Dátum: 2001. december 2., 5:45
Feladó: Csabocza --
Tárgy: Nitrogen - oxigen a zu''rben :-))
> 1. Középiskolás koromban a csillagász szakkörben a Sky and
> Telescope számait olvasgattuk. Volt akkoriban egy cikk a MIR
> űrállomásról, hogy ott hogyan élnek az űrhajósok. Ebből élesen
> megmaradt a fejemebn két tagmondat: "lecsapolják a vérükből a
> nitrogént", és "egyötöd atmoszféra tiszta oxigénben vannak".
> Azóta más tanulmányaim során, más irányból kerültem ennek a
> kérdésnek a közelébe, és onnan nézve ez teljes képtelenségnek
> tűnik. Tudsz-e engem valami olyan szakirodalomhoz irányítani,
> ahol ennek utána lehetne nézni?
A fentiek gyakorlatilag a következő három kérdés veti fel:
1.: Mi az a "lecsapolják a nitrogént??
2.: Miért egyötöd atmoszféra nyomás van?
3.: Miért tiszta oxigén?
1.: Ez a kérdés "elfordítás" eredménye!
Nem lecsapolják a helyes kifejezés, hanem "eltávoztatják".
A dolog fiziológiai oldaláról legkönnyebben búvárszakkönyvekben
találhat anyagot az érdeklődő.
Röviden összefoglalva a következőről van szó:
A vér normál légnyomáson (~1 atmoszféra) a légkör 78%-át kitevő
nitrogén gázt is tartalmaz, nem csak oxigént.
Ha a testre nehezedő légnyomást hirtelen lecsökkentjük, akkor
ez a gáz kicsapódik a vérből, kis nitrogén-buborékokat létrehozva.
Ezt a jelenséget láthatjuk a szénsavas üdítő felnyitásakor is.
A nyomás lecsökkenésekor az oldott gáz hirtelen kicsapódik,
és elkezd pezsegni a vér.
Ennek igen súlyos következményei lehetnek, végtagi bizsergés,
fájdalom, tudatzavar, eszméletvesztés, maradandó agykárosodás,
halál a nyomáscsökkenés mértékétől és gyorsaságától függően.
(A búvárok nagy mélységű merülései közben ezért kell felfelé jövet
bizonyos mélységekben "pihenőt" tartani, illetve esetleg dekompressziós
kamrában akár napokat is tölteni!)
Ha a nyomást lassan csökkentjük, akkor légzés közben a felszabadult
gáz a tüdőn keresztül minden gond nélkül eltávozik.
2.: Miért egyötöd atmoszféra nyomás?
Nagyon egyszerű a válasz:
sokkal "gyengébb" szerkezetű (tehát könnyebb) "tartályt" kell
készíteni az űrhajósoknak.
Minél kisebb a nyomáskülönbség a külső és belső nyomás között,
annál egyszerűbb a nyomásállóság technikai megoldása.
Mivel űrhajó esetében nincs külső nyomás, így a szerkezetet úgy kell
kialakítani, hogy az űrhajósok számára szükséges belső nyomást képes
legyen elviselni, ne pukkadjon szét, mint egy túlfújt luftballon!
3.: Miért tiszta oxigén?
Az emberi szervezet képes a normál földi légnyomásnál lényegesen kisebb
és nagyobb légnyomáson is létezni.
Vannak azonban bizonyos korlátok, amelyek megszabják a határokat.
Ezek közül az egyik legfontosabb az oxigén parciális nyomása.
1 atmoszféra nyomás esetében, normál összetételű levegőben
21% oxigén van.
Így az oxigén parciális nyomása 0,21 bar.
Ez a nyomásérték a normoxia.
Ha a nyomást két atmoszférára emeljük, akkor a parciális nyomás
0,42 bar, ha fél atmoszférára csökkentjük, akkor meg 0,105 bar lesz.
Az emberi szervezet számára mind a túl nagy, mind a túl kicsi parciális
oxigénnyomás halálos.
Egy bar körüli oxigénnyomás esetén "oxigénmámort" kaphatunk.
(Vidám, mosolygós pillanatok az amerikai filmekben...)
Bármilyen hihetetlen is, ha az oxigén parciális nyomása 1,5 bar fölé nő,
az ember oxigénmérgezést kap, rövid időn belül beáll a halál!!
Nagynyomású környezetben a parciális oxigénnyomás "beállításához"
a gázelegybe élettanilag semleges gázt adnak (pl. héliumot).
Az oxigénnyomás csökkenése sokkal kevésbé elviselhető, 0,15 bar körül
már jelentkeznek a hypoxiás tünetek.
(A kilélegzett levegő kb. ennyi oxigént tartalmaz.)
0,1 bar körül beáll az eszméletvesztés, ez alatti nyomás esetében
a tüdő már nem képes oxigént felvenni, megszűnik a sejtek oxigénellátása,
elsősorban az agy károsodása következik be, majd beáll a halál.
Ha a jelen esetet vizsgálva megnézzük az értékeket, akkor azt láthatjuk,
hogy az "egyötöd légnyomás" azaz 0,2 bar esetében, 100%-os oxigén
gáz esetében a parciális oxigénnyomás majdnem pontosan a kívánatos
0,21 érték.
(Nem lepne meg, ha a tényleges nyomásérték éppen pont 0,21
bar az űrhajóban!!)
ACSÜ: Csabócza
_________________________________________________________
Do You Yahoo!?
Get your free address at http://mail.yahoo.com