Акт дыхания, т.е. вдыхание атмосферного воздуха и выдыхание отработанных газов и паров воды с растворенными в ней веществами обмена, представляет собой сложное и, по-видимому, еще весьма недостаточно исследованное явление. Не будем останавливаться здесь на общеизвестных данных нормальной физиологии дыхания, которые можно найти в любом курсе физиологии или в соответствующих монографиях, а рассмотрим некоторые новые вопросы, мало освещенные в литературе. Здесь имеются в виду некоторые физические свойства выдыхаемого воздуха.[ ...]
Вместе с газообразными продуктами выдыхаемого воздуха [15,5— 18 % кислорода и 2,5—5% углекислого газа (оксида углерода), остальное — азот ] в окружающее пространство организм выбрасывает пары и огромное количество мелких водяных частиц или капелек, которые образуются при акте выдыхания.[ ...]
Процесс образования капель тумана и дождя уже давно привлек к себе внимание физиков и метеорологов. Изучение этих явлений привело к возникновению науки о дисперсном состоянии воздушной среды. Атмосферный воздух стали рассматривать как полидисперсный коллоид, отдельные фракции которого обладают различной степенью устойчивости. Учение об атмосферных аэрозолях внесло ясность в целый рад практических вопросов не только метеорологии и геофизики, но, как увидим ниже, физиологии дыхания и гигиены.[ ...]
Работы Ж. Айткена и его последователей послужили толчком для выяснения роли, которую играют частицы пыли в процессе конденсации водяного пара. Было экспериментально обнаружено, что в очищенном от пыли воздухе капли тумана не образуются и что конденсация пара имеет место только на частичках пыли. Капли возникают начиная с определенного радиуса частиц и никогда не проходят стадии молекулярных размеров. Еще Кельвин показал, что в случае молекулярных размеров поверхностное натяжение неминуемо приводит к испарению частицы в ее зародыше.[ ...]
Ядрами конденсации в атмосфере могут быть частицы сульфатов и морской гигроскопической соли с ничтожной массой (10" г), которые относятся воздушными течениями на тысячи километров от моря; отбросы работы фабрик и заводов, особенно химических; продукты горения топок, образовывающиеся в воздухе ядра серного ангидрида (диоксида серы) и некоторые другие мельчайшие частицы.[ ...]
Наружный воздух в подавляющем большинстве случаев изобилует ядрами конденсации. Наблюдения показывают значительные вариации в числе ядер в зависимости от самых разнообразных причин. Наибольшее число ядер конденсации по сравнению с “чистым” воздухом было найдено внутри населенных и производственных помещений. Измерения ряда авторов согласуются с данными немецких ученых В. Амелунга и Г. Ландсмана, которые в одной из своих работ приводят полученные ими данные (табл. 52).[ ...]
Возникновению ядер конденсации в воздухе способствуют ультрафиолетовая радиация солнца и электрические разряды, возбуждающие химические реакции, которые в свою очередь приводят к образованию центров конденсации. В среднем облачная капля содержит одну часть гигроскопического вещества на 10000 весовых частей воды. Диаметр среднего размера ядра конденсации приблизительно равен 1 мкм.[ ...]
Было также показано, что густой туман может быть получен экспериментально и в отсутствие аэроионов, но при определенном расширении. Туман этот очень быстро оседает. Данное явление было объяснено тем, что в насыщенном паре путем коалесценции молекул постоянно образуются маленькие капельки воды, которые, однако, быстро испаряются. Радиус молекулы водяного пара равен 2А0"8 см. При коалесценции 10000 молекул пара образуют зародышевую капельку, которая при последующем пересыщении может стать центром конденсации и в дальнейшем образовать уже капельку больших размеров. В насыщенном паре всегда содержится в равновесии некоторое число зародышевых центров конденсации, которые, находясь в стадии образования или испарения, могут стать центрами конденсации капель. Применяя электрическое поле и дезионизируя им воздух, Флад нашел, что конденсация пара происходит лишь на капельках молекул пара как раз при таком расширении его, которое соответствует границе возникновения тумана.[ ...]
При выдохе воздуха из легких организм одновременно выделяет большое количество влаги в виде частиц малого, среднего и крупного размера. Размеры частиц, выбрасываемых при акте дыхания или кашля, являются предметом тщательного изучения в связи с исследованием природы так называемого физиологического бактериального аэрозоля, носителя аэрогенной или капельной инфекции. Для этого пользуются сверхмоментальным фотографированием, специальной микроскопией и др. В настоящее время различают капли физиологического аэрозоля следующих радиусов: 10"6, 10 5, 10 4 и 10’3 см, а также капли крупного размера, подобные дождевым.[ ...]
Число капель в объеме одного облака физиологического аэрозоля различно и зависит от силы кашлевого толчка или силы акта чихания. Считается, что это число варьирует от 40000 до 4000 капель (С.С. Речменский). Если в акте чихания в основном диспергируется выделение слюнных желез и носо-ротовая слизь, то при кашле в окружающий воздух вылетает и выдыхаемый легочный аэрозоль. Поэтому объяснить решительное несовпадение у многих авторов полученных значений числа капель можно только несовершенной методикой изучения физиологического аэрозоля.[ ...]
Вернуться к оглавлению