Бытует мнение, что мы дышим исключительно для того, чтобы насытить организм кислородом, а иные элементы, входящие в состав атмосферного воздуха, попросту не усваиваются. Давайте разберёмся.
Химический состав воздуха:
- Азот – 78%
- Кислород – 21%
- Аргон – 1%
- Углекислый газ, неон, криптон, метан, гелий, водород, ксенон – < 1%
Азот и кислород – основные вещества, входящие в состав воздуха. Разберём их биологическую роль.
Азот
Азот относится к элементам-органогенам. Входит в состав молекул огромного количества биологически активных веществ: белков, витаминов, гормонов, нуклеиновых кислот и др. Общее содержание азота в организме человека составляет 3,1% по массе. Он обязательно является составляющей всех белковых молекул, играет огромную роль в обмене веществ. Входит в состав гетероциклических соединений, которые являются компонентами аминокислот и нуклеиновых кислот: ДНК, РНК. Азот образует ковалентные связи с другими молекулами-органогенами, которые легко расщепляются под действием ферментов.
Профессор, д.б.н., д.т.н. М. И. Волский доказал, что свободный азот усваивается живыми организмами путем фиксации из воздуха кетокислотами, содержащимися в эритроцитах крови и в хлоропластах растений, благодаря воздействию атмосферных аэроионов, с помощью микроэлементов, содержащихся в растительном, животном и человеческом организмах, – железа, молибдена, ванадия и др. Соединения переходных металлов, входящие в состав ферментов и тканей, активируют молекулярный азот и связывают его в аммиак, а затем в аминосоединения, образующие белок.
Азот может усваиваться также с помощью биотоков, способствующих интенсивному клеточному дыханию, с помощью бактерий, населяющих органы дыхания и желудочно-кишечный тракт человека и животных. Усвоение атмосферного азота растениями происходит одновременно с фотосинтезом и активируется им.
Кислород
Кислород относится к элементам-органогенам. Его содержание составляет до 62,4% массы тела человека, то есть более 40 кг у взрослого. Кислород наиболее распространенный окислитель на Земле, в окружающей среде он представлен в двух формах – в виде соединений (земная кора и вода: оксиды, пероксиды, гидроксиды и т.д.) и в свободном виде (атмосфера).
Основной функцией кислорода является его участие в окислительно-восстановительных реакциях в организме. Благодаря наличию кислорода, организмы всех животных способны утилизировать различные вещества с извлечением определенной энергии для собственных нужд. В покое организм взрослого человека потребляет 1,8-2,4 г кислорода в минуту.
Заключение
В заключение приведу цитату из книги профессора, д.т.н. Г. И. Воронина и к.б.н. А. И. Поливоды «Жизнеобеспечение экипажей космических кораблей», вышедшей в издательстве "Машиностроение" в 1967 г.
«Результатами опытов опровергнуто постулированное Лавуазье мнение, что азот является биологически инертным газом. В настоящее время твердо установлено, что газообразный азот связывается клубеньковыми бактериями, кишечными бактериями, растениями и т. д. Поэтому мнение, что в метаболизме человека газообразный азот не принимает никакого участия и что азот можно исключить из атмосферы или заменить гелием или другим газом, не подтверждается опытами. Поэтому при проектировании космических систем для длительного полета человека считается необходимым в герметичной кабине с ограниченным объемом предусматривать обычную азотно-кислородную смесь».