, де він окислює поживні речовини, що надходять до організму з їжею. Обмін газів у тканинах здійснюється в капілярах, через них кисень з крові надходить у тканинну рідинуі в клітини, а вуглекислий газ із тканин переходить у кров, транспортується в легені та при видиху з легень виділяється в атмосферу.
Вчені встановили, що кисень, необхідний дихання, може викликати і негативні явища в організмі. При надлишку кисню, яке може бути при частому глибокому диханні, збільшується кількість окисленого гемоглобіну, пов'язаного з киснем, і знижується кількість відновленого гемоглобіну, пов'язаного з вуглекислим газом. Це призводить до затримки вуглекислого газу в тканинах, з'являється задишка, почервоніння обличчя, головний біль, судоми, непритомність .
Оптимальний вміст кисню повітря становить – 21,5%, вуглекислого газу – 0,04%. Однак при рівні вуглекислого газу 0,1% (в 2 рази вище за норму) виникає відчуття задухи: втома, сонливість, дратівливість. Багато хто вважає, що це симптоми нестачі кисню. Насправді це симптоми надлишку вуглекислого газу в навколишньому просторі. Для людини надлишок вуглекислого газу в атмосфері є неприйнятним.
Вченими в останні десятиліття переосмислено роль впливу кисню та вуглекислого газу на людський організм. Життя на Землі мільярди років розвивалося за високої концентрації вуглекислого газу, і він став необхідним компонентомобмін речовин. Клітини людини і тварин вуглекислого газу потрібно близько 6 - 7%, а кисню - всього 2%. Це встановили вчені – фізіологи.
Запліднена яйцеклітина в перші дні життя знаходиться майже в безкисневому середовищі. Після її імплантації у матці формується плацентарний кровообіг, і до плоду, що розвивається, з кров'ю починає надходити кисень. Кров плоду містить кисню вчетверо менше, а вуглекислого газу вдвічі більше, ніж у дорослої людини. Якщо кров плода наситити киснем, він моментально загине. Надлишок кисню згубний для живого. Кисень – сильний окисник, здатний зруйнувати мембрани клітин.
У новонародженої дитини після перших дихальних рухів теж високий вміст вуглекислого газу в крові, тому що організм матері прагне створити середовище, яке оптимальне для плода, і яке було мільярди років тому.
У горах на висоті 3 – 4 тисячі метрів вміст кисню в повітрі набагато менший. Однак горяни, які проживають там, живуть довше за мешканців міст і сіл, розташованих біля підніжжя гір і на рівнинах. Горяни практично не страждають на астму, гіпертонію, стенокардію, які часто бувають у городян.
Такі аеробні вправи як біг, веслування, плавання велоспорт, лижі дуже корисні. Вони створюють помірну гіпоксію. Підвищується потреба організму у кисні. Дихальний центрне забезпечує цієї потреби. Підвищується кількість вуглекислого газу організмі – гиперкапния. Вуглекислого газу в організмі виробляється більше, ніж може виділитися легкими.
Теорія життя коротко така: вуглекислий газ – основа харчування всього живого Землі. Якщо його не буде у повітрі, все живе загине.
Вуглекислий газ – головний регулятор всіх функцій організму, основне середовище організму.Він регулює активність усіх вітамінів та ферментів. Якщо його не вистачає, то вітаміни та ферменти працюють погано, неповноцінно, порушуються обмінні процеси, розвиваються алергічні захворювання, онкологічне захворювання, порушується водно - сольовий обмін, в органах та тканинах відкладаються солі.
А що робить кисень? Він надходить в організм із повітрям, через бронхи, у легені, звідти – в кров, із крові до тканин. Кисень - це регенеруючий елемент, що очищає клітини від їх відходів і певним чином спалює відходи клітин, і самі клітини, якщо вони гинуть.
Інакше виникне самоотруєння організму та його смерть. Найбільш чутливі до інтоксикації клітини мозку, без кисню вони гинуть через 5 хвилин. Вуглекислий газ проходить у зворотному напрямку: утворюється в тканинах, потім надходить у кров і звідти черездихальні шляхи
виводиться з організму. У здорової людини в організмі співвідношення вуглекислого газу та кисню становить 3:1.
Вуглекислий газ організму необхідний не менше, ніж кисень. Вуглекислий газ впливає на кору головного мозку, дихальний та судинно-руховий центри, на тонус судин, бронхів, секрецію гормонів, обмінні процеси, електролітний склад крові та тканин, на активність ферментів та швидкість біохімічних реакцій організму.
Кисень – енергетичний матеріал організму, його регулюючі функції обмежені.
Вуглекислота – джерело життя, регулятор функцій організму, а кисень – енергетик.
З 21% кисню лише 6% адсорбується тканинами тіла. На зміну концентрації вуглекислого газу в той чи інший бік лише на 0.1% наш організм реагує та намагається повернути його до норми. Отже, вуглекислий газ у 60 – 80 разів важливіший за кисень для організму людини. Ззовнішнього середовища
його одержати не можна, тому що в атмосфері майже немає вуглекислого газу. Людина та тварини отримують її при повному розщепленні їжі - білків, жирів та вуглеводів, побудованих на вуглецевій основі. При спалюванні цих компонентів за допомогою кисню в органах і тканинах утворюється безцінний вуглекислий газ - основа життя. Зниження вуглекислого газу в організмі нижче 4% може спричинити загибель.
Роль вуглекислого газу організмі різноманітна. Основні його властивості:
- судинорозширювальний засіб;
- транквілізатор (заспокоювач) центральної нервової системи;
- анестезуючий (знеболюючий) засіб;
- бере участь у синтезі амінокислот в організмі;
– збуджує дихальний центр.
Отже, вуглекислий газ життєво потрібний. За його втрати включаються механізми, які намагаються зупинити його втрату в організмі. До них відносяться: - спазм судин, бронхів,гладкої мускулатури
всіх порожніх органів;
- звуження кровоносних судин;
- Ущільнення мембран клітин внаслідок відкладення холестерину, розвиток склерозу тканин.
Всі ці моменти разом із утрудненням надходження кисню в клітини та при зниженні вмісту вуглекислого газу в крові призводять до кисневого голодування, уповільнення венозного кровотоку з подальшим стійким розширенням вен.
При дефіциті вуглекислого газу організмі порушуються всі біохімічні процеси. Значить, чим глибше та інтенсивніше дихає людина, тим більше кисневе голодуванняорганізму. Надлишок кисню та нестача вуглекислого газу ведуть до кисневого голодування.Без вуглекислого газу кисень не може звільнитися від зв'язку з гемоглобіном і перейти до органів та тканин.
Під час інтенсивних занятьспортом у крові спортсмена підвищується вміст вуглекислого газу. Цим і корисний спорт, фізкультура, зарядка, фізична праця, будь-які активні рухи. При тривалих фізичних навантаженьу спортсменів виникає друге дихання. Його можна спричинити затримкою дихання.
Дихання може контролюватись свідомістю. Можна змусити дихати частіше або рідше, затримувати дихання. Однак, як би довго ми не намагалися стримувати дихання, настає момент, коли це зробити неможливо. Сигналом для чергового вдиху є не брак кисню, а надлишок вуглекислого газу. Вуглекислий газ – фізіологічний стимулятор дихання.
Після відкриття ролі вуглекислого газу його почали використовувати при наркозі під час операцій, додавати в газові суміші аквалангістів для стимуляції дихального центру.
Мистецтво дихання полягає в тому, щоб майже не видихати вуглекислий газ, втрачати його якнайменше.Таке дихання у йогів.
Дихання звичайних людей– це хронічна гіпервентиляція легень, надмірне виведення вуглекислого газу з організму, а це викликає близько 150 тяжких хвороб цивілізації.
Роль вуглекислого газу у розвитку артеріальної гіпертензії.
Причина гіпертензії - недостатня концентрація вуглекислого газу в крові.Це встановили російські вчені - фізіологи Н. А. Агаджанян, Н.П. Красніков, І. П. Полунін у 90-х роках 20 століття. У книзі «Фізіологічна роль вуглекислоти та працездатність людини» вони вказали, що причина спазму мікросудин – гіпертонія артеріол.
У переважної більшості обстежених людей похилого віку артеріальної кровіміститься 3,6 – 4,5% вуглекислого газу, за норми 6 – 6,5%. Це доводить, що причина багатьох хронічних недуг людей похилого віку - втрата їх організмом здатності підтримувати вміст вуглекислого газу близьке до норми. У молодих здорових людейвуглекислого газу крові 6 – 6,5%. Це фізіологічна норма.
У людей похилого віку розвиваються специфічні їм захворювання: гіпертонія, атеросклероз, ішемічна хворобасерця, судин та інші хвороби серцево – судинної системи, хвороби суглобів тощо. тому, що вміст вуглекислого газу в крові у них знижено у 1,5 рази порівняно з показниками у молодих людей. При цьому решта параметрів може бути однаковими.
Вуглекислий газ розширює судини – сильний вазодилататор.
Вуглекислий газ – розширює судини, діє на судинну стінкутому при затримці дихання шкірні покривистають теплими.
Затримка дихання – важлива складова частина бодіфлексу.Це спеціальні дихальні вправи: вдих, видих, потім слід втягнути живіт, порахувати до 10, потім треба вдихнути та розслабитись. Заняття бодіфлексом збагачують організм киснем. Якщо затримати дихання на 8 - 10 секунд, у крові накопичується вуглекислий газ, відбувається розширення артерій та клітини ефективніше засвоюють кисень. Додатковий кисень допомагає впоратися з багатьма проблемами, наприклад, з надмірною вагою та поганим самопочуттям.
Вчені медики розглядають вуглекислий газ, як потужний регулятор численних систем організму: дихальної, серцево-судинної, транспортної, видільної, кровотворної, імунної, гормональної та ін. них, підвищенням засвоєння ними кисню, посиленням метаболізму, покращенням чутливості рецепторів, посиленням відновлювальних процесів, встановленням сприятливого для організму слаболужного середовища, посиленням вироблення еритроцитів та лімфоцитів
Лікування підшкірними ін'єкціямивуглекислого газу (карбокситерапія) викликає посилення кровопостачання – гіперемію, яка при всмоктуванні його в кров має бактерицидну, протизапальну, знеболювальну та спазмолітичну дію. на довготривалий періодпокращується кровообіг, кровообіг мозку, серця та інших органів.
Карбокситерапія допомагає впоратися з ознаками старіння шкіри, віковими змінамишкіри, рубцями та розтяжками на шкірі, при появі вугрового висипу, пігментних плямна шкірі. Посилення кровообігу в зоні росту волосся при використанні карбокситерапії дозволяє боротися з облисінням. У жирових клітинах під впливом вуглекислого газу відбуваються процеси ліполізу – руйнування жирової тканини та зменшення її обсягу.
Вуглекислий газ в організмі виконує роль палива і має відновлювальні функції.
Кисень - окислювач поживних речовин, що надходять в організм, у процесі вироблення енергії.
Однак, якщо спалювання кисню відбувається не до кінця, то утворюються дуже токсичні продукти- Вільні форми кисню, вільні радикали. Вони запускають механізми розвитку старіння та розвитку важких захворювань: атеросклерозу, діабету, дистрофічних змінв органах та тканинах, порушень обмінних процесів, онкологічних захворювань.
Якщо додати до чистого кисню вуглекислий газ і дати подихати важко хворій людині, його стан значно поліпшиться в порівнянні з диханням чистим киснем. Вуглекислий газ сприяє більш повному засвоєнню кисню організмом. При підвищенні вмісту вуглекислого газу крові до 8% відбувається підвищення засвоєння кисню. За більшого підвищення його змісту засвоєння кисню починає падати. Таким чином, організм не виводить, а втрачає вуглекислий газ з повітрям, що видихається. Зменшення цих втрат чинить на організм благотворну дію.
Лікувальні та профілактичні дихальні методики підвищують у крові вміст вуглекислого газу за рахунок затримки дихання. Це досягається за рахунок затримки дихання після вдиху або після видиху, або за рахунок подовженого видиху, або за рахунок подовженого вдиху, або їх комбінацій.
Він встановив, що правильне дихання- Це поверхневе дихання. Таке дихання особливо необхідне для людей, які страждають гіпертонічною хворобоюта бронхіальною астмою. За цих захворювань людина дихає глибоко. Глибокий вдихчергується з глибоким видихом. Такий подих буває і у спортсменів.
При такому глибокому диханні з організму інтенсивно виводиться вуглекислий газ, а це призводить до спазму судин та розвитку кисневого голодування.
Ще в 50-х роках минулого століття доктор Бутейко експериментально довів, що при нападі бронхіальної астмитреба змусити хвору людину дихати поверхово і неглибоко, і її стан одразу покращає. При поновленні глибокого дихання симптоми астми повернуться. Це було видатне відкриття у медицині. Сам доктор Бутейко таку дихальну гімнастику назвав вольова ліквідація глибокого дихання.
На початку занять дихальною гімнастикоюможуть бути неприємні симптоми: почастішання дихання, почуття нестачі повітря, больові відчуття, погіршення апетиту, небажання виконувати ці вправи У процесі занять усі неприємні симптоми повністю пройдуть. Заняття припиняти не слід. Дихальні вправи можна виконувати будь-коли, будь-де. Вони не мають вікових обмежень, доступні дітям з 4х років і дорослим похилого віку.
Показання до виконання вправ з ВЛГД:
Бронхіальна астма;
- артеріальна гіпертензія;
- пневмосклероз;
- емфізема легень;
- астматичний бронхіт;
- пневмонія;
- стенокардія;
- Порушення мозкового кровообігу;
- Деякі алергічні захворювання;
- хронічний риніт.
Основний принцип гімнастики за Бутейком наступний: треба протягом 2 – 3 секунд зробити неглибокий поверхневий вдих, а наступні 3 – 4 секунди – видих. Поступово пауза між вдихами має збільшуватися, оскільки у період організм відпочиває. При цьому потрібно дивитися нагору і не звертати уваги на тимчасове відчуття нестачі повітря.
Вправу це можна виконати без навантаження і з навантаженням, яке прискорює процес збільшення вуглекислого газу в організмі. Пацієнтам з важкими формамизахворювань вправи із навантаженням протипоказані. У процесі виконання вправ треба досягати паузи між вдихами 50 – 60 секунд. Зменшувати глибину дихання слід протягом 5 хвилин. Потім необхідно виміряти контрольну паузу між вдихами.
Дихальна гімнастика за Бутейком включає наступні вправи.
Вправа №1. Затримайте дихання до відчуття нестачі повітря, якнайдовше залишайтеся в цьому положенні, роблячи короткі вдихи.
Вправа №2. Затримайте дихання в процесі ходьби, наприклад, при пересуванні по кімнаті до відсутності нестачі повітря. Відпочиньте і повторіть вправу знову.
Вправа №3. Дихайте неглибоко і поверхово протягом 3х хвилин, згодом збільшуйте цей час до 10 хвилин.
Проста, доступна, ефективна гімнастиказа Бутейком дозволяє скоротити обсяг медикаментозного лікування, частоту рецидивів захворювання, запобігти різні ускладненняпокращити якість життя пацієнтів.
Йоги зменшують дихання та збільшують паузи між вдихами до кількох хвилин. Якщо дотримуватися їх порад, то розвинеться висока витривалість, високий потенціал здоров'я та збільшиться тривалість життя.
У процесі таких вправ у організмі створюється гіпоксія – нестача кисню і гиперкапния – надлишок вуглекислого газу. У цьому вміст вуглекислого газу альвеолярному повітрі вбирається у 7%.
Дослідженнями встановлено, що вплив гіпоксично – гіперкапнічними тренуваннями протягом 18 днів по 20 хвилин щодня покращує самопочуття людини на 10%, покращує пам'ять та логічне мисленняна 20%.
Потрібно прагнути постійно дихати не глибоко, рідко і слід розтягувати максимально паузи після кожного видиху. Дихання при цьому не повинно бути помітним і не чутним.
Ми робимо 1000 вдихів на годину, 24000 – на добу, 9000000 – на рік. Наш організм – це багаття, в якому згоряють поживні речовини з їжі, що містять вуглець за участю кисню з повітря, що вдихається. Що більше в організмі кисню, то швидше протікають окислювальні процеси. Так можна пов'язати дихання та тривалість життя.
Чим повільніше і спокійніше дихаєш, тим більше живеш.
Порівняйте.
Собака робить близько 40 вдихів за 1 хвилину і живе в середньому 20 років.
Людина робить близько 17 вдихів за 1 хвилину і живе в середньому 70 років.
Черепаха робить 1 - 3 вдихи на 1 хвилину і живе до 500 років.
Велика таємницядихання у тому, що може свідомо керувати своїм диханням, станом здоров'я через дихання, продовжувати своє життя. Контролюйте своє дихання. Насолоджуйтесь здоровим, довгим і щасливим життям.
Інтерес до дихання призвів до того, що з'явилося велика кількістьтечій та регуляторів дихання: від «управління» кислотно-лужним балансом, східні системи дихання, безліч пластикових приладів, в які дихають люди та шукають у них своє щастя. На жаль, більшість подібних течій є шарлатанськими, хоч і містять раціональні зерна. Ця стаття - початок циклу для вуглекислого газу.
Ми звикли до того, що вуглекислий газ, що видихається нами, є непотрібною для людського і тваринного організму речовиною, яка діє негативно і тільки шкодить організму. Насправді, це не так. Вуглекислий газ є потужним регулятором. Але його надлишок, і його недолік шкодять нашому здоров'ю. На жаль, це практично ніколи не помічається, що призводить до розвитку хвороб та патологічних станів. А тим часом причини лежить на поверхні!
Є два основні проблемні стани з вуглекислим газом щодо здорових людей. Нагадаю, що не йтиметься про хвороби!
1. Підвищення рівня вуглекислої кислоти у крові.
2. Зниження рівня вуглекислої кислоти у крові.
Цей стан називається гіпокапнія і найчастіше виникає при надмірно прискореному диханні (гіпервентиляція). Це призводить до розвитку газового (респіраторного) алкалозу – це порушення регулювання кислотно-лужної рівноваги. Виникає внаслідок гіпервентиляції легень, що призводить до надмірного виведення СО 2 з організму та падіння парціальної напруги двоокису вуглецю в артеріальній крові нижче 35 мм рт. ст., тобто до гіпокапнії.
Хочу зазначити, що гіпервентиляція є частиною стресової відповіді. Згадайте, як часто дихає спортсмен перед стартом! І це справді допоможе його м'язам! Гіпервентиляція має спочатку адаптивний характер, представляючи еволюційно вироблену "стартову" реакцію у відповідь на стрес, орієнтовану на фізичну дію.
Так, у первісній популяції людина у прямому протиборстві з природою зазнавала потужного фізичного та біологічного впливу і не була захищена нічим, крім природних сил організму, що забезпечують готовність до фізичних навантажень різної інтенсивності (оборона, агресія, біг від небезпеки). Для цієї мети еволюційним шляхом було вироблено та закріплено гіпервентиляцію, основні механізми якої спрямовані на забезпечення сильної м'язової напруги!
Дійсно, гіпокапнія перерозподіляє кровотік, спрямовуючи кров до м'язів за рахунок зниження кровотоку в серці, мозку, шлунково-кишковому тракті, печінки, нирки. Алкалоз та симпатадренергія (збільшення рівня адреналіну!) ведуть до підвищення внутрішньоклітинного іонізованого Са++ – головного природного активатора скорочувальних властивостей м'язових клітин. Таким чином, гіпервентиляція робить рухову реакцію на стрес більш швидкою, інтенсивною та досконалою.
Гіпервентиляція, спричинена ситуаційним стресом, у здорової людини припиняється із закінченням стресу.
Але при тривалому психоемоційному напрузі у ряду людей відбувається порушення регуляції дихання, і гіпервентиляційний патерн дихання може закріпитися, започаткувавши феномен хронічної нейрогенної гіпервентиляції. Надмірне дихання в таких випадках стає стабільною особливістю пацієнта, закріплюючи гіпервентиляційні порушення гомеостазу - гіпокапнію та алкалоз, здатні із закономірною послідовністю реалізуватися в соматичні захворювання. Про це ми ще поговоримо.
А поки що для затравки роль вуглекислого газу в організмі:
1. Вуглекислий газ одна із найважливіших медіаторів регуляції кровотоку.Він є потужним вазодилататором (розширювачем кровоносних судин). Відповідно, якщо рівень вуглекислого газу в тканині або в крові підвищується (наприклад, внаслідок інтенсивного метаболізму - викликаного, скажімо, фізичним навантаженням, запаленням, пошкодженням тканин, або внаслідок утруднення кровотоку, ішемії тканини), то капіляри розширюються, що призводить до збільшення кровотоку та відповідно до збільшення доставки до тканин кисню і транспорту з тканин вуглекислоти, що накопичилася. При зниженні СО2 на 1мм.рт.ст. у крові відбуватиметься зниження мозкового кровотокуна 3-4%, а серцевого 06-24%. При зниженні СО2 до 20 мм рт. у крові (половина офіційною нормою), кровопостачання головного мозку знижується на 40% порівняно із нормальними умовами.
2. Підсилює м'язові скорочення (серце та м'язи).Вуглекислий газ у певних концентраціях (підвищених, але ще не досягають токсичних значень) має позитивну інотропну та хронотропну дію на міокард і підвищує його чутливість до адреналіну, що призводить до збільшення сили та частоти серцевих скорочень, величини серцевого викидуі, як наслідок, ударного та хвилинного об'єму крові. Це також сприяє корекції тканинної гіпоксіїта гіперкапнії ( підвищеного рівнявуглекислоти).
3. Впливає на кисень.Від вмісту у крові вуглекислоти залежить надходження у тканини кисню (ефект Вериго-Бора). Гемоглобін приймає та віддає кисень залежно від вмісту кисню та вуглекислоти у плазмі крові. При зниженні парціального тиску вуглекислого газу в альвеолярному повітрі та крові спорідненість кисню до гемоглобіну підвищується, що ускладнює перехід кисню з капілярів у тканини.
4. Підтримує кислотно-лужну рівновагу.Іони гідрокарбонату дуже важливі для регуляції pH крові та підтримання нормальної кислотно-лужної рівноваги. Частота дихання впливає вміст вуглекислого газу крові. Слабке чи сповільнене дихання викликає респіраторний ацидоз, у той час як прискорене та надмірно глибоке дихання призводить до гіпервентиляції та розвитку респіраторного алкалозу.
5. Бере участь у регуляції дихання.Хоча наш організм вимагає кисню для забезпечення метаболізму, низький вміст кисню в крові або в тканинах зазвичай не стимулює дихання (вірніше, стимулюючий вплив нестачі кисню на дихання занадто слабкий і «включається» пізно, при дуже низьких рівнях кисню в крові, при яких людина нерідко вже втрачає свідомість). У нормі дихання стимулюється підвищенням рівня вуглекислого газу крові. Дихальний центр набагато чутливіший до підвищення рівня вуглекислого газу, ніж до нестачі кисню.
Джерела: