Karbondioksid.
Effekten på en person av et økt innhold av karbondioksid i innåndingsluften

I mange bransjer er påvirkningen på mennesker av høye konsentrasjoner av karbondioksid (karbondioksid) fortsatt veldig merkbar. Tidligere var dette mennesker som jobbet i gjæringsbutikker, grønnsaksbutikker, i sanatorier med narzanbad i en atmosfære beriket med karbondioksid, i 6-8 timer. Nå, med utviklingen av romteknologi, undersøkelse av sjøhylle under vann og hav, under andre lignende forhold en person å være kontinuerlig i et lukket rom med et økt innhold av karbondioksid, noe som er veldig viktig for kroppen, i uker og til og med måneder.

Hver av oss har flere ganger opplevd den biologiske aktiviteten til dette sluttproduktet av menneskelig metabolisme, som spiller en viktig rolle i kroppens homeostase. For eksempel, å være i et tett rom i mer enn en time med en stor mengde mennesker (på en kino, på et foredrag, ved siden av intense røykere), og deretter gå ut i den friske, kule luften, opplever vi i det minste svimmelhet, eller til og med skarp hodepine, kvalme og halvt besvimelse. Dette fenomenet "omvendt virkning av karbondioksid" ble oppnådd eksperimentelt og beskrevet i detalj allerede i 1911 av PM Albitsky. Dette skjer i forbindelse med overgangen fra atmosfæren med et økt innhold av karbondioksid (hyperkapni) til normal atmosfærisk luft (normokapni) og skyldes tregheten i kompenserende "antikarbondioksid" -mekanismer.

For å sikre vilkårene for menneskeliv er spørsmålet om gassmiljøets tilstrekkelighet til forholdene i det utførte arbeidet ofte spesielt akutt. Det vil si at det er nødvendig å opprettholde karbondioksidnivåer i forseglede gjenstander som ikke ville påvirke ytelsen og helsen til mennesker negativt. Faktiske data om effekten av økt karbondioksidinnhold på sentralnervesystemet brukes som grunnlag for maksimal tillatte konsentrasjoner (MPC) i lukkede bebodde lokaler til forskjellige formål. For tiden tror de fleste forskere at langsiktig vedlikehold av et høyt nivå av menneskelig ytelse i et hyperkapnisk miljø bare er mulig hvis MPC er innenfor 1% og lavere. Spesielt denne konsentrasjonen av karbondioksid er grensen, ifølge amerikanske forskere, i kammerene til atomubåter og i romskipene.

Mange års erfaring med å observere mennesker som er i et begrenset rom i lang tid viser at de kan være i en atmosfære med et 3% karbondioksidinnhold i mange timer og til og med flere dager, hvis økningen i luften fortsetter gradvis, og den fysiske aktiviteten til en person samtidig minimal. Men under slike forhold reduseres mental og fysisk ytelse kraftig, symptomene på den ugunstige effekten av karbondioksid fortsetter å øke.

Kan menneskekroppen tilpasse seg hyperkapni? Delvis ja, kanskje, men ikke mer enn 1-1,5% konsentrasjon. På samme tid reduseres eksitabiliteten til åndedrettssenteret, ventilasjonsfunksjonen reduseres og skiftene i blodsystemet reduseres. Men med langvarig eksponering for kroppen i det hyperkapniske gassmiljøet, sammen med inkludering av kompenserende reaksjoner, skjer en overgang til et nytt funksjonsnivå for mange livsstøttesystemer. Oksygenforbruket reduseres, varmeproduksjonen reduseres, kapasiteten til vaskulær sengen reduseres, og pulsen reduseres. Med en tilsynelatende ekstern velvære, reduseres kroppens reaktivitet mot en rekke ytre påvirkninger, spesielt de som krever en rask reaksjon av det kardiovaskulære systemet, økt oksygentilførsel. Et særtrekk ved langsiktig hyperkapni er en langsiktig negativ ettervirkning. Til tross for normalisering av atmosfærisk respirasjon, observeres endringer i den biokjemiske sammensetningen av blodet, en nedgang i immunologisk status, motstand mot fysisk anstrengelse og andre ytre påvirkninger i menneskekroppen i lang tid.

La oss se nærmere på mekanismene for effekten av karbondioksid på mennesker. Denne biologisk aktive gassen i kroppen binder seg til blod, går inn i en bufferreaksjon med hemoglobin, fester seg til frie aminogrupper i dets polypeptidkjeder og danner karbohemoglobin. Det meste av karbondioksid (ca. 80%) går i en binding med kationene av natrium, kalium og kalsium, og danner blodbikarbonatsystemet. Mengden karbondioksid i menneskekroppen med en gjennomsnittlig vekt er omtrent 130 liter, i et hyperkapnisk miljø øker det kraftig: med omtrent 0,7 liter med en økning i partieltrykket av karbondioksid i innåndingsluften for hver millimeter kvikksølv.

Ved høye konsentrasjoner av karbondioksid øker frekvensen og dybden av pusten. Ventilasjonen av lungene øker spesielt kraftig når muskelarbeid utføres ved hyperkapni: 10-12 ganger eller mer. Dette er langt fra å være likegyldig for menneskekroppen; komplekse og ofte paradoksale reaksjoner oppstår. Ved svært høye konsentrasjoner av karbondioksid i innåndingsluften forekommer innsnevring av bronkiene, og ved en konsentrasjon over 15% - spasme av glottis.

Endringer i blodsammensetning med langvarig hyperkapni består i en økning i antall erytrocytter, leukocytter og hemoglobininnhold, en økning i blodviskositeten og mobilisering av kroppene fra bloddepoter. I fremtiden undertrykkes disse mekanismene betydelig. Det er en nedgang i blodsukkerinnholdet, og glukoseutnyttelsen reduseres. Det er en nedgang i glykogenreservene i leveren, en nedgang i innholdet av glykogen i hjernen. Innholdet av kalsium i blodet reduseres, og demineraliseringen av bein øker, proteinmetabolisme og resyntese av fosforforbindelser med høy energi blir hemmet. Innholdet av ATP i hjernevevet er spesielt betydelig redusert. En økning i innholdet av karbondioksid i innåndingsluften forårsaker først en økning i hjertefrekvensen, deretter tvert imot bradykardi. På grunn av økningen i blodviskositeten øker også belastningen på hjertet betydelig.

De viktigste endringene skjer naturligvis i sentralnervesystemet, og de er fasiske ved hyperkapni: først en økning og deretter en nedgang i nervøsitetens eksitabilitet. Forverring av kondisjonert refleksaktivitet observeres ved konsentrasjoner nær 2%, og med et karbondioksidinnhold på 5-6%er det en signifikant nedgang i amplituden til de fremkalte hjernepotensialene, desynkronisering av rytmene til det spontane elektroencefalogrammet med ytterligere undertrykkelse av hjernens elektriske aktivitet.

Utad, hos mennesker, er hyperkapni preget av utseendet på en rekke subjektive symptomer, nemlig hodepine, svimmelhet, svakhetsfølelse, irritabilitet og søvnforstyrrelser. Nedgangen i ytelse korrelerer tett med en økning i prosentandelen karbondioksid i luften. Når denne indikatoren nærmer seg 1%, øker tiden for motorreaksjonen, nøyaktigheten av sporingsreaksjonen minker; ved 1,5-2%begynner den mentale aktiviteten til en person å kvalitativt endre seg, funksjonene til differensiering, persepsjon, arbeidsminne og fordeling av oppmerksomhet er svekket. Ved langvarig arbeid i en atmosfære som inneholder 3% karbondioksid, begynner betydelige forstyrrelser i tenkning, hukommelse, finmotorisk koordinering, antall feil og feil i aktivitet øker kraftig, og hørsels- og synsforstyrrelser begynner.

Morfologiske studier av hjernen til dyr viste at endringer i endotelet i cerebrale kar, kromatolyse, vakuolisering og hevelse av cytoplasma i hjerneneuroner skjer bare når de plasseres i 10% karbondioksid i bare 10 minutter.

Under produksjonsaktiviteter (spesielt i nødssituasjoner) er effektene av flere ekstreme faktorer samtidig viktige. I de fleste tilfeller, med slike kombinerte effekter, forverrer karbondioksid den negative virkningen på mennesker. Under fysisk anstrengelse i en dykker eller en astronaut, bærer karbondioksid nitrogen med seg, og aktiverer diffusjon fra vev til bobler, med et trykkfall, bidrar til starten av dekompresjon (dekompresjon) sykdom.

Når man vurderer effekten av karbondioksid på kroppen i svært høye konsentrasjoner, kan man få inntrykk av at disse problemene bare er viktige for smale spesialister og sjeldne spesialiteter. Faktisk er dette ikke tilfelle. I rom med dårlig ventilasjon, hvor det er mange mennesker og arbeidsutstyr, er det høye innholdet av karbondioksid ikke et unntak, men heller en dårlig regel. Det dårlig ventilerte kjøkkenet i en leilighet blir raskt fylt med forbrenningsprodukter når gassbrennerne er på. Innholdet av karbondioksid kan økes betydelig i atmosfæren i byer (spesielt i industrielle røykfylte områder), på steder med trafikkbelastning.

ANNOTASJON

Denne artikkelen diskuterer effekten av karbondioksidkonsentrasjon på menneskekroppen. Dette emnet er relevant på grunn av det hyppige bruddet på nivået av komfortabel konsentrasjon av CO 2 i lukkede rom, samt på grunn av mangel på standarder for karbondioksidinnhold i Russland.

ABSTRAKT

I denne artikkelen vurderes effekten av konsentrasjonen av karbondioksid på menneskekroppen. Selve emnet er aktuelt i forbindelse med det hyppige bruddet på komfortnivået for CO 2 -konsentrasjon i lukkede lokaler, så vel som i konsentrasjon med fravær i Russland av standarder for innhold av karbondioksid.

Pust er en fysiologisk prosess som garanterer metabolismen. For en behagelig tilværelse må en person puste inn luft, bestående av 21,5% oksygen og 0,03 - 0,04% karbondioksid. Resten er fylt med en fargeløs, smakløs, luktfri diatomisk gass, et av de vanligste elementene på jorden - nitrogen.

Tabell 1.

Parametere for oksygen og karbondioksidinnhold i forskjellige miljøer

Ved en konsentrasjon av karbondioksid over 0,1% (1000 ppm) oppstår en tett følelse: generelt ubehag, svakhet, hodepine, redusert konsentrasjon av oppmerksomhet. Hyppigheten og pustedybden øker også, bronkial innsnevring oppstår og ved konsentrasjoner over 15 %, spasm av glottis ... Ved et lengre opphold i rom med overdreven mengde karbondioksid forekommer endringer i sirkulasjons-, sentralnervesystemet og luftveiene; under mental aktivitet forstyrres sansning, arbeidsminne og fordelingen av oppmerksomhet.

Det er en misforståelse om at dette er manifestasjoner av mangel på oksygen. Faktisk er dette tegn på økte nivåer av karbondioksid i området rundt.

Samtidig er karbondioksid nødvendig for kroppen. Partialtrykket av karbondioksid påvirker hjernebarken, respiratoriske og vasomotoriske sentre, karbondioksid er også ansvarlig for tonen i blodårer, bronkier, metabolisme, hormonsekresjon, elektrolyttsammensetning av blod og vev. Dette betyr at det indirekte påvirker aktiviteten til enzymer og hastigheten på nesten alle biokjemiske reaksjoner i kroppen.

En nedgang i oksygeninnholdet til 15% eller en økning til 80% påvirker ikke kroppen vesentlig. Selv om endringen i konsentrasjonen av karbondioksid med 0,1% har en betydelig negativ innvirkning. Derfor kan vi konkludere med at karbondioksid er omtrent 60-80 ganger viktigere enn oksygen.

Tabell 2.

Avhengigheten av mengden karbondioksid som slippes ut av typen menneskelig aktivitet

CO 2 l / time	Aktivitet
18	En tilstand av rolig våkenhet
24	Datamaskinarbeid
30	Å gå
36
32-43	Husarbeid

En moderne person tilbringer mye tid innendørs. I et tøft klima er mennesker utendørs bare 10% av tiden.

Innendørs øker konsentrasjonen av karbondioksid raskere enn konsentrasjonen av oksygen minker. Dette mønsteret kan spores i henhold til grafene som er oppnådd empirisk i en av skoleklassene.

Figur 1. Avhengighet av nivået av karbondioksid og oksygen i tide.

Nivået av karbondioksid i klasserommet øker jevnt under leksjonen (a). (De første 10 minuttene - konfigurering av instrumentene, slik at avlesningene hopper.) I løpet av de 15 minuttene med endring med vinduet åpent, synker CO 2 -konsentrasjonen og stiger deretter igjen. Oksygenivået (b) endres praktisk talt ikke.

Når innendørs karbondioksidkonsentrasjoner er over 800 - 1000 ppm, opplever folk som jobber der sykt bygningsyndrom (SBS), og bygninger kalles syke. Nivået av urenheter som kan irritere slimhinnene, tørr hoste og hodepine stiger mye saktere enn karbondioksidnivået. Og da konsentrasjonen i et kontorbygg falt under 800 ppm (0,08%), ble symptomene på SBD svakere. SBZ-problemet ble relevant etter utseendet på forseglede doble vinduer og lav effektivitet av tvungen ventilasjon på grunn av energibesparelser. Utvilsomt kan årsakene til SBZ være frigjøring av bygnings- og etterbehandlingsmaterialer, muggsporer osv., Med utilstrekkelig ventilasjon, vil konsentrasjonen av disse stoffene øke, men ikke like raskt som konsentrasjonen av karbondioksid.

Tabell 3.

Hvordan forskjellige mengder karbondioksid i luften påvirker en person

CO2 -nivå, ppm	Fysiologiske manifestasjoner
380-400	Ideell for menneskers helse og velvære.
400-600	Normal luftkvalitet Anbefales for barnehager, soverom, skoler og barnehager.
600-1000	Klager om luftkvalitet dukker opp. Astma lider kan ha oftere angrep.
Over 1000	Generelt ubehag, svakhet, hodepine. Konsentrasjonen av oppmerksomhet faller med en tredjedel. Antall feil i arbeidet vokser. Kan føre til negative endringer i blodet. Kan forårsake problemer med luftveiene og sirkulasjonssystemet.
Over 2000	Antall feil i arbeidet øker dramatisk. 70% av de ansatte kan ikke konsentrere seg om arbeidet.

Problemet med økte innendørs karbondioksidnivåer eksisterer i alle land. Det praktiseres aktivt i Europa, USA og Canada. I Russland er det ingen strenge standarder for innholdet av karbondioksid i lokaler. La oss gå til den normative litteraturen. I Russland er luftkursen minst 30 m 3 / t. I Europa - 72 m 3 / t.

La oss se hvordan disse tallene ble oppnådd:

Hovedkriteriet er mengden karbondioksid som slippes ut av en person. Det, som diskutert tidligere, avhenger av typen menneskelig aktivitet, så vel som alder, kjønn, etc. De fleste kilder anser 1000 ppm som maksimal tillatt konsentrasjon av karbondioksid i et rom for et lengre opphold.

For beregninger bruker vi notasjonen:

• V - volum (luft, karbondioksid, etc.), m 3;
• V k er rommets volum, m 3;
• V СО2 - volumet av СО 2 i rommet, m 3;
• v er gassvekslingskursen, m 3 / t;
• v in - "ventilasjonshastighet", luftmengden som tilføres rommet (og fjernes fra det) per tidsenhet, m 3 / t;
• v d - "respirasjonsfrekvens", oksygenvolumet erstattet av karbondioksid per tidsenhet. Respirasjonskoeffisient (ulikt volum konsumert oksygen og utåndet karbondioksid) blir ikke tatt i betraktning, m 3 / t;
• v СО2 er endringshastigheten i volumet til СО 2, m 3 / t;
• k - konsentrasjon, ppm;
• k (t) - konsentrasjon av СО 2 kontra tid, ppm;
• k in - konsentrasjon av СО 2 i tilført luft, ppm;
• k max er den maksimalt tillatte konsentrasjonen av CO 2 i rommet, ppm;
• t - tid, h.

La oss finne endringen i volumet av CO 2 i rommet. Det avhenger av inntaket av CO 2 med tilluften fra ventilasjonssystemet, inntaket av CO 2 fra respirasjon og fjerning av forurenset luft fra rommet. Vi antar at CO 2 er jevnt fordelt i rommet. Dette er en betydelig forenkling av modellen, men gir en rask måte å estimere størrelsesorden.

dV CO2 (t) = dV in * k in + v d * dt - dV in * k (t)

Derfor endringshastigheten i volumet av CO 2:

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

Hvis en person kommer inn i rommet, vil konsentrasjonen av CO 2 øke til den når en likevektstilstand, dvs. vil bli fjernet fra rommet nøyaktig så mye som hun kom inn med pusten. Det vil si at endringen i konsentrasjon vil være null:

v b * k b + v d - v b * k = 0

Konsentrasjonen av steady-state vil være lik:

k = k in + v d / v in

Herfra er det enkelt å finne den nødvendige ventilasjonshastigheten ved en akseptabel konsentrasjon:

v in = v d / (k maks - k in)

For en person med v d = 20 l / t (= 0,02 m 3 / t), k max = 1000ppm (= 0,001) og ren luft utenfor vinduet med v in = 400ppm (= 0,0004) får vi:

v in = 0,02 / (0,001 - 0,0004) = 33 m 3 / t.

Vi mottok tallet gitt i joint venture. Dette er minimum ventilasjonsvolum per person. Det avhenger ikke av området og volumet i rommet, bare av "pustefrekvensen" og ventilasjonsvolumet. I en tilstand av rolig våkenhet vil konsentrasjonen av CO 2 stige til 1000 ppm, og med fysisk aktivitet vil normen bli overskredet.

For andre verdier av k maks, bør ventilasjonsvolumet være:

Tabell 4.

Nødvendig luftutveksling for å opprettholde en gitt CO 2 -konsentrasjon

CO 2 -konsentrasjon, ppm	Nødvendig luftveksling, m 3 / t
1000	33
900	40
800	50
700	67
600	100
500	200

Fra denne tabellen finner du nødvendig ventilasjonsvolum for en gitt luftkvalitet.

Dermed tillater ikke luftvekslingen på 30 m 3 / t, vedtatt av normativet i Russland, deg å føle deg komfortabel i rommet. Den europeiske standarden for luftutveksling på 72 m 3 / t lar deg inneholde en konsentrasjon av karbondioksid som ikke påvirker menneskers velvære.

Bibliografi:

1.I.V. Gurin. "Hvem vil være ansvarlig for prippen i rommet" [Elektronisk ressurs]. Tilgangsmodus: http://swegon.by/publications/0000396/ (Dato for tilgang: 25.06.2017)
2. Oksygen og karbondioksid i menneskelig blod. [Elektronisk ressurs]. Tilgangsmodus: http://www.grandars.ru/college/medicina/kislorod-v-krovi.html (Dato for tilgang: 23.06.2017)
3. SP 60.13330.2012 "Varme, ventilasjon og klimaanlegg" s. 60 (vedlegg K).
4. Hva er karbondioksid? [Elektronisk ressurs]. Tilgangsmodus: 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 (Dato åpnet: 13.06.2017)
5.EN 13779 Ventilasjon for bygninger som ikke er bolig - s.57 (tabell A / 11)

Karbondioksidkonsentrasjon i ren luft: Karbondioksid - 0,04%

Til sammenligning er det typiske nivået av CO2 i atmosfæren til megalopoliser 0,06-0,08%, og dette er nøyaktig luften som ventilasjonen tilfører lokalene.

Spørsmålet oppstår, vil ventilasjon hjelpe?

Ventilasjon bidrar til å redusere konsentrasjonen av karbondioksid CO2 i rom bare hvis du bor eller jobber på et økologisk rent sted, men med dens hjelp er det nesten umulig å opprettholde konsentrasjonen av karbondioksid CO2 i rom innenfor atmosfærisk område, dvs. 0,04%.

Hvor mye CO2 slipper en person ut når han puster

Det er kjent at en person i rolig tilstand bruker 20-30 liter oksygen på en time med frigjøring av 18-25 liter karbondioksid. Luften som pustes ut av en person inneholder 100 ganger mer karbondioksid enn i ren atmosfærisk luft. Når man vet dette, blir det klart hvorfor gassen som kommer inn i metabolske prosesser i menneskekroppen, under visse omstendigheter, kan skade den. Nylige studier av vestlige forskere viser at karbondioksid i et rom er et stoff som, selv i lave konsentrasjoner, kan påvirker helse og menneskelig ytelse negativt.

(Artikkelen bruker ppm (deler per million eller CO2 -partikler per million luftpartikler) som en enhet for måling av CO2 -nivåer. 1000 ppm = 0,1% CO2 -innhold.)

Overdreven konsentrasjon av karbondioksid i luften kan føre til negative endringer i humant blod og urin og menneskelig DNA.

Forskere har funnet ut at karbondioksid, selv i lave konsentrasjoner, påvirker den menneskelige cellemembranen negativt og kan føre til slike biokjemiske endringer i kroppen som en økning i PСО2, en økning i konsentrasjonen av bikarbonationer, acidose, etc. som nitrogendioksid (NO2)

En økt konsentrasjon av karbondioksid påvirker menneskers helse, siden under påvirkning av blodets pH synker, noe som fører til acidose, er den minimale effekten av acidose en tilstand av overspenning og moderat hypertensjon. Når graden av acidose øker, vises døsighet og angst. En av konsekvensene av disse endringene er en nedgang i lysten til å trene og få glede av det.

Under påvirkning av karbondioksid, selv ved en konsentrasjon av karbondioksid (CO2) over 800 ppm, observeres en økning i antall markører for oksidativt stress i DNA, og antall markører er direkte relatert til tiden en person er i rommet.

Klasseroms karbondioksid øker sykdom og reduserer studentprestasjoner

Spesiell oppmerksomhet bør rettes mot luftkvaliteten som barn puster i klasserommet. Konsentrasjonen av karbondioksid (CO2) i klasserommet kan øke flere ganger ved slutten av leksjonen.

Barn i klasser med høye karbondioksidkonsentrasjoner har ofte pesing, kortpustethet, tørr hoste og rhinitt, og disse barna har svekket nasofarynx.

En økning i konsentrasjonen av karbondioksid (CO2) i rommet fører til astmaanfall hos astmatiske barn.

På grunn av økningen i karbondioksidkonsentrasjonen på skoler og høyere utdanningsinstitusjoner, er det en økning i antall fravær blant studenter på grunn av sykdom. Luftveisinfeksjoner og astma er de viktigste sykdommene på disse skolene.

Den økte konsentrasjonen av karbondioksid i klasserommet påvirker barns utdanningsresultater negativt, reduserer ytelsen.

Problemet med økt konsentrasjon av karbondioksid er også typisk for barnehager, med den største økningen i CO2 -nivået i barnehagens soverom.

Rapporten om helsetilstanden til barn i Russland(i henhold til resultatene av den helrussiske profylaktiske medisinske undersøkelsen i 2002) ble det bemerket at luftveissykdommer dominerer i sykdomsstrukturen blant barn i alderen.

Doktor i medisinsk vitenskap Boris Revich mener at "det er vanskelig å puste i russiske klasserom på grunn av plastvinduene som er installert under renovering av skoler. Et rom lukket med plast blir til et forseglet kammer, og karbondioksid under slike forhold kan overskride standardene mange ganger. Imidlertid er det i vårt land praktisk talt ingen data om dette emnet, og arbeidet med dette problemet utføres ikke. "

Karbondioksid i kontorlokaler reduserer ansattes produktivitet, forverrer helsen og fører til Sick Building Syndrome (SBS)

Målinger. utført i Moskva -kontorer viste at konsentrasjonen av karbondioksid (CO2) på en rekke kontorer nådde 2000 ppm og høyere.

Forskning viser. at når konsentrasjonen av karbondioksid CO2 er høyere enn 800-1000 ppm, begynner kontorarbeidere å oppleve symptomer på SBD: irritasjon av slimhinner, tørr hoste, hodepine, redusert ytelse. øyebetennelse, nesestopp, nasofaryngeal betennelse, problemer med luftveiene, tørr hoste, hodepine, tretthet og konsentrasjonsvansker og karbondioksid er en av hovedårsakene til utviklingen av SBD.

Sertifiserte instrumenter for bestemmelse og kontroll av luftkvalitet

Bærbar luftkvalitetssensor - Atmotube

Påvirkning av innendørs karbondioksidkonsentrasjon på menneskers helse

CO2 -nivå (ppm)	Luftkvaliteten og dens innvirkning på mennesker
Atmosfærisk luft	Ideell for menneskers helse
	Normal luftkvalitet
	Det er sporadiske klager om luftkvalitet
	Hyppigere klager på luftkvalitet.
Over 1000 spm	Generelt ubehag, svakhet, hodepine, konsentrasjonsvansker. Antall feil i arbeidet vokser. Negative endringer i DNA begynner.
Over 2000 spm	Kan forårsake alvorlige helseproblemer. Antall feil i arbeidet øker dramatisk. 70% av de ansatte kan ikke konsentrere seg om arbeidet

For å fylle rommet med luft med høyt oksygeninnhold, er det nødvendig å trekke ut avtrekksluft med et høyt innhold av karbondioksid og andre stoffer.

Derfor oppstår enkle krav:

1. Rommet må ha tilstrekkelig volum slik at en person alltid har nok å puste. Derfor, når du kjøper et hus, er det lurt å telle ikke bare kvadratmeter, men også kubikk.
2. Det er nødvendig å sikre både luftstrømmen og utstrømningen. I fravær av det ene eller det andre, tar luftutskiftningsprosessen lang tid og holder ikke tritt med økningen i karbondioksidkonsentrasjon. Eksempel. I de gamle husene ble alt gjort veldig kompetent - frisk luft ble tilført jevnt gjennom sprekker i vinduer og dører, og avgangsluften ble fjernet gjennom avtrekksventilasjonen på toalettet. Etter å ha installert moderne forseglede vinduer og dører, begrenset en person kraftig ikke bare tilgangen på frisk luft, men også utstrømningen av spillluft. Friskluftsventiler hjelper, men de leverer luft lokalt, i motsetning til å være jevnt fordelt fra sprekker i et gammelt vindu. Naturlig eller aktiv ventilasjon bør sikre slik luftutveksling, slik at innholdet av oksygen, karbondioksid og mange andre luftbestanddeler alltid er innenfor komfortable grenser når som helst i nærvær av et annet antall mennesker.
3. Om vinteren er det mulig å sørge for oppvarming av innkommende luft. Det enkleste alternativet er å installere en tilførselsventil mellom vinduskarmen og radiatoren (en moderne analog av et spor). For ikke å avgi varme mens luften forlater rommet, kan gjenopprettingssystemer brukes når den utgående strømmen varmer opp den innkommende.
4. Karbondioksidsensoren lar deg slå på ventilasjon og justere ytelsen i en automatisk modus, slik at energi bare går til spill i nærvær av en person med en økning i konsentrasjonen av karbondioksid.
5. Om farene ved et klimaanlegg. I tillegg til den kalde luftstrømmen som ofte faller på hodet på folk, temperaturforskjellen når man går ut og bakterier som lever komfortabelt i kulden, er det en fare som sjelden nevnes. For å spare energi er alle vinduer lukket når klimaanlegget er i drift. I dette tilfellet når konsentrasjonen av karbondioksid raskt en betydelig verdi og en kald, men oksygenfattig luft oppnås. Derfor må vinduet holdes åpent - helse er dyrere.

http://www.enontek.ru/CO2/zdorove-cheloveka

				MagicAir
CO2 -påvisning (karbondioksid)
CO -deteksjon (karbonmonoksid)
VOC / VOC -deteksjon (flyktige organiske forbindelser)
Temperaturmåling
Fuktmåling
Datalogger (dataopptak)

De fleste tror karbondioksid er skadelig. Dette er ikke overraskende, fordi vi ble fortalt om de negative egenskapene til CO 2 på skolen i biologi og kjemiundervisning. Lærerne presenterte karbondioksid utelukkende som et skadelig stoff, men taushet vanligvis om den positive rollen i kroppen vår.

I mellomtiden er det flott, fordi karbondioksid, eller karbondioksid, er en viktig deltaker i respirasjonsprosessen. Hvordan påvirker karbondioksid kroppen vår, og hvordan er den nyttig?

Karbondioksid i menneskekroppen

Når vi puster inn, blir lungene våre fylt med oksygen, og det dannes karbondioksid i den nedre delen av organet - alveolene. I dette øyeblikket skjer en utveksling: oksygen passerer inn i blodet, og karbondioksid frigjøres fra det. Og vi puster ut.

Å puste repeterende omtrent 15-20 ganger i minuttet utløser all vital aktivitet i kroppen,
og det resulterende karbondioksid påvirker mange viktige funksjoner direkte. Hva er karbondioksid nyttig for mennesker?

CO 2 regulerer nervecellernes eksitabilitet, påvirker permeabiliteten til cellemembraner og aktiviteten til enzymer, stabiliserer intensiteten i hormonproduksjonen og graden av effektivitet, deltar
i ferd med å binde proteiner av kalsium og jernioner.

I tillegg er karbondioksid sluttproduktet av metabolisme. Ved utpust fjerner vi unødvendige komponenter som har oppstått under metabolismen og renser kroppen vår. Samtidig er den metabolske prosessen kontinuerlig, så vi må hele tiden fjerne sluttproduktene.

Det er viktig ikke bare tilstedeværelsen, men også mengden CO 2 i kroppen. Det normale innholdsnivået er 6-6,5%. Dette er nok til at alle "mekanismene" i kroppen fungerer som de skal, og du føler deg bra.

Mangel eller overskudd av karbondioksid i kroppen fører til to forhold: hypokapni
og hyperkapni.

Hypokapni- Dette er mangel på karbondioksid i blodet. Oppstår med dyp rask pust, når kroppen utskiller seg for mye et stort nummer av karbondioksid. For eksempel etter intens trening. Hypokapni kan føre til mild svimmelhet eller tap av bevissthet.

Hyperkapni- Dette er et overskudd av karbondioksid i blodet. Forekommer i rom med dårlig ventilasjon. Hvis konsentrasjonen av CO 2 i rommet overstiger normen, vil nivået i kroppen også bli høyere.

Dette kan forårsake hodepine, kvalme og døsighet. Spesielt ofte forekommer hyperkapni hos kontorarbeidere om vinteren, så vel som i lange køer. For eksempel på postkontoret eller på klinikken.

Et overskudd av karbondioksid kan også oppstå i ekstreme situasjoner, for eksempel når du holder pusten under vann.

Vi vil fortelle deg mer om konsekvensene av hyperkapni og hvordan du skal håndtere det i en av de følgende artiklene. I dag vil vi fokusere på hypokapni og dens behandling.

Som nevnt ovenfor påvirker karbondioksid mange prosesser i kroppen vår, og derfor er det så viktig at nivået holdes innenfor normale grenser. Og en av typer pusteøvelser vil bidra til å bringe innholdet av CO 2 tilbake til det normale.

Men slike setninger ser ikke veldig overbevisende ut, spesielt når vi ønsker å løse et bestemt problem eller bli kvitt en bestemt sykdom. La oss se hvordan karbondioksid hjelper
og pusteøvelser i spesifikke tilfeller.

Til å begynne med, i prosessen med å trene på en simulator eller standard pustepraksis, er en persons blod mettet med karbondioksid, blodtilførselen til alle organene forbedres, noe som resulterer i en positiv effekt.

Kroppen begynner å helbrede seg selv fra innsiden, og påvirker forskjellige grupper av organer på forskjellige måter. For eksempel fører forbedret blodtilførsel og økte CO 2 -nivåer til normalisering av glatt muskeltonus i mage og tarm. Dette har en positiv effekt på tarmens arbeid, gjenoppretter sine grunnleggende funksjoner og hjelper i kampen mot ulike sykdommer i mage -tarmkanalen.

Karbondioksid har en positiv effekt på membranpermeabilitet, noe som normaliserer nervecellernes eksitabilitet. Dette gjør det lettere å tåle stress, unngå nervøs overspenning og som et resultat lindrer søvnløshet og migrene.

Hjelper CO 2 og allergier: karbondioksid reduserer viskositeten til cytoplasma, som fyller cellene. Dette har en positiv effekt på stoffskiftet og øker aktiviteten i kroppens forsvarssystemer.

Forsvarssystemer er også aktivert i kampen mot virussykdommer. Vanlige pusteøvelser bidrar til å unngå ARVI og ARI ved å øke lokal immunitet.

Karbondioksid hjelper mot bronkitt og astma: det reduserer vasospasme, som lar deg bli kvitt slim og slim i bronkiene, og følgelig selve sykdommen.

På grunn av normalisering av lumen i karene, er pasienter med hypotensjon også i bedring. Pusteøvelser hjelper dem gradvis med å håndtere lavt blodtrykk.

Til tross for alle de positive endringene som skjer i kroppen vår når nivået av karbondioksid er normalisert, er det ikke et universalmiddel for alle sykdommer. Det er snarere hjelpen du gir kroppen din ved å gjøre pusteøvelser.

Tro meg, etter flere måneders trening vil kroppen sikkert takke deg med god helse. Før du starter timene, må du kontrollere nivået av CO 2 i kroppen og sørge for at pusteøvelser eller "Samozdrav" treningsmaskin vil hjelpe mot sykdommen din.

Og for ikke å gå glipp av materialet om hyperkapni og motta våre nye artikler på posten, på bloggen vår. Vi sender materialer en gang i uken.

Tap av styrke, svakhet, vondt i hodet, depresjon - er denne tilstanden kjent? Oftest skjer dette om høsten og vinteren, og dårlig helse skyldes mangel på sollys. Men det handler ikke om det, men om overflødig innhold av karbondioksid i luften du puster inn. Situasjonen med CO2 -nivået i boliglokaler og transport i landet vårt er virkelig katastrofalt. Stuffiness, høy luftfuktighet og mugg er også et resultat av mangel på ventilasjon. Forseglede plastvinduer og klimaanlegg forverrer bare situasjonen. Visste du at når nivået av karbondioksid i luften overskrides to ganger (i forhold til gatebakgrunnen), reduseres hjerneaktiviteten med 2 ganger? Forresten, det er gjespende studenter på forelesningene som er indikatoren på det økte CO₂ -innholdet i klasserommet. Og veldig ofte er det ingen ventilasjon i kontorbygg. Hva slags ytelse kan vi snakke om hvis hjernen til en person rett og slett ikke fungerer?

Så la oss starte med det grunnleggende. Når en person puster, absorberer den oksygen og frigjør karbondioksid. Også karbondioksid frigjøres ved forbrenning av hydrokarboner. Det gjennomsnittlige CO2 -nivået på planeten vår er for tiden omtrent 400 PPM (Parts per million - parts per million, eller 0.04%) og vokser konstant på grunn av den konstante veksten i forbruket av petroleumsprodukter. Samtidig er det verdt å vite at trær absorberer karbondioksid, og dette er nettopp deres viktigste funksjon (og ikke som de feilaktig tror at de bare produserer oksygen).

Så lenge en person er utendørs, er det ingen problemer, men de begynner når han er innendørs. Hvis en person er låst inne i et lufttett rom uten tilstrømning av frisk luft, vil han ikke dø av oksygenmangel, som de fleste feilaktig tror, ​​men av det mangfoldige overskuddet av nivået av karbondioksid, som denne personen selv har utviklet i lungene. La oss la problemene med ventilasjon av offentlig transport være til side (jeg vil skrive om dette separat) og rette oppmerksomheten mot byleiligheter / landsted, der ventilasjon er massivt fraværende.

Samtidig tilbringer en person minst en tredjedel av livet i huset / leiligheten, men i virkeligheten halvparten - du kan ikke spare på din egen helse!

2. Problemet med økt CO₂ -innhold i luften er spesielt relevant i den kalde årstiden, fordi om sommeren har nesten alle vinduene sine åpne hele tiden. Og med begynnelsen av kaldt vær åpnes ventilasjonsåpningene sjeldnere og sjeldnere, noe som til slutt reduserer det til episodisk lufting. Og for en tilfeldighet er det i den kalde årstiden at depresjon, døsighet og tap av energi oppstår.

3. Tidligere var det enda en slik tradisjon - å tette sprekker på vinduene før det kalde været. Ofte sammen med ventilasjonsåpningene og helt utelukket strømmen av frisk luft inn i huset. Nok en gang understreker jeg at frisk luft er nødvendig ikke fordi den inneholder oksygen som er nødvendig for å puste, men for å redusere overflødig innhold av karbondioksid ved å erstatte luften i rommet.

4. Mange tror at de har avtrekkshette (i leiligheter, i hvert fall på kjøkkenet og på badet), så rommet vil bli ventilert gjennom det. Ja, i tillegg til å installere plastvinduer som er helt forseglet. Men hvordan vil luften gå til panseret hvis du ikke har tilsig i form av enten sprekker i karmer eller et åpent vindu? Og med god trekkraft trekker det vanligvis luft fra inngangen.

5. Verre er bare å sette klimaanlegget i form av et delt system og bruke det med vinduene lukket. Husk at når klimaanlegget er i drift, IKKE lukk vinduene! Her er et moderne forseglet landsted som ikke har sprekker i bygningskonvolutten. Og det er ikke nødvendig å bli ledet av historier om at tre eller luftbetong "puster", og derfor kan du ikke bry deg om ventilasjon. Husk at dette begrepet betyr høy dampgjennomtrengelighet av materialet, og ikke evnen til å tilføre frisk uteluft inn i huset.

6. De fleste er begrenset til en vifte på eksosen fra bad og kjøkken. Ok, vi skrudde på viften, alle vinduer og dører i huset er lukket. Hva blir resultatet? Det er riktig, det vil være en sjeldenhet i huset, for den nye luften har ingen steder å komme fra. For at naturlig ventilasjon skal fungere, må frisk luft tilføres huset.

7. For måling av nivået av karbondioksid i luften er det nå relativt rimelige sensorer med en NDIR -sensor. Non-Dispersive Infrared (NDIR) er basert på å endre intensiteten til infrarød stråling før og etter absorpsjon i en infrarød detektor med selektiv sensitivitet. I utgangspunktet skulle jeg kjøpe en slik sensor på aliexpress i fjor (da kostet den rundt $ 100), men den økte prisen på grunn av stigningen i dollarkursen fikk meg til å tenke og se etter alternative alternativer. Plutselig ble denne sensoren funnet i Russland under et russisk merke for de samme $ 100 i fjorårets kurs. Totalt, på Yandex.Market, fant jeg det mest fordelaktige tilbudet og kjøpte en sensor til en pris av 3500 rubler. Modellen heter MT8057. Selvfølgelig har sensoren en feil, men det er ikke viktig når det gjelder at målinger med et overskudd av karbondioksidkonsentrasjon flere ganger høyere enn normalt er viktige for oss.

8. Lukkede plastvinduer, klimaanlegg - alt dette er tull sammenlignet med gassovnen i leiligheten (for bildet tente jeg en gassbrenner, for for å skyte ovnen måtte den vaskes).

9. Så, all oppmerksomhet til timeplanen. Kjøkkenet er 9 kvadratmeter, taket er 3 meter høyt, døren til kjøkkenet er åpen (!), Vinduet er lukket, det er en avtrekksvifte med naturlig trang (trekk er svakt om sommeren), én person. Sensoren er plassert i en høyde av 1 meter fra gulvet, på spisebordet. Det "normale" CO2 -nivået i et ledig rom er omtrent 600 PPM. En person kommer - CO of -nivået stiger umiddelbart. Blader - faller. Kommer igjen - stiger igjen. Og etter det slår den på en (!) Gassbrenner. CO2 -nivået stiger nesten umiddelbart over 2000 PPM. Angst! Vi åpner vinduet. Vi observerer hvordan konsentrasjonen av karbondioksid i luften sakte avtar. Og legg til 1-2 personer til her. Selv om du ikke slår på gasskomfyren, øker 3 voksne, uten hardt fysisk arbeid, CO₂ -nivået i rommet til et kritisk nivå på 30 minutter.

Koker du på gassovnen? Det er viktig å åpne vinduet og slå på panseret (gjør begge deler samtidig).

Har du slått på klimaanlegget? Sørg for å åpne vinduet.

Er du bare i rommet? Sørg for å åpne vinduet. Og hvis det er mange mennesker i rommet, åpner du vinduet.

Og om natten, under søvn, må vinduet holdes åpent.

Kort sagt, enten må du ha en tilluftskanal eller et vindu som alltid er åpent.

10. Når det gjelder trær og hvordan de kan være nyttige. Deres viktigste funksjon i vekstprosessen er å absorbere karbondioksid. Få mennesker tenker på hvorfor veden brenner og hvor så mye energi kommer fra. Så denne energien er i form av karbon og akkumuleres i trestammen som et resultat av absorpsjonen av karbondioksid. Og trær produserer oksygen som et biprodukt i fotosyntesereaksjonen.

11. Å åpne et vindu i den varme årstiden er ikke vanskelig, og generelt om sommeren er problemet ikke så presserende (unntatt når du bruker klimaanlegg med lukkede vinduer). Problemer begynner om vinteren, fordi ingen holder vinduet åpent hele tiden, dette er enorme ukontrollerte varmetap, og det blir corny kaldt. Det er nettopp i dette øyeblikket det er verdt å slå alarm. Helse er uvurderlig.

Problemet er veldig alvorlig og globalt. For eksempel, til høsten i fjor, tenkte jeg ikke i det hele tatt på ventilasjonens betydning for helsen: hva som er i en leilighet, hva som er i et landsted. Hvis du ser inn i fortiden, var det de vanlige høstdepresjonene, døsigheten og dårlig humøret i den kalde årstiden i en byleilighet som fikk deg til å tenke at du må forlate byen og bygge for å si det sånn. høsten og vinteren hadde jeg hodepine og en generell svakhet i kroppen da jeg var i byen. Men så snart jeg gikk ut i naturen, forsvant problemet. Jeg avskrev alt dette ikke mangel på sollys, men det var ikke i det. Om vinteren sluttet jeg å holde vinduet åpent (det er kaldt) og mottok et overskudd av CO2 i leiligheten.

Den enkleste og rimeligste løsningen på problemet er å hele tiden holde vinduet åpent, eller ventilere det basert på avlesningene fra CO₂ -sensoren. Et normalt CO₂ -nivå i et rom kan betraktes som en konsentrasjon på opptil 1000 PPM, hvis det er høyere, må det ventileres raskt. Fuktighet kan betraktes som en indirekte indikator på en høy konsentrasjon av karbondioksid i luften. Hvis fuktigheten begynner å stige uten objektive årsaker og en nedgang i temperaturen i rommet, øker også nivået av CO₂.

Faren for økt konsentrasjon av karbondioksid i luften er at menneskekroppen reagerer med svært lang forsinkelse. Da du følte at rommet var tett og måtte ventileres, hadde du allerede vært i et rom med et høyt CO₂ -innhold i luften i minst en halv time.

I neste innlegg vil jeg snakke om problemene med ventilasjon i offentlig transport (busser, tog, fly). Og jeg vil også vise deg hvordan du organiserer ventilasjonen på et landsted, som alle glemmer av en eller annen grunn.

Fortsettelse følger.

Artikler om temaet for selvstudier.