Какой объём воздуха вдыхает человек в течение одной минуты в состоянии покоя, если известно, что в 100 мл крови содержится 15 г гемоглобина, а один грамм гемоглобина может связать 1,34 см³ кислорода? Полный оборот кровь совершает за 30 с, а содержание кислорода в атмосферном воздухе составляет 21%.

Хорошо, давай разберём задачу шаг за шагом. Нам нужно найти объём воздуха, который человек вдыхает за одну минуту в состоянии покоя, используя данные о гемоглобине, его связывающей способности, времени циркуляции крови и процентном содержании кислорода в воздухе.

Дано:

• Гемоглобин в крови: 15 г на 100 мл

• Один грамм гемоглобина связывает: 1,34 см³ O₂

• Полный оборот крови: 30 секунд

• Содержание кислорода в воздухе: 21%

• Необходимо найти: объём воздуха за 1 минуту

Шаг 1: Определяем объём крови, проходящий через лёгкие за 1 минуту

Если полный оборот крови занимает 30 секунд, значит за 1 минуту кровь совершает 2 оборота. Пусть объём крови у человека в среднем 5 литров (5000 мл).

• Объём крови за 1 минуту:

Шаг 2: Рассчитаем, сколько кислорода переносится этой кровью

1. В 100 мл крови содержится 15 г гемоглобина.
   → В 10 000 мл (или 10 л) содержится:

2. Один грамм гемоглобина связывает 1,34 см³ O₂.
   → 1500 г гемоглобина связывает:

Это количество кислорода, которое переносит вся кровь за 1 минуту.

Шаг 3: Определяем объём воздуха, необходимый для такого количества кислорода

Воздух содержит 21% кислорода по объёму, значит на каждый литр воздуха приходится 0,21 л O₂.

• Объём воздуха $V_{\text{возд}}$, необходимый для получения 2,01 л O₂:

✅ Шаг 4: Ответ

Человек вдыхает примерно 9,6 литров воздуха в минуту в состоянии покоя.

Итог:

Это согласуется с физиологическими данными: минутный объём дыхания у покоящегося человека обычно составляет 6–10 л/мин.