Ali ima ogljikov dioksid okus. Interakcija ogljikovega dioksida s snovmi in njegove kemijske lastnosti. Primeri reševanja problemov

Druga imena: ogljikov dioksid, ogljikov dioksid, ogljikov monoksid (IV), ogljikov anhidrid.

Ogljikov dioksid je anorganska spojina s kemijska formula CO2; plin brez barve in vonja.

Fizične lastnosti

Kemijske lastnosti in metode priprave

čiščenje

Čiščenje CO 2, shranjenega v jeklenih jeklenkah. Prodajni CO 2 v jeklenih jeklenkah lahko vsebuje naslednje primesi: vodno paro, O 2 , N 2 , redkeje sledi H 2 S in SO 2 . V večini primerov je komercialni CO 2 dovolj čist za izvedbo kemične reakcije. Samo za višje zahteve (na primer pri fizikalnih raziskavah) je treba komercialni CO 2 dodatno prečistiti. V ta namen gre plin skozi nasičeno raztopino CuSO 4 , nato skozi raztopino KHCO 3 in končno skozi frakcionator, ki je del industrijskega obrata za proizvodnjo čistega H 2 S . Za frakcioniranje CO 2 se uporabljajo štirje navpični pralniki, osem U-cevi za globoko hlajenje in dve zamrzovalni pasti. Pred zadnjim zamrzovalnikom je tudi odcep do živosrebrnega manometra. CO 2 prehaja skozi prve štiri U-cevi za globoko hlajenje (vzdržuje se pri določeni temperaturi) in zmrzne pri 8. Ko je 8 poln, odprite ventil 9, odspajkajte točko 10 in ustvarite visok vakuum v tem delu aparata. . Po tem se preostale štiri cevi v obliki 11 ohladijo na -78 ° C (suhi led + 4-aceton), tekoče zračno hlajenje se odstrani iz 5, prvi plinski tok se izčrpa in nato potopi v posodo za kondenzacijo 11 v tekoči zrak. Srednjo frakcijo zberemo v 11, preostanek pa v 8. Frakcijo 11 še dvakrat sublimiramo in čistost plina nadziramo z določanjem parnega tlaka pri različne temperature. Plin je shranjen v 25-litrskih steklenicah, ki so razplinjene z večurnim segrevanjem v visokem vakuumu pri 350 °C.

Slika 1. Naprava za proizvodnjo vodikovega sulfida.

Suhi led

"Suhi led" - trden ogljikov dioksid, ki pri normalnih pogojih (atmosferski tlak in sobna temperatura) prehaja v stanje pare, mimo tekoče faze. Avtor: videz spominja na led (od tod tudi ime).

Temperatura sublimacije pri normalen pritisk-78,5˚ C. Tehnični "suhi led" ima gostoto približno 1560 kg / m 3, med sublimacijo absorbira približno 590 kJ / kg (140 kcal / kg) toplote. Proizvaja se v obratih za ogljikov dioksid.

Seznam uporabljene literature

1. Volkov, A.I., Zharsky, I.M. Velika kemijska referenčna knjiga / A.I. Volkov, I.M. Zharsky. - Minsk: Sodobna šola, 2005. - 608 z ISBN 985-6751-04-7.
2. Hoffman W., Rüdorf W., Haas A., Schenk P. W., Huber F., Schmeiser M., Baudler M., Becher H.-J., Dönges E., Schmidbaur H., Erlich P., Seifert H. I Guide to anorganic sinteza: V 6 zv. T.3. per. z. nemščina / ur. G. Brouwer. - M.: Mir, 1985. - 392 str., ilustr. [Z. 682]

Preden razmislite Kemijske lastnosti ogljikov dioksid, poglejmo nekaj značilnosti te spojine.

Splošne informacije

Je najpomembnejša sestavina gazirane vode. On je tisti, ki daje pijačam svežino, peneče. Ta spojina je kisli oksid, ki tvori sol. ogljikov dioksid je 44 g/mol. Ta plin je težji od zraka, zato se kopiči v spodnjem delu prostora. Ta spojina je slabo topna v vodi.

Kemijske lastnosti

Na kratko razmislite o kemijskih lastnostih ogljikovega dioksida. Pri interakciji z vodo nastane šibka ogljikova kislina. Skoraj takoj po nastanku disociira na vodikove katione in karbonatne ali bikarbonatne anione. Nastala spojina deluje z aktivnimi kovinami, oksidi in tudi z alkalijami.

Katere so glavne kemijske lastnosti ogljikovega dioksida? Reakcijske enačbe potrjujejo kislo naravo te spojine. (4) sposobni tvoriti karbonate z bazičnimi oksidi.

Fizične lastnosti

V normalnih pogojih je ta spojina v plinastem stanju. Ko se tlak poveča, se lahko pretvori v tekoče stanje. Ta plin je brezbarven, brez vonja in ima rahlo kiselkast okus. Utekočinjeni ogljikov dioksid je brezbarvna, prozorna, zelo mobilna kislina, po zunanjih parametrih podobna etru ali alkoholu.

Sorodnik molekulska masa ogljikov dioksid je 44 g/mol. To je skoraj 1,5-krat več kot zrak.

V primeru znižanja temperature na -78,5 stopinj Celzija pride do nastanka Po trdoti je podobna kredi. Ko ta snov izhlapi, nastane plinasti ogljikov monoksid (4).

Kvalitativna reakcija

Glede na kemijske lastnosti ogljikovega dioksida je treba poudariti njegovo kakovostno reakcijo. Ko ta kemikalija reagira z apneno vodo, nastane motna oborina kalcijevega karbonata.

Cavendish je lahko odkril takšno lastnost fizične lastnosti ogljikov monoksid (4) kot topnost v vodi in visoka specifična teža.

Lavoisierja, med katerim je poskušal izolirati čisto kovino iz svinčevega oksida.

Kemične lastnosti ogljikovega dioksida, razkrite kot rezultat takšnih študij, so postale potrditev redukcijskih lastnosti te spojine. Lavoisierju je pri žganju svinčevega oksida z ogljikovim monoksidom (4) uspelo pridobiti kovino. Da bi se prepričal, da je druga snov ogljikov monoksid (4), je skozi plin spustil apneno vodo.

Vse kemijske lastnosti ogljikovega dioksida potrjujejo kislost te spojine. V zemeljski atmosferi je ta spojina v zadostnih količinah. S sistematično rastjo te spojine v zemeljskem ozračju so možne resne podnebne spremembe (globalno segrevanje).

Prav ogljikov dioksid igra pomembno vlogo v divjih živalih, saj ta Kemična snov aktivno sodeluje pri presnovi živih celic. Prav ta kemična spojina je posledica različnih oksidativnih procesov, povezanih z dihanjem živih organizmov.

Ogljikov dioksid, ki ga vsebuje zemeljska atmosfera, je glavni vir ogljika za žive rastline. V procesu fotosinteze (na svetlobi) se pojavi proces fotosinteze, ki ga spremlja tvorba glukoze, sproščanje kisika v ozračje.

Ogljikov dioksid ni strupen in ne podpira dihanja. S povečano koncentracijo te snovi v ozračju oseba doživi zamudo pri dihanju, pojavijo se hudi glavoboli. V živih organizmih je ogljikov dioksid velikega fiziološkega pomena, na primer potreben je za uravnavanje žilnega tonusa.

Značilnosti pridobivanja

V industrijskem obsegu je mogoče iz dimnih plinov izolirati ogljikov dioksid. Poleg tega je CO2 stranski produkt razgradnje dolomita, apnenca. Sodobne naprave za proizvodnjo ogljikovega dioksida vključujejo uporabo vodne raztopine etanamina, ki adsorbira plin, ki ga vsebuje dimni plin.

V laboratoriju se ogljikov dioksid sprosti, ko karbonati ali bikarbonati reagirajo s kislinami.

Uporaba ogljikovega dioksida

Ta kislinski oksid se v industriji uporablja kot pecilni prašek ali konzervans. Na embalaži izdelka je ta spojina navedena v obliki E290. V tekoči obliki se ogljikov dioksid uporablja v gasilnih aparatih za gašenje požarov. Ogljikov monoksid (4) se uporablja za pripravo gazirane vode in limonadnih pijač.

molekula ogljikovega dioksida

Ogljikov dioksid je plin brez barve in vonja, ki spada med anorganske snovi. Druga imena za snov so ogljikov dioksid, ogljikov dioksid, ogljikova kislina, ogljikov dioksid, ogljikov anhidrid. Molekulo ogljikovega dioksida sestavlja atom ogljika, povezan z dvojno kovalentno vezjo z dvema atomoma kisika.

Elektronska formula ogljikovega dioksida

Kemijska formula je CO 2 . Molska masa ogljikovega dioksida je 44,01 g/mol. Razdalja od središča osrednjega atoma ogljika do vsakega središča atoma kisika je 116,3 pikometra (10 do -12 stopinj).

Strukturna formula molekule

CO 2 pri nizkih temperaturah in normalnem tlaku zmrzne in kristalizira v belo maso, podobno snegu – »Suhi led«. Ko je temperatura presežena (-78,5 °C), se začne njeno izhlapevanje (vretje), mimo faze tekočega stanja.

Plin se pretvori v tekoče stanje, ko visok pritisk(73,8 atm.) in povprečne temperature (+31,1 °C). To je kritična točka ogljikovega dioksida. Dvig temperature ali tlaka po njem povzroči nastanek superkritične tekočine (Ni razlike med tekočo in plinasto fazo). Z znižanjem temperature na -56,6 ° C in tlakom na 5,2 atm. ostane v tekoči fazi. To so mejne vrednosti, pri katerih prehaja ogljikov dioksid v plinasto ali trdno fazo (trojna točka stanj).

CO 2 ni strupen, vendar pri desetkratni prekoračitvi koncentracije deluje zadušljivo na žive organizme in povzroča kisel okus in vonj (pri reakciji CO 2 s slino in sluznico nastane ogljikova kislina).

Enciklopedični YouTube

• 1 / 5

  Ogljikov monoksid (IV) ne podpira gorenja. V njej gorijo le nekatere aktivne kovine:

  2 M g + CO 2 → 2 M g O + C (\displaystyle (\mathsf (2Mg+CO_(2)\rightarrow 2MgO+C)))

  Interakcija z aktivnim kovinskim oksidom:

  C a O + C O 2 → C a C O 3 (\displaystyle (\mathsf (CaO+CO_(2)\rightarrow CaCO_(3))))

  Ko se raztopi v vodi, tvori ogljikovo kislino:

  C O 2 + H 2 O ⇄ H 2 C O 3 (\displaystyle (\mathsf (CO_(2)+H_(2)O\rightleftarrows H_(2)CO_(3))))

  Reagira z alkalijami in tvori karbonate in bikarbonate:

  C a (O H) 2 + C O 2 → C a C O 3 ↓ + H 2 O (\displaystyle (\mathsf (Ca(OH)_(2)+CO_(2)\rightarrow CaCO_(3)\downarrow +H_( 2)O)))(kvalitativna reakcija na ogljikov dioksid) K O H + C O 2 → K H C O 3 (\displaystyle (\mathsf (KOH+CO_(2)\rightarrow KHCO_(3))))

  Biološki

  Človeško telo dnevno izpusti približno 1 kg ogljikovega dioksida.

  Ta ogljikov dioksid se iz tkiv, kjer nastane kot eden od končnih produktov presnove, prenaša po venskem sistemu in se nato izloči z izdihanim zrakom skozi pljuča. Tako je vsebnost ogljikovega dioksida v krvi visoka v venskem sistemu, zmanjšana v kapilarni mreži pljuč in nizka v arterijski krvi. Vsebnost ogljikovega dioksida v vzorcu krvi je pogosto izražena s parcialnim tlakom, to je tlakom, ki bi ga imel ogljikov dioksid v vzorcu krvi v določeni količini, če bi le ogljikov dioksid zasedel celotno prostornino vzorca krvi.

  Ogljikov dioksid (CO 2) se po krvi prenaša s tremi različne poti(Natančno razmerje vsakega od teh treh načinov transporta je odvisno od tega, ali je kri arterijska ali venska.)

  Hemoglobin, glavna beljakovina rdečih krvnih celic, ki prenaša kisik, lahko prenaša tako kisik kot ogljikov dioksid. Vendar se ogljikov dioksid veže na hemoglobin na drugem mestu kot kisik. Veže se na N-terminalne konce globinskih verig, ne na hem. Zaradi alosteričnih učinkov, ki ob vezavi povzročijo spremembo konfiguracije molekule hemoglobina, vezava ogljikovega dioksida zmanjša sposobnost vezave kisika nanj, pri določenem parcialnem tlaku kisika, in obratno – vezava kisika na hemoglobin zmanjša sposobnost ogljikovega dioksida, da se veže nanj, pri določenem parcialnem tlaku ogljikovega dioksida. Poleg tega je sposobnost hemoglobina, da se prednostno veže na kisik ali ogljikov dioksid, odvisna tudi od pH medija. Te lastnosti so zelo pomembne za uspešno zajemanje in transport kisika iz pljuč v tkiva in njegovo uspešno sproščanje v tkivih ter za uspešno zajemanje in transport ogljikovega dioksida iz tkiv v pljuča in njegovo sproščanje tam.

  Ogljikov dioksid je eden najpomembnejših mediatorjev avtoregulacije krvnega pretoka. Je močan vazodilatator. V skladu s tem, če se raven ogljikovega dioksida v tkivu ali krvi dvigne (na primer zaradi intenzivne presnove - na primer zaradi vadbe, vnetja, poškodbe tkiva ali zaradi oviranja pretoka krvi, ishemije tkiva), potem kapilare se razširijo, kar vodi do povečanega pretoka krvi oziroma povečanega dovajanja kisika v tkiva in transporta nakopičenega ogljikovega dioksida iz tkiv. Poleg tega ima ogljikov dioksid v določenih koncentracijah (povečanih, vendar še ne dosegajočih toksičnih vrednosti) pozitiven inotropni in kronotropni učinek na miokard in poveča njegovo občutljivost na adrenalin, kar vodi do povečanja moči in frekvence srčnih kontrakcij, magnitudo minutnega volumna srca in posledično možgansko kap in minutni volumen krvi. Prispeva tudi k korekciji tkivne hipoksije in hiperkapnije (povišane ravni ogljikovega dioksida).

  Bikarbonatni ioni so zelo pomembni za uravnavanje pH krvi in ​​vzdrževanje normalnega kislinsko-bazičnega ravnovesja. Hitrost dihanja vpliva na količino ogljikovega dioksida v krvi. Šibko ali počasno dihanje povzroči respiratorno acidozo, medtem ko hitro in pregloboko dihanje povzroči hiperventilacijo in razvoj respiratorne alkaloze.

  Poleg tega je ogljikov dioksid pomemben tudi pri uravnavanju dihanja. Čeprav naša telesa potrebujejo kisik za presnovo, nizke ravni kisika v krvi ali tkivih običajno ne spodbujajo dihanja (oz. spodbujevalni učinek pomanjkanja kisika na dihanje je prešibek in se »vklopi« pozno, pri zelo nizkih koncentracijah kisika v krvi, pri kateri oseba pogosto že izgublja zavest). Običajno dihanje spodbuja zvišanje ravni ogljikovega dioksida v krvi. Dihalni center je veliko bolj občutljiv na povečanje ogljikovega dioksida kot na pomanjkanje kisika. Posledično lahko vdihavanje zelo redkega zraka (z nizkim parcialnim tlakom kisika) ali mešanice plinov, ki sploh ne vsebuje kisika (na primer 100 % dušika ali 100 % dušikovega oksida), hitro povzroči izgubo zavesti, ne da bi pri tem povzročilo občutek pomanjkanja zraka (ker se raven ogljikovega dioksida v krvi ne dvigne, ker nič ne preprečuje njegovega izdiha). To je še posebej nevarno za pilote vojaških letal, ki letijo na velikih nadmorskih višinah (v primeru nujne razbremenitve pilotske kabine lahko piloti hitro izgubijo zavest). Ta lastnost sistema za regulacijo dihanja je tudi razlog, da v letalih stevardese potnikom v primeru razbremenitve kabine letala naročijo, naj si najprej sami nadenejo kisikovo masko, preden poskušajo pomagati komu drugemu – s tem pomočnik tvega, da bo sam hitro izgubil zavest in celo brez občutka nelagodja in potrebe po kisiku do zadnjega trenutka.

  Človeški dihalni center poskuša vzdrževati parcialni tlak ogljikovega dioksida v arterijski krvi, ki ni višji od 40 mm. živosrebrni stolpec. Z zavestno hiperventilacijo se lahko vsebnost ogljikovega dioksida v arterijski krvi zmanjša na 10-20 mm Hg, medtem ko se vsebnost kisika v krvi praktično ne spremeni ali rahlo poveča, potreba po ponovnem vdihu pa se zmanjša zaradi zmanjšanje stimulativnega učinka ogljikovega dioksida na aktivnost dihalnega centra. To je razlog, zakaj je po obdobju zavestne hiperventilacije lažje dlje časa zadržati dih kot brez predhodne hiperventilacije. Takšna zavestna hiperventilacija, ki ji sledi zadrževanje diha, lahko povzroči izgubo zavesti, preden oseba začuti potrebo po dihanju. V varnem okolju takšna izguba zavesti ne ogroža nič posebnega (po izgubi zavesti bo oseba izgubila nadzor nad seboj, prenehala zadrževati dih in vdihniti, dihati, s tem pa bo oskrba možganov s kisikom obnoviti in potem se bo povrnila zavest). Vendar pa je v drugih situacijah, na primer pred potapljanjem, to lahko nevarno (izguba zavesti in potreba po dihanju prideta na globini in v odsotnosti zavestnega nadzora nad Airways vstopi voda in povzroči utopitev). Zato je hiperventilacija pred potopom nevarna in odsvetovana.

  potrdilo o prejemu

  Pri tem se sproščajo industrijske količine ogljikovega dioksida dimni plini, ali kot stranski proizvod kemični procesi, na primer pri razgradnji naravnih karbonatov (apnenec, dolomit) ali pri proizvodnji alkohola (alkoholno vrenje). Zmes dobljenih plinov speremo z raztopino kalijevega karbonata, ki absorbira ogljikov dioksid in se spremeni v hidrokarbonat. Raztopina bikarbonata pri segrevanju ali pod znižanim tlakom razpade, pri čemer se sprosti ogljikov dioksid. V sodobnih napravah za proizvodnjo ogljikovega dioksida se namesto bikarbonata pogosteje uporablja vodna raztopina monoetanolamina, ki lahko pod določenimi pogoji absorbira CO₂, ki ga vsebuje dimni plin, in ga oddaja pri segrevanju; tako se končni izdelek loči od drugih snovi.

  Ogljikov dioksid nastaja tudi v napravah za ločevanje zraka kot stranski produkt pri pridobivanju čistega kisika, dušika in argona.

  V laboratorijskih pogojih dobimo majhne količine z reakcijo karbonatov in bikarbonatov s kislinami, kot so marmor, kreda ali soda s klorovodikovo kislino, z uporabo, na primer, Kippovega aparata. Z reakcijo žveplove kisline s kredo ali marmorjem nastane rahlo topen kalcijev sulfat, ki moti reakcijo in se odstrani z znatnim presežkom kisline.

  Reakcijo lahko uporabimo za pripravo pijač. Soda bikarbona s citronsko kislino ali s kislo limonin sok. V tej obliki so se pojavile prve gazirane pijače. Lekarnarji so se ukvarjali z njihovo izdelavo in prodajo.

  Aplikacija

  AT Prehrambena industrija ogljikov dioksid se uporablja kot konzervans in pecilni prašek, označen na embalaži s kodo E290.

  Naprava za dovajanje ogljikovega dioksida v akvarij lahko vključuje rezervoar za plin. Najenostavnejša in najpogostejša metoda za proizvodnjo ogljikovega dioksida temelji na zasnovi za pripravo drozge alkoholne pijače. Med fermentacijo lahko ogljikov dioksid, ki se sprošča, poskrbi za preliv. akvarijske rastline

  Ogljikov dioksid se uporablja za karboniziranje limonade in peneče vode. Ogljikov dioksid se uporablja tudi kot zaščitni medij pri varjenju žice, vendar pri visokih temperaturah razpade s sproščanjem kisika. Izpuščeni kisik oksidira kovino. V zvezi s tem je treba v varilno žico vnesti deoksidante, kot sta mangan in silicij. Druga posledica vpliva kisika, povezana tudi z oksidacijo, je močno zmanjšanje površinske napetosti, kar med drugim vodi do intenzivnejšega brizganja kovin kot pri varjenju v inertni atmosferi.

  Shranjevanje ogljikovega dioksida v jekleni jeklenki v utekočinjenem stanju je bolj donosno kot v obliki plina. Ogljikov dioksid ima razmeroma nizko kritično temperaturo +31°C. V standardno 40-litrsko jeklenko se vlije približno 30 kg utekočinjenega ogljikovega dioksida, pri sobni temperaturi pa bo v jeklenki tekoča faza, tlak pa bo približno 6 MPa (60 kgf / cm²). Če je temperatura nad +31 ° C, bo ogljikov dioksid prešel v nadkritično stanje s tlakom nad 7,36 MPa. Standardni delovni tlak za tipično 40-litrsko jeklenko je 15 MPa (150 kgf/cm²), vendar mora varno prenesti 1,5-kratnik tlaka, to je 22,5 MPa, zato se lahko delo s takšnimi jeklenkami šteje za povsem varno.

  Trden ogljikov dioksid - "suhi led" - se uporablja kot hladilno sredstvo v laboratorijskih raziskavah, v trgovini na drobno, pri popravilu opreme (na primer: hlajenje enega od parnih delov pri tesnem prileganju) itd. Ogljikov dioksid se uporablja za utekočinjenje ogljikovega dioksida in proizvajajo suhi led namestitev .

  Metode registracije

  Merjenje parcialnega tlaka ogljikovega dioksida je potrebno v tehnološki procesi, v medicinskih aplikacijah - analiza dihalnih mešanic med umetnim prezračevanjem pljuč in v zaprtih sistemih za vzdrževanje življenja. Analiza koncentracije CO 2 v ozračju se uporablja za okoljske in znanstvene raziskave, za preučevanje učinka tople grede. Ogljikov dioksid se beleži z analizatorji plinov na principu infrardeče spektroskopije in drugimi sistemi za merjenje plinov. Medicinski plinski analizator za beleženje vsebnosti ogljikovega dioksida v izdihanem zraku se imenuje kapnograf. Za merjenje nizkih koncentracij CO 2 (in tudi ) v procesnih plinih ali v atmosferski zrak lahko uporabite plinsko kromatografsko metodo z metanatorjem in registracijo na plamensko ionizacijskem detektorju.

  ogljikov dioksid v naravi

  Letna nihanja koncentracije atmosferskega ogljikovega dioksida na planetu določajo predvsem vegetacija srednjih (40-70 °) zemljepisnih širin severne poloble.

  V oceanu je raztopljena velika količina ogljikovega dioksida.

  Ogljikov dioksid predstavlja pomemben del atmosfere nekaterih planetov v sončnem sistemu: Venera, Mars.

  Toksičnost

  Ogljikov dioksid je netoksičen, vendar ga zaradi vpliva povišanih koncentracij v zraku na žive organizme, ki vdihujejo zrak, uvrščamo med zadušljive pline. (Angleščina) ruski. Rahlo povečanje koncentracije do 2-4% v zaprtih prostorih vodi do razvoja zaspanosti in šibkosti pri ljudeh. Za nevarne koncentracije se štejejo ravni okoli 7-10 %, pri katerih se razvije zadušitev, ki se kaže v glavobolu, omotici, izgubi sluha in izgubi zavesti (simptomi podobni tistim pri višinski bolezni), odvisno od koncentracije, v obdobju več minut do ene ure. Pri vdihavanju zraka z visoko koncentracijo plina nastopi smrt zelo hitro zaradi zadušitve.

  Čeprav v resnici celo koncentracija 5-7% CO 2 ni smrtonosna, že pri koncentraciji 0,1% (takšno vsebnost ogljikovega dioksida opazimo v zraku velemest) se ljudje začnejo počutiti šibke, zaspane. To kaže, da tudi pri visokih koncentracijah kisika visoka koncentracija CO 2 močno vpliva na počutje.

  Vdihavanje zraka s povečano koncentracijo tega plina ne povzroča dolgotrajnih zdravstvenih težav, po odstranitvi žrtve iz onesnažene atmosfere pa hitro pride do popolnega okrevanja zdravja.

  Kaj je ogljikov dioksid?

  Življenje na Zemlji se je razvijalo milijarde let ob visokih koncentracijah ogljikovega dioksida. In ogljikov dioksid je postal nujna sestavina metabolizma. Živalske in človeške celice potrebujejo približno 6-7 odstotkov ogljikovega dioksida. In kisika je le 2 odstotka. To dejstvo so ugotovili embriologi. Oplojeno jajčece je v prvih dneh v skoraj anoksičnem okolju - kisik je zanj preprosto usoden. In šele z implantacijo in nastankom placentnega krvnega obtoka se postopoma začne izvajati aerobna metoda proizvodnje energije.

  V krvi ploda je malo kisika in veliko ogljikovega dioksida v primerjavi s krvjo odraslega organizma.

  Eden od temeljnih zakonov biologije pravi, da vsak organizem v svojem individualnem razvoju ponovi celotno pot evolucije svoje vrste, začenši od enoceličnega bitja in konča z visoko razvitim posameznikom. Vsi namreč vemo, da smo bili v maternici sprva preprost enocelični bitje, nato večcelična spužva, potem je bil zarodek podoben ribi, nato mladičku, psu, opici in nazadnje človeku.

  Evoluciji ni podvržen samo sam plod, ampak tudi njegovo plinasto okolje. Krv ploda vsebuje 4-krat manj kisika in 2-krat več ogljikovega dioksida kot pri odraslem.Če se kri ploda začne nasičiti s kisikom, takoj umre.

  Presežek kisika je škodljiv za vsa živa bitja, saj je kisik močan oksidant, ki pod določenimi pogoji lahko uniči celične membrane.

  Pri novorojenčku smo po izvedbi prvih dihalnih gibov ugotovili tudi visoko vsebnost ogljikovega dioksida pri odvzemu krvi iz popkovnične arterije. Ali to ne pomeni, da si materino telo prizadeva ustvariti okolje za normalen razvoj ploda, ki je bil na planetu pred milijardami let?

  In še eno dejstvo: planinci skoraj ne trpijo za boleznimi, kot so astma, hipertenzija ali angina pektoris, ki so pogoste med prebivalci mest.

  Ali zato, ker je na višini tri ali štiri tisoč metrov vsebnost kisika v zraku precej manjša? Z višanjem nadmorske višine se gostota zraka zmanjšuje, temu primerno se zmanjšuje tudi količina kisika v vdihanem volumnu, paradoksalno pa ima to pozitiven učinek na zdravje ljudi.

  Zanimivo je dejstvo, da so vaje, ki povzročajo hipoksijo v ravnini, bolj koristne za zdravje kot samo bivanje v gorah, tudi za nekoga, ki zlahka prenaša gorsko podnebje. To je posledica dejstva, da človek z dihanjem redkega gorskega zraka diha globlje kot običajno, da bi dobil več kisika. Globlji vdihi samodejno povzročijo globlje izdihe in ker z izdihi nenehno izgubljamo ogljikov dioksid, poglabljanje diha vodi do prevelike izgube ogljikovega dioksida, kar lahko negativno vpliva na naše zdravje.

  Mimogrede omenimo, da gorska bolezen ni povezana le s pomanjkanjem kisika, ampak tudi s preveliko izgubo ogljikovega dioksida med globokim dihanjem.

  Prednosti aerobnih cikličnih vaj, kot so tek, plavanje, veslanje, kolesarjenje, smučanje itd., so v veliki meri odvisne od dejstva, da se v telesu ustvari način zmerne hipoksije, ko potreba telesa po kisiku presega sposobnost dihal. aparat za zadovoljevanje te potrebe in hiperkapnija, ko telo proizvede več ogljikovega dioksida, kot ga telo lahko izloči s pljuči.

  Ogljikov dioksid je glavni hormon celega telesa, ki ga proizvaja vsaka celica in verjetno deluje na vsak organ.

  Pri uravnavanju telesnih funkcij ima ogljikov dioksid vsaj 3 dobro opredeljene vplive:

  1. Ogljikov dioksid je eden glavnih dejavnikov pri kislinsko-bazni ravnovesje krvi.
  2. Običajno dihanje nadzira ogljikov dioksid, ne kisik.
  3. Ogljikov dioksid pomembno vpliva na srce in periferni krvni obtok.

  Povzetek teorije življenja je naslednji:

  ogljikov dioksid je osnova prehrane za vse življenje na Zemlji; če izgine iz zraka, bo propadlo vse živo.

  ogljikov dioksid je glavni regulator vseh funkcij v telesu, glavno okolje telesa, vitamin vseh vitaminov. Uravnava delovanje vseh vitaminov in encimov. Če ga ni dovolj, potem vsi vitamini in encimi delujejo slabo, pomanjkljivo, nenormalno.

  V procesu izmenjave plinov sta kisik in ogljikov dioksid izjemnega pomena.

  Kisik pride v telo z zrakom skozi bronhije, nato v pljuča, od tam v kri, iz krvi pa v tkiva. Zdi se, da je kisik neke vrste dragocen element, je tako rekoč vir vsakega življenja in nekateri ga celo primerjajo s konceptom "Prana", poznanim iz joge. Nič več napačnega mnenja. Pravzaprav je kisik regenerativni element, ki služi za čiščenje celice vseh njenih odpadkov in na nek način za sežiganje. Celične odpadke je treba nenehno čistiti, sicer pride do povečane zastrupitve ali smrti. Na zastrupitev so najbolj občutljive možganske celice, ki brez kisika (v primeru apneje) odmrejo po štirih minutah.

  Ogljikov dioksid gre po tej verigi v nasprotni smeri: nastaja v tkivih, nato preide v kri in se od tam skozi dihala izloči iz telesa.

  Pri zdravem človeku sta ta dva procesa v stanju stalnega ravnovesja, ko je razmerje med ogljikovim dioksidom in kisikom 3:1.

  Ogljikov dioksid je v nasprotju s splošnim prepričanjem potreben za telo nič manj kot kisik. Tlak ogljikovega dioksida vpliva na možgansko skorjo, dihalne in vazomotorične centre, ogljikov dioksid zagotavlja tudi tonus in določeno stopnjo pripravljenosti za delovanje različnih delov centralnega živčnega sistema, je odgovoren za tonus krvnih žil, bronhijev, metabolizem, izločanje hormonov, elektrolitska sestava krvi in ​​tkiv. To pomeni, da posredno vpliva na delovanje encimov in hitrost skoraj vseh biokemičnih reakcij v telesu. Kisik pa služi kot energijski material, njegove regulacijske funkcije pa so omejene.

  Ogljikov dioksid je vir življenja in regenerator telesnih funkcij, kisik pa spodbujevalec energije.

  V starih časih je bilo ozračje našega planeta močno nasičen z ogljikovim dioksidom(več kot 90 %) je bilo in je zdaj naravno gradbeni materialžive celice. Kot primer reakcija rastlinske biosinteze - absorpcijo ogljikovega dioksida, izkoriščanje ogljika in sproščanje kisika, in ravno v tistih dneh je na planetu obstajala zelo bujna vegetacija.

  Ogljikov dioksid sodeluje tudi pri biosintezi živalskih beljakovin, kar nekateri znanstveniki vidijo kot možen vzrok obstoj velikanskih živali in rastlin pred mnogimi milijoni let.

  Prisotnost bujne vegetacije je postopoma povzročila spremembo sestave zraka, zmanjšana vsebnost ogljikovega dioksida, vendar so bili notranji delovni pogoji celic še vedno določeni visoka vsebnost ogljikovega dioksida. Prve živali, ki so se pojavile na Zemlji in so se hranile z rastlinami, so bile v ozračju z visoko vsebnost ogljikovega dioksida. Zato njihove celice in kasneje celice sodobnih živali in ljudi, ustvarjene na podlagi starodavnega genskega spomina, potrebujejo okolje ogljikovega dioksida v sebi (6-8 % ogljikovega dioksida in 1-2 % kisika) in v krvi (7 -7,5 % ogljikovega dioksida).

  Rastline izkoriščene skoraj vse ogljikovega dioksida iz zraka in njegov glavni del v obliki ogljikovih spojin je skupaj s smrtjo rastlin padel v zemljo in se spremenil v minerale (premog, nafta, šota). Ozračje trenutno vsebuje približno 0,03 % ogljikovega dioksida in približno 21 % kisika.
  Znano je, da je v zraku približno 21% kisika. Hkrati pa njegovo zmanjšanje na 15% ali povečanje na 80% ne bo imelo nobenega vpliva na naše telo. Znano je, da zrak, ki ga izdihamo iz pljuč, vsebuje še 14 do 15 % kisika, kar dokazuje metoda umetnega dihanja usta na usta, ki bi sicer bila neučinkovita. Od 21 % kisika ga telesna tkiva adsorbirajo le 6 %. Za razliko od kisika, na spremembo koncentracije ogljikovega dioksida v eno ali drugo smer le za 0,1%, naše telo takoj reagira in ga poskuša vrniti v normalno stanje. Iz tega je mogoče sklepati, da

  ogljikov dioksid je za naše telo približno 60-80-krat pomembnejši od kisika.

  Zato lahko rečemo, da lahko učinkovitost zunanjega dihanja določimo s stopnjo ogljikovega dioksida v alveolih.

  Toda za normalno življenjsko aktivnost mora biti v krvi 7-7,5% ogljikovega dioksida in 6,5% v alveolarnem zraku.

  Ne moremo ga dobiti od zunaj, saj ozračje skoraj ne vsebuje ogljikovega dioksida. Živali in ljudje ga dobijo s popolno razgradnjo hrane, saj beljakovine, maščobe, ogljikovi hidrati, zgrajeni na osnovi ogljika, pri zgorevanju s pomočjo kisika v tkivih tvorijo neprecenljiv ogljikov dioksid – osnovo življenja. Zmanjšanje ogljikovega dioksida v telesu pod 4 % je smrt.

  Naloga CO2 je, da sproži dihalni refleks. Ko njegov pritisk naraste, mreža tankih živčnih končičev (receptorjev) takoj pošlje sporočilo v čebulice hrbtenjače in možganov, dihalne centre, od koder sledi ukaz za začetek dihanja. Zato se lahko ogljikov dioksid šteje za psa čuvaja, ki signalizira nevarnost. Pri hiperventilaciji je pes začasno izpostavljen zunaj vrat.

  Ogljikov dioksid uravnava presnovo, saj služi kot surovina, kisik pa se uporablja za zgorevanje. organska snov, se pravi, da je samo energetik.

  Vloga ogljikovega dioksida v življenju telesa je zelo raznolika. Tukaj je le nekaj njegovih glavnih lastnosti:

  • je odličen vazodilatator;
  • je sedativ (pomirjevalo) živčnega sistema in zato odličen anestetik;
  • sodeluje pri sintezi aminokislin v telesu;
  • igra pomembno vlogo pri vzbujanju dihalnega centra.

  Najpogosteje zaradi ogljikov dioksid je ključnega pomena, ko se ta prekomerno izgubi, se tako ali drugače aktivirajo obrambni mehanizmi, ki jo poskušajo zaustaviti odstranitev iz telesa. Tej vključujejo:
  - krči krvnih žil, bronhijev in krči gladkih mišic vseh organov;
  - zoženje krvnih žil;
  - povečanje izločanja sluzi v bronhih, nosnih prehodih, razvoj adenoidov, polipov;
  - tesnjenje membran zaradi odlaganja holesterola, kar prispeva k razvoju skleroze tkiv;

  Vsi ti trenutki skupaj s težavami oskrbo celic s kisikom pri zmanjšanje ogljikovega dioksida v krvi(Verigo-Bohrov učinek) povzroči kisikovo stradanje, upočasnitev venskega pretoka krvi (s posledično vztrajnimi krčnimi venami).

  

  Bronislav Fortunatovič Verigo

  Pred več kot sto leti sta ruski znanstvenik Verigo, nato pa še danski fiziolog Christian Bohr odkrila učinek, poimenovan po njih.

  To je v tem, da so s pomanjkanjem ogljikovega dioksida v krvi moteni vsi biokemični procesi v telesu. To pomeni, da globlje in intenzivneje človek diha, večja je kisikova lakota telesa!
  Več kot je CO2 v telesu (v krvi), več O2 (skozi arteriole in kapilare) pride do celic in ga te absorbirajo.

  Presežek kisika in pomanjkanje ogljikovega dioksida povzroči kisikovo stradanje.

  Ugotovljeno je bilo, da se brez prisotnosti ogljikovega dioksida kisik ne more sprostiti iz vezanega stanja s hemoglobinom (vpliv pH in koncentracije CO 2 na vezavo in sproščanje O 2 s hemoglobinom imenujemo Verigo-Bohrov učinek), kar vodi do kisikovega stradanja telesa tudi pri visokih koncentracijah tega plina v krvi.

  Bolj kot je opazna vsebnost ogljikovega dioksida v arterijski krvi, lažje je ločiti kisik iz hemoglobina in ga prenesti v tkiva in organe, in obratno - pomanjkanje ogljikovega dioksida v krvi prispeva k fiksaciji kisika v eritrocitih. . Kri kroži po telesu, a kisika ne daje! Pojavi se paradoksalno stanje: v krvi je dovolj kisika, organi pa signalizirajo njegovo izjemno pomanjkanje. Človek se začne dušiti, želi vdihniti in izdihniti, poskuša pogosteje dihati in iz krvi se izpere še več ogljikovega dioksida, ki fiksira kisik v rdečih krvnih celicah.

  Znano je, da se med intenzivnim športom v krvi športnika poveča vsebnost ogljikovega dioksida. Izkazalo se je, da je ta šport koristen. Pa ne samo šport, ampak vsaka vadba, gimnastika, fizično delo, z eno besedo - gibanje.

  Povečanje ravni CO2 prispeva k širjenju majhnih arterij (katerih ton določa število delujočih kapilar) in povečanju možganskega krvnega pretoka. Redna hiperkapnija aktivira proizvodnjo vaskularnih rastnih faktorjev, kar vodi do oblikovanja obsežnejše kapilarne mreže in optimizacije tkivnega krvnega obtoka v možganih.

  Z mlečno kislino lahko zakisate tudi kri v kapilarah in takrat pride do sekundarnega vetra pri dolgotrajnem fizičnem naporu. Da bi pospešili pojav drugega vetra, športnikom svetujemo, da zadržijo dih čim dlje. Športnik teče na dolge razdalje, brez moči, vse je kot običajna oseba. Normalen človek se ustavi in ​​reče: "To je to, ne morem več." Športnik zadrži dih in ima drugi veter ter teče naprej.

  Dihanje do neke mere nadzoruje zavest. Lahko se prisilimo, da dihamo bolj ali manj pogosto ali celo zadržimo dih. Vendar ne glede na to, kako dolgo poskušamo zadržati dih, pride točka, ko to postane nemogoče. Signal za naslednji vdih ni pomanjkanje kisika, kar se morda zdi logično, ampak presežek ogljikovega dioksida. Ogljikov dioksid, nakopičen v krvi, je fiziološki stimulator dihanja. Po odkritju vloge ogljikovega dioksida so ga začeli dodajati plinskim mešanicam potapljačev, da bi spodbudili delo dihalnega centra. Enako načelo se uporablja pri anesteziji.

  Celotna umetnost dihanja je v tem, da izdihamo skoraj nič ogljikovega dioksida, izgubimo ga čim manj. Jogijsko dihanje le izpolnjuje to zahtevo.

  In dihanje običajnih ljudi je kronična hiperventilacija pljuč, prekomerno odstranjevanje ogljikovega dioksida iz telesa, ki povzroča nastanek okoli 150 resnih bolezni, ki jih pogosto imenujemo tudi civilizacijske bolezni.

  Vloga ogljikovega dioksida pri razvoju arterijske hipertenzije

  Medtem pa je trditev, da je glavni vzrok hipertenzije ravno nezadostna koncentracija ogljikovega dioksida v krvi, zelo enostavno preveriti. Ugotoviti morate le, koliko ogljikovega dioksida je v arterijski krvi hipertenzivnih in zdravih ljudi. Prav to so v zgodnjih devetdesetih letih storili ruski fiziologi.

  Izvedene študije plinske sestave krvi velikih skupin prebivalstva različne starosti, katere rezultate je mogoče prebrati v knjigi "Fiziološka vloga ogljikovega dioksida in človeška zmogljivost" (N. A. Agadzhanyan, N. P. Krasnikov, I. N. Polunin, 1995) je omogočila nedvoumen zaključek o vzroku nenehnega krča mikrožil. - hipertenzija arteriol. Velika večina pregledanih starejših ljudi v mirovanju v arterijski krvi vsebuje 3,6-4,5% ogljikovega dioksida (pri stopnji 6-6,5%).

  Tako so bili pridobljeni dejanski dokazi, da je glavni vzrok številnih kroničnih obolenj, značilnih za starejše, izguba sposobnosti njihovega telesa, da stalno vzdržuje raven ogljikovega dioksida v arterijski krvi blizu normalne. In dejstvo, da imajo mladi in zdravi ljudje 6-6,5% ogljikovega dioksida v krvi, je že dolgo znan fiziološki aksiom.

  Kaj določa koncentracijo ogljikovega dioksida v arterijski krvi?

  Ogljikov dioksid CO2 nenehno nastaja v celicah telesa. Proces njegovega odstranjevanja iz telesa skozi pljuča je strogo urejen s strani dihalnega centra - dela možganov, ki nadzoruje zunanje dihanje. Pri zdravih ljudeh je v vsakem trenutku stopnja prezračevanja pljuč (frekvenca in globina dihanja) taka, da C0 2 se izloči iz telesa točno v tolikšni količini, da vedno ostane v arterijski krvi vsaj 6%. Resnično zdravo (v fiziološkem smislu) telo ne dovoljuje zmanjšanja ogljikovega dioksida pod to številko in povečanja za več kot 6,5%.

  Zanimivo je, da se vrednosti velikega števila zelo različnih indikatorjev, določenih v študijah, izvedenih v poliklinikah in diagnostičnih centrih pri mladih in starih ljudeh, razlikujejo za delčke, največ nekaj odstotkov. In samo kazalniki vsebnosti ogljikovega dioksida v krvi se razlikujejo za približno enkrat in pol. Druge tako izrazite in konkretne razlike med zdravimi in bolnimi ljudmi ni.

  Ogljikov dioksid je močan vazodilatator (širi krvne žile)

  Ogljikov dioksid je vazodilatator, ki deluje neposredno na žilno steno, zato je pri zadrževanju diha opaziti toplo kožo. Vse poteka takole: izvajate posebne dihalne vaje (vdihnite, izdihnite, nato povlecite trebuh in zadržite dih, zavzemite položaj za raztezanje, štejte do 10, nato vdihnite in se sprostite).

  Bodyflex vaje prispevajo k obogatitvi telesa s kisikom. Če zadržite dih 8-10 sekund, se ogljikov dioksid kopiči v krvi. To povzroči širjenje arterij in pripravi celice na veliko učinkovitejše sprejemanje kisika.

  Trenutno medicinski znanstveniki gledajo na ogljikov dioksid kot na močan fiziološki dejavnik pri uravnavanju številnih telesnih sistemov: dihalnega, transportnega, vazomotornega, izločevalnega, hematopoetskega, imunskega, hormonskega itd.

  Dokazano je, da lokalni učinek ogljikovega dioksida na omejenem območju tkiv spremlja povečanje volumetričnega pretoka krvi, povečanje hitrosti ekstrakcije kisika v tkivih, povečanje njihove presnove, obnovitev občutljivosti receptorjev. , povečanje reparativnih procesov in aktivacija fibroblastov. Splošne reakcije telesa na lokalne učinke ogljikovega dioksida vključujejo razvoj zmerne plinske alkaloze, povečano eritropoezo in limfopoezo.

  S subkutanimi injekcijami CO2 dosežemo hiperemijo, ki deluje resorptivno, baktericidno in protivnetno, analgetično in antispazmodično. Ogljikova kislina dolgotrajno izboljša pretok krvi, prekrvavitev možganov, srca in ožilja.

  Karboksiterapija pomaga pri pojavu znakov staranja kože, prispeva k popravljanju figure, odpravlja številne kozmetične napake in celo omogoča boj proti celulitu.

  Povečana cirkulacija krvi v območju rasti las vam omogoča, da prebudite "speče" lasne mešičke in ta učinek vam omogoča uporabo karboksiterapije za plešavost. Kaj se dogaja v podkožnem tkivu? V maščobnih celicah se pod delovanjem ogljikovega dioksida stimulirajo procesi lipolize, zaradi česar se zmanjša volumen maščobnega tkiva. Potek postopkov pomaga znebiti celulita ali vsaj zmanjša resnost tega neprijetnega pojava.

  Starostne pege, starostne spremembe, brazgotine in strije so nekatere druge indikacije za to metodo. V predelu obraza se karboksiterapija uporablja za korekcijo oblike spodnje veke, pa tudi za boj proti dvojni bradi. Tehnika je predpisana za rozaceo, z aknami.

  Tako postane jasno, da ogljikov dioksid v našem telesu opravlja številne in zelo pomembne funkcije, medtem ko se kisik izkaže le kot oksidant hranil v procesu proizvodnje energije. Toda poleg tega, ko se "gorenje" kisika ne zgodi do konca, nastanejo zelo strupeni produkti - proste reaktivne kisikove vrste, prosti radikali. Prav ti so glavni sprožilec pri zagonu staranja in propadanja telesnih celic, ki z nenadzorovanimi reakcijami popačijo zelo subtilne in kompleksne znotrajcelične strukture.

  Iz zgoraj navedenega sledi nenavaden sklep:

  Umetnost dihanja je, da izdihamo skoraj nič ogljikovega dioksida in ga izgubimo čim manj.

  Kar zadeva bistvo vseh dihalnih tehnik, v bistvu delajo isto stvar - povečati raven ogljikovega dioksida v krvi z zadrževanjem diha. Razlika je le v tem, da pri različnih metodah to dosežemo na različne načine – bodisi z zadrževanjem diha po vdihu, ali po izdihu, ali s podaljšanim izdihom, ali s podaljšanim vdihom ali kombinacijami obojega.

  Če čistemu kisiku dodate ogljikov dioksid in pustite dihati hudo bolnemu človeku, se bo njegovo stanje izboljšalo v večji meri, kot če bi dihal čisti kisik. Izkazalo se je, da ogljikov dioksid do določene meje prispeva k popolnejši asimilaciji kisika v telesu. Ta meja je 8 % CO 2 . S povečanjem vsebnosti CO 2 na 8 % pride do povečanja asimilacije O 2, nato pa s še večjim povečanjem vsebnosti CO 2 začne asimilacija O 2 padati. To pomeni, da telo ogljikovega dioksida ne odstranjuje, ampak ga »izgublja« z izdihanim zrakom, nekaj omejitve teh izgub pa naj bi blagodejno vplivalo na telo.

  Če še bolj zmanjšate dihanje, kot svetuje joga, bo človek razvil super vzdržljivost, visok potencial za zdravje in pojavili se bodo vsi predpogoji za dolgoživost.

  Pri izvajanju takšnih vaj v telesu ustvarimo hipoksijo - pomanjkanje kisika in hiperkapnijo - presežek ogljikovega dioksida. Poudariti je treba, da tudi pri najdaljšem zadrževanju diha vsebnost CO 2 v alveolarnem zraku ne presega 7 %, zato se nam škodljivih učinkov prevelikih odmerkov CO 2 ni treba bati.

  Študije kažejo, da izpostavljenost doziranemu hipoksično-hiperkapničnemu treningu 18 dni po 20 minut dnevno spremlja statistično značilno izboljšanje dobrega počutja za 10 %, izboljšanje sposobnosti logičnega razmišljanja za 25 % in povečanje RAM-a za 20 %. %.

  Ves čas je treba poskušati dihati plitvo (tako da dihanje ni niti opazno niti slišno) in le redko poskušati čim bolj raztegniti avtomatske položaje po vsakem izdihu.

  Jogiji pravijo, da je vsakemu človeku od rojstva dano določeno število vdihov in to rezervo je treba varovati. V tej izvirni obliki pozivajo k zmanjšanju frekvence dihanja.

  Spomnimo se, da je Patanjali pranayamo imenoval "ustavitev gibanja vdihanega in izdihanega zraka", to je pravzaprav hipoventilacija. Prav tako je treba spomniti, da po istem viru pranayama "naredi um primernega za koncentracijo."