1.氧氣呼吸器呼吸阻力對(duì)人體的影響
在正常的大氣環(huán)境中,人們的呼吸時(shí)感覺不到呼吸阻力的,但是佩戴上氧氣呼吸器后,呼吸器的氣流就只能沿著呼吸器內(nèi)一定的通路進(jìn)行循環(huán)流動(dòng)。從空氣動(dòng)力學(xué)原理看,氣流通過通路進(jìn)行運(yùn)動(dòng)時(shí),勢(shì)必產(chǎn)生一定的阻力,且氣體流動(dòng)速度越快,阻力就越大。工作人員在佩戴氧氣呼吸器后,為了使氣流通過面罩,人的肺部要克服一定的阻力,從而增加了肺部的負(fù)擔(dān),這一組里成為呼吸阻力。
2.氧氣呼吸器中的呼吸阻力成因
呼吸阻力是由氣流中的摩擦和氧氣呼吸器內(nèi)部的部件的局部阻力造成的。摩擦阻力是指氣流在管道中流動(dòng)時(shí)氣體和管道壁之間產(chǎn)生的摩擦力,尤其體現(xiàn)在氣流在管道中改變方向和通道截面的形狀發(fā)生變化時(shí)造成的流動(dòng)阻力。在正壓式氧氣呼吸器中,由于氣體流經(jīng)一定的長(zhǎng)度、有限截面的管道、閥門、要基層等,就會(huì)給人體呼吸帶來額外的阻力。呼吸阻力依氣體的動(dòng)力學(xué)條件而定,與呼吸器的結(jié)構(gòu)和氣流在內(nèi)部的流速有關(guān)。
(1)吸氣阻力
吸氣阻力是指在一定西氣流量下,在面罩內(nèi)產(chǎn)生的真空壓力,吸氣阻力大會(huì)造成人員的呼吸困境,容易引起疲勞。呼吸器阻力的產(chǎn)生是供氧系統(tǒng)、面罩、冷卻罐和軟管阻力之和。面罩和軟管、冷卻罐的阻力約占30%,因此,降低供氧系統(tǒng)的吸氣阻力是有效降低氧氣呼吸器吸氣阻力的方法。
(2)呼氣阻力
呼氣阻力是指在一定呼氣流量下,在面罩內(nèi)產(chǎn)生的余壓,它主要來自二氧化碳過濾裝置,即清凈罐。清凈罐的阻力由三個(gè)部分組成:通氣阻力、局部阻力和藥罐阻力。通氣阻力除了與吸收劑工作層的高度、藥層橫截面積和氣體的流蘇等有關(guān)外,海域氣體的流動(dòng)狀態(tài)、吸收劑顆粒的大小等有關(guān)。局部阻力由氣體流經(jīng)清凈罐罐口、藥層通流截面變化等引起。為了使藥劑能充分吸收二氧化碳,阻力又不會(huì)太大,在設(shè)計(jì)時(shí)從罐口到頂層之間必須有一個(gè)空間,以利于呼出氣流的流動(dòng),這個(gè)空間的高度應(yīng)大于四分之一罐口的致敬,否則會(huì)形成節(jié)流、加大氣體的流動(dòng)速度,對(duì)二氧化碳吸收不利。
(3)呼吸方式與呼吸阻力的關(guān)系
呼吸阻力的存在迫使人需要使用更多的呼吸肌力量才能克服阻力吸入所需的氧氣,這樣就會(huì)加重呼吸肌的負(fù)擔(dān)。額外的呼吸肌負(fù)擔(dān)長(zhǎng)期會(huì)造成呼吸疲勞,呼吸機(jī)能衰減和呼吸變淺。呼吸的供氧不足會(huì)造成二氧化碳在體內(nèi)堆積,破壞了身體中的氣體交換。因此缺乏專業(yè)訓(xùn)練的人員在佩戴氧氣呼吸器進(jìn)行中等勞動(dòng)一段時(shí)間后,就會(huì)明顯感覺呼吸困難,上面以及提到,呼吸阻力的增大主要與呼吸氣流的加快有關(guān),并且經(jīng)研究發(fā)現(xiàn),呼吸阻力的增大與呼吸氣流的增大并不是呈正比的關(guān)系。呼吸量越大,呼吸阻力的差值就越大,呼吸越費(fèi)力。相對(duì)緩和的呼吸頻率則可以大幅降低呼吸阻力之差,從而減輕呼吸肌、心臟和肺部的負(fù)擔(dān),這也是節(jié)約體能的一種行之有效的方法。由此可見,佩戴呼吸器進(jìn)行作業(yè)時(shí)必須有意識(shí)控制呼吸頻率,這也是為什么佩戴氧氣呼吸器的人員必須經(jīng)過嚴(yán)格的挑選和培訓(xùn)的原因所在。
綜上所述, 正壓氧氣呼吸器中呼吸阻力的大小決定于呼吸器的構(gòu)造與呼吸的方式和狀態(tài)。
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