科普下O2是什么意思(o2和co2是什么意思)

​

1、地球CO2/O2循环

21世纪，全球平均O2浓度为20.9%，CO2浓度为400ppm(0.04%)。

夏季二氧化碳含量较低，冬季较高。

2.CO2/O2浓度关系

2.1在接近地表的自然环境中，O2、CO2和N2的体积分数相对恒定，即O2含量为20.9%、0.04%和79%不变，即使在8848年的地球顶端，因为大气环流；但是地球表面垂直方向的高度空会发生变化(不在我们研究范围内)。

2.2下图解读，注意氧含量的降低不是体积分数的降低，而是相同体积空气体中氧分子的数量(或重量)的减少；也就是说，同样体积的空气体，其中氧气的体积分数仍然是20.9%；然而，你在5000米的海面上吸入一口气空气体，其中氧分子的数量(或重量)是你在海平面上吸入的空气体的53.11%(11.1/20.9)。

1张图表

3.人呼吸过程中O2/CO2的变化。

3.1人吸入空气体，吸收部分氧气；呼出空气体，主要排出CO2和少量水蒸气；其中，氧气主要与人体内的能量物质碳水化合物反应，释放能量供人体使用。

3.2 O2在人体血管中主要与血红蛋白结合，CO2在人体血管中主要溶解在血浆中；具体兑换流程如下:

3.3健康成人吸入空气体和呼出气体中成分的比较，如下图所示；

4.O2/ CO2的相对含量对人类的影响-以成人为准。

4.1相对含量——在标准压力下，当一体积空气体中O2的含量低于16%时，人会明显感到“氧气不足”。当CO2的相对含量超过1000ppm(ppm (1 ppm，0.04%对应400ppm)时，不利于健康。超过2000ppm时，大部分人明显困倦；超过5000ppm可能对人体尤其是大脑造成不可逆的伤害。

4.2绝对含量——一体积空气体中氧分子的数量(或重量)，如海拔5000米处的地表，一体积空气体，体积分数不变，但氧分子减少到53.11%；如图1所示，海拔2000米时，人吸入的一口空气体中氧分子的实际数量(或重量)已低至正常值的16.4%；(标准大气压下的绝对质量)，让人有缺氧的感觉(高原反应，气压低是主要原因之一，不然背着氧气瓶就行了？)。

5.二氧化碳对人的影响

5.1香港二氧化碳标准

5.2中国标准5.2二氧化碳

5.3 CO2影响人体生理原理——低浓度兴奋神经中枢，高浓度抑制神经中枢。

5.3.1 CO2，过高的CO2深度(超过1000ppm，这是CO2的国际卫生标准)会抑制神经中枢，导致人的呼吸“变慢”(频率变低，每次吸入的空气体体积变小)，进而导致空气体中氧气的利用率降低(不是/[/]

5.3.2过量的CO2会导致人体酸碱失衡；通气障碍引起的呼吸衰竭，大量CO2潴留引起的呼吸性酸中毒；同时，由于严重缺氧，氧化过程受阻，酸性代谢产物增多，常发生代谢性酸中毒。

5.3.3 CO2浓度太低(400ppm为标准)。当人吸入低于标准CO2浓度的空气体时，会导致神经过度兴奋，长时间的神经过度兴奋会导致虚弱。

5.3.4高CO2浓度对人的影响:

6、O2浓度对人的影响

在6.1 O2的大气压下，人类已经适应了几万年20.9%的氧气浓度。长时间吸入高于这个浓度的O2，会导致人体组织的氧化老化加速。所以健康人不宜长时间暴露在高氧气浓度下。

6.2 O2大气压下氧浓度为14%-16%(相当于13.3-16 kPa的氧分压)时，呼吸加深加快，脉搏加快，血压升高，四肢肌肉的协调运动变差。

当氧浓度为10%-14%时，出现疲劳、注意力不集中、反应迟钝、思维紊乱。

当氧气浓度为6%-10%时，出现头晕、头痛、恶心、呕吐、意识模糊和发绀。

氧浓度低于6%时，血压下降，呼吸停止，脉搏微弱，出现抽搐，瞳孔扩大，然后心跳呼吸停止，病人死亡。(所以窒息死亡与环境中的O2无关)

6.3用于抢救呼吸的“纯氧”，标准为99.5%，其中含有标准量的CO2。

7.人体呼吸中O2/CO2的相对关系

7.1数比:约10比8；即人体吸收10个O2分子，其中8个O2分子变成CO2被呼出。

7.2 O2进入人体后，主要消耗(约80%)在氧化糖类，释放人体所需的能量，这部分O2最终变成CO2被呼出；一小部分氧化人体内的组织和细胞。

7.3 CO2的主要来源是人体的有氧呼吸，但也有一小部分是人体的无氧呼吸。

8.人在密闭的环境中窒息而死。

9.二氧化碳浓度的应用

9.1 CO2浓度高时，人容易产生睡意，所以在健康的标准浓度下，增加CO2浓度可以促进睡眠:

a)可用于帮助失眠患者入睡。建议浓度不高于国际标准的2000ppm。

b)可用于快速哄孩子入睡。建议浓度不高于1500ppm。

9.2 CO2浓度在健康的环境中(1000ppm以下)，健康的大脑效率最高。

10.二氧化碳浓度和人类安全国际标准