Образование энергии происходит в две стадии -
Стадия распада
Частичное разложение сахара может происходить даже при недостатке кислорода. Первой стадией разложения является не горение, а распад (расщепление без участия кислорода). Поэтому эта стадия называется - стадией распада. Разложение сахара без доступа кислорода приводит к образованию молочной кислоты. При недостатке кислорода:
Недостаток кислорода Þ Молочная кислота (5 % от общего количества полной энергии сахара)
Молочная кислота = частично разложенный сахар
Стадия окисления
При хорошем доступе кислорода течение реакции не останавливается на образовании молочной кислоты, а продолжается, переходя к следующей стадии - стадии окисления, которая постепенно, посредством многих промежуточных реакций, приводит к образованию конечных продуктов - диоксида углерода и воды.
При достаточном количестве кислорода:
Сахар (5 % от полной энергии сахара) ß; Молочная кислота (95 % от полной энергии сахара) ß; Диоксид углерода + вода
При полном окислении (сгорании) сахара топливо превращается в энергию. При недостатке кислорода (распад молочной кислоты) выделяется всего лишь 5 % от полной энергии сахара. Подавляющее количество (95 %) - выделяется на стадии окисления, что требует доступа кислорода.
Если человек бежит так быстро, что организм не успевает получать достаточно кислорода - образуется молочная кислота.
Получение молочной кислоты приводит к тому, что мышцы функционируют хуже, чем обычно, а это причиняет боль.
Основным условием выполнения тяжелой физической работы является способность организма поглощать достаточное количество кислорода для образования достаточного количества энергии.
Система транспортировки кислорода Для того, чтобы необходимый нам кислород мог поглощаться организмом и транспортироваться ко всем органам, требуется система, состоящая из четырех органов.
Кислород поступает в организм через дыхательные пути в легкие. За дальнейший транспорт кислорода отвечают красные кровяные тельца. Содержащийся в красных кровяных тельцах гемоглобин обладает способностью к связыванию больших количеств кислорода. Красные кровяные тельца забирают кислород в легких, а затем переносят его по кровеносным сосудам. На обратном пути к легким кровяные тельца забирают с собой диоксид углерода, который они оставляют в легких, одновременно забирая там следующую порцию кислорода. Для того, чтобы этот процесс мог осуществляться, а также, чтобы кровяные тельца могли “путешествовать”, сердце должно качать и качать. Сердце состоит из двух отдельных половин, из которых правая качает кровь к легким, а левая - к остальным органам.
В систему транспортировки кислорода входят:
* легкие * красные кровяные тельца * кровеносные сосуды * сердце
Все четыре компонента необходимы для того, чтобы эта система могла функционировать.
Для сотрудников пожарной охраны, которые не страдают какими-либо заболеваниями, способность организма к поглощению кислорода непосредственно зависит от работы сердца. Работа сердца является самым важным фактором для хорошего физического состояния личного состава пожарной охраны. Изменения в организме при тяжелой физической работе В состоянии покоя мышцы практически не нуждаются в кислороде, в то время как при тяжелой физической работе им может потребоваться в 100 раз больше кислорода.
Поскольку мы теперь знаем, что именно сердце осуществляет подачу кислорода к мышцам, то, с учетом вышесказанного, сердце должно было бы увеличить число ударов с 50 до 5000 ударов в минуту при тяжелой физической работе и при этом мы должны дышать в 100 раз чаще (в минуту), чем мы обычно дышим в состоянии покоя. Но мы знаем, что на самом деле происходит далеко не так.
В действительности, наш нормальный пульс может возрасти в 3-4 раза, прежде чем он достигнет своего максимального значения. Попытки превысить этот предел могут привести к коллапсу организма.
Чтобы наш организм справился с задачей транспорта объема крови, необходимого для обеспечения мышц кислородом при тяжелой физической работе, хорошо функционирующее сердце должно увеличить количество крови, выбрасываемое при каждом сокращении (увеличение ударного объема).
Чтобы справиться с повышенными физическими нагрузками организм изменяет режим работы.
Изменения в организме при повышенных физических напряжениях:
* повышение пульса * увеличение объема крови, выбрасываемого при одном сокращении * перераспределение крови к мышцам * повышение степени использования красных кровяных телец * повышение кровяного давления
При физической работе необходим приток всей крови к мышцам. Кровеносные сосуды к мышцам расширяются, чтобы как можно больше крови достигло мышц, в то время как кровеносные сосуды в желудке сокращаются в соответствующей степени. Так что, если одновременно с необходимостью выполнения тяжелой физической работы желудок у вас полон жидкостью или пищей, то повышается риск спазм желудка, ухудшения самочувствия или рвоты.
Выполнение работы, требующей физического напряжения сразу после плотного обеда, может вызвать сильные неприятные ощущения и низкую работоспособность. Последствия будут такими же и при потреблении большого количества жидкости непосредственно перед тяжелой физической работой. Проблемы пожарных, связанные с высокими температурами
Нормальная температура тела человека составляет 37°С. При болезни или тяжелой физической работе температура тела повышается. При 43°С прекращаются основные функции организма и вскоре после этого наступает смерть. Если температура снижается до уровня 30°С, может прекратиться работа дыхательного аппарата. Следовательно, тело человека находится в зависимости от довольно постоянного интервала температур.
При работе пожарного нередко случается, что в первый момент он находится на вершине лестницы при -20°С с ветром, если на дворе зима. В следующий момент он должен проникнуть в горящее здание. Внешняя температура может таким образом изменяться на несколько сотен градусов в течении нескольких минут, и пожарный должен это выдержать, в то время как тело может выдержать разницу температур всего лишь в каких-то 10°С.
|
