Углекислый газ вред для человека. Дыхание, углекислый газ и ваше здоровье

Ученые уже давно подозревают, что углекислый газ имеет прямое отношение к глобальному потеплению, но, как оказалось, углекислый газ может иметь непосредственное отношение и к нашему здоровью. Человек является основным источником углекислого газа в помещении, поскольку мы выдыхаем от 18 до 25 литров этого газа в час. Повышенное содержание уровня углекислого газа может наблюдаться во всех помещениях, где находятся люди: в школьных классах и институтских аудиториях, в комнатах для совещаний и офисных помещениях, в спальнях и детских комнатах.

То, что нам не хватает кислорода в душном помещении, - это миф. Расчеты показывают, что вопреки существующему стереотипу, головная боль, слабость, и другие симптомы возникают у человека в помещении не от недостатка кислорода, а именно от избытка углекислого газа.

Еще недавно в Европейских странах и США уровень углекислого газа в помещении измеряли только для того, чтоб проверить качество работы вентиляции, и считалось, что СО2 опасен для человека только в больших концентрациях. Исследования же о влиянии углекислого газа на организм человека в концентрации приблизительно 0,1% появились совсем недавно.

Мало кто знает, что чистый воздух за городом содержит около 0,04% углекислого газа, и, чем ближе содержание СО2 в помещении к этой цифре, тем лучше чувствует себя человек.

Согласно последним исследованиям, проведенным в Великобритании крупной аудиторской фирмой KPMG, высокий уровень СО2 в воздухе офисного помещения может явиться причиной заболеваемости сотрудников и снизить концентрации их внимания на треть. Повышенный уровень углекислого газа может быть причиной головной боли, воспаления глаз и носоглотки, а так же вызывать усталость у персонала. В результате всего этого компании теряют огромные деньги, а виноват в этом углекислый газ. Джуля Беннет, которая руководила исследованиями, утверждает, что высокий уровень углекислого газа в офисных помещениях - это очень распространенное явление.

В результате недавних исследований, проведенных индийскими учеными среди жителей города Калькутта, выяснено, что даже в низких концентрациях углекислый газ является потенциально токсичным газом. Ученые сделали вывод, что углекислый газ по своей токсичности близок к двуокиси азота, принимая во внимание его воздействие на клеточную мембрану и биохимические изменения, происходящие в крови человека, такие, как ацидоз. Длительный ацидоз в свою очередь приводит к заболеванию сердечно-сосудистой системы, гипертонии, усталости и другим неблагоприятным для человеческого организма последствиям.

Жители крупного мегаполиса подвергаются негативному влиянию повышенного уровня углекислого газа с утра до вечера. Сначала в переполненном общественном транспорте и в собственных автомобилях, которые подолгу стоят в пробках. Затем на работе, где часто бывает душно и нечем дышать.

Очень важно поддерживать хорошее качество воздуха в спальне, т.к. люди проводят там треть своей жизни. Для того, чтоб хорошо выспаться гораздо важнее качественный воздух в спальне, чем продолжительность сна, а уровень углекислого газа в спальнях и детских комнатах должен быть ниже 0,08%. Высокий уровень СО2 в этих помещениях может явиться причиной таких симптомов, как заложенность носа, раздражение горла и глаз, головной боли и бессонницы.

Финские ученые нашли способ решения этой проблемы исходя из аксиомы, что если в природе уровень углекислого газа составляет 0,035-0,04%, то и в помещениях он должен быть приближен к этому уровню. Изобретенное ими устройство удаляет из воздуха помещений избыток углекислого газа. Принцип основан на абсорбции (поглощении) углекислого газа специальным веществом.

Углекислый газ в воде

Из с. 149. Углекислый газ несколько меняет кислотно-щелочную среду. Это плохо влияет на организм человека. Дело в том, что любой процесс в нашем организме происходит при определенной кислотности, которая соответствует практически чистой воде. Присутствие углекислого газа его сильно меняет, что несколько изменяет наши биохимические процессы. Это отражается также и на вкусовых свойствах (кисловатый привкус), что приводит к неприятным ощущениям.

Таким образом, этим вопросом уже много лет занимается медицина всего мира, что привело к появлению некоторых противопоказаний к потреблению газированной воды в любом виде.

Во-первых, любые хронические заболевания желудочно-кишечного тракта полностью запрещают употребление газированной воды. Дело в том, что при питье такой воды, происходит раздражение слизистой оболочки, что приводит к обострению многих воспалительных процессов. Чаще всего медики прописывают для лечения минеральную воду, но при этом не стоит забывать о том, что обязательно необходимо ее пить только после удаления углекислого газа.

Во-вторых, детям, которым не исполнилось трех лет не стоит давать такие напитки, потому что их организм еще не достаточно образовался, а значит, возможно нарушение обмена веществ в их организме.

В-третьих, индивидуальные аллергические реакции на углекислый газ довольно часто встречаются среди людей, значит, нужно значительно уменьшить количество газированной воды.

В-четвертых, избыточный вес также обязует Вас исключить из своего рациона газированные напитки, потому что чаще всего он обусловлен неправильным обменом веществ, который может быть ухудшен из-за углекислого газа.

По законодательству европейских стран наличие углекислого газа не должно превышать четырех десятых процента. Это даст отличное консервирующее действие,

но при этом не будет воздействовать на организм человека, что придаст лучшее качество воде. Исключение дается только природной минеральной воде, которая может содержать несколько большее количество газа.

Без цвета и запаха. Важнейший регулятор кровообращения и дыхания. Не токсичен. Без него не было бы сдобных булочек и приятно колких газированных напитков. Из этой статьи вы узнаете, что такое углекислый газ и как он влияет на организм человека...

Большинство из нас плохо помнят школьный курс физики и химии, но знают: газы невидимы и, как правило, неосязаемы, а потому коварны. Поэтому, прежде чем ответить на вопрос, вреден ли углекислый газ для организма, давайте вспомним, что он собой представляет.

Одеяло Земли

CO2 - двуокись углерода. Он же - углекислый газ, оксид углерода (IV) или угольный ангидрид. В нормальных условиях это бесцветный не имеющий запаха газ с кисловатым вкусом.

В условиях атмосферного давления двуокись углерода имеет два агрегатных состояния: газообразное (углекислый газ тяжелее воздуха, плохо растворяется в воде) и твёрдое (при –78 °С превращается в сухой лёд).

Углекислый газ - один из главных составляющих окружающей среды. Он содержится в воздухе и подземных минеральных водах, выделяется при дыхании человека и животных, участвует в фотосинтезе растений.

Двуокись углерода активно влияет на климат. Она регулирует теплообмен планеты: пропускает ультрафиолет и блокирует инфракрасное излучение. В связи с этим углекислый газ порой называют одеялом Земли.

O2 - энергия. CO2 - искра

Двуокись углерода сопровождает человека на протяжении всей жизни. Будучи естественным регулятором дыхания и кровообращения, углекислый газ является неотъемлемым компонентом обмена веществ.

Вдыхая около 30 литров кислорода в час, человек выделяет 20–25 литров углекислого газа.

Делая вдох, человек наполняет лёгкие кислородом. При этом в альвеолах (специальных «пузырьках» лёгких) происходит двусторонний обмен: кислород переходит в кровь, а углекислый газ выделяется из неё. Человек выдыхает. CO2 - один из конечных продуктов метаболизма. Говоря образно, кислород - это энергия, а углекислый газ - искра, разжигающая её.

Углекислый газ не менее важен для организма, чем кислород. Он является физиологическим стимулятором дыхания: влияет на кору головного мозга и стимулирует дыхательный центр. Сигналом для очередного вдоха служит не недостаток кислорода, а избыток углекислого газа. Ведь обмен веществ в клетках и тканях непрерывен, и нужно постоянно удалять его конечные продукты.

Кроме того, углекислый газ влияет на секрецию гормонов, активность ферментов и скорость биохимических процессов.

Равновесие газообмена

Углекислый газ не токсичен, не взрывоопасен и абсолютно безвреден для людей. Однако для нормальной жизнедеятельности крайне важен баланс двуокиси углерода и кислорода. Недостаток и избыток углекислого газа в организме приводит к гипокапнии и гиперкапнии соответственно.

Гипокапния - недостаток СО2 в крови. Возникает в результате глубокого учащённого дыхания, когда в организм поступает больше кислорода, чем нужно. Например, во время слишком интенсивных физических нагрузок. Последствия могут быть различными: от лёгкого головокружения до потери сознания.

Гиперкапния - избыток СО2 в крови. Человек вдыхает (вместе с кислородом, азотом, водяными парами и инертными газами) 0,04% углекислого газа, а выдыхает 4,4%. Если находиться в небольшом помещении с плохой вентиляцией, концентрация двуокиси углерода может превысить норму. Как следствие, может возникнуть головная боль, тошнота, сонливость. Но чаще всего гиперкапния сопутствует экстремальным ситуациям: неисправность дыхательного аппарата, задержка дыхания под водой и другим.

Таким образом, вопреки мнению большинства людей, углекислый газ в количествах, предусмотренных природой, необходим для жизни и здоровья человека. Кроме того, он нашёл широкое промышленное применение и приносит людям немало практической пользы.

Игристые пузырьки на службе поваров

СО2 используется во многих сферах. Но, пожалуй, наиболее востребован углекислый газ в пищевой промышленности и кулинарии.

Углекислый газ образуется в дрожжевом тесте под влиянием брожения. Именно его пузырьки разрыхляют тесто, делая его воздушным и увеличивая его объём.

С помощью углекислого газа делают различные освежающие напитки: квас, минеральную воду и другие любимые детьми и взрослыми газировки. Эти напитки пользуются популярностью у миллионов потребителей во всём мире во многом из-за игристых пузырьков, которые так забавно лопаются в бокале и так приятно «колют» в носу.

Может ли углекислый газ, содержащийся в газированных напитках, способствовать гиперкапнии или нанести любой другой вред здоровому организму? Конечно, нет!

Во-первых, углекислый газ, который используется при приготовлении газированных напитков, специально подготовлен для применения в пищевой промышленности. В тех количествах, в которых он содержится в газировках, он абсолютно безвреден для организма здоровых людей.

Во-вторых, большая часть углекислого газа улетучивается сразу после откупоривания бутылки. Оставшиеся пузырьки «испаряются» в процессе питья, оставляя после себя лишь характерное шипение. В итоге в организм попадает ничтожно малое количество углекислого газа.

«Тогда почему врачи порой запрещают пить газированные напитки?» - спросите вы. По мнению кандидата медицинских наук, врача-гастроэнтеролога Алёны Александровны Тяжевой, это связано с тем, что существует ряд заболеваний желудочно-кишечного тракта, при которых предписывается специальная строгая диета. В список противопоказаний попадают не только напитки, содержащие газ, но и многие продукты питания. Здоровый же человек без проблем может включить в свой рацион умеренное количество газированных напитков и время от времени позволять себе стаканчик той же колы.

Вывод

Углекислый газ необходим для поддержания жизни как планеты, так и отдельно взятого организма. СО2 влияет на климат, являясь своеобразным одеялом. Без него невозможен метаболизм: с углекислым газом из организма выходят продукты обмена. А ещё это незаменимый компонент любимых всеми газированных напитков. Именно углекислый газ создаёт игривые пузырьки, щекочущие в носу. При этом для здорового человека он абсолютно безопасен.

Начну с того, что здоровье зависит от энергии, которая проходит по телу. От того, насколько свободно движется энергия по энергоканалам. А свобода зависит от состояния нашей психики. Об этом говорят многие целители, дают самые разные системы оздоровления, и, вот что интересно, все системы действуют, оздоравливают. Их объединяет одно обстоятельство - хочешь исцелиться, работай над собой. Целители открывают дверь, но войти должен каждый самостоятельно.

Но я о другом целители хочу рассказать, который даже ленивых лечит. Его зовут Константин Павлович Бутейко. Он утверждает, что нам полезен углекислый газ, что повышенное содержание углекислого газа в воздухе, которым дышит больной, может излечить от 150 болезней. Я ему верю лишь потому, что проверила на себе. Начну по порядку.

Сам Бутейко рассказывает, что первые мысли по этому поводу у него появились, когда он учился на 3 курсе мединститута (МГУ):
- Проходили практику по терапии. Я заметил, как больные, вынужденные глубоко дышать во время прослушивания лёгких, получают резкое ухудшение состояния: головокружения, приступы астмы, стенокардия вплоть до обморока, остановки дыхания и судороги. Особенно поразительно было, когда я обследовал своего первого больного, и, как дотошный студент, тщательно выслушивал его лёгкие. При этом больной обязан глубоко дышать. И вот, через несколько минут этот больной, спортсмен-тяжеловес, упал «как подстреленный». Я бросился к нему - это был бездыханный труп: бледность, заострённые черты лица. . . Впечатление, что человек умер! Это случилось так быстро, ведь я его выслушивал 2-3 минуты, не больше. Я выскочил в коридор и закричал, что умирает здоровый человек. «У нас и больные не умирают!» - спокойно заметила врач и заглянула в палату. «Это ты его «задышал». В это время больной чуть посинел, сделал вдох, второй, приоткрыл глаза, приподнялся и спросил: «Что со мной случилось?» Я не мог ответить!.

Далее ассистент объяснил, что это произошло от глубокого дыхания, которое перенасытило организм кислородом и довело человека до обморока. Бутейко возмутился и стал доказывать, что глубокое дыхание не может быть вредным, так как при этом увеличивается содержание кислорода в нашем организме. Не получив толкового объяснения он начал поиски в литературе и сам исследовал этот вопрос, создавая собственные опыты.

Он нашёл, ещё в 1949 году было известно, что глубокое дыхание действует на организм отрицательно!!!

Во-первых - ГЛУБОКОЕ ДЫХАНИЕ НЕ УВЕЛИЧИВАЕТ СОДЕРЖАНИЕ КИСЛОРОДА В АРТЕРИАЛЬНОЙ КРОВИ. Вот это да!
Во-вторых - глубокое дыхание удаляет углекислоту и уменьшает её содержание в лёгких, крови и в тканях. Ну вот, возможно этим и полезно глубокое дыхание. Однако низкое содержание углекислоты приводит к возбуждению нервной системы. Это приводит к бессоннице, раздражительности, ухудшению памяти. Любое нарушение работы нервной системы приводит к завихрениям энергетического потока в энергоканалах. Это создаёт пробку, течение жизнетока нарушается, что приводит к болезни.

Далее говорит сам Бутейко:
- На уровне тела уменьшение углекислоты вызывает уменьшение концентрации РН (водородных ионов) в крови, сдвигает реакцию в щелочную сторону, потому что раствор углекислого газа является слабой кислотой. А это неизбежно ведёт к нарушению обмена веществ. Обмен веществ - основа жизни. Основа нарушена, следовательно жизнь идёт на убыль

Если проще, то оказалось, что без углекислого газа кровь не насыщается кислородом. Сколько бы в лёгких кислорода не было, при недостатке углекислоты кислород в кровь не попадает.

Насыщение крови кислородом - это главное предназначение йоговских осанн и праноямы. Каждая поза (осанна) рекомендуется при той или иной болезни. Заболело горло - сделай позу льва, для почек хороша поза кузнечика и т.д.

Выяснилось, что вред глубокого дыхания связан с потерей углекислоты. Если резко уменьшить углекислоту в лёгких, наступает паралич всех функций обмена веществ и гибель клеток организма. Такой смертью погибло немало лабораторных мышек (светлая им память). А если немного уменьшить - как это бывает при глубоком дыхании - последствия будут мягче, но иммунные силы организма ослабеют. Глубокодышащие начинают реагировать на любую инфекцию, болеют частыми простудами, могут подхватить туберкулёз, ревматизм, гайморит, тонзелит, астму... Бутейко перечисляет 150 видов болезней, которые он так и назвал: болезни глубокого дыхания.

Исторические факты

Итак, глубокое дыхание выхолащивает углекислоту и это приводит к потере кислорода в крови, что влечёт за собой заболевания. Но почему учёные решили, что углекислый газ - яд для нашего организма?

Да потому что, рассматривая развитие Земли от начала зарождения жизни, было понятно, что именно кислород дал возможность появиться такому большому количеству животных. Славу поём кислороду. Атмосфера планеты изначально была насыщена углекислотой и другими недоокисленными продуктами. Кислород практически отсутствовал, но появились растения и стали поглощать СО2 и отдавать кислород.

Тимирязев установил, что растения питаются углекислым газом из воздуха, присоединяя воду в реакции фотосинтеза, выбрасывают кислород, как отброс. Состав атмосферы стал меняться, зародились животные. Животные питаются растениями, которые в свою очередь, питаются углекислотой. Получается, что основной источник жизни на Земле - это углекислота. Похоже, что и долголетие кавказцев связано с меньшим количеством кислорода на высоте. Содержание кислорода в современной атмосфере 21% на уровне моря, а в горах - 15% на уровне 3-4 километра. Бутейко пишет, что 10-15% кислорода в атмосфере оптимально для наших клеток. Не тому славу поём.

Ещё один факт в пользу углекислоты, связанный с исторической потерей её в атмосфере. В библейские времена люди жили гораздо дольше, об этом свидетельствует библия. Срок жизни тогда переваливал за 900.

Итак, углекислота нам не яд, а ценнейший источник жизни. Но большой избыток углекислоты вреден, как и избыток любого другого вещества. Во всём нужна норма. Однако, если слегка повысить содержание углекислоты во вдыхаемом воздухе, получается интересное явление: крепнет иммунная система, развивается сверхвыносливость, нервная система восстанавливается, болезни уходят.

Бутейко продолжает:
- «Холден ещё в сороковых годах 20го века установил, что организм регулирует уровень СО2 с точностью до 0,1% («порог регуляции СО2»). Раз с такой точностью осуществляется дозировка, значит углекислота очень важна для нашего организма. Для сравнения, только когда кислород уменьшается на 5% в лёгких, организм начинает его выравнивать. А на повышение кислорода организм никак не реагирует, так как не встречал такой аномалии на своём историческом пути.

Наш организм умеет самовостанавливаться. Многие симптомы заболеваний и есть включение этого механизма. Самый простой пример - это повышение температуры тела при простуде. Бутейко рассматривает, как защищается наш организм от глубокого дыхания, от потери углекислого газа в организме:

1. Спазмы - сужение клапанов, выделение углекислоты.
2. Снижение давления. От глубокого дыхания через 1-3 минуты развивается гипотония, падает давление, создается коллапс, наступает шок.
3. Увеличение продукции холестерина вне зависимости от питания. Холестерин - биологический продукт, обладающий изоляционными свойствами. Он изолирует нервные волокна, клетки, оболочки сосудов от различных влияний, защищает организм от потери углекислоты. Довольно часто холестерин откладывается на веках (жёлтые пятна, бляшки). До сих пор их удаляли хирургическим путём, потому что сами они никогда не исчезали, только увеличивались. А в процессе уменьшения дыхания, эти бляшки рассасывались на наших глазах в течение 2-3 недель! Схожий процесс происходит и в сосудах. Процесс этот обратим однозначно.
4. При потере СО2 усиливается секреция слизистых , усиливается проницаемость клеток, это приводит к отёкам, появлению мешков под глазами, одутловатости лица, хроническому насморку, отделению мокроты, усилению секреции в желудке. Все слизистые начинают пропускать свои «секреты». Отсюда понятно, что мокрота для астматиков и лёгочных больных полезна. Её нельзя откашливать, потому что она защищает лёгкие от выделения углекислоты.
5. Гиперфункция щитовидной железы (усиливающей обмен веществ) тоже может развиваться от глубокого дыхания.
6. Склероз сосудов, бронхов и легких является защитной реакцией от выделения углекислоты. Склероз - уплотнение ткани, защищающее её от ядовитой внешней среды. В этом его роль, его биологический смысл.

Вот краткий перечень защитных реакций организма от потери СО2. Переходя какую-то свою норму, они становятся реакцией повреждения; создают свою симптоматику глубокого дыхания и болезни. Спазм бронхов или сосудов уменьшает приток кислорода к тканям и вызывает кислородное голодание. Это истинное действие глубокого дыхания.

Чем глубже дыхание, тем меньше кислорода попадает в ткани мозга, сердца и почек из-за спазма сосудов и бронхов.

Спазм бронхов и сосудов наступает чтобы уменьшить выделение углекислоты, но этим же каналом движется кислород! Следовательно автоматически уменьшается приток кислорода. Поэтому глубокодышащие страдают вдвойне - у них нет ни углекислоты, ни кислорода! Эти два вещества совершенно разного действия. Углекислота - источник жизни и регенератор функции организма, а кислород - энергетик.

Глубокое дыхание уменьшает содержание углекислоты в организме и уменьшает содержание кислорода. Поэтому, чем меньше глубина дыхания, тем больше кислорода попадает в организм. Этот закон хорошо отражен в докторской диссертации Коваленко Игоря Александровича, защищённой в 1967 году в институте Парина. Он показывает эти зависимости на примере животных. Кстати, эта работа из университетской библиотеки исчезла, но можно почитать автореферат - говорит Бутейко.

И продолжает:
- Из-за глубокого дыхания формируется множество болезненных процессов, которые не имели ни теоретического обоснования, ни практического лечения! К сожалению, и это признают многие крупные медики, сейчас медицина по множеству заболеваний зашла в тупик. . . Фактически ничего не может вылечить! - это врач, медик говорит - астма неизлечима - это же говорят больному прямо в лицо! Гипертония практически неизлечима, язва желудка неизлечима, экзема навсегда, даже хронический насморк не могут вылечить. Все эти неизлечимые болезни возникают от глубокого дыхания. А больного учат ещё глубже дышать, усугубляя болезнь. Если глубину дыхания уменьшать, то приступ асатмы или хронического насморка может закончиться в тот же момент, потому что реакции о которых я говорил, происходят в течении 3-5 минут, а улучшение начинается уже через 10-20 секунд. Это мгновенные реакции.
На морозе разогреть руки, нос проще простого - уменьшить дыхание. Сосуды расширятся, и вы тут же согреетесь! Вы испуганы, возбуждены, вас бьёт нервная дрожь - затормозите дыхание и через 1-2 минуты наступит успокоение. Понимая эти механизмы, можно управлять собственным организмом!
Бессонница бывает у тех, кто глубоко надышался перед сном, в силу разных причин. Затормозив дыхание можно легко и спокойно уснуть за считанные минуты. Почему так просто? Дыхание - основная функция организма, изменение которой уже в течение 20-30 секунд влияет на весь организм, на все органы и системы.
Не все болезни от глубокого дыхания. Возникла проблема - проверить, какая часть больных астмой, гипертонией и стенокардией страдают от глубокого дыхания. Как потом выяснилось 95%! Как можно сказать, что больной болел от глубокого дыхания? Вылечился, значит болел от глубокого дыхания.
Каков же принцип предупреждения и лечения болезней глубокого дыхания? Не дать понизиться углекислоте в организме, держать её на уровне. Понизилась - поднять до нормы. Этим предупредим и вылечим болезнь!!!

Ещё в прошлом веке были проведены различные исследования по воздействию углекислого газа (СО 2) на организм человека.

В 60-х годах ученая О.В. Елисеева в своей диссертации приводит детальное исследование о влиянии углекислого газа в концентрациях 0,1% (1000 ррm) до 0,5% (5000 ррm) на организм человека, и пришла к выводу, что кратковременное дыхание углекислым газом (двуокиси углерода) здоровыми людьми в этих концентрациях вызывает отчетливые сдвиги в функции внешнего дыхания, кровообращении и значительные ухудшения электрической активности головного мозга.

Исследователи знают, что существует связь между концентрацией углекислого газа (СО 2) и ощущением духоты. Это ощущение возникает у здорового человека уже на уровне 0,08%, т.е. 800 ррm. Хотя в современных офисах бывает 2000 ррm и более. И человек может не ощущать опасного воздействия углекислого газа. Когда речь идёт о больном человеке, то порог чувствительности ещё увеличивается.

Организм практически не распознаёт повышенное содержание СО 2 , поэтому человек может умереть от удушья без реакции организма. Например, многие умирали в гаражах при работающем двигателе машины. В этом и опасность СО 2 . Более того, человек даже может чувствовать, так сказать «кайф» при увеличенном содержании СО2, так как это газ в определённом диапазоне расслабляет организм.

Теория К.П. Бутейко о пользе СО2 была опровергнута еще в 1987 г. одним простым экспериментом: «Гипервентиляция вызывает приступ астмы даже при вдыхании воздуха с высоким содержанием углекислого газа» (Л.А. Исаева, чл.-корр. АМН СССР).

Даже незначительное увеличение СО 2 во вдыхаемом воздухе у здоровых людей приводило к учащению дыхания и к снижению давления в лёгких. Наблюдались нарушения в нормальной работе дыхательного центра мозга и в работе приспособительных механизмов организма. Этот факт свидетельствует о том, что СО2 включает разрушительные процессы в нервных тканях, в работе иммунной системы и во всём организме в целом.

Уровень СO 2 , ррm - физиологические проявления:

• Атмосферный воздух 380-400 - Идеальный для здоровья и хорошего самочувствия.
• 400-600 - Нормальное количество воздуха. Рекомендовано для детских комнат, спален, офисных помещений, школ и детских садов.
• 600-1000 - Появляются жалобы на качество воздуха. У людей, страдающих астмой, могут учащаться приступы.
• Выше 1000 - Общий дискомфорт, слабость, головная боль, концентрация внимания падает на треть, растёт число ошибок в работе. Может привести к негативным изменениям в крови, также могут появиться проблемы с дыхательной и кровеносной системой.
• Выше 2000 - Количество ошибок в работе сильно возрастает, 70% сотрудников не могут сосредоточиться на работе. Основные измерения уровня СО 2 происходят, конечно же, в центральной нервной системе, и носят они при гиперкапнии фазный характер: сначала повышение, а затем снижение возбудимости нервных образований.

Ухудшение условно-рефлекторной деятельности наблюдается при концентрациях, близких 2%, понижается возбудимость дыхательного центра мозга, уменьшается вентиляторная функция лёгких, также нарушается гомеостаз (равновесие внутренней среды) организма, путем либо повреждения клеток, либо путем раздражения рецепторов неадекватным уровнем определенного вещества. А при содержании углекислого газа до 5% происходит значительное снижение амплитуды вызванных потенциалов головного мозга, десинхронизация ритмов спонтанной электроэнцефалограммы с дальнейшим угнетением электрической активности мозга.

Что происходит при повышении концентрации углекислого газа в воздухе, который попадает в организм?

Увеличивается парциальное давление СО 2 в наших альвеолах, его растворимость в крови повышается, и образуется слабая угольная кислота (СО 2 + Н 2 O = Н 2 СО 3), распадающаяся, в свою очередь, на Н+ и НССО3-. Кровь закисляется, что по-научному и называется ацидозом.

Чем выше концентрация углекислого газа в воздухе, которым мы постоянно дышим, тем ниже рН крови и тем более кислую реакцию она имеет.

Когда начинается ацидоз , то сначала организм защищается, повышая концентрацию бикарбоната в плазме крови, - об этом свидетельствуют многочисленные биохимические исследования. Чтобы компенсировать ацидоз, почки усиленно выделяют Н+ и задерживают НССО3-. Потом включаются другие буферные системы, и вторичные биохимические реакции организма. Поскольку слабые кислоты, в т.ч. и угольная (Н 2 СО 3), могут образовывать с ионами металлов слаборастворимые соединения (СаСО3), то они откладываются в виде камней, прежде всего в почках.

Сотрудник медицинской научно-исследовательской лаборатории военно-морского подводного флота США Карл Шафер исследовал, как влияют различные концентрации углекислого газа на морских свинок. Грызунов восемь недель содержали при 0,5% СO 2 (кислород был в норме - 21%), после чего у них наблюдалась значительная кальцификация почек. Она отмечалась даже после длительного воздействия на морских свинок меньших концентраций - 0,3% СО 2 (3000 ррm). Но это еще не все. Шафер и его коллеги нашли у свинок через восемь недель воздействия 1%-го СO 2 деминерализацию костей, а также структурные изменения в легких. Исследователи расценили эти заболевания как адаптацию организма к хроническому воздействию углекислого газа (СО 2).

Отличительной особенностью долгосрочной гиперкапнии (повышенное СО 2) является длительное отрицательное последствие. Несмотря на нормализацию атмосферного дыхания, в организме человека продолжительное время наблюдаются изменения биохимического состава крови, снижение иммунологического статуса, устойчивости к физическим нагрузкам и другим внешним воздействиям.

В нашем выдохе, примерно 4,5 % углекислого газа. А если начать на таких приборах дышать то получится прибор «мечта начальника концлагеря».

При этом в удушающую камеру жертвы направляются сами, потому что на входе написано «здоровье» и обещание, что когда у вас СО2 в крови будет 6,5 %, то получите обещанное. И не важно, что по пути вы будете получать отравления мелкими дозами, привыкните и подготовитесь. Подготовитесь к разочарованию, так как отметка 6,5 это не причина здоровья, а следствие совсем противоположного действия.

Кто-то может сказать: «Когда двигаются деревья, то они создают ветер». Нет, все наоборот. Дыхание с лечебным сопротивлением и пониженное содержание кислорода (как в горах) становиться редким и глубоким. Кислород начинает хорошо усваиваться, расщепляются токсины и шлаки, содержащие кислород, проявляется естественный анаэробный способ получения энергии в теле человека. Каждая клетка организма начинает оживать. В результате потребность в кислороде уменьшается, а углекислый газ, отчасти занимает место кислорода. Как балансный газ он создаст устойчивую среду в организме.

Именно такая идея описана в древних трактатах по дыханию, именно это доказал на практике доктор медицинских наук Стрелков Р.Б. и другие ученые, детально показав эффективность гипоксической терапии (умеренное уменьшение кислорода во вдыхаемом воздухе).

Именно такую задачу ставили и В.Ф. Фролов и Е.Ф. Кустов, создавая дыхательный прибор ТДИ-01 «Третье дыхание» для каждого человека на этой планете.

Тем не менее, не смотря на заявления Министерства Здравоохранения и видных научных деятелей страны продолжается выпуск и широкая реализация дыхательных приборов, работающих без внутреннего давления, как накопители углекислого газа (СО 2)

Производители данных приборов, возникающие, как грибы после дождя, на волне популярности ТДИ-01 Фролова «Третье дыхание», утверждают что это тоже самое, только проще, дешевле, современнее и т.д.

С середины 19 века содержание углекислого газа катастрофически растёт на 1,7% каждый год, что в конечном счёте может привести к выводу из равновесия систему Земля.

Перефразируя классика можно закончить словами:

«Уж сколько раз твердили миру,
Что ложь гнусна, вредна; но только все не впрок,
И в сердце лож всегда отыщет уголок…»

АННОТАЦИЯ

В данной работе рассмотрено влияние концентрации углекислого газа на организм человека. Данная тема актуальна в связи с частым нарушением уровня комфортной концентрации СО 2 в закрытых помещениях, а также в связи с отсутствием в России нормативов на содержание углекислоты.

ABSTRACT

In this paper, the effect of the concentration of carbon dioxide on the human body is considered. The actual topic is topical in connection with the frequent violation of the level of comfort of CO 2 concentration in enclosed premises, as well as in concentration with the absence in Russia of standards for the content of carbon dioxide.

Дыхание - физиологический процесс, гарантирующий течение метаболизма. Для комфортного существования человек должен дышать воздухом, состоящим из 21,5% кислорода и 0,03 – 0,04% углекислого газа. Остальное заполняет двухатомный газ без цвета, вкуса и запаха, один из самых распространённых элементов на Земле – азот.

Таблица 1.

Параметры содержания кислорода и углекислого газа в различных средах

При концентрации углекислого газа выше 0,1% (1000 ppm ) возникает ощущение духоты: общий дискомфорт, слабость, головная боль, снижение концентрации внимания.Также увеличивается частота и глубина дыхания, происходит сужение бронхов, а при концентрации выше 15% - спазм голосовой щели. При длительном нахождении в помещениях с избыточным количеством углекислого газа происходят изменения в кровеносной, центральной нервной, дыхательной системах, при умственной деятельности нарушается, восприятие, оперативная память, распределение внимания.

Существует ошибочное мнение, что это проявления нехватки кислорода. На самом деле, это признаки повышенного уровня углекислого газа в окружающем пространстве.

В то же время углекислый газ, необходим организму. Парциальное давление углекислого газа влияет на кору головного мозга, дыхательный и сосудодвигательный центры, углекислый газ также отвечает за тонус сосудов, бронхов, обмен веществ, секрецию гормонов, электролитный состав крови и тканей. А значит, опосредованно влияет на активность ферментов и скорость почти всех биохимических реакций организма.

Уменьшение содержания кислорода до 15% или увеличение до 80% не существенно влияет на организм. В то время как на изменение концентрации углекислого газа на 0,1% оказывает существенное негативное воздействие. Отсюда можно сделать вывод о том, что углекислый примерно в 60-80 раз важнее кислорода.

Таблица 2.

В зависимость количества выделяемого углекислого газа от вида деятельности человека

Современный человек очень много времени проводит в помещении. В условиях сурового климата люди пребывают на улице всего 10 % своего времени.

В помещении концентрация углекислоты растет быстрее, чем понижается концентрация кислорода. Данную закономерность можно проследить по графикам, полученным опытным путем в одном из школьных классов

Рисунок 1. Зависимость уровня углекислого газа и кислорода от времени .

Уровень углекислого газа в классе во время урока (а) постоянно растет. (Первые 10 минут - настройка приборов, поэтому показания скачут.) За 15 минут перемены при открытом окне концентрация СО 2 падает и затем снова растет. Уровень кислорода (б) практически не меняется.

При концентрации углекислого газа внутри помещения выше 800 - 1000 ppm, люди, работающие там, испытывают синдром больного здания (СБЗ), а здания носят наименование «больные». Уровень примесей, которые могли бы вызвать раздражение слизистых оболочек, сухой кашель и головную боль растет значительно медленнее, чем уровень углекислого газа. А когда в офисном помещении его концентрация опускалась ниже 800 ppm (0,08%), то и симптомы СБЗ становились слабее. Проблема СБЗ стала актуальна после появления герметичных стеклопакетов и низкой эффективности принудительной вентиляции из-за экономии электроэнергии. Бесспорно, причинами СБЗ могут выступать выделения строительных и отделочных материалов, споры плесени и т д. при ненадлежащей вентиляции концентрация этих веществ будет расти, но не так быстро, как концентрация углекислоты.

Таблица 3.

Как разные количества углекислого газа в воздухе влияют на человека

Проблема повышенного уровня углекислого газа в помещении существует во всех странах. Ей активно занимаются в Европе США и Канаде. В России нет жестких норм на содержание в помещениях углекислого газа. Обратимся к нормативной литературе. В России норма воздухообмена не менее 30 м 3 /ч . В Европе – 72 м 3 /ч .

Рассмотрим, как были получены данные цифры:

Главный критерий – это объем углекислого газа, выделяемый человеком. Он, как было рассмотрено ранее, зависит от вида деятельности человека, а также от возраста, пола и т. д. Большинство источников рассматривают 1000 ppm как предельно-допустимую концентрацию углекислоты в помещении для длительного пребывания.

Для расчётов будем использовать обозначения:

• V - объем (воздуха, углекислого газа, и т.д.), м 3 ;
• V k - объем комнаты, м 3 ;
• V СО2 - объем СО 2 в помещении, м 3 ;
• v - скорость газообмена, м 3 /ч;
• v в - "скорость вентиляции", объем воздуха, подаваемого в помещение (и удаляемого из него) за единицу времени, м 3 /ч;
• v d - "скорость дыхания", объем кислорода, замещаемого углекислым газом в единицу времени. Коэффициент дыхания (неравность объема потребляемого кислорода и выдыхаемого углекислого газа) не учитываем, м 3 /ч;
• v СО2 - скорость изменения объема СО 2 , м 3 /ч;
• k – концентрация, ppm;
• k(t) - концентрация СО 2 от времени, ppm;
• k в - концентрация СО 2 в подаваемом воздухе, ppm;
• k max - максимально допустимая концентрация СО 2 в помещении, ppm;
• t – время, ч.

Найдем изменение объема СО 2 в помещении. Оно зависит от поступления СО 2 с приточным воздухом из системы вентиляции, поступления СО 2 от дыхания и удаления загрязненного воздуха из помещения. Будем считать, что СО 2 равномерно распределяется по помещению. Это значительное упрощение модели, но дает возможность быстро оценить порядок величин.

dV СО2 (t) = dV в * k в + v d * dt - dV в * k(t)

Отсюда скорость изменения объема СО 2:

v СО2 (t) = v в * k в + v d - v в * k(t)

Если человек вошел в помещение, то концентрация СО 2 будет расти до тех пор, пока не придет к равновесному состоянию, т.е. удаляться из комнаты будет ровно столько, сколько поступила с дыханием. То есть скорость изменения концентрации будет равна нулю:

v в * k в + v d - v в * k = 0

Установившаяся концентрация будет равна:

k = k в + v d / v в

Отсюда легко выяснить необходимую скорость вентиляции при допустимой концентрации:

v в = v d / (k max – k в)

Для одного человека с v d = 20л/час (=0.02 м 3 /ч), k max = 1000ppm (=0.001) и чистым воздухом за окном с v в = 400ppm (=0.0004) получим:

v в = 0.02 / (0.001 - 0.0004) = 33 м 3 /ч.

Мы получили цифру, данную в СП. Это минимальный объем вентиляции на человека. Она не зависит от площади и объема комнаты, только от "скорости дыхания" и объема вентиляции. Таким образом, в состоянии спокойного бодрствования концентрация СО 2 вырастет до 1000 ppm, а при физической активности будет превышение норм.

Для других значений k max объем вентиляции должен быть:

Таблица 4 .

Требуемый воздухообмен для поддержания заданной концентрации СО 2

Из этой таблицы можно найти требуемый объем вентиляции при заданном качестве воздуха.

Таким образом, воздухообмен 30 м 3 /ч, принятый нормативным в России не позволяет чувствовать себя комфортно в помещении. Европейский стандарт воздухообмена 72 м 3 /ч позволяет одерживать концентрацию углекислого газа, не влияющую на самочувствие человека.

1. И. В. Гурина. «Кто ответит за духоту в помещении» [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://swegon.by/publications/0000396/ (Дата обращения: 25.06.2017)
2. Кислород и углекислый газ в крови человека. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.grandars.ru/college/medicina/kislorod-v-krovi.html (Дата обращения: 23.06.2017)
3. СП 60.13330.2012 «Отопление, вентиляция и кондиционирование воздуха» стр. 60 (приложение К).
4. Что такое углекислый газ? [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://zenslim.ru/content/%D0%A3%D0%B3%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BB%D1%8B%D0%B9-%D0%B3%D0%B0%D0%B7-%D0%B2%D0%B0%D0%B6%D0%BD%D0%B5%D0%B5-%D0%BA%D0%B8%D1%81%D0%BB%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B4%D0%B0-%D0%B4%D0%BB%D1%8F-%D0%B6%D0%B8%D0%B7%D0%BD%D0%B8 (Дата обращения: 13.06.2017)
5. EN 13779 Ventilation for non-residential buildings – p.57 (Table A/11)