Jak CO2 ovlivňuje člověka?

Abstrakt vědeckého článku o základní medicíně, autor vědecké práce – Mansurov Rustam Shamilevich, Gurin Maxim Aleksandrovich, Rubel Ekaterina Vjačeslavovna

Tento článek zkoumá vliv koncentrace oxidu uhličitého na lidský organismus. Toto téma je relevantní z důvodu častého porušování úrovně komfortní koncentrace CO2 v uzavřených prostorách a také z důvodu nedostatku norem pro obsah oxidu uhličitého v Rusku.

i Už vás nebaví bannery? Reklamu můžete vždy vypnout.

Podobná témata vědecké práce o základní medicíně, autorem vědecké práce je Mansurov Rustam Shamilevich, Gurin Maxim Aleksandrovich, Rubel Ekaterina Vjačeslavovna

Výsledky studie koncentrace CO2 v typické stodole s 200 hlavami

Odůvodnění přípustné úrovně oxidu uhličitého ve vnitřním ovzduší obytných a veřejných budov

Mikroklima stodoly pro 200 kusů v zimě
O modelování fotosyntézy rostlin za globální změny klimatu
Likvidace průmyslových emisí oxidu uhličitého do geologických struktur
i Nemůžete najít, co potřebujete? Vyzkoušejte službu výběru literatury.
i Už vás nebaví bannery? Reklamu můžete vždy vypnout.

VLIV KONCENTRACE OXIDU KARDONU NA LIDSKÝ TĚLO

V tomto článku je zvažován vliv koncentrace oxidu uhličitého na lidský organismus. Aktuální téma je aktuální jak v souvislosti s častým porušováním úrovně komfortu koncentrace CO2 v uzavřených prostorách, tak i v souvislosti s absencí norem pro obsah oxidu uhličitého v Rusku.

Text vědecké práce na téma “Vliv koncentrace oxidu uhličitého na lidský organismus”

STAVEBNICTVÍ A ARCHITEKTURA

VLIV KONCENTRACE OXIDU UHLIČITÉHO NA LIDSKÝ TĚLO

Mansurov Rustam Šamilevič

Ph.D. tech. vědy, docent, Novosibirská státní univerzita architektury a stavitelství (Sib-

630008, Ruská federace, Novosibirsk, Leningradská ulice, 113 E-mail: rmansurov@iubox. ru

Gurin Maxim Alexandrovič

student Novosibirské státní univerzity architektury a stavitelství (Sibstrin),

630008, Ruská federace, Novosibirsk, Leningradská ulice, 113

Rubel Ekaterina Vjačeslavovna

student na Novosibirské státní univerzitě architektury a stavitelství (Sibstrin)

630008, Ruská federace, Novosibirsk, Leningradská ulice, 113

VLIV KONCENTRACE OXIDU KARDONU NA LIDSKÝ TĚLO

kandidát technických věd, docent Novosibirské státní univerzity architektury

a stavební inženýrství (Sibstrin), 630008, Rusko, Novosibirsk, Leningradskaya str., 113

student Novosibirské státní univerzity architektury a stavitelství, 630008, Rusko, Novosibirsk, Leningradskaya str., 113

ČTĚTE VÍCE

M se živí sumec brokátový?

Klíčová slova: oxid uhličitý, oxid uhličitý, CO2, koncentrace oxidu uhličitého. Klíčová slova: oxid uhličitý, CO2, koncentrace oxidu uhličitého.

Dýchání je fyziologický proces, který zajišťuje plynulost metabolismu. Pro pohodlnou existenci musí člověk dýchat vzduch skládající se z 21,5 % kyslíku a 0,03 – 0,04 % oxidu uhličitého. Zbytek je vyplněn dvouatomovým plynem bez barvy, chuti a vůně, jedním z nejrozšířenějších prvků na Zemi je dusík.

Bibliografický popis: Mansurov R.Sh., Gurin M.A., Rubel E.V. Vliv koncentrace oxidu uhličitého na lidské tělo // Universum: Technické vědy: elektron. vědecký časopis 2017. č. 8(41). URL: http://7universum.com/ru/tech/archive/item/5045

Parametry obsahu kyslíku a oxidu uhličitého v různých prostředích [2].

Atmosférický vzduch, % 20,9 0,03

Vydechovaný vzduch, % 16,4 4

Alveolární vzduch, mm Hg. Umění. (částečný tlak) 105-110 40

Arteriální krev, mm Hg. Umění. 100 40

Venózní krev, mm Hg. Umění. 40 46

Tkáně: intersticiální tekutina, mm Hg. Umění. buňky, mmHg Umění. 20-40 0,1-10,0 46-60 60-70

Když je koncentrace oxidu uhličitého nad 0,1 % (1000 ppm [částic na milion]), dochází k pocitu ucpanosti: celkové nepohodlí, slabost, bolesti hlavy, snížená koncentrace. Zvyšuje se také frekvence a hloubka dýchání, dochází ke zúžení průdušek a při koncentracích nad 15 % dochází ke spasmu glottis. Při dlouhodobém pobytu v místnostech s nadbytkem oxidu uhličitého dochází ke změnám v oběhovém, centrálním nervovém a dýchacím systému, při duševní činnosti dochází k narušení vnímání, pracovní paměti, rozložení pozornosti.

Panuje mylná představa, že jde o projevy nedostatku kyslíku. Ve skutečnosti se jedná o známky zvýšené hladiny oxidu uhličitého v životním prostředí.

Zároveň je oxid uhličitý pro tělo nezbytný. Parciální tlak oxidu uhličitého ovlivňuje mozkovou kůru, dýchací a vazomotorická centra, oxid uhličitý je také zodpovědný za tonus cév, průdušek, metabolismus, sekreci hormonů, elektrolytové složení krve a tkání. To znamená, že nepřímo ovlivňuje aktivitu enzymů a rychlost téměř všech biochemických reakcí těla.

Snížení obsahu kyslíku na 15 % nebo zvýšení na 80 % se na organismus výrazně neprojeví. Zatímco 0,1% změna koncentrace oxidu uhličitého má významný negativní dopad. Z toho můžeme usoudit, že oxid uhličitý je přibližně 60-80krát důležitější než kyslík.

ČTĚTE VÍCE

Proč má rakovina toto jméno?

V závislosti na množství uvolněného oxidu uhličitého na typu lidské činnosti [1]

CO2 l/hod Aktivita

18 Stav tiché bdělosti

24 Práce na počítači

36 Lehká fyzická aktivita

32-43 Domácí práce

Moderní lidé tráví spoustu času uvnitř. V drsném klimatu tráví lidé venku pouze 10 % svého času.

V místnosti se koncentrace oxidu uhličitého zvyšuje rychleji, než klesá koncentrace kyslíku. Tento vzorec lze vysledovat z grafů získaných experimentálně v jedné ze školních tříd.

Obrázek 1. Závislost hladiny oxidu uhličitého a kyslíku na čase [1]

Hladina oxidu uhličitého ve třídě během vyučovací hodiny (a) se neustále zvyšuje. (Prvních 10 minut je pro nastavení přístrojů, takže naměřené hodnoty kolísají.) Během 15 minut výměny s otevřeným oknem koncentrace CO2 klesá a poté opět stoupá. Hladina kyslíku (b) zůstává prakticky nezměněna.

Když je koncentrace oxidu uhličitého v interiéru nad 800 – 1000 ppm, lidé tam pracující trpí syndromem nemocných budov (SBS) a budovy se nazývají „nemocné“. Hladina nečistot, které by mohly způsobit podráždění sliznic, suchý kašel a bolesti hlavy, se zvyšuje mnohem pomaleji než hladina oxidu uhličitého. A když v kancelářské budově jeho koncentrace klesla pod 800 ppm (0,08 %), pak příznaky

SBZ se stal slabší. Problém SBZ se stal aktuálním po nástupu utěsněných oken s dvojitým zasklením a nízké účinnosti nuceného větrání z důvodu úspory energie. Důvodem SWD může být nepochybně uvolnění stavby

a dokončovacích materiálů, spór plísní atd. při nedostatečném větrání se koncentrace těchto látek zvýší, ale ne tak rychle jako koncentrace oxidu uhličitého.

Jak různá množství oxidu uhličitého ve vzduchu ovlivňují lidi [1]

Hladina CO2, ppm Fyziologické projevy

380-400 Ideální pro lidské zdraví a pohodu.

400-600 Normální kvalita vzduchu. Doporučujeme do dětských pokojů, ložnic, škol a školek.

Objeví se 600-1000 stížností na kvalitu ovzduší. Lidé s astmatem mohou mít častější záchvaty.

Nad 1000 Celkové nepohodlí, slabost, bolest hlavy. Koncentrace klesne o třetinu. Počet chyb v práci roste. Může vést k negativním změnám v krvi. Může způsobit problémy s dýchacím a oběhovým systémem.

Nad 2000 se počet chyb v práci značně zvyšuje. 70 % zaměstnanců se na práci nedokáže soustředit.

Problém vysoké úrovně oxidu uhličitého v uzavřených prostorách existuje ve všech zemích. Aktivně se praktikuje v Evropě, USA a Kanadě. V Rusku neexistují žádné přísné normy pro úroveň vnitřního oxidu uhličitého. Vraťme se k normativní literatuře. V Rusku je rychlost výměny vzduchu minimálně 30 m3/h [3]. V Evropě – 72 m3/h [5].

ČTĚTE VÍCE

Jaká barva odpuzuje žraloky?

Podívejme se, jak byla tato čísla získána:

Hlavním kritériem je množství oxidu uhličitého emitovaného osobou. Ta, jak již bylo zmíněno dříve, závisí na typu lidské činnosti a také na věku, pohlaví atd. Většina zdrojů považuje 1000 ppm za maximální přípustnou koncentraci oxidu uhličitého v místnosti pro dlouhodobý pobyt.

Pro výpočty budeme používat následující zápis:

• V – objem (vzduch, oxid uhličitý atd.), m3;

• V – objem místnosti, m3;

• ^02 — objem CO2 v místnosti, m3;

• v – směnný kurz plynu, m3/h;

• Vв – „rychlost ventilace“, objem vzduchu přiváděného do místnosti (a odváděného z ní) za jednotku času, m3/h;

• Vd – „rychlost dýchání“, objem kyslíku nahrazený oxidem uhličitým za jednotku času. Nezohledňujeme koeficient dýchání (rozdíl v objemu spotřebovaného kyslíku a vydechovaného oxidu uhličitého), m3/h;

• vco2 – rychlost změny objemu CO02, m3/h;

• k(0—koncentrace CO2 v závislosti na čase, ppm;

• kв—koncentrace CO2 v přiváděném vzduchu, ppm;

• ktakh – maximální přípustná koncentrace CO2 v místnosti, ppm;

Nalezneme změnu objemu CO02 v místnosti. Závisí na příjmu CO2 s přiváděným vzduchem z ventilačního systému, příjmu CO2 z dýchání a odvodu znečištěného vzduchu z místnosti. Budeme

předpokládejme, že CO2 je rovnoměrně rozmístěn po celé místnosti. Jedná se o výrazné zjednodušení modelu, ale umožňuje rychle odhadnout řádovou velikost.

dVco2(t) = dVv * kv + vd * dt – dVv * k©

Proto rychlost změny objemu CO2:

vco2(t) = Vv * kv + Vd – Vv * k(0

Pokud člověk vstoupí do místnosti, koncentrace CO2 se bude zvyšovat, dokud nedosáhne rovnovážného stavu, tzn. bude z místnosti odstraněno přesně tolik, kolik bylo pohlceno dechem. To znamená, že rychlost změny koncentrace bude nulová:

i Nemůžete najít, co potřebujete? Vyzkoušejte službu výběru literatury.

Vv * kv + Vd – Vv * k = 0

Koncentrace v ustáleném stavu se bude rovnat:

Odtud je snadné zjistit požadovanou rychlost ventilace při přijatelné koncentraci:

Vв = Vd / (ktah – kv)

Pro jednu osobu s Vd = 20 l/hod (=0.02 m3/h), ktah = 1000 ppm (=0.001) a čistý vzduch za oknem s Vв = 400 ppm (=0.0004) dostaneme:

Vw = 0.02 / (0.001 – 0.0004) = 33 m3/h.

ČTĚTE VÍCE

Které gupky jsou nejbarevnější?

Obdrželi jsme údaj uvedený ve společném podniku. Toto je minimální množství ventilace na osobu. Nezáleží na ploše a objemu místnosti, pouze na „rychlosti dýchání“ a objemu ventilace. Ve stavu klidné bdělosti se tedy koncentrace CO2 zvýší na 1000 ppm a při fyzické aktivitě překročí normu.

Pro ostatní hodnoty ktah by měl být objem ventilace:

Nutná výměna vzduchu pro udržení dané koncentrace CO2

Z této tabulky můžete zjistit požadovaný objem větrání pro danou kvalitu vzduchu.

Výměnný kurz vzduchu 30 m3/h, standardně akceptovaný v Rusku, vám tedy neumožňuje cítit se v místnosti pohodlně. Evropský standard výměny vzduchu 72 m3/h umožňuje udržovat koncentraci oxidu uhličitého, která neovlivňuje lidskou pohodu.

Koncentrace CO2, ppm Potřebná výměna vzduchu, m3/h

1. I. V. Gurina. „Kdo je zodpovědný za dusno v místnosti“ [Elektronický zdroj]. Režim přístupu: http://swegon.by/publications/0000396/ (Datum přístupu: 25.06.2017)

2. Kyslík a oxid uhličitý v lidské krvi. [Elektronický zdroj]. Režim přístupu: http://www.grandars.ru/college/medicina/kislorod-v-krovi.html (Datum přístupu: 23.06.2017/XNUMX/XNUMX)

3. SP 60.13330.2012 „Vytápění, větrání a klimatizace“ s. 60 (Příloha K).

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%8 B%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 Větrání pro nebytové budovy – str.57 (tabulka A/11)

Všichni víme, že bez oxidu uhličitého je náš život nemožný. oxid uhličitý stimuluje obranné systémy našeho těla a pomáhá vyrovnat se s fyzickou a duševní zátěží, ale jen málo z nás ví o množství nezbytném pro bezpečnost našeho života. Jeho koncentrace v čistém atmosférickém vzduchu v lesích a horských oblastech je 400 ppm, v obydlených oblastech – ne více než 800 ppm.

Pojďme zjistit, kdy nám oxid uhličitý začne ŠKODIT?

Většina z nás dobře zná pocit dusna v místnosti, pocit únavy, ospalosti a podrážděnosti. Připisujeme to nedostatku kyslíku, ale ve skutečnosti jsou tyto příznaky způsobeny zvýšením koncentrace oxidu uhličitého ve vzduchu, který dýcháme. Kyslíku je stále dost, ale oxid uhličitý začíná bez zastavení překračovat normu. Za maximální přípustnou úroveň obsahu oxidu uhličitého ve vnitřním vzduchu se považuje 1000 – 1500 ppm.

Ve Spojeném království v roce 2007 provedli výzkum a zjistili, že když lidé tráví dlouhou dobu v kancelářských prostorách s hladinou oxidu uhličitého 1000 ppm, pociťují známou bolest hlavy, únavu a nemohou se soustředit.

V důsledku toho se zvyšuje počet nemocných listů, klesá výkonnost a pozornost je rozptýlena, postižen je zejména nosohltan a horní cesty dýchací. Vznikající hyperkapnie (zvýšené hladiny CO₂ v krvi) způsobuje pocení, bolest hlavy, závratě a dušnost, které se připisují fyzické únavě a jsou považovány téměř za důkaz fyzické aktivity.

ČTĚTE VÍCE

Proč se Swordbearer skrývá?

Ve skutečnosti to může znamenat nadbytek oxidu uhličitého v arteriální krvi (hyperkapnie). Prodloužená hyperkapnie je charakterizována rozšířením krevních cév v myokardu a mozku, což může vést ke zvýšení kyselosti krve, sekundární křeči cév a zpomalení srdečních kontrakcí.

Co je třeba udělat pro odstranění těchto účinků?

Řešení tohoto problému jistě existuje. Chcete-li to provést, musíte provést následující:

Při dosažení koncentrace CO₂ ve vzduchu 1200-1500 ppm. vyvětrejte místnost nebo zapněte ventilaci.

Neinstalujte čističky vzduchu, které nedokážou odstranit oxid uhličitý. Nezapomeňte, že klimatizace pouze ochlazují vnitřní vzduch. Zkontrolujte, jak funguje ventilace a kolik vzduchu dodává na zaměstnance. Je vhodné, aby byly tiskárny a kopírky umístěny v oddělené místnosti a spotřebovaný vzduch z místností, kde jsou umístěny, nebyl přiváděn do kancelářských prostor.

Při dosažení koncentrace CO₂ ve vzduchu 1200 ppm. vyvětrejte místnost.

Zde je to, na co by rodiče měli myslet, aby zjistili, zda je kvalita vzduchu ve škole jejich dítěte dobrá: Kašle a kýchá vaše dítě více než dříve? Začaly pociťovat příznaky alergie a zvýšený výskyt infekcí horních cest dýchacích? Cítí se vaše dítě lépe o víkendech, když nechodí do školy? Pak je možná hladina oxidu uhličitého ve třídě, kde se učí, vyšší než normálně. Mimochodem, lze jej měřit speciálními přístroji, které by měly být v arzenálu hygienických a epidemiologických služeb.

Při dosažení koncentrace CO₂ ve vzduchu 1000 ppm. vyvětrejte místnost.

Pro kvalitní spánek a lidské zdraví je nutné, aby hladina CO₂ v ložnicích a dětských pokojích nebyla vyšší než 800 ppm. Vědci z Delft University of Technology v Nizozemsku se domnívají, že kvalita vzduchu v ložnici je pro spánek důležitější než délka spánku. Vysoká hladina CO₂ v ložnicích může také zvýšit chrápání.

Prozkoumejte zařízení pro monitorování CO₂ v okolním vzduchu můžete sledovat tento odkaz

Velký výběr termokamer Testo, katalog s technickými charakteristikami přístrojů.