CO2 для жизни [PDF]

Zitiervorschau

#CO2 для жизни: интересные факты

Жизнь на Земле миллиарды лет развивалась при высокой концентрации углекислоты. В древности атмосфера нашей планеты была сильно насыщена углекислым газом. Он был тогда и является сейчас естественным строительным материалом для живых клеток. Как пример, реакция биосинтеза растений — поглощение углекислого газа, утилизация углерода и выделение кислорода. Именно в те времена на планете развилась и существовала очень пышная растительность.

Углекислота так же участвует в биосинтезе животного белка, и в этом некоторые ученые видят возможную причину существования много миллионов лет назад гигантских животных и растений. Наличие пышной растительности постепенно привело к изменению состава воздуха, уменьшилось содержание углекислого газа, но внутренние условия работы клеток попрежнему определялись высоким содержанием углекислоты. Первые животные, появившиеся на Земле и питавшиеся растениями, находились в атмосфере с высоким содержанием углекислого газа. Поэтому их клетки, а позже — рожденные на базе древней генетической памяти клетки современных животных и человека, нуждаются в углекислой среде внутри себя. Углекислый газ является необходимым компонентом обмена веществ.

Вот несколько занимательных фактов, говорящих о роли и значимости углекислого газа в жизни живых существ на нашей планете. · Нормальный уровень содержания углекислого газа в организме животных и человека составляет около 6-7 процентов, а кислорода — всего 2 процента. Другими словами, у здорового человека соотношение углекислого газа и кислорода в организме составляет пропорцию 3:1. · Оплодотворенная яйцеклетка в первые дни находится почти в бескислородной среде — кислород для нее просто губителен. И только по мере имплантации и формирования плацентарного кровообращения постепенно начинает осуществляться аэробный способ производства энергии. · В крови плода содержится мало кислорода и много углекислого газа по сравнению с кровью взрослого организма. Один из фундаментальных законов биологии гласит, что каждый организм в своем индивидуальном развитии повторяет весь путь эволюции своего вида, начиная от одноклеточного существа и кончая высокоразвитой особью. Эволюцию претерпевает не только сам плод, но и его газовая среда. Кровь плода содержит кислорода в 4 раза меньше, а углекислого газа в 2 раза больше, чем у взрослого человека. Если же кровь плода начать насыщать кислородом он моментально погибает. · Было обнаружено, что без присутствия углекислоты кислород не может высвободиться из связанного состояния с гемоглобином (эффект Вериго-Бора), что приводит к кислородному голоданию организма даже при высокой концентрации этого газа в крови. Недостаток углекислого газа в крови способствует закреплению кислорода в эритроцитах. Кровь циркулирует по организму, а кислород не отдает. Возникает парадоксальное состояние: кислорода в крови достаточно, а органы сигнализируют о его крайнем недостатке. · Горная болезнь связана не только с дефицитом кислорода, но и с избыточной потерей углекислого газа при глубоком дыхании. Дыша разреженным горным воздухом, человек дышит глубже обычного, чтобы получить больше кислорода. Более глубокие вдохи автоматически приводят к более глубоким выдохам, а поскольку мы постоянно теряем с выдохом углекислый газ, углубление дыхания приводит к слишком большим его потерям, что может неблагоприятно сказаться на здоровье. · Общеизвестно, что во время интенсивных занятий спортом в крови спортсмена увеличивается содержание углекислого газа. Повышение уровня СО2 способствует расширению мелких артерий (тонус которых определяет количество функционирующих капилляров) и увеличению мозгового кровотока. Регулярная гиперкапния активирует выработку факторов роста сосудов, что приводит к формированию более разветвленной капиллярной сети и оптимизации тканевого кровообращения мозга.

· Сигналом для очередного вдоха служит не недостаток кислорода, что могло бы показаться логичным, а избыток углекислого газа. Именно накопившийся в крови углекислый газ является физиологическим стимулятором дыхания. После открытия роли углекислого газа его начали добавлять в газовые смеси аквалангистов, чтобы стимулировать работу дыхательного центра. Этот же принцип используют при наркозе. · Углекислый газ, вопреки широко распространенному мнению, необходим организму не меньше, чем кислород. Давление углекислого газа влияет на кору головного мозга, дыхательный и сосудо-двигательный центры, углекислый газ также обеспечивает тонус и определенную степень готовности к деятельности различных отделов центральной нервной системы, отвечает за тонус сосудов, бронхов, обмен веществ, секрецию гормонов, электролитный состав крови и тканей. А значит, опосредованно влияет на активность ферментов и скорость почти всех биохимических реакций организма. В настоящее время в атмосфере содержится около 0,03% углекислого газа и примерно 21% кислорода. Поскольку в атмосфере СО2 мало, извне человек его практически не получает. Основной источник углекислоты для организма — это пища. Белки, жиры, углеводы, построенные на углеродной основе, при сжигании с помощью кислорода в тканях образуют бесценный углекислый газ — основу жизни. Возможно, не зря говорят о том, что увеличение содержания углекислого газа в атмосфере пойдет на пользу всему живому на Земле.