空氣與人體呼出氣體之成份有何不同
在大氣壓為1atm(760mmHg)的海平面,空氣中的氧氣(O2)佔21%,人吸入21%的O2之後,其中有5-8%的O2被人體吸收利用掉,因此呼出的氣體中的O2只有13-16%。室外新鮮空氣中的二氧化碳(CO2)濃度只有400ppm(0.035-0.04%),但是呼出的氣體中,CO2則上升到53000ppm(4-5.3%),CO2是廢氣,所吸入的空氣中CO2濃度若過高時,人會感覺不適,如胸悶、暈眩、昏沉等(見下圖)。
人吸入氣體(空氣)之成分 |
人呼出氣體之成分 |
N2氮氣佔78% |
N2氮氣佔78% |
O2氧氣佔21% |
O2氧氣佔13-16% |
CO2二氧化碳佔0.035~0.04%(350~400ppm) |
CO2二氧化碳佔4~5.3%(40,000-53,000ppm) |
Ar氬氣佔0.96% |
Ar氬氣及其他氣體佔1% |
水蒸氣及其他氣體佔0.01% |
H2O水佔5.9% |
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H2、CO佔數ppm |
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NH3氨<1ppm |
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丙酮、甲醇、乙醇<1ppm |
上圖:人吸入之空氣及呼出氣體之成份
二、二氧化碳濃度過高對人體之影響
台灣環保署有制定「室內空氣品質法」,規定對第一類場所的CO2濃度規定最為嚴格,規定CO2濃度不可超過600ppm,例如學校、教育場所、兒童樂園、醫療場所、老人或殘障護場所等,而第二類場所則指辦公大樓、地下街、大眾運輸工具、台灣的大賣場都有被規定必須裝置CO2偵測儀,其讀數隨時呈現在特定看板上。
環保署室內空氣品質建議值(環署空字第0940106804號) |
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建議值意義 |
適用場所 |
二氧化碳濃度 |
8小時算數平均值或累計採樣測值 |
第1類:對室內空氣品質有特別需求的場所。 包括學校與教育場所、兒童樂園場所、醫療場所、老人或殘障照護場所等。 |
≦600PPM |
第2類:一般大眾聚集的公共場所與辦公大樓。包括營業商場、交易市場、展覽場所、辦公大樓、地下街,大眾運輸工具與車站等室內場所。 |
≦1000PPM |
上圖:室內空氣品質法,對於CO2濃度上限的規定
不過徒法不足以自行,雖然環保署行禮如儀的經常舉辦室內空氣品質法的宣導,但執行層面就很不用心,尤其是冬天時,為了省電,公共交通工具如捷運、巴士、火車上的空調換氣都沒開足,導致CO2常高達2000-3000ppm以上。
有一次參加台北市政府舉辦的室內空氣品質法說明會,作者私自攜帶CO2偵測儀,在會議現場做CO2檢測,發現會議室的CO2濃度,竟然高達3000ppm,CO2一旦到了2500-3000ppm,每個人都會覺得頭昏腦脹。
CO2二氧化碳之濃度對人生理之影響如下表所示:
CO2二氧化碳濃度 |
350-400ppm |
健康的 |
400-700ppm |
可接受的 |
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700-1000ppm |
感覺空氣略有汙濁,但可接受 |
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1000-3000ppm |
感覺困倦 |
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3000-5000ppm |
長時間對健康不利 |
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5000-10000ppm |
對健康非常不利 |
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1-7%(10,000-70,000ppm) |
呼吸急促、心跳加快 |
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>7%(>70,000ppm) |
暈眩、噁心、頭痛 |
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>10%(>1000,000ppm) |
昏迷與死亡 |
上圖:二氧化碳(CO2)濃度對人體之影響
三、如何檢測二氧化碳(CO2)及血氧(SpO2)濃度
作者診間必備二氧化碳偵測儀(如下圖),對於有躲在被子中玩手機或喜歡把臉及鼻孔都用被子蓋住睡覺壞習慣的患者,都會請他們對著CO2偵測儀吹數口氣,CO2的指數馬上由500ppm以下飆升至8000-9000ppm甚至破表(10000ppm以上),因此特別警示叮嚀患者,千萬不能躲在被子中或用被子蓋鼻孔睡覺,否則會引起缺氧容易導致憂鬱症、注意力不集中(ADD)、各種精神疾病及早發性阿茲海默症等。
上圖:室內的CO2濃度最好維持在600ppm以下
上圖:朝CO2偵測儀吹數口氣,CO2就上升到9407ppm
品質良好的醫用口罩透氣性良好、心肺功能正常者戴了口罩,還不致於立即造成缺氧,但是吸入比不戴口罩時較多的CO2卻是肯定會的。
因此建議在郊外走動或室內無他人時,應露出鼻孔吸入新鮮空氣,這樣對身體健康較好。
自製的布口罩或用了太多天,透氣性變差的口罩,不但透氣性會變差,戴起來讓人感覺不適,甚至阻隔病毒飛沫氣凝膠感染的阻隔效果也會降低。
心肺功能正常者,戴上合格口罩,再測量血液中的血氧濃度(SpO2),通常都不會降低(正常SpO2為96-99%)(見下圖),血氧中的CO2濃度也不致於升高,但是對於血液中溶氧(SpO2)本來就偏低的COPD(慢性阻塞型肺疾病)患者,或本來就有冠狀動脈阻塞,或瀕臨心臟衰竭的患者來說,SpO2本來就低於正常指標了,一旦戴上口罩確實有可能會使SpO2降得更低,這類患者戴上口罩後會覺得吸不到氣或更喘,他們常會憤怒地把口罩扯下來,不明就理的照顧者常會誤以為其脾氣古怪不合作。
上圖:指尖型血氧濃度(SpO2)偵測儀
自製布口罩,由於少了中間層有充靜電荷的熔噴布,對於病毒飛沫氣凝膠,非但毫無阻隔作用,甚至還有氧氣(O2)吸不進來,二氧化碳(CO2)廢氣又呼不出氣的缺點,可說一無是處。
一般醫用口罩可戴8小時,如果是第一線新冠肺炎患者照護者,4小時更換一個新口罩也不為過,但是如果用的是石墨稀口罩,則可持續使用48小時。
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