Влияние искусственных газовых смесей и сред на механику дыхательного тракта человека

• Автор: Сытник, Екатерина Борисовна
• Шифр специальности: 03.00.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 137 с. : ил.

Содержание
Введение.

Глава 1. Обзор литературы

1.1 Физические и физиологические характеристики измененных ДГС

1.2 Дыхание подогретыми смесями.

1.3 Дыхание газовой смесыо с повышенным содержанием кислорода.

1.4 Дыхание при измененном давлении барокамера

1.5 Иммерсия .

1.6 Метод вынужденных колебаний.

Глава 2. Аппаратное и программное обеспечения для исследований механики дыхания методом вынужденных колебаний

2.1 Метод измерений импеданса.

2.2 Программа для измерения импеданса.
2.3 Калибровка прибора
2.4 Вычисление параметров механики ДЕЧхания.
Глава 3. Влияние дыхания подогретыми дыхательными газовыми смесями на механические параметры респираторного тракта.
3.1 Подогретые сухие ДГС
3.2 Подогретые ДГС разной влажности.
Глава 4. Влияние дыхания кислородом на механические параметры респираторной системы.
4.1 Методика
4.2 Результаты и обсуждение.
4.3 Заключение к главе 4
Глава 5. Экспериментальная оценка параметров внешнего дыхания в измененной среде
5.1 Кратковременное пребывание в условиях повышенного давления.
5.2 Длительное пребывание в условиях повышенного давления
5.3 Водная иммерсия
Общие выводы.
Заключение.
Список цитируемой литературы


Например, смесь из гелия и кислорода используют в качестве искусственной атмосферы для дыхания водолазов. Преимуществом такой атмосферы является то, что дыхание кислородногелиевой смссыо снижает опасность эмболии кессонной болезни. Причина этой болезни довольно значительная, особенно при повышенном давлении, растворимость индифферентного газанаполнителя азота или гелия в крови. В ходе последующего уменьшения давления он выделяется в виде газовых пузырьков, которые могут закупорить кровеносные сосуды и повредить жизненно важные органы. Растворимость гелия в жидкостях организма меньше, чем растворимость азота табл. К тому же кислородногелиевая смесь исключает возникновение азотного наркоза, внешне сходного с алкогольным опьянением. В таблице 1. Таблица 1. Средние коэффициенты растворимости газов при С мл газамл объема атм. Специальные смеси кислорода и инертных газов гелия, аргона, криптона, ксенона проявляют физиологическую активность в условиях нормального барометрического давления и могут найти широкое применение в качестве новых немедикаментозных средств оздоровительного и лечебного воздействия на организм человека. Достижения последних десятилетий в области гипербаричсской физиологии и водолазной медицины показывают, что при разработке новых методов и средств дыхания искусственными газовыми смесями открывается возможность целенаправленного физиологического действия дыхательныхми газовыми смесями на основе индифферентных газов разбавителей кислорода гелия, аргона, азота, водорода, криптона и ксенона. Физические свойства газа отчасти передаются и его смесям с кислородом. Основными физическими характеристиками газов являются плотность, давление, теплоемкость, теплопроводность. В таблице табл. О С. Таблица 1. Некоторые физические характеристики газов . Газ химический символ вязкость, о5 кгмс плотность, кгм3 коэффициент теплопроводности, ккалсм Важным показателем является число Рейнольдса, которое представляет собой отношение сил инерции и вязкости, воздействующих на поток газа. Оно и определяет, будет ли поток ламинарным или турбулентным. Яе число Рейнольдса, г радиус участка воздухоносных путей, и линейная скорость газа, Турбулентный поток имеет значительно большее сопротивление по сравнению с ламинарным. Теоретически, турбулентность имеет место, когда число Рейнольдса превышает . Однако, даже при потоке с низкой скоростью, движение воздуха в трахее носит вихревой характер за счт препятствий на уровне гортани и неровностей поверхности изза хрящевых полуколец. В трахее при потоке воздуха всего лишь литров в минуту уже начинают появляться вихри 8. Например, изза сниженной плотности при замене азота на гелий, как проводящий газ число Рейнольдса может снижаться почти в 4 раза, ведя к изменению турбулентного потока на ламинарный . V , изменение е состава приводит к изменению зависящих от плотности смеси сил сопротивления потоку, что ведет к изменению значения движущего перепада давления Р. К сопротивление воздухоносных путей. У Р АV Я V АР, где А V изменение объема. Видно, что изменение сопротивления потоку изменяет работу дыхания. Различия в физических свойствах разных газов формируют при дыхании ими различные физиологические эффекты. Исключая кожу, система дыхания является единственным органом, прямо подвергающимся быстрым и значительным изменениям окружающих условий. Одной из важнейших функций дыхательного тракта является согревание охлаждение и увлажнение вдыхаемого воздуха. Поскольку температура и влажность окружающего воздуха могут меняться в весьма широком диапазоне, необходимо наличие специальных механизмов, обеспечивающих его кондиционирование на пути в легкие . Физиология дыхательного тракта у человека приспособлена к минимизации тепло и влагопотерь. Для достижения этой цели бронхиальное сосудистое ложе при снижении температуры вдыхаемого воздуха сужается, чтобы поддерживать дыхательные пути как можно более прохладными для возврата термической энергии, затраченной на кондиционирование воздуха при вдохе.