二氧化碳在自然界中廣存在,雖然量很少,但對地球表面溫度、植物光合作用等有重大影響,與人類的生存息息相關。人體吸入的空氣中,二氧化碳占容積百分比的004 ;但呼出氣中,卻以二氧化碳為主。那么,如此大量的二氧化碳,在人體內是如何產生的呢?
也許不少人認為,肺部是產生二氧化碳的主要場所,這是不對的。雖然肺部是進體交換的重要場所,產生二氧化碳的工廠卻是細胞,肺部進行交換的二氧化碳是組織細胞產生后隨血液運送到肺的。在日常生活中,維持人體物質代謝,提供能量的三大營養物質淀粉、脂肪和蛋白質,都是碳水化合物,分子結構內均含有碳氫鍵,能量便貯存在其中。在新陳代謝過程中,組織細胞利用吸入的氧氣將三大物質氧化分解,碳氫鍵斷裂,釋放出能量;同時,氫被氧化成水,碳被氧化成二氧化碳,這便是體內產生二氧化碳的機理。
二氧化碳產生后,細胞便刻不容緩地將其送入血液,由紅細胞運送到肺,經過呼氣而排出體外。低濃度二氧化碳對呼吸中樞有一定興奮作用。但是高濃度的二氧化碳也會對人體產生影響,當濃度高時能抑制呼吸中樞,濃度特別高時對呼吸中樞還有麻痹作用。曾經使用二氧化碳檢測儀來進行檢測環境中的二氧化碳濃度的時候發現,當空氣中二氧化碳濃度尚未到3%時,呼吸加深;高于4%時可引起頭暈,頭疼,耳鳴,眼花和血壓升高等;當二氧化碳的濃度達到8%~10%時,呼吸就會覺得困難,同時伴隨著脈搏加快,全身無力,肌肉由抽搐至痙攣,神志由興奮轉向抑制。
二氧化碳作為呼吸中樞為生理所需,但二氧化碳的濃度超過一定范圍后,可對人體產生危害。
①空氣中二氧化碳的含量達3%時,人體呼吸加深;
②長時間吸入濃度達到4%的二氧化碳時,會出現頭暈、頭疼、耳鳴、眼花等神經癥狀,同時血壓升高;
③空氣中二氧化碳濃度達到8%~10%時,會導致呼吸困難、脈搏加快、全身無力、肌肉由抽搐轉至痙攣、神志由興奮轉向抑制;
④二氧化碳含量達30%時,可能會出現死亡。