science >> Wetenschap >  >> Fysica

Is het schadelijk om 100 procent zuurstof in te ademen?

We ademen lucht die voor 21 procent uit zuurstof bestaat, en we hebben zuurstof nodig om te leven. Dus je zou kunnen denken dat het goed voor ons zou zijn om 100 procent zuurstof in te ademen, maar het kan zelfs schadelijk zijn. Dus, het korte antwoord is, zuivere zuurstof is over het algemeen slecht, en soms giftig. Om te begrijpen waarom, je moet in detail treden...

Je longen zijn in feite een lange reeks buizen die vertakken vanuit je neus en mond (van luchtpijp naar bronchiën naar bronchiolen) en eindigen in kleine dunwandige luchtzakjes die alveoli worden genoemd. Denk aan zeepbellen aan het uiteinde van een rietje, en je zult longblaasjes begrijpen. Rond elke alveole zijn klein, dunwandige bloedvaten, longcapillairen genoemd. Tussen de haarvaten en de alveolus bevindt zich een dunne wand (ongeveer 0,5 micron dik) waardoor verschillende gassen (zuurstof, kooldioxide, en stikstof) passeren.

Wanneer je inademt, de longblaasjes vullen zich met deze lucht. Omdat de zuurstofconcentratie hoog is in de longblaasjes en laag in het bloed dat de longcapillairen binnenkomt, zuurstof diffundeert vanuit de lucht in het bloed. Hetzelfde, omdat de concentratie kooldioxide hoger is in het bloed dat de haarvaten binnenkomt dan in de alveolaire lucht, koolstofdioxide gaat van het bloed naar de longblaasjes. De stikstofconcentratie in het bloed en de alveolaire lucht is ongeveer gelijk. De gassen wisselen over de alveolaire wand en de lucht in de longblaasjes raakt zuurstofarm en rijk aan koolstofdioxide. Wanneer je uitademt, je ademt deze verrijkte kooldioxide uit, zuurstofarme lucht.

Haal gewoon adem

Wat zou er gebeuren als je 100 procent zuurstof zou inademen? Bij cavia's die 48 uur zijn blootgesteld aan 100 procent zuurstof bij normale luchtdruk, vocht hoopt zich op in de longen en de epitheelcellen die de longblaasjes bekleden. In aanvulling, de longcapillairen worden beschadigd. Een zeer reactieve vorm van het zuurstofmolecuul, genaamd de zuurstof vrije radicaal, die eiwitten en membranen in de epitheelcellen vernietigt, veroorzaakt waarschijnlijk deze schade. Bij mensen die 100 procent zuurstof ademen bij normale druk, dit is wat er gebeurt:

  • Vloeistof hoopt zich op in de longen.
  • De gasstroom door de longblaasjes vertraagt, wat betekent dat de persoon meer moet ademen om voldoende zuurstof te krijgen.
  • Pijn op de borst treedt op tijdens diep ademhalen.
  • Het totale volume uitwisselbare lucht in de longen neemt met 17 procent af.
  • Slijm verstopt lokale delen van ingeklapte longblaasjes - een aandoening die atelectase wordt genoemd. De zuurstof die vastzit in de verstopte longblaasjes wordt opgenomen in het bloed, er is geen gas meer om de verstopte longblaasjes opgeblazen te houden, en ze storten in. Slijmproppen zijn normaal, maar ze worden gewist door te hoesten. Als de longblaasjes verstopt raken tijdens het ademen, de stikstof gevangen in de longblaasjes houdt ze opgeblazen.

De astronauten in de Gemini- en Apollo-programma's ademden tot twee weken lang zonder problemen 100 procent zuurstof bij verminderde druk. In tegenstelling tot, wanneer 100 procent zuurstof wordt ingeademd onder hoge druk (meer dan vier keer die van atmosferische druk), acute zuurstofvergiftiging kan optreden bij deze symptomen:

  • Misselijkheid
  • Duizeligheid
  • Spiertrekkingen
  • Wazig zien
  • Toevallen/convulsies

Dergelijke hoge zuurstofdrukken kunnen worden ervaren door militaire SCUBA-duikers die rebreathing-apparaten gebruiken, duikers die worden behandeld voor de bochten in hyperbare kamers of patiënten die worden behandeld voor acute koolmonoxidevergiftiging. Deze patiënten moeten tijdens de behandeling zorgvuldig worden gecontroleerd.

Oorspronkelijk gepubliceerd:19 oktober 2000

Veelgestelde vragen over zuurstof ademen

Is het inademen van zuivere zuurstof slecht voor je?
Menselijk bloed is ontworpen om zuurstof op te vangen en veilig te binden aan een molecuul dat bekend staat als hemoglobine. Echter, als u een hoge zuurstofconcentratie inademt, het zal het bloed overweldigen, verstoring van het centrale zenuwstelsel, de longen beschadigen, hart en hersenen.
Hoeveel zuurstof ademen we in en uit?
De gemiddelde mens ademt in totaal 11 in en uit, 000 liter lucht per dag. Ingeademde lucht heeft ongeveer 20 procent zuurstof en uitgeademde is ongeveer 15 procent zuurstof per massa.
Zijn zuurstofrepen schadelijk?
Zuurstofrepen mogen niet worden gebruikt door iemand met reeds bestaande aandoeningen van de luchtwegen of bloedvaten. Echter, als je gezond bent en een zuurstofreep wilt proberen, je kunt het uitproberen. De meeste zuurstofrepen brengen de klant ongeveer een dollar per minuut in rekening.
Welke machine helpt je ademen?
Wanneer de longen van een persoon niet naar behoren functioneren, een persoon wordt op een beademingsmachine geplaatst, een ventilator genaamd, die de ademhaling nabootst, het handhaven van voldoende zuurstofgehalte in het bloed.

Veel meer informatie

Gerelateerde HowStuffWorks-artikelen

  • Hoe uw longen werken
  • Wat veroorzaakt de bochten?
  • Hoe spieren werken
  • Hoe bloed werkt
  • Hoe je hart werkt

Meer geweldige links

  • Duikfysica en "Fizzyology"
  • Duikgeneeskunde online
  • Divers Alert Network (DAN)
  • Mayo Clinic:hyperbare zuurstoftherapie