Tauchmedizin Foren

Deine Frage ist sehr ungenau. Daher ist eine Antwort kaum möglich. 100 Liter Luft sind ein Volumen (Raum) der mit Luft gefüllt ist. Welcher Druck (0,01 Bar oder 1000 Bar) ist in diesem Volumen? Was macht der Mensch (schlafen oder arbeiten)? Ohne klar definierte Randbedingungen kann man nur sagen, das die Aussage unter bestimmten Bedingungen stimmt und unter anderen halt nicht.

Gut Luft,
Klaus

Stimmt schon, die Frage ist ohne weitere Informationen nicht zu beantworten. Ein paar Annahmen kann man vielleicht treffen- die Luft zu atmen muss immer Umgebungsdruck haben, beim Tauchen hat man da die Aussnahmesituation das der sehr viel höher ist als über Wasser, für dich wird kann man im Beispiel mal davon ausgehen, dass auf Meeresniveau geatmet wird, also bei 1bar, das macht das rechnen auch übersichtlicher. Ohne grössere Antregnung macht ein Erwachsener ca. 12 Atemnzüge in einer Minute, also 720 in der Stunde. Das Atemzugsvolumen beträgt (wieder bei Erwachsenen) zwischen 0,5l-0,8l, zum rechnen nehmen wir 0,65l. Man atmet also 720*0,65l=468l Luft in der Stunde, beim einem Sauerstoffgehalt von 21% also 98,28l in der Stunde. Das ist ziemlich nah an den von Jule Verne vorgeschlagenen 100l. Die Rechnung wird sich unter Anstregung massiv ändern (Atemfrequenz steigt), und auch andere Angaben sind gemittelt..

Die NASA rechnet mit 0.84 kg Sauerstoff pro Person und Tag. Falls Du eine Quellenangabe brauchst: Larson W. J. (editor), Human Spaceflight: Mission Analysis and Design, McGraw-Hill.

Bezieht sich das auf den Sauerstoff der geatmet wird, oder den der verbraucht wird?

Bei der Aussage "pro Std. den Sauerstoffgehalt von 100l Luft" ergibt sich allerdings nur ein Wert von 21l Sauerstoff, was nach der Rechnung von vucub eindeutig zu wenig ist.

Ohne weitere Aufbereitung der Luft kann ein Mensch allerdings auch nicht den vorhandenen Sauerstoffgehalt der Luft komplett verbrauchen. 2-3 Mal ist ein "Recycling" der Austemluft möglich, danach ist der CO2 Gehalt zu hoch und der Sauerstoffgehalt zu niedrig, obwohl noch immer Sauerstoff in der Luft vorhanden ist.

Man muss vielleicht doch zwischen "atmet" "verbraucht" und "benötigt" unterscheiden. Man kann auch bei 0,7bar noch ganz gut Überleben- das wären nur 70% der vorgeschlagenen Menge O2. Ausserdem wird eben nicht der gesamte Sauerstoff verbraucht wie Frank sagt, nur ca. 5% werden bein einem Atemvorgang verbraucht.

Letzten Dienstag war in der Sendung quarks des WDR das Thema Luft und Sauerstoff. Schau doch mal unter quarks.de nach vielleicht findet sich da was.

Hallo Steffi,

Der Sauerstoffbedarf eines Menschen in Litern O2 pro Minute hängt von der physiologischen Anstrengung ab. In Ruhe ist er also niedriger, als bei schwerer Arbeit. Der Sauerstoffbedarf ist dabei unabhängig vom Druck, unter dem man sein Atemgas einatmet. Als grobe Richtwerte kannst Du mit 0,3 L O2 pro min. im Schlaf und 3 L O2 bei sehr schwerer Arbeit rechnen. Bei leichter Arbeit geht man von 1 Liter Sauerstoff pro Minute aus. Also 60 Litern pro Stunde bzw. 1440 L pro Tag. Wenn man mit grob 1,3 g pro Liter Sauerstoff rechnet, ergäbe sich ein O2-Verbrauch von 1,872 Kg pro Tag....

übrigens ist die genaue Übersetzung des Titels von Jules Verne: "20.000 Meilen unter den Meeren"... nur als kleiner Tipp

viele Grüße
nebrius

Hallo Steffi - zum Zweiten ...
möchte Dich noch auf einen der dicksten "Böcke" hinweisen, den Jules Verne in seinen 20.000 Meilen geschossen hat; es ist die Lichtdurchlässigkeit des Wassers. Bei Ihm wird das Meer durch das Licht der Nautilus im Umkreis von mehreren Meilen durch das elektrische Licht taghell erläuchtet, was bei den Unterwasserspaziergängen natürlich ganz toll ist. Wir Taucher sind aber schon begeistert, wenn wir Sichtweiten von 40 Metern und ein Bischen mehr haben.

viele Grüße
nebrius

@vucub-caquix: Der NASA Wert bezieht sich auf den Suaerstoff, der gebraucht wird (i.e. wirklich am Stoffwechsel teilnimmt).

Wir rechnen mit etwa 3-5 ml Sauerstoff pro kg Körpergewicht pro Minute bei geringer bis mäßiger Stoffwechselleistung, bei hohen Belastungen sind Steigerungen weit über 10 ml Sauerstoff pro kg Körpergewicht möglich. Das Ausrechnen überlasse ich deinem Modell...

Mir scheint der Wert von patrickw am Plausibelsten, schon deshalb, weil nur er die meiner Meinung nach richtige physikalische Maßeinheit (kg statt l) gewählt hat. Außerdem haben ja die meisten Nasa-Testpiloten auch überlebt.

@Gasmann
Wer ist "wir"? 5ml bei welchem Druck?
(Ich glaube, die Nautilus war unten geschlossen; das vereinfacht die Rechnung natürlich, solange die Mannschaft im Uboot verbleibt.)

@nebrius
Ich bezweifle, dass (jedenfalls bei mehrtägigem Aufenthalt) der Sauerstoffbedarf volumen- und nicht massekonstant ist. Das würde ja sonst heißen, das in 90m Tiefe 10x mehr Sauerstoffmasse verstoffwechselt würde. Dann müssten die Ubootfahrer auch 10x mehr Nahrung zu sich nehmen, und hätten 10x mehr Energie abzugeben. Wie das bei gleicher Körpertemperatur und normaler körperlicher Aktivität funktionieren soll, ist mir unerklärlich. Oder verfetten die Ubootfahrer regelmäßig? (Für kurze Tauchgänge mag`s evt. so sein, dass der Sauerstoffverbrauch kurzzeitig mal volumen- statt massekonstant ist.)

(Also: "Ubootfaher" im letzten Abschnitt natürlich mit "Sättigungstaucher" oder Nutzern unten offener Tauchglocken ersetzen.)

..oder andersrum gedacht: Wenn unter Druck genauso viel Sauerstoffvolumen, also mehr Sauerstoffmasse, damit mehr Nahrung, benötigt würde: Dann würde im Umkehrschluss ja bei Bergbewohnern (geringerer Druck, geringere Sauerstoffmasse) auch weniger Nahrung gebraucht, und die Bergbewohner wären auch weniger leistungsfähig (geringere Energie wird erzeugt).
1. Wäre das nicht eine Möglichkeit der Einsparung von Masse (Nahrungsreserven) für Raum- oder U-Boot-Fahrer (Druckabsenkung -> es wird weniger Nahrung benötigt)?
2. Brauchen Bergbewohner weniger Nahrung und sind weniger leistungsfähig? Dann vielleicht die Gehälter und Sozialleistungen und Standortverteilung zwischen Bayern und McPom mal überprüfen...

Klar ist die benötigte Menge O2 Massekonstant- grade als Taucher sollte man das wissen.. Man könnte sonst nicht mit Partialdrücken rechnen um den Bedraf abzudecken.
Dain einem Uboot kein Aussendruck herscht ist das aber egal- man kann mit Atmosphärendruck rechnen und solange der konstant ist, ist auch Dichte konstant.
Der von patrickw angegebne Wert entspricht bei atmosphärischem Druck übrigens 24,5l O2 pro Stunde- ist also garnicht so weit weg von 21l.
Das mit der Leistungsfähigkeit ist garnicht so weit gergeholt- nicht umsonst machen Sporter Höhentraining um sich an den gringen pPO2 zu gewöhnen- durch den erhöhten Bedarf steigt dann die Anzahl der roten Blutkörperchen und der Hämoglobinspiegel; ist also nur ein Anpassungsprozess an die geringere Sauerstoffmenge..

auch mit Gasmans Werten (Bsp. 5ml/min und 70kg) kommt man auf ähnliche Werte: 5*70*60/1000 = 21l.
Was mich wundert ist, dass das kaum mit den Werten die ich weiter oben berechnet habe überein stimmt. Wenn man ca. 100l pro Stunde einatmet und davon ca. 5% verbracht, komme ich auf 5l/Stunde, was ja doch ein bisschen weniger ist.
Die Werte hab ich mir ja nicht ausgedacht- sollten zumindest tendenziell stimmen. Hat jemand eine Erklärung?

Kommt auf die Belastung an die Zellen müssen alle versorgt sein …. Und der Körper nimmt sich was er braucht sonst ....

Holger

Normal sind 8-10l/Stunde, fragt mal im Forum Rebreather nach. Die Leute, die Ihre Kisten manuell dosieren, müssten das doch wissen

@hastemalne

"wir" sind ärzte, die im halbgeschlossenen bzw. geschlossenen (narkose)kreisteil den sauerstoff zuführen, den der patient benötigt. und da kommen diese werte zum einsatz (bei 1bar atmosphärendruck). natürlich findet eine überwachung der gaszusammensetzung statt, d.h. eine anpassung ist jederzeit möglich.

@vucub-caquix:
ich verstehe deine letzte rechnung nicht. deine zuerst gepostete rechnung stimmt doch wunderbar - fürs Atemminutenvolumen. meine zahlen beziehen sich auf den reinen Sauerstoffverbrauch, und der ist völlig unabhängig vom atemminutenvolumen (wenn man mal die atemarbeit unberücksichtigt lässt). theoretisch (und in bestimmten situationen auch praktisch) kann durch apnoische oxygenierung überhaupt kein atemminutenvolumen berechnet werden (weil keines stattfindet), trotzdem bleibt die kalkulation des O2-Verbrauches gleich.
was sind also die von dir berechneten 5% von 100l??????

Ich habe nach Zahlen gesucht, die den Atemvorgang beschreiben und die gefunden die ich schon weiter oben geposted habe: Sagen wir: 15 Atemzüge in der Minute mit 0,5l Gasaustausch. Das ergibt 7,5l eingeatmetes Gas pro Minute; 450l in der Stunde. Bei einem O2 Gehalt von 21% sind das 94,5l O2. Der Einfachkeit halber habe ich weiter oben mit 100 gerechnet. Eine andere Zahl die man findet ist nämlich das der Körper ca. 5% des eingeatmeten Sauerstoffs verbraucht, den Rest wieder ausatmet. Das entspricht dann bei normalem Atemverhalten (bei 1bar) eben knappen 5l und nicht 20l. Ich habe mich gewundert das sich die Werte so weit auseinander liegen- weil die angegebenen Werte nicht meine Erfindung sind, sondern gleich in einigen Quellen zu finden sind. Wenn ich keinen Denkfehler mache kann man ja dann mit diesem angenommenen (normalen) Atemverhalten seinen Sauerstoffbedarf von ca. 20l (1bar) garnicht decken..

...habe ein bisschen gebraucht, aber ich glaube den Fehler gefunden zu haben:

Deine Rechnungen sind bis auf ein kleines Detail völlig korrekt. Der Verbrauchte Anteil an Sauerstoff in der Raumluft ist 5%, manche Autoren sprechen sogar von 4% - aber diese Angabe bezieht sich auf das gesamte Luftgemisch, nicht nur auf den reinen O2-Anteil!. Sprich: Von 100% (Raum-)Luft verbrauchen wir 5% Volumenanteil, aber fast 24% des Sauerstoffanteils (21% O2 in der Einatemluft, 16% in der Ausatemluft).
In deiner Rechnung stimmt das dann folgendermaßen: Von deinem berechneten Atemstundenvolumen von 450 Litern verbraucht die Person 5% Sauerstoff, das sind: 22,5 Liter. Aber eben auch 24% des reinen Sauerstoffs, das sind dann 24% von 94,5l O2, ergibt 22,68 Liter.

Das wäre mal eine klasse Rechenaufgabe für unsere Studenten...

So kommts hin! Danke fürs Auflösen; damit decken sich alles Werte in etwar und Jules Verne ist unter atmosphärischen Bedingungen bestätigt.

Hallöchen.
Wow, das is zwar alles ziemlich verwirrend, aber passt scho. =D
So dann herzlichen Dank für eure Mühe. Ihr habt mir echt toll weitergeholfen. *freu*

hai
hier spricht ein kreiseltaucher.hab meine mühle auf 0,8 liter die minute ingestellt.damit bin ich knapp unter meinen bedarf.ist aber blanke praxis
gruss sepp
vom bussiclub

Ja Seppu, so ist es eben, die Praxis entscheidet
0,8 und der Rest manuell nachdosiert, daher sagte ich ja, fragt die Kreiselleute