Ilman happipitoisuus on. Ilman kemiallinen koostumus ja sen hygieeninen merkitys

Ilmakehän ilmaa, joka pääsee keuhkoihin sisäänhengityksen aikana, kutsutaan hengitettynä ilmaa; kautta poistuu ilmaa ulos Airways uloshengityksen aikana, - hengitti ulos... Uloshengitysilma on seos ilmaa, täyttämällä alveolit, - alveolaarista ilmaa- hengitysteissä olevan ilman kanssa (nenäontelossa, kurkunpäässä, henkitorvessa ja keuhkoputkissa). Hengitetyn, uloshengitetyn ja keuhkorakkuloiden ilman koostumus terveellä ihmisellä on normaaliolosuhteissa melko vakio, ja se määräytyy seuraavien kuvien avulla (taulukko 3).

Nämä luvut voivat vaihdella hieman riippuen erilaiset olosuhteet(lepo- tai työtila jne.). Mutta kaikissa olosuhteissa alveolaarinen ilma eroaa sisäänhengitetystä ilmasta huomattavasti alhaisemmalla happipitoisuudella ja korkeammalla hiilidioksidipitoisuudella. Tämä johtuu siitä, että happi pääsee verenkiertoon ilmasta keuhkorakkuloissa ja hiilidioksidi vapautuu takaisin.

Kaasunvaihto keuhkoissa johtuen siitä, että sisään keuhkoalveolit ​​ja laskimoveri virtaa keuhkoihin, hapen ja hiilidioksidin paine on erilainen: hapen paine alveoleissa on korkeampi kuin veressä, ja hiilidioksidin paine veressä on päinvastoin korkeampi kuin alveoleissa. Siksi keuhkoissa happi siirtyy ilmasta vereen ja hiilidioksidi siirtyy verestä ilmaan. Tällainen kaasujen siirtymä selittyy tietyillä fysikaalisilla laeilla: jos minkä tahansa kaasun paine nesteessä ja sitä ympäröivässä ilmassa on erilainen, niin kaasu siirtyy nesteestä ilmaan ja päinvastoin, kunnes paine tasapainottuu.

Taulukko 3

Kaasuseoksessa, joka on ilma, kunkin kaasun paine määräytyy tämän kaasun prosenttiosuuden mukaan ja sitä kutsutaan osapaine(latinan sanasta pars - osa). Esimerkiksi ilmakehän ilman paine on 760 mm Hg. Ilman happipitoisuus on 20,94 %. Hapen osapaine ilmakehän ilmaa tulee olemaan 20,94 % kokonaisilmanpaineesta, eli 760 mm ja yhtä suuri kuin 159 mm Hg. Todettiin, että hapen osapaine alveolaarisessa ilmassa on 100 - 110 mm ja laskimoveressä ja keuhkojen kapillaareissa - 40 mm. Hiilidioksidin osapaine alveoleissa on 40 mm ja veressä - 47 mm. Veren ja ilman kaasujen osapaineen ero selittää kaasunvaihdon keuhkoissa. Tässä prosessissa keuhkoalveolien seinämien soluilla on aktiivinen rooli ja veren kapillaarit keuhkoihin, joiden läpi kaasut kulkevat.

ilmaa- kaasuseos, pääasiassa typen ja hapen, jotka muodostavat ilmakehän maapallo Ilman kokonaismassa on 5,13 × 10 15 T ja kohdistaa Maan pintaan paineen, joka on keskimäärin 1,0333 merenpinnan tasolla kg mennessä 1 cm 3... Paino 1 l kuiva ilma, jossa ei ole vesihöyryä ja hiilidioksidia, normaaliolosuhteissa on 1,2928 G, ominaislämpö - 0,24, lämmönjohtavuus 0 ° - 0,000058, viskositeetti - 0,000171, taitekerroin - 1,00029, vesiliukoisuus 29,18 ml mennessä 1 l vettä. Ilmakehän ilman koostumus - katso taulukko ... Ilmakehän ilma sisältää myös eri määriä vesihöyryä ja epäpuhtauksia (kiinteitä hiukkasia, ammoniakkia, rikkivetyä jne.).

Ilmakehän ilman koostumus

Ihmiselle elintärkeä osa B on happi, jonka kokonaismassa on 3,5 × 10 15 T... Normaalin happipitoisuuden palauttamisprosessissa päärooli on vihreiden kasvien fotosynteesillä, joiden alkuaineet ovat hiilidioksidi ja vesi. Hapen siirtyminen ilmakehän ilmasta vereen ja verestä kudokseen riippuu sen osapaineen erosta, joten biologinen merkitys on hapen osapaine, ei prosenttiosuutta V:ssa. Merenpinnalla hapen osapaine on 160 mm... Kun vähennät sen 140:een mm henkilöllä on ensimmäiset merkit hypoksia. Osapaineen lasku 50-60 asteeseen mm hengenvaarallinen (ks. Korkeussairaus, vuoristotauti).

Bibliografia: Maan ja planeettojen ilmakehä, toim. D.P. Kuiper. per. Englannista, M., 1951; Gubernskiy Yu.D. ja Korenevskaya E.I. Hygieeniset periaatteet mikroilmaston ilmastointiin asuin- ja julkiset rakennukset, M., 1978; Minkh A.A. Ilman ionisaatio ja sen hygieeninen arvo, M., 1963; Ilmahygienian opas, toim. K.A. Bushtueva, M., 1976; Communal Hygiene Manual, toim. F.G. Krotkova, osa 1, s. 137, M., 1961.

ILMA on kaasuseos, joka muodostaa ilmakehän, kuoren ympäri maapalloa, mikä mahdollistaa eläinten ja kasvien elämisen maan päällä.

Ilma koostuu pääasiassa typen (78,09 tilavuusprosenttia) ja hapen (20,95 tilavuusprosenttia) seoksesta; kaikkien muiden kaasujen osuus on noin 1 %. Ilman tärkein komponentti on happi, jolla on tärkeä rooli elämän ylläpitämisessä maapallolla. Eläinorganismit kuluttavat elämänsä aikana jatkuvasti happea. B:n happivarastojen täydentyminen johtuu sen tuottamasta kasveista, joiden vihreät osat absorboivat valossa olevaa hiilidioksidia fotosynteesin aikana ja käyttävät sen hiiltä orgaanisten aineiden muodostamiseen vapauttaen samalla vapaata happea ilmaan. Siten luonnossa tapahtuu happikierto, jonka aikana samanaikaisesti suuren hapenkulutuksen kanssa täysi toipuminen sen määrä.

Ihminen hengittää 20-30 kuutiometriä päivässä. ilmaa. Ihmisen hapentarve riippuu intensiteetistä työtoimintaa; levossa tämä vaatimus on 25 litraa tunnissa. Ilman happipitoisuuden laskulla 16-18%:iin ei ole havaittavissa olevaa vaikutusta ihmiskehoon; aleneminen 14 prosenttiin liittyy jo hapenpuutteen oireisiin, ja lasku 9 prosenttiin on hengenvaarallista. Pääasiallinen biologinen merkitys ei kuitenkaan ole ilmassa olevan hapen prosenttiosuudella, vaan sen osa- (osittais)paineella, eli se osa ilmakehän kokonaispaineesta, joka laskee sen osuudelle, koska hapen siirtyminen ilmasta sisältää keuhkojen alveolit ​​vereen ja kudoksiin sen osapaineen eron perusteella. Tämä siirtyminen tapahtuu täydellisimmin ilmakehän ilman hapen osapaineessa, joka on 150-159 mm, mikä tapahtuu yleensä 760 mm:n ilmanpaineessa. Hapen osapaine alveolaarisessa ilmassa on alhaisempi kuin ilmakehän ilmassa: kun hapen osapaine ilmakehän ilmassa on 159 mm, alveolaarisessa ilmassa se on vain 105 mm. Ilman hapen osapaineen lasku johtaa hengitysprosessin rikkomiseen, keuhkojen ja kudosten kaasunvaihdon vähenemiseen sekä veren ja kudosten ehtymiseen hapella. Kun hapen osapaine ilmakehän ilmassa laskee 130-140 mm:iin (alveolaarisessa ilmassa vastaavasti jopa 80-85 mm), voi jo esiintyä useita häiriöitä - hengenahdistus, lisääntynyt tiheys ja syvyys. hengitys, kohonnut syke, kiihtynyt verenkierto ja muut, jotka ovat kuluneet kompensoivasti. Kun hapen osapaine laskee edelleen 110 mm:iin (alveolaarisessa ilmassa - noin 62 mm), kehon kompensaatiokyvyt ovat jo riittämättömiä ja ilmaantuvat hapenpuutteen ilmiöt (ns. hypoksemia, hypoksia). Hapen osapaineen lasku edelleen 50-60 mm:iin (alveolaarisessa ilmassa jopa 20-25 mm) voi johtaa kuolemaan. Hapenpuutetta voidaan kompensoida juomalla happicocktail. Happicocktail valmistetaan erilaisilla laitteilla, mukaan lukien happikonsentraattori, happisekoittimet, aromiasemat, vaahdotusaineet ja monet muut.

Hapen osapaineen lasku havaitaan korkeuden noustessa. Siksi heikosti koulutetuille ja sopeutumattomille ihmisille voi kehittyä ns. korkeussairaus vuoria kiipeämässä tai paineistamattomalla ohjaamolla varustetussa lentokoneessa. Kehon on paljon helpompi sietää sisäänhengitetyn ilman happipitoisuuden nousua. Koeeläimet sietävät 40-60 %:n happipitoisuutta ilmassa pitkään ilman havaittavia ilmentymiä ja häiriöitä organismin tilassa. Sukellusoperaatioissa jopa 50 % happea sisältävä hengitysilma siedetään ilman haitallisia seurauksia.

Korkealla hapen osapaineella (noin 1 atm) ja pitkäaikaisella hapen hengityksellä kehittyy keuhkojen turvotusta ja tulehdusta.

Toinen tärkeä ilman ainesosa on typpi. Se on luokiteltu inertiksi kaasuksi, eikä se pysty tukemaan hengitystä ja palamista. Typellä on kuitenkin tärkeä rooli hapen laimentajana ilmakehän ilmassa, ja se tarjoaa ilmassa happipitoisuuden, joka on suotuisa eläinten ja ihmisten normaalin hengityksen ylläpitämiselle. Parhaat olosuhteet elämää varten syntyy, kun typpipitoisuus ilmassa on 78,09 tilavuusprosenttia ja happipitoisuus 20,95 prosenttia. Ilman typpipitoisuuden noustessa 83 prosenttiin havaitaan ensimmäiset happivajeen merkit. Jos typen osapaine on kohonnut sisäänhengitetyssä ilmassa, typellä on narkoottinen vaikutus (typen osapaineessa 30-40 atm, tapahtuu täydellinen anestesia). Tutkimus myrkyllistä toimintaa typpi sukeltajilla syvänmeren laskeutumisen aikana osoitti, että kun hengitetään tavallista ilmaa vähintään 9 atm:n paineessa, havaitaan useita häiriöitä. Typpi liukenee vereen ja kehon kudoksiin määriä, jotka ovat verrannollisia sen osapaineeseen. Kun ihminen siirtyy nopeasti korkeasta paineesta matalaan paineeseen, ylimääräinen typpi vapautuu kudoksista ja verestä kaasukuplien muodossa, mikä on syynä niin sanotulle dekompressiotaudille.

Hiilidioksidi (CO2) on jatkuva osa ilmaa. Hiilidioksidi osallistuu hiilikiertoon; se imeytyy suuri numero kasvit. Sen määrä ilmassa pysyy kuitenkin vakiona johtuen sen saannista maaperästä, teollisuuskaasujen ja savun koostumuksessa, ihmisten ja eläinten hengityksen vuoksi. Lepotilassa oleva ihminen hengittää ulos 22,6 litraa CO2:ta tunnissa. Suurin määrä CO2:ta löytyy suurten teollisuuskaupunkien ilmasta. Pienin määrä on valtamerten ja merien vedenpinnan yläpuolella. Ilmakehän hiilidioksidipitoisuutta säätelevä vaikutus on merien ja valtamerten vesillä, jotka ilmakehän hapen osapaineesta ja lämpötilasta riippuen antavat tai imevät hiilidioksidia ilmakehän ilmasta. Hiilidioksidin fysiologinen merkitys on sen hengityskeskusta stimuloivassa vaikutuksessa. Koska kehon elintärkeän toiminnan prosessissa hiilidioksidia muodostuu riittävä määrä luomaan tarvittava hiilidioksidin osapaine vereen, mikä varmistaa hengitysprosessin normaalin kulun, hiilidioksidipitoisuuden väheneminen ilmakehän ilmalla ei ole merkitystä. Ilman hiilidioksidipitoisuuden nousu vaikuttaa kehon tilaan: kun ilmassa on 3-4 % hiilidioksidia, hengitys kiihtyy ja syvenee, ilmaantuu päänsärkyä, tinnitusta, pulssin hidastumista, verenpaine ja toinen, jos hiilidioksidipitoisuus ilmassa nousee jopa 10 %, voi tapahtua tajunnan menetys ja kuolema. Suurten CO2-pitoisuuksien vaikutusmekanismi on samanlainen kuin hapenpuutteen vaikutus. Hygieniastandardi asuin- ja ilman CO2-pitoisuudelle julkisilla alueilla sen katsotaan olevan 0,1 %. Hiilidioksidia pidetään yleisesti sisäilman saastumisen indikaattorina.

Muita ilmakaasuja ovat otsoni (O3), joka on aktiivinen kaasu, joka vaikuttaa ihmisten terveyteen. Luonnollinen otsonipitoisuus maan pinnalla on kuitenkin mitätön, eikä se aiheuta terveydelle vaaraa. Suurimmat määrät otsoni on keskittynyt ilmakehään 25-30 km korkeudessa. Otsonilla on tärkeä rooli suojaamisessa lyhyiden aaltojen haitallisilta vaikutuksilta auringonsäteily ja sillä on myös kyky vangita maasta tulevaa lämpöä ja siten jossain määrin estää maan pinnan jäähtymistä.

Ilma voi sisältää myös muita kaasuja epäpuhtauksien muodossa, mukaan lukien haitalliset (rikkivety, rikkidioksidi, ammoniakki, hiilimonoksidi ja muut), joita useimmiten esiintyy lähellä teollisuusyritykset... Ilmansaasteiden joukossa ensimmäinen sija kuuluu pöly... Ilman hygieniasuojelutoimilla pyritään näiden haitallisten epäpuhtauksien pitoisuuden mahdollisimman suureen vähentämiseen ilmassa.
Ilman koostumuksen lisäksi ne ovat myös tärkeitä ihmisen normaalille elämälle fyysiset ominaisuudet ilma: lämpötila, kosteus, liikkuvuus, joilla on yhteisvaikutus kehoon, mikä lisää tai vähentää sen lämmönsiirtoa. Ihmisille suotuisin ilman lämpötila on 18-20 astetta. Mitä kovempaa henkilön tekemä työ, sitä alhaisempi ilman lämpötilan tulisi olla. Ihminen sietää helposti lämpötilan vaihteluita hänen luontaisen kykynsä vuoksi .

Ilman kosteudella on suuri merkitys ihmisen normaalille hyvinvoinnille. Ihmisille edullisin on 40-60 %:n suhteellinen kosteus. Ihmiset sietävät hyvin kuivaa ilmaa, korkea ilmankosteus toimii erittäin epäsuotuisasti: milloin korkea lämpötila ilma, se edistää kehon ylikuumenemista, koska se vaikeuttaa hien haihtumista ja milloin matalat lämpötilat edistää hypotermiaa, koska märkää ilmaa on korkea lämmönjohtavuus. Ihminen on erittäin herkkä ilmanliikkeelle, mikä lisää lämmönsiirtoa kehosta. Matalissa lämpötiloissa tuuli edistää kehon nopeaa hypotermiaa. Korkeissa lämpötiloissa tai voimakkaassa auringossa tuuli suojaa ylikuumenemiselta, parantaa hyvinvointia.

Ilma voi sisältää mikro-organismeja, mukaan lukien taudinaiheuttajia. Niiden saastuttama ilma voi edistää joidenkin tartuntatautien leviämistä, erityisesti niin kutsuttuja pisarainfektioita (flunssa, kurkkumätä, tuhkarokko, tulirokko, hinkuyskä ja muut), joiden taudinaiheuttajia sairastunut erittää pisaroiden mukana. sylkeä ja limaa yskiessä, aivastaessa, puhuttaessa.

On aina tarpeen valvoa huoneen ilman puhtautta: pestä lattiat järjestelmällisesti, tuuleta huoneet järjestämällä vedoksia, poista pöly huolellisesti pehmustetut huonekalut, matot, verhot, vuodevaatteet ja vaatteet vähintään kerran viikossa.

Tehdään varaus heti, ilmassa oleva typpi vie suurin osa Jäljelle jäävän osan kemiallinen koostumus on kuitenkin erittäin mielenkiintoinen ja monipuolinen. Lyhyesti sanottuna peruselementtien luettelo on seuraava.

Annamme kuitenkin pienen selityksen näiden kemiallisten alkuaineiden toiminnoista.

1. Typpi

Ilman typpipitoisuus on 78 tilavuusprosenttia ja 75 massaprosenttia, eli tämä alkuaine hallitsee ilmakehää, sillä on yksi maapallon yleisimmistä tittelistä, ja lisäksi sitä on myös ulkomailla. ihmisen elinympäristö - Uranuksella, Neptunuksella ja tähtienvälisissä tiloissa. Joten, kuinka paljon typpeä on ilmassa, olemme jo selvittäneet, kysymys jää sen toiminnasta. Typpi on välttämätön elävien olentojen olemassaololle, se on osa:

• proteiinit;
• aminohappoja;
• nukleiinihapot;
• klorofylli;
• hemoglobiini jne.

Keskimäärin noin 2 % elävästä solusta on vain typpiatomeja, mikä selittää, miksi ilmassa on niin paljon typpeä tilavuus- ja massaprosentteina.
Typpi on myös yksi ilmakehän ilmasta tuotetuista inerteistä kaasuista. Siitä syntetisoidaan ammoniakkia, jota käytetään jäähdytykseen ja muihin tarkoituksiin.

2. Happi

Ilman happipitoisuus on yksi suosituimmista kysymyksistä. Pidetään juonittelu, olkaamme hajamielinen yhdellä hauska seikka: happi löydettiin kahdesti - vuosina 1771 ja 1774, mutta löydön julkaisujen erojen vuoksi elementin löydön kunnia meni englantilaiselle kemistille Joseph Priestleylle, joka itse asiassa antoi happea toisen. Joten hapen osuus ilmassa vaihtelee noin 21 tilavuusprosenttia ja 23 massaprosenttia. Yhdessä typen kanssa nämä kaksi kaasua muodostavat 99 % kaikesta maapallon ilmasta. Ilman hapen prosenttiosuus on kuitenkin pienempi kuin typen, ja samalla meillä ei ole hengitysongelmia. Tosiasia on, että ilman hapen määrä lasketaan optimaalisesti tarkalleen normaalia hengitystä varten, puhtaassa muodossaan tämä kaasu vaikuttaa kehoon kuin myrkky, mikä johtaa työvaikeuksiin hermosto, hengitys- ja verenkiertohäiriöt. Samaan aikaan hapenpuute vaikuttaa myös negatiivisesti terveyteen aiheuttaen hapen nälänhätää ja kaikkia siihen liittyviä epämiellyttäviä oireita. Siksi kuinka paljon happea ilmassa on, niin paljon tarvitaan terveelliseen täyteen hengitykseen.

3. Argon

Argon on kolmannella sijalla ilmassa ja on hajuton, väritön ja mauton. Merkittävä biologinen rooli tätä kaasua ei ole tunnistettu, mutta sillä on narkoottinen vaikutus ja sitä pidetään jopa dopingina. Ilmakehästä uutettua argonia käytetään teollisuudessa, lääketieteessä, keinotekoisen ilmakehän luomiseen, kemialliseen synteesiin, palonsammutukseen, lasereiden luomiseen jne.

4. Hiilidioksidi

Hiilidioksidi muodostaa Venuksen ja Marsin ilmakehän, sen prosenttiosuus maan ilmassa on paljon pienempi. Jossa suuri määrä hiilidioksidia sisältyy valtamereen, sitä toimittavat säännöllisesti kaikki hengittävät organismit, sitä vapautuu teollisuuden työn seurauksena. Ihmiselämässä hiilidioksidia käytetään sammutuksissa, elintarviketeollisuudessa kaasuna ja elintarvikelisäaineena E290 - säilöntäaine ja leivinjauhe. Kiinteässä muodossa hiilidioksidi on yksi tunnetuimmista kuivajääkylmäaineista.

5. Neon

Sama salaperäinen diskovalojen valo, kirkkaat kyltit ja modernit ajovalot käyttävät viidenneksi yleisintä kemiallista alkuainetta, jota ihmiset myös hengittävät - neonia. Kuten monet inertit kaasut, neonilla on huumevaikutus ihmiseen tietyssä paineessa, mutta juuri tätä kaasua käytetään sukeltajien ja muiden sukeltajien koulutuksessa. korkea verenpaine... Myös neon-helium-seoksia käytetään lääketieteessä hengityselinten sairauksiin, itse neonia käytetään jäähdytykseen, merkkivalojen valmistukseen ja niihin. neonlamput... Stereotypioiden vastaisesti neonvalo ei kuitenkaan ole sinistä, vaan punaista. Kaikki muut värit tuotetaan lampuilla muilla kaasuilla.

6. Metaani

Metaani ja ilma ovat erittäin muinaishistoria: primaarisessa ilmakehässä, jo ennen ihmisen ilmestymistä, metaania oli missä lisää... Nykyään tämä polttoaineena ja tuotannossa raaka-aineena käytetty kaasu ei ole vielä niin laajalle levinnyt ilmakehässä, mutta silti se karkaa maasta. Nykyaikainen tutkimus selvitetään metaanin rooli ihmiskehon hengityksessä ja elintärkeässä toiminnassa, mutta tästä ei ole vielä olemassa arvovaltaisia ​​tietoja.

7. Helium

Tarkastellessaan, kuinka paljon heliumia on ilmassa, jokainen ymmärtää, että tämä kaasu ei ole tärkeysjärjestyksessä ensimmäisten joukossa. Tämän kaasun biologista merkitystä on todellakin vaikea määrittää. Lukuun ottamatta hassua äänen vääristymistä heliumia hengitettäessä ilmapallosta 🙂 Heliumia kuitenkin käytetään laajalti teollisuudessa: metallurgiassa, elintarviketeollisuudessa, ilmailulaivojen ja meteorologisten luotainten täyttämiseen, lasereissa, ydinreaktoreissa jne.

8. Kryptoni

Emme puhu Supermanin kotimaasta 🙂 Kryptoni on inertti kaasu, joka on kolme kertaa ilmaa raskaampaa, kemiallisesti inerttiä, uutetaan ilmasta, käytetään hehkulampuissa, lasereissa ja sitä tutkitaan edelleen aktiivisesti. From mielenkiintoisia ominaisuuksia krypton, on syytä huomata, että 3,5 ilmakehän paineessa sillä on narkoottinen vaikutus ihmiseen, ja 6 ilmakehässä se saa pistävän hajun.

9. Vety

Vetyä ilmassa on 0,00005 tilavuusprosenttia ja 0,00008 massaprosenttia, mutta samalla se on maailmankaikkeuden runsain alkuaine. Sen historiasta, tuotannosta ja soveltamisesta on täysin mahdollista kirjoittaa erillinen artikkeli, joten rajoitamme nyt pieneen luetteloon toimialoista: kemianteollisuus, polttoaine, Ruokateollisuus, ilmailu, meteorologia, energiatekniikka.

10. Xenon

Jälkimmäinen on ilman koostumuksessa, ja sitä pidettiin alun perin vain kryptonin seoksena. Sen nimi on käännettynä "alien", ja sisällön prosenttiosuus sekä maan päällä että sen ulkopuolella on minimaalinen, mikä johti sen korkeisiin kustannuksiin. Nykyään he eivät tule toimeen ilman ksenonia: tehokkaiden ja pulssivalonlähteiden tuotantoa, diagnostiikkaa ja anestesiaa lääketieteessä, avaruusalusten moottoreita, rakettipolttoainetta. Lisäksi ksenon alentaa ääntä merkittävästi hengitettynä (vastakohtainen vaikutus heliumille), ja äskettäin tämän kaasun hengittäminen on sisällytetty dopingluetteloon.

Tunnelmallinen ilma, jonka henkilö hengittää huoneen ulkopuolella (tai hyvin ilmastoiduissa tiloissa), sisältää 20,94 % happea, 0,03 % hiilidioksidia, 79,03 % typpeä. Suljetuissa tiloissa, joissa on ihmisiä, hiilidioksidin prosenttiosuus ilmassa voi olla hieman suurempi.

Hengitetty ilma sisältää keskimäärin 16,3% happea, 4% hiilidioksidia, 79,7% typpeä (nämä luvut on annettu kuivana ilmana, eli vähennettynä vesihöyryllä, joka on aina kyllästetty uloshengitysilmalla).

Uloshengitetyn ilman koostumus erittäin epävakaa; se riippuu kehon aineenvaihdunnan intensiteetistä ja keuhkojen ventilaation määrästä. Kannattaa tehdä muutama syvä hengitysliike tai päinvastoin pidätellä hengitystä, jotta uloshengitysilman koostumus muuttuu.

Typpi ei osallistu kaasunvaihtoon, mutta typen osuus näkyvässä ilmassa on useita prosentin kymmenesosia suurempi kuin sisäänhengitetyssä ilmassa. Tosiasia on, että uloshengitetyn ilman tilavuus on hieman pienempi kuin sisäänhengitetyn ilman tilavuus, ja siksi sama määrä typpeä, joka jakautuu pienempään tilavuuteen, antaa suuremman prosenttiosuuden. Pienempi uloshengitetyn ilman tilavuus verrattuna sisäänhengitetyn ilman määrään selittyy sillä, että hiilidioksidia vapautuu hieman vähemmän kuin happea imeytyy (osa imeytyneestä hapesta käytetään kehossa kierrättämään yhdisteitä, jotka erittyvät kehosta virtsa ja hiki).

Alveolaarinen ilma eroaa uloshengitetystä suurella prosentilla ei-happoa ja pienemmällä prosenttiosuudella happea. Alveolaarisen ilman koostumus on keskimäärin seuraava: happi 14,2-14,0 %, hiilidioksidi 5,5-5,7 %, typpi noin 80 %.

Määritelmä alveolaarisen ilman koostumus tärkeä keuhkojen kaasunvaihtomekanismin ymmärtämiseksi. Holden ehdotti yksinkertaista menetelmää alveolaarisen ilman koostumuksen määrittämiseksi. Normaalin sisäänhengityksen jälkeen koehenkilö suorittaa syvimmän mahdollisen uloshengityksen putken läpi, jonka pituus on 1-1,2 m ja halkaisija 25 mm. Ensimmäiset uloshengitysilman osat, jotka lähtevät putken kautta, sisältävät ilmaa haitallisesta tilasta; putkeen jääneet viimeiset osat sisältävät alveolaarista ilmaa. Analyysia varten ilma otetaan kaasun vastaanottimeen putken siitä osasta, joka on lähimpänä suuta.

Alveolaarisen ilman koostumus vaihtelee hieman riippuen siitä, otettiinko ilmanäyte analysoitavaksi sisään- vai uloshengityksen korkeudelta. Jos teet nopean, lyhyen ja epätäydellisen uloshengityksen normaalin sisäänhengityksen lopussa, ilmanäyte heijastaa alveolaarisen ilman koostumusta sen jälkeen, kun keuhkot on täytetty hengitysilmalla, eli sisäänhengityksen aikana. Jos hengität syvään normaalin uloshengityksen jälkeen, näyte heijastaa alveolaarisen ilman koostumusta uloshengityksen aikana. On selvää, että ensimmäisessä tapauksessa hiilidioksidin prosenttiosuus on hieman pienempi ja hapen prosenttiosuus on hieman suurempi kuin toisessa. Tämä näkyy Holdenin kokeiden tuloksista, jotka havaitsivat, että hiilidioksidin prosenttiosuus alveolaarisessa ilmassa on sisäänhengityksen lopussa keskimäärin 5,54 ja uloshengityksen lopussa 5,72.

Siten alveolaarisen ilman hiilidioksidipitoisuudessa on suhteellisen pieni ero sisään- ja uloshengityksen aikana: vain 0,2-0,3 %. Tämä johtuu suurelta osin siitä, että normaalin hengityksen aikana, kuten edellä mainittiin, vain 1/7 keuhkorakkuloiden ilmatilavuudesta uusiutuu. Alveolaarisen ilman koostumuksen suhteellisella pysyvyydellä on suuri fysiologinen merkitys, mikä selitetään alla.