Ивенс » 29 авг 2012, 09:51
АТМОСФЕРА И ДЫХАНИЕ
Мы дышим каждую секунду нашей жизни, набираем воздух в легкие и выдыхаем его. И мы думаем, что это абсолютно естественно. Однако дыхание - это очень сложный процесс.
Системы нашего организма созданы столь совершенно, что мы не думаем о том, что дышим. Наше тело определяет, сколько ему требуется кислорода, и организует доставку нужного количества в зависимости от того, идем мы в данный момент или бежим, читаем книгу или спим. Дыхание так важно для нас потому, что миллионы реакций, поддерживающих жизнь в наших организмах, требуют кислорода.
Способностью читать эту книгу вы обязаны миллионам клеток ваших глаз, снабжаемых энергией, получаемой из кислорода. Точно так же ткани нашего тела и формирующие их клетки получают энергию в процессе сгорания в кислороде соединений углерода. Продукт сгорания, углекислый газ, должен быть выведен из организма. Если уровень кислорода в крови падает слишком низко, вы можете потерять сознание, без поступления кислорода в организм в течение нескольких минут наступает смерть.
Именно поэтому мы дышим. Когда мы делаем вдох, кислород устремляется в триста миллионов мельчайших камер в наших легких. Соединенные с этими камерами, сосуды-капилляры мгновенно всасывают кислород и доставляют его сначала к сердцу, а затем в другие части тела. Клетки тела используют кислород и выделяют углекислый газ в кровь, которая несет его назад в легкие, через которые он выдыхается.
Весь процесс занимает меньше половины секунды: "чистый" кислород входит, а "грязный" углекислый газ выходит. Вы можете спросить, зачем в легких так много (триста миллионов) маленьких камер? Их назначение - увеличить область соприкосновения с воздухом. Когда они аккуратно сложены, то занимают очень мало места, в развернутом же состоянии могут покрыть целый теннисный корт. Не следует забывать еще об одном моменте. Камеры легких и сосуды-капилляры созданы такими маленькими и совершенными для того, чтобы увеличить скорость обмена кислорода и углекислого газа. Но совершенство замысла не ограничивается этими факторами и включает необходимую плотность, вязкость, давление воздуха, которые должны обеспечить свободное движение воздуха в легкие и из легких.
На уровне моря давление воздуха 760 мм ртутного столба, его плотность составляет приблизительно один грамм на литр, а вязкость почти в пятьдесят раз больше воды. Можно подумать, что эти показатели не имеют никакого значения, однако это не так.
Майк Дентон пишет следующее:
"Состав и общий характер атмосферы - плотность, вязкость, давление и др. - должны быть подобны тем, каковы они есть, особенно для дышащих воздухом организмов"
Когда мы дышим, нашим легким необходима энергия, чтобы преодолевать силу сопротивления воздуха, возникающую при его движении. Благодаря особым свойствам атмосферы это сопротивление не очень большое, и наши легкие вбирают и выталкивают воздух с минимумом затрачиваемой энергии. Если бы сопротивление было выше, легкие должны были бы прилагать больше усилий, чтобы обеспечить нам возможность дышать. Поясним это на примере. Набрать воду в иглу шприца не трудно, но если вместо воды взять мед, сделать это будет намного труднее, потому что плотность и вязкость меда больше воды.
Если бы плотность, вязкость и давление воздуха были более высокими, дышать было бы так же трудно, как набирать мед в иглу шприца. Можно возразить: это легко устранить. Нужно лишь просто увеличить диаметр иглы и скорость набирания. Однако если бы мы сделали это с капиллярами легких, уменьшилась бы площадь соприкосновения с воздухом, и за один и тот же отрезок времени обменивалось меньшее количество кислорода и углекислого газа, что не обеспечивало бы должного уровня кислородного обмена.
Таким образом, чтобы воздух был пригоден для дыхания, показатели его параметров - плотности, вязкости, давления - должны находиться в строго определенных границах. Все эти особенности абсолютно точно соблюдены в воздухе, которым мы дышим. Майкл Дентон пишет об этом так:
"Ясно, что, если бы вязкость или плотность воздуха были больше, сопротивление воздуха стало бы непреодолимой преградой, и никакое мыслимое изменение дыхательной системы не оказалось в состоянии обеспечить доставку кислорода в количестве, необходимом для метаболических процессов у дышащего воздухом организма. При сопоставлении всех возможных показателей атмосферного давления с количеством содержащегося кислорода становится ясно, что существует только одна уникальная очень маленькая область, где все необходимые условия для жизни соблюдены".9
Особый состав атмосферы обеспечивает не только дыхание, но и то, что наша голубая планета остается голубой. Если атмосферное давление на уровне моря будет ниже его существующего показателя, интенсивность испарения воды будет больше. Увеличение воды в атмосфере приведет к возникновению парникового эффекта, накоплению тепла и подъему средних температур на планете. Если же давление будет выше, интенсивность испарения будет ниже, и огромные территории планеты превратятся в пустыню. Все эти абсолютно точно рассчитанные соотношения в нашей атмосфере показывают, что она была сотворена таким образом, чтобы на Земле могла существовать жизнь. Истина, раскрытая наукой, еще раз доказывает, что Вселенная - не просто нагромождение материи.
В отличие от других 63 основных планет и спутников нашей Солнечной системы только Земля обладает атмосферой, температурой и поверхностью, пригодными для жизни. Три четверти земной поверхности покрыты водой, которую вы не найдете нигде больше в Солнечной системе и которая является необходимым условием жизни
Американские геологи Фрэнк Пресс и Раймонд Сайевер обратили внимание на преобладающие на Земле средние температуры. Они пришли к выводу: жизнь в таком виде, в каком мы ее знаем, возможна только в очень узких температурных рамках. Этот температурный промежуток составляет всего лишь 1-2% температурного диапазона от абсолютного нуля до температуры поверхности Солнца
Поддержание этого температурного режима обеспечивается количеством тепла, излучаемого Солнцем, а также расстоянием между Землей и Солнцем. Согласно подсчетам уменьшение излучаемой солнечной энергии всего лишь на 10% приведет к тому, что Земля покроется многометровым слоем льда. И напротив, если она немного увеличится, то все живые существа погибнут от жара.
Во-вторых,не только средняя температура должна быть идеальной. Получаемое Землей тепло должно равномерно распределяться по всей планете. Были предприняты особые предосторожности, чтобы так оно и случилось.
Наклон земной оси составляет 23,27o по отношению к области эклиптики. Этот наклон предотвращает перегрев атмосферы в регионах между полюсами и экватором, делая температуру более умеренной. Если бы ось не была наклонена, градиент температур между полюсами и экватором был бы намного выше, и жизнь в этих зонах была бы невозможна.
Скорость вращения Земли вокруг своей оси также позволяет поддерживать температурный баланс. Земля совершает полный оборот каждые 24 часа, поэтому интервалы между сменяющимися светлыми и темными периодами сравнительно короткие.
Разнообразные факторы, такие как расстояние между Землей и Солнцем, скорость вращения планеты, наклон ее оси, особенности географии земной поверхности, соединенные вместе, обеспечивают наш мир теплом и летом на основе разумного распределения.