Воздух. Неожиданные факты о том, без чего нельзя прожить

Если вы подавились, но никого рядом нет – не паникуйте и старайтесь вызвать кашель. Попробуйте помочь себе резкими наклонами вперед на выдохе. Примените прием Геймлиха. Для этого наклонитесь вперед и резко навалитесь животом, областью выше пупка и ниже ребер, на твердый предмет, например спинку стула или подлокотник дивана.

Но продолжим путешествие. Из гортани вы проходите в трахею – трубку длиной около 10 см. В грудной полости трахея делится на два главных бронха, которые входят в правое и левое легкое. Кстати, правый бронх короче и шире левого. Кроме того, он имеет более вертикальное положение, из-за чего инородные предметы, оказавшиеся в дыхательной системе, чаще попадают туда – в правую часть.

Главные бронхи, как дерево, разветвляются на более маленькие трубочки, которые называются бронхиолами. Так задумано для того, чтобы воздушный поток распределялся равномерно и сопротивление его было одинаковым. В теле человека царит гармония, и дыхательная система не исключение. Диаметр бронхиол около 1 мм, и очень важно, чтобы он сохранялся таким. Если по каким-то причинам диаметр бронхиолы уменьшается, например происходит бронхоспазм, человек может задохнуться. Вы наверняка слышали о такой болезни, как бронхиальная астма. Это хроническое заболевание дыхательных путей, ключевая опасность которого и заключается в бронхоспазмах.

А вы тем временем приближаетесь к заключительному элементу дыхательной системы. Бронхиолы заканчиваются небольшими пузырьками – альвеолами. Они похожи на гроздья мелкого винограда, которые крепятся к мельчайшим дыхательным трубкам. В одном легком содержится около 300 млн таких пузырьков-альвеол. Они не используются все вместе, часть из них у организма хранится «про запас», поэтому у легкого есть большие резервы на случай болезни или травмы органа.

В крошечных пузырьках-альвеолах и происходит всё самое интересное. Именно здесь венозная кровь с низким содержанием кислорода и высоким – углекислого газа превращается в артериальную. Каждая альвеола имеет тонкую водяную пленку-мембрану и словно паутиной окружена мельчайшими кровеносными сосудами-капиллярами. Мембрана альвеолы способна пропускать молекулы. Не все подряд, а только самые маленькие, поэтому она называется «полупроницаемая».

Переход кислорода из воздуха в кровь и удаление углекислого газа из крови происходит через мембраны и капилляры за счет диффузии. Диффузия – проникновение одного вещества в другое при их соприкосновении, самопроизвольное смешивание. Движущая сила этого перехода – разность парциального давления газов по обеим сторонам альвеолярно-капиллярной мембраны. Где давление меньше – туда и направляется вещество. Парциальное давление кислорода в капиллярах меньше, чем в альвеоле, поэтому газ устремляется в капилляры. Парциальное давление углекислого газа, наоборот, меньше в альвеоле, чем в капиллярах, поэтому он переходит в альвеолу, а затем мы его выдыхаем.

Насыщение жидкости (в нашем случае крови) газами (кислородом) называется сатурацией. Она измеряется в процентах при помощи специального прибора – оксиметра. Нормой является показатель выше 95 %. Я рекомендую регулярно проверять сатурацию, чтобы минимизировать риски дыхательной недостаточности. Полезно иметь портативный оксиметр дома, особенно если у вас есть хронические заболевания дыхательной системы или при усиленных занятиях спортом. Кроме того, при заражении COVID-19 и другими респираторными вирусами оксиметр поможет отследить начало пневмонии в случаях тяжелого течения или обострения болезни.

Волшебный гемоглобин

Как же ведут себя газы в крови? «Залетают» туда как в форточку? Вовсе нет. После того, как кислород физически проник в кровяное русло, начинается второй, химический этап. Дело в том, что газы при атмосферном давлении плохо растворяются в жидкостях. Поэтому в плазму крови попадает лишь 2 % кислорода и 6 % углекислого газа. Для транспортировки этих газов в теле человека нужен помощник, им выступает специальный белок – гемоглобин.

Одна молекула гемоглобина способна удержать четыре молекулы кислорода. Такой гемоглобин называется оксигенированным полностью или оксигемоглобином. Насыщенная оксигемоглобином кровь по кровеносной системе добирается до нужных клеток и питает их. Оксигемоглобин отдает клеткам кислород и превращается обратно в гемоглобин. Освободившийся гемоглобин захватывает у этих же клеток отработанный углекислый газ и превращается в карбаминогемоглобин. С его помощью транспортируется 32 % углекислого газа. Еще 60 % удаляются из крови при помощи карбоангидразы, а 7 % – гидрокарбонатов. Насыщенная углекислым газом кровь стремится обратно в легкие, чтобы его отдать и наполниться кислородом. Этот цикл повторяется снова и снова, всю жизнь.