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Luftverbrauch in der Tiefe

Hi @ll,

ich mache gerade meinen OWD.
Mein Tauchlehrer hat uns erzählt das in 20m Tiefe, der Druck auf 3bar ansteigt. Deshalb würden wir auch dreimal soviel Luft verbrauchen.

Ich frag mich nur, wenn ich dreimal soviel Luft einatme, hab ich auch dreimal soviel Sauerstoff eingeatmet. Könnte ich dann nicht auch dreimal langsamer atmen?

Freue mich auf eure Antworten!

Basterix
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neutaucherCMAS***
28.07.2009 21:22
Kurz und knapp: nein

Der Atemreiz wird in erster Linie durch das CO2 gesteuert und der Körper will und muß das loswerden. Dehalb lieber normal weiteratmen. Ist gesünder.
Um das genauer zu erklären müßte ich jetzt eine Menge über die Physiologie der Atmung schreiben. Informiere dich da selber weiter.

MfG

neutaucher
28.07.2009 21:29
Danke für die Blitzantwort!

Das heißt, das Blut ist also nicht mit Sauerstoff gesättigt (wie von mir vermutet sondern will bzw. muss den Stickstoff abgeben der bis dahin produziert wurde?!

Das klingt logisch!
neutaucherCMAS***
28.07.2009 21:34
Doch, das Blut (eigentlich das Hämoglobin in den roten Blutkörperchen) ist bei einem gesunden Menschen nahezu zu 100% mit Sauerstoff gesättigt.
Das ist aber nicht entscheidend. Sondern das entstehende CO2 (=Kohlendioxid) muß abgeatmet werden. Stickstoff (=N2) hat damit nichts zu tun.

MfG

neutaucher
Glenlivetschon mal getaucht
28.07.2009 21:35
@Basterix: Nein, nicht den Stickstoff, sondern das CO2. Das produziert Dein Körper aus (u.a.) dem O2, das Du einatmest. Das wird über das venöse Blut in die Lunge transportiert und will dann da raus ;)

Ciao,
Hannes
28.07.2009 21:46
Ok klar Stickstoff ist nicht gut ;) sry

Aber es ist mir doch noch nicht ganz klar.

Ich stell mir das so vor, dass die Lunge im Prinzip 4% Sauerstoff aus der Atmenluft herrausfiltert und dafür ca.4% CO2 an die Atemlust abgibt. Stimmts?

In absoluten Werten könnte dieser Vorgang doch auch 3mal länger dauern?! oder?
MatttiTL* / ÜL Tauchen
28.07.2009 21:50
Das CO2 muß abgeatmet werden - egal wie viel Sauerstoff in der Atemluft ist.

Daher kannst du nicht weniger Atmen.
Du könntest höchstens ein Gasgemisch mit weniger Sauerstoff atmen und trotzdem wärst du (in der Tiefe) ausreichend versorgt.
Trimix Taucher machen das, da Sauerstoff ab einem Partialdruck von 1,6 Bar zu Krämpfen führt.
neutaucherCMAS***
28.07.2009 21:53
Nur soviel noch: Das kannst du vieleicht mal kurzfristig machen, sonst könnten wir ja nicht die Luft anhalten und z.B. Apnoetauchen. Aber dauerhaft bewußt zu langsam Atmen ist ungesund und irgendwann ist die CO2 Konzentration in deinem Blut zu hoch und der Atemreiz setzt unweigerlich ein, egal wieviel O2 in deiner Atemluft noch zur Verfügung steht.
Und die Kopfschmerzen die du bekommst willst du auch nicht wirklich haben. Informier dich mal Z.B. über "Sparatmung". Ein gern gemachter Fehler von Tauchanfängern, in der Hoffnung ihren Luftvorrat zu strecken.

MfG

neutaucher
28.07.2009 21:57
@Glenlivet
der Sauerstoff im CO2 kommt mitnichten vom eingeatmeten O2, sondern vom im Zuge der Zellatmung verstoffwechselten Zucker (C6H12O6). Der Eingeatmete Sauerstoff geht in das parallel entstehende Wasser ein.
Alles andere ist schlichtweg falsch.
28.07.2009 22:01
Ja das wurde mir auch schon gesagt. Ich möchte es auch nicht wirklich probieren. Hat mich nur gewundert...

Unter den Stichworten Atemreiz und Sparatatmung lässt sich schon einiges zum Thema finden.

Vielen danl für die vielen Antworten Neutaucher!

basterix
28.07.2009 22:51
Hi Basterix,
du hast die Antwirt ja selbst schon gegeben.
Von der eingeatmeten Luft nimmt dein Körper ca. 4 % Sauerstoff auf. Ob komprimiert oder nicht ist egal. CO2 atmest du in der gleichen Kompression wieder ab. es spielt also rein unter dem Aspekt der Druckverhältnisse keine Rolle. Atme normal weiter und es geht dir gut.
Grüßle, Günter
DerGeroellheimerCMAS***/Padi Res,EAN
28.07.2009 23:26
Hi Basterix,

wie schon geschrieben ist das CO2 für den Atemreiz zuständig.

Allerdings ist da nicht die Prozentsatz (4%) entscheidend, sondern der Partialdruck.
Dies hat zur Folge, dass Du in der Tiefe aus 21% O2 nicht 17% O2 und 4% CO2 wird, sondern entsprechend weniger (z.B. in 30 m ca. 20% O2 und 1% CO2).
28.07.2009 23:37
@Glenlivet & Grögi
na, das mit dem O2, dem CO2 und dem Wasser etc. vergessen wir besser mal ganz schnell wieder...
dass ist alles mehr als falsch... aber für diese Fragestellung auch unerheblich...
(wen es interessiert schaut bei Wiki unter Citratzyklus und mitochondrialer Atmungskette nach)
28.07.2009 23:55
Geroelleimer et al.

Junge, junge hier geht ja einiges wild durch einander...

Basterix... nicht kopfgesteuerte Schlagseite bekommen, sonder tauchen gehen und Spaß haben. Die (Un-)Tiefen der Theorie kommen noch früh genug...
aber es ist löblich, dass Du Dir gedanken machst...
neutaucherCMAS***
28.07.2009 23:57
@DerGeröllheimer

Wie doch eigentlich nun klar geworden sein sollte sind die Partialdrücke der Gase außerhalb des Körpers vollkommen unerheblich für die Atemfrequenz, sondern die physiologischen Vorgänge innerhalb des Körpers. Was willst du jetzt mit deinem Beitrag sagen? Die Prozentzahlen die du genannt hast mögen ja stimmen, sind für die Fragestellung aber total irrelevant.

MfG

neutaucher
29.07.2009 01:07
@Nebrius
Recht hast Du... man schaue sich Citratzyklus und Atmungskette an - und dabei sollte man auch nicht den Pyruvat-Dehydrogensekomplex (PDK) vergessen. Wenn man das macht, dann sieht man, dass das CO2 im Citratzyklus und im PDK entsteht. Da geht dummerweise aber gar kein elementarer Sauerstoff ein. Demnach muss der Sauerstoff im CO2 das hier entsteht aus dem Ausgangsprodukt, also aus dem Zucker kommen. Im Zuge der Atmungskette wird dann das vorher angefallene Reduktionsäquivalent mit verstoffwechselt, indem die darin "enthaltenen" freien Elektronen auf elementaren Sauerstoff übertragen werden, der zusammen mit H+ zu Wasser reagiert. Meine Aussage ist also völlig richtig und konnte mit Hilfe von Radioisotopen nachgewiesen werden. Wenn ich morgen in der Arbeit zeit habe schue ich mal ob ich eine entsprechende Veröffentlichung finde.

Schöne Nacht
Grögi
29.07.2009 08:28
Grögis Darstellung ist richtig, wenn auch etwas kompliziert formuliert für Nichtphysiologen. Einfacherer Ansatz:
Die C-Anteile aus dem Zucker bekommen zu Teil noch O aus in der Zelle befindlichem Wasser dazu, dann wird in Citratzyklus alles an C verbunden mit O (entweder auch aus den Zuckermolekülen oder eben aus Wassermolekülen) als CO2 ins Zellplasma und dann ins Blut. Der H-Anteil aus dem Zucker und aus den Wassermolekülen verbindet sich ganz am Ende der Atmungskette = Endoxidation mit dem eingeatmeten Sauerstoff zu Wasser. Die Hälfte dieses Wassers geht rechnerisch wieder etwas weiter oben in den Zuckerabbau rein, die andere Hälfte ist übrig.

@ Basterix

Dein Gedanke ist typisch für mitdenkende Tauchanfänger, aber nun hast du ja plausible Erklärungen. Der Grundansatz ist, dass auf z. B. 20 m die Druckverhältnisse in allen Körperteilen ebenso dem Umgebungsdruck entsprechen wie an der Oberfläche. Wäre es anders, würdest du in 20 m Tiefe sehr schlank aussehen.
29.07.2009 09:30
jetzt bin ich zufrieden Danke Grögi (Dein posting von 21:57 war natürlich auch richtig)...
Und weil es so einen Spaß macht, "verbrennen" wir jetzt neben Zucker auch noch Fette und Eiweiße

@Bastrix - bitte sauber unterscheiden zwischen Luft- (d.h. Atemgas) und Sauerstoffverbrauch...
DorisMittelschule (damals)
29.07.2009 09:36
Eieieiei,

Ein Wort zu den Prozenten des Atemgases, das solltest Du Dir merken, Basterix, ist wichtig, auch wenn es keine Antwort auf die Frage ist:

wir haben bei einem Presslufttauchgang auf 20 m Tiefe immer noch 21% O2 und 78 Stickstoff in der Pulle und verstoffwechseln weiterhin 4 % (!) Sauerstoff, Als Abfallprodukt der Zellatmung entstehen 4%Co2, der O2Gehalt der Ausatemluft ist bei 17%. Das ist der erste Teil, der eigentlich unabhängig von der Tiefe immer gleich ist.

Dann gibt es noch die Partialdrücke, das sind die Teildrücke der Gase unter Druck.
An der Oberfläche bei 1 Bar umgebungsdruck haben wir
0,21 bar O2
0,78 bar Stickstoff
0,1 bar Restgase
_________________
= 1 bar

auf 20 m = 3 bar sieht es so aus
0,63 bar O2
2,34 bar Stickstoff
0,3 bar Restgase
_________________
= 3 bar

hketTL CMAS
29.07.2009 10:07
Ob der Basterix nach den Infos noch eine Chance hat, einfache Frage zu beantworten ?

Er hatte eine Idee, der jeder von uns irgendwann mal nachgehangen hat.

Jetzt hat er einen ganzen Irrgarten von physiologischen Exkursen.

Helmut
BibeForschungstaucher
29.07.2009 10:51
sensationell hier, ich glaube, soviel wollte Basterix gar nicht wissen lol

Aber um noch einen draufzusetzen

@ Grögi soweit korrekt, aber der Sauerstoff im CO2 kommt nicht nur vom Zucker bei der Glykolyse, sondern auch bei dem Abbau anderer Ausgangsstoffe wie Proteine und Fette.

Auch ich hatte da als Kind/Jugendlicher irgendwann mal die Vortellung, man "verbraucht" 4% der in der Atemluft vorhandenen 21% O2 und atmet ergo 4% CO2 aus (wir wären demnach nix anderes als ein Grill).
Soweit also korrekt an D32 und Grögi. aber noch was

Bei der alleinigen Energiegewinnung aus Kohlenhydraten erhält man einen respiratorischen Quotienten von 1, nur hier stimmt die Rechnung 4% O2 -> 4% CO2.

siehe hierzu
http://de.wikipedia.org/wiki/Respiratorischer_Quotient
nebrius hats ja schon angedeutet.

Aber für uns Europäer gilt tatsächlich ein durchschnittlicher RQ von 0,82 (was keinesfalls bedeutet, wir verbrennen nur Proteine, sondern eben auch Fette und Kohlenhydrate, aber eben von jedem ein Teil).

Fazit:
4% Sauerstoff rein, 3,28 % CO2 raus (Volumenprozent, ideale Gase, etc)

Deshalb kann man auch für kurze Zeit und ganz bewusst den Atemreiz hinauszögern (ganz unterdrücken geht nicht!) und somit "Luftanhalten" und apnoe etwas Fischli gucken oder Kacheln zählen.
Wird der Atemreiz jedoch zu stark, so daß er sich willentlich nicht mehr unterdrücen lässt, muss unweigerlich geatmet werden.
(siehe hierzu auch: Schwimmbad-Blackout). Selbts bei eingesetzter Bewusstlosigkeit wird "Luft geholt", auch wenn nur Wasser um einen rum ist. Deshalb muss ein Bewusstloser ja auch nur in die Stabile Seitenlage gebracht werden und nicht beatmet werden.

Was jetzt aber das ganze noch etwas erschwert und auch den Rest der Fachleute zum Grübeln bringen könnte:

Wer kennt "Reise nach Jerusalem UW". Gerät ablegen auf 5-6m, drumrummpaddeln, gelegentlich schniefen. Ausbilder nehmen nach und nach jeweils ein Gerät raus. Seltsamerweise halten es da noch mehrere Personen erstaunlich lange an einem Gerät aus!
Warum klappts hier?
BibeForschungstaucher
29.07.2009 10:59
Wir sollten da mal ein Zwischending finden!

Hier wird gefragt, und als Antwort kommen Ausflüge in alle möglichen naturwissenschaftlichen Bereiche, fast bis hin zur Entstehung des Universums.

....

Und ein andermal ist dann hier wieder zu lesen:

Frage:
Mache gerade meinen OWD. Sehe ich das richtig, daß sowieso und blabla frag frag...?

Antwort:
Nein!

29.07.2009 11:18
@ Bibe

Auch wenns hier OT ist: Ich kenne das nette Spiel als "Tankstelle", erstmals vor vielen Jahren gesehen beim Hallentraining der Waffentaucher. Supergute Trainingseinheit - um beim Thema zu bleiben übrigens auch für OWDs - um mehr Sicherheit und Routine zu bekommen, falls warum auch immer im Buddyteam ein wenig Luftmangel ist. Ist auch hilfreich, um festzustellen, dass Buddysystem nicht das penetrante Fast-Aneinander-Kleben bedeuten muss (übliche Lehrmeinung in Kursen), sondern dass es sich mit Abstand 10 m viel komfortabler taucht ohne subjektives Unsicherheitsgefühl.

Warum klappt das? Ganz einfach: 30 Sekunden Apnoe erzeugen noch (innere Ruhe statt aufkommender Panik vorausgesetzt) keinen so hohen CO2-Spiegel, dass mehrfaches Atmen zu seinem Abbau nötig ist. Damit reicht eine tiefe Ventilation für die nächsten 30 Sekunden.
29.07.2009 11:38
Har, har, har
würde ja gerne mal bei der nächsten Theoriestunde von Basterix Mäuschen spielen, wenn der Instructor an die Wand gequatscht wird
"Herr Tauchlehrer, ich habe gehört, dass..."
29.07.2009 11:40
@nebrius !
Da wär ich auch gern dabei...

Allzeit gute Luft!
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