Tauchmedizin Foren

Hallo,

versuch es doch mal mit den Grundlagen der Physik!!!

Würde insbesondere nochmal versuchen zu denken!!!

Kleiner Hinweis: Wie verhalten sich Volumen und Druck?? Vulümen der Lunge in der Tiefe??

Glückauf

Hi Stef,

Also es kommt bei Deinem O2 Bedarf nicht auf den Sauerstoff-Partialdruck an. Sondern es wird vom Körper eine bestimmte Menge O2 zum funktionieren gebraucht. Genauso ist es mit dem CO2: ab einer bestimmten Menge im Blut (nicht in der Lunge) wird der Atemreiz ausgelöst.

Gruß Subo

Hi!

Leider kann ich Ihren Tipp mit dem Lungenvolumen in der Tiefe nicht nachvollziehen.

Das Volumen der Lunge hat nichts mit der Tiefe zu tun!
Auf 10m Tiefe atme ich immernoch das selbe Volumen (aus dem Regler) wie an der Oberfläche! Ein Ruheatemzug hat ungefähr ein Volumen von 0.5l . Diese 0,5l atme ich auch unter Wasser auf 10m ein. Dieser Atemzug hätte allerdings auf der Oberfläche ein Volumen von 1l.

Wäre auf der Tiefe meine Lunge komprimiert, bräuchte ich beim auftauchen nicht ausatmen, da ich ja dann keine Angst vor einem Barotrauma haben müsste.

Gruß

@ subo:

Achso. Das wurde etwas missverständlich in dem Buch ausgedrückt. Diese Sprechen von einer Konzentration von CO2 in der Alveolarluft.

Wenn aber noch 02 in der Lunge zum Gasaustausch vorhanden wäre, warum erreicht die CO2 Konzentration dann diesen Schwellwert genausoschnell?

Vielen Dank für den Hinweis :D

Grüße

@stef

sehrwohl hat das Volumen der Lunge etwas mit der Tauchtiefe zu tun.
Fundamentaler Denkfehler!!!!

Ggf. mal mit verstehendem Lesen versuchen http://www.divers-travel-guide.com/tauchen/tauchgrundlagen.html

Glückauf

Stell Dir einfach folgendes vor:

Ein Bus kommt an eine Bushaltestelle. Der Bus hat 55 Sitzplätze (Wir gehen jetzt mal von null Stehplätzen aus). Draussen stehen 55 Leute.

Ergo: Alles super !

Jetzt stehen da aber 150 Leute und wollen mit.

Ergo: 95 Leute gucken doof aus der Wäsche und kommen nicht mit.

So verhält sich sich das (ganz grob und sehr bildlich) mit dem Hämoglobin und dem Sauerstoff. Wenn Hämoglobin voll, dann Abfahrt.


Jetzt ein bisschen Fachwissen.

Um das Hämaglobin zu 100% "voll" zu machen bedarf es einen Druck (z.Bsp der normale Luftdruck)
von einem Bar. Alles was drüber liegt, wird nicht verwertet. Das Fassungsvermögen von "einem Stück Hämaglobin" ( man sagt "1g Hb") ist ca. 1,4 ml Sauerstoff. In 100 ml Blut sind ca. 15g Hämaglobin enthalten.

Ich hoffe jetzt ist alles etwas klarer.


Ach so. Man kann durch längeres Training unter niedrigerem O2 Partialdruck ( z.Bsp Höhentraining) den Körper zu vermehrter Hämoglobinbildung anregen. Das erklärt die Leistungsfähigkeit äthiopischer Marathon Läufer.

@ uwe-re.

Zitat aus dem Ihrem Link:

In zehn Metern Tiefe benötigt der Taucher das Doppelte des an der Oberfläche eingeatmeten Luftvolumens. Daraus folgt ein mit zunehmender Tiefe steigender Atemgasverbrauch und die Notwendigkeit, das überschüssige Gas beim Auftauchen wieder abzuatmen.
[...]
Da über den Lungenautomaten des Tauchgeräts in jeder Tiefe stets Luft mit dem jeweiligen Umgebungsdruck aufgenommen wird, sind Körperinnen- und Umgebungsdruck= Wasserdruck + Atmosphärendruck des Tauchers stets gleich.

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Bei AUSGEGLICHENEM Druck ist das Lungenvolumen immernoch das gleiche. Also atme ich EINEN LITER bei UMGEBUNGSDRUCK=LUFTDRUCK=2bar. An der OBERFLÄCHE=1bar wird nach Boyle-Mariotte (isotherme, ideale Kompression) ein Volumen von 2 Litern draus.

Anderes Beispiel. Nehmen Sie eine Plastikflasche mit runter, die ein geometrisches Volumen von 1,5 Litern hat. Dann füllen Sie in 10m Tiefe 1,5 Liter Luft mit 2 Bar aus dem Atemregler ein. Auf dem Weg zur Oberfläche entweicht die Luft, da sie sich auf 3 Liter ausdehnt, das Volumen der FLASCHE ändert sich aber NICHT!

Ich bezweifele, dass der fundamentale Denkfehler auf meiner Seite liegt.
Aber vllt. reden wir ja nur aneinander vorbei und meinen das gleiche.

Gruß

Mist vergessen:

Ich wollte noch ne Tabelle anhängen, die die Sauerstoffbindung unterhalb eines Bar´s beschreibt.

Hier isse:

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/archive/5/55/20101103132915!Haemo-BND-Kurve.SVG/650px-Haemo-BND-Kurve.SVG.png

@Uwe-Re: stef79 hat eine ernsthafte Frage gestellt und ich finde nicht, dass gleich die erste Antwort unsachlich werden muss (eigentlich muss keine Frage unsachlich beantwortertet werden). So kann man auch Beginner gleich wieder aus dem T-Net vergraulen.

Ich schlage übrigens vor, dass Du Deine Antwort auch noch mal überdenkst: Wenn der Sachverherhalt so wie von Dir beschrieben wäre, also mit der Volumenreduzierung der Lunge zusammen hänge, müsste das AMV ja sinken, weil Lunge kleiner. Das Atemzuvolumen bei 20l AMV und 20 Atemzüge pro Minute beträgt 1l so klein ist die Lunge auch wieder nicht. Mein TC bestätigt übrigens regelmäßig, dass das AMV mit zunehmende Tiefe nicht sinkt.

Alternativvorschlag (nach kurzem "Denken" hergeleitet): Sicherlich hat Stef79 recht, das Stoffvolumen steigt in der Tiefe (wenn auch die Lungenkompression "gegengerechnet" werden muss). Abba: Der verstoffwechselte Sauerstoff wird im Blut nicht physikalisch, sondern chemisch gelöst, nämlich an den roten Blutkörperchen gebunden. Und die haben nur eine begrenzte Transportkapazität. Kann man z. B. daran erkennen, dass die Ausatemluft ca. 16% - 17% O2 enthält. Die Menge O2, die zu CO2 verstoffwechselt werden kann hat also nichts mit dem Stoffvolumen zu tun, sondern ist in erster Näherung konstant. Daher auch kein geänderter Atemreiz.

Gruß
amw

@Beluga: Ich habe wohl ein kleines Problem mit der Aktualisierung meines Browsers, sonst hätte ich nach Deiner Antwort meine nicht mehr geschrieben. Ich denke, so stimmts.

@ beluga.

Aha :D So in etwa ist das schon etwas klarer. Allerdings wird ja das CO2 beim Gasaustausch in den Lungenbläschen jetzt wieder abgegeben. In der Lunge gibt es ja noch verfügbares O2, das wird glaube ich wieder aufgenommen.

Wenn ich nur halb einatme kann ich die Luft ja nicht ganz so lagne anhalten wie wenn ich "voll" einatme.

Und da liegt eigentlich der Kern meienr Frage. Wenn der Hämoglobinzug voll ist fährt er ab, läd sein O2 ab, wird voll Co2 gestopft, kommt wieder an, schmeißt das CO2 wieder raus in die Lunge und ist doch dann in der Lage, neues O2 aufzunehmen. Vom dem ist ja noch was da, weil durch den doppelten Druck ja doppelt so viele Fahrgäste warten ..

Aber ich denke, mit dieser Antwort kann ich leben ;)

Vielen Dank und grüße

Oha, dieses Aktualisierungsproblem hab ich wohl auch

Aber ich kanns mir jetzt wirklcih vorstellen. Der Partialdruck für C02 steigt ja mit dem "ankommen" des Zuges und überwiegt dann wahrscheinlich dem pO2, was die Neubindung des restlichen 02 wohl verhindert. So stelle ich mir das jetzt irgendwie vor.

suits me ;)

Danke!

@Uwe-Re:
Was geht denn mit Dir ab?
Der OP stellt hier sachlich vernünftige Fragen und Du knallst ihm vor den Kopf er soll einfach anfangen zu denken!
Wie wärs wenn Du selbiges beherzigen würdest, bevor Du hier solche Antworten hämmerst!

Offensichtlich beschäftigt sich der Fragesteller sehr intensiv mit der Materie, sonnst würden diese Fragen gar nicht dabei rauskommen. Es liegen halt noch ein paar Mißverständnisse und Denkfehler vor. So what? Deswegen fragt er!
Und das Volumen der Lunge (!) hat selbstverständlich nichts mit der Tauchtiefe zu tun. Das auf normobare Gasvolumen, welches benötigt wird um dieses Volumen der Lunge zu füllen hat mit der Tauchtiefe, respektive Umgebungsdruck zu tun. Also wenn man hier schon so auf die "Kacke" haut, sollte man zusehen dann wenigstens selbst keinen "Mist zu verzapfen"!

zum Fragesteller:
beluga hat ja schon den großteils deines "Verständnishängers" ausgeräumt mit den Hämoglobinzügen

Der letzte Konoten sollte gelöst werden, wenn Du Dir überlegst wie lange denn der unter Druck im "Übermaß" vorhandene Sauerstoff in der Lunge verweilt

"Wenn der Hämoglobinzug voll ist fährt er ab, läd sein O2 ab, wird voll Co2 gestopft, kommt wieder an, schmeißt das CO2 wieder raus in die Lunge und ist doch dann in der Lage, neues O2 aufzunehmen. Vom dem ist ja noch was da, weil durch den doppelten Druck ja doppelt so viele Fahrgäste warten .."

Von dem ist eben nichts mehr da, da Du ja wieder ausgeamtet hast. Durch erhöhten Umgebungsdruck (und damit erhöhte Stoffmenge, das hast Du schon ganz richtig durchschaut) ändert sich nichts an der chemialischen Aufnahfähigkeit des Hämoglobins. Auch unter Normaldruck wird ja in einem Atemzug nur ein ganz kleiner Anteil des vorhandenen O2 gebraucht, der Rest wird wieder ausgeamtet (Ausatemluft hat meist ca. 16% Sauerstoff).. Unter Druck beim Tauchen wird dann einfach noch mehr "verschwendet".. Da kannst Du aber nichts gegen machen.. Zumindest mit offenem Tauchgerät wie der Atemregler..

Die erhöhte Stoffmenge ist übrigens auch der Grund, warum Du auf Tiefe eben noch mehr als 20l/min veratmest

@stef97: Vergiss den O2-Partialdruck, der macht`s nur kompliziert. Partialdruck hat Auswirkung auf die physikalische Lösung eines Gases in einer Flüssigkeit. O2-Transport durch Hämoglobin ist aber m. E: ein chemischer Vorgang.

@El_Dudo:

"Aber ich kanns mir jetzt wirklcih vorstellen. Der Partialdruck für C02 steigt ja mit dem "ankommen" des Zuges und überwiegt dann wahrscheinlich dem pO2, was die Neubindung des restlichen 02 wohl verhindert. So stelle ich mir das jetzt irgendwie vor."

Das stimmt so nicht Aber jetzt im Detail die physiologischen Abläufe zu diskutieren wäre etwas viel mit dem auf anderer Seite noch fehlendem Grundverständnis der Tauchmedizin. Heb es Dir einfach mal für später auf, jetzt gehts erstmal darum Tauchen zu lernen

"O2-Transport durch Hämoglobin ist aber m. E: ein chemischer Vorgang."

Naja, eben auch nicht ganz.. Es wird auch ein Teil O2 physikalisch gebunden, verkompliziert die Angelegenheit im Moment aber nur.

Zitat El_Dudo:

Von dem ist nichts mehr da, da du ja wieder ausgeatmet hast.
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Ja, wenn ich ausatme. Und wenn ich die Luft anhalte? Ich meinte ja, wenn mehr stoffmenglich gesehen mehr Sauerstoff da ist, müsste ich ja länger die Luft anhalten können. Dann könnte ich meine Atemfrequenz reduzieren, was mein AMV verkleinert.

Welche Prozesse zur Sauerstoffbindng an das Hämoglobin (Soweit ich mich noch erinnere, pappt das ja irgendwie am Fe dran, nur ist die OC klausur schon zu lange her ;) ). Das Einzige, was für mich ein Rätsel bleibt ist, warum die die restlichen O2-Moleküle in der Lunge nicht weiterverwertet werden, wenn man die Luft anhält.

Vllt. hast du ja einen weiterführenden Link?
Ich bin auch recht belastbar, was Theorie angeht :D

Danke aber auf jeden Fall für eure Hilfe!

Hm, hier stehts ja :
http://www.biorama.ch/biblio/b50chem/k06saba/saba050.htm

Die Aufnahme ist wirklcih abhängig vom Partialdruck und dieser ist relativ gesehen natürlich noch der gleiche.

Beim Apnoe-Tauchen verkleinert sich das Lungenvolumen mit Zunahme des Druckes, aber beim Gerätetauchen ist das Lungenvolumen praktisch gleich, egal ob an der Oberfläche oder auf 30m (normales Atmen vorausgesetzt!).

Unterwasser normal weiteratmen!
Man könnte etwas länger die Luft anhalten, weil der Atemreiz von der Co2-Konzentration beeinflusst wird.
Aber man soll ja nicht die Luft anhalten, sondern eine "fliessende" Atembewegung machen. Also eigentlich den Atemrythmus beibehalten.

http://de.wikipedia.org/wiki/Atmung

http://www.taucherarzt.at/60/Medizin/Atmung.html

Man kann unterwasser auch mal Sparatmung probieren, aber du kaufst dir damit nur Nachteile ein (Kopfschmerzen, usw.) und Luft sparen macht man damit auch nicht!!!
http://www.apnoetaucher.de/medizin/pdf/sparatmung01.pdf

Auf Tiefe atmet man bei gleicher Atemfrequenz natürlich die Flasche schneller leer.

Die meisten Taucher haben einen geringeren AMV als 20l/min (beim entspannten Tauchen). Bei Belastung (z.B. Strömung) und Stress kann der aber auch sehr deutlich überschritten werden (100 kann man schaffen!!)

Hi Stef..
dass Du da insgesamt etwas vorbelastet bist was die Theorie angeht, so ist das schon aus deinen Fragen ersichtlich.
Einen Link habe ich keinen aber ne Buchempfehlung wenn Du für Dein Geisteswohl gleich tiefer in die
Tauchphysiologie einsteigen willst..
Nimm Dir mal das buch "der neue Ehm" vor.. Dann hast Du schonmal einen guten Grundstock und dann kannst Du mit Bühlmanns "Tauchmedizin" weitermachen.. Das ist alles etwas zu umfänglich fürs Forum v.a. mit den gleichzeitigen tauchspezifischen Wissenslücken bei biochemischer Vorbelastung

Prinzipiell könntest Du natürlich bei Atemhalten weiter Sauerstoff verwerten. Prinzipiell sind alle physiologischen Vorgänge immer rein Partialdruckabhängig. Der Atemreiz und die Atmung wird ja aber nicht durch den Sauerstoff gesteuert sondern durch das CO2..
Wenn Du "Luft anhälst" ist nicht die O2 Versorgung dein Problem, sondern dass Du kein CO2 Abatmest. Das absolute CO2 hat dann ebenfall unter erhöhtem Umgebungsdruck einen erhöhten Partialdruck. Dies bedeutet dass man unter Wasser noch anfälliger für eine CO2 Problematik ist --> Sparatmung auf Tiefe.. Doofe Idee

Stef, ich spare es mir mal, die Links anzuklicken. Der Atemreiz wird auch bei größerer O2-Masse in der lunge vom CO2 beinflusst. Allerdings kann man bei reiner O2 Atmung länger "die Luft" anhalten. Man merkt zwar u.U. einen Kohlensäuregeschmack, der kann aber wieder weggehen.
Man muss davon ausgehen, dass es Sensoren, wenn auch schwächere, gibt, die ein Zuendegehen der Sauerstoffdiffussion aus der Lunge ins Blut anzeigen, bzw. einen zur Neige gehenden Sauerstoffpartialdruck. Beluga hatte auf die Sauerstoffdiffusionskurve hingewiesen. Es gibt eine Partialdruckuntergrenze, ab der die nix mehr ins Blut geht. Weiter noch, sinkt der Partialdruck ab, z.B. beim Auftauchen mit angehaltenem Atem (Apnoe), kann es zur Gegendiffusion des Sauerstoffs aus dem Blut in die Lunge kommen. Sehr ärgerlich.

Ich will mal die Eingangsfrage etwas abändern:

Wenn ich an Land die Luft anhalte, wird nach einigen Minuten der Atemreiz unwiderstehlich. Wenn ich die Luft dennoch weiter anhalten könnte, würde ich aus O2 Mangel ohnmächtig.

Wenn ich den letzten Atemzug mit demselben Atemzugvolumen aus einer Pressluftflasche in größerer Tiefe mache, und die Luft anhalte, werde ich in der selben Zeit den unwiderstehlichen Atemreiz haben, da die aus dem Stoffwechsel stammende selbe Menge CO2 im Blut diesen Reiz erzeugt. Werde ich aber zur selben Zeit aus O2 Mangel ohnmächtig, oder später? Weil doch trotz dieses Reizes mehr O2 Moleküle in der Lunge zur Bindung an das Hb zur Verfügung stehen? Wie ist da der Nettoeffekt der CO2 Abgabe und O2 Aufnahme? Das CO2 wird nämlich nur geringgradig ans Hb gebunden (übrigens ganz im Gegensatz zum CO) und das Bild der CO2-Besetzung des Hb (Fahrgäste im Bus) stimmt so nicht.

"werde ich in der selben Zeit den unwiderstehlichen Atemreiz haben, da die aus dem Stoffwechsel stammende selbe Menge CO2 im Blut diesen Reiz erzeugt."

Ich bin der Meinung, dass der Atemreiz früher einsetzt, da das aus der gleiche Metabolisierungsrate (wie an der OF) erzeugte CO2 auf Tiefe einen höheren PCO2 erzeugt..

@kwolf1406,

Wie Du richtig siehst, wird CO2 nicht nur an das Hämoglobin gebunden, sondern es wird auch physikalisch im Blut und im Gewebe gelöst. Im Blut verschiebt das CO2 den ph-Wert, an welchem einer der wesentlichen Mechanismen zur Steuerung des Atemreizes ansetzt. Der herrschenden Lehrmeinung nach beeinflusst der zunehmende Druck in der Tiefe die Verschiebung des ph-Wertes, so dass sich der Atemreiz später bemerkmar macht.

"Werde ich aber zur selben Zeit aus O2 Mangel ohnmächtig, oder später?" Wenn Du an der Oberfläche und in der Tiefe gleich viel verbrauchst, erreichst Du einen kritischen ppO2 in der Tiefe später als an der Oberfläche. Folglich wirst Du dann auch nach meiner Logik später ohnmächtig.

Gruß ramklov