Wie können Menschen, die an Hypoxie leiden, nicht erkennen, dass sie nicht genug Sauerstoff bekommen?

Ich habe Berichte von Flugpassagieren/Besatzungen gesehen, die unter Hypoxie litten, und viele Male, ohne es zu wissen.

Meine Frage ist, wie konntest du dir dessen nicht bewusst sein? Wenn Ihr Körper beispielsweise in über 10000 Fuß an Sauerstoffmangel leidet, atmen Sie dann nicht schneller und schwerer? (was wiederum darauf hinweist, dass etwas mit der Luft, die Sie atmen, nicht stimmt)

Zweite Frage: Wenn Sie es mit Luft zu tun haben, die halb so viel Sauerstoff enthält, reicht es nicht (nachhaltig), beim Atmen (ohne Sauerstoffmaske natürlich) doppelt so viel Luft (schneller) einzuatmen?

Willkommen bei Aviation.SE. Auf welche Berichte beziehen Sie sich bei der ersten Frage? Ich bin mir nicht sicher, ob wir die zweite Frage beantworten können, vielleicht könnten Leute von biology.se besser geeignet sein.
Air Crash Investigation (ich habe ein paar gesehen :) )
Eines der ersten Dinge, die Sie verlieren müssen, ist Ihre Fähigkeit zur Vernunft. Ich habe Flugzeugbesatzungen in Dekompressionstestkammern beobachtet und eine der häufigsten Nebenwirkungen ist, dass sie betrunken erscheinen – sie sind nicht in der Lage, die Symptome zu erkennen. Dies ist auch bei anderen Formen von Gasungleichgewichten wie Stickstoffnarkose bei Tauchern üblich.
In einem sehr ähnlichen Zusammenhang hat Smarter Every Day auf Youtube gerade (heute) ein Video veröffentlicht, das die Auswirkungen von Hypoxie zeigt und warum Menschen ein Training benötigen, bevor sie merken, dass es ihnen passiert. youtu.be/kUfF2MTnqAw
Ich bin einmal bis auf 10300 Fuß gewandert. Als ich am Gipfel ankam, war ich etwas euphorisch und fühlte mich fast nicht müde. Es fühlte sich also gut an . Als ich wieder zu Hause war, dachte ich darüber nach, wie ich bei höheren Gipfeln reagieren würde ...
Sie können über Hypoxie beim Tauchen lesen, die sehr gut dokumentiert ist. Wenn der Sauerstoffpartialdruck halbiert ist, können Sie nicht einfach zweimal oft atmen. Das Problem ist der Sauerstoffdruck, nicht die Sauerstoffmenge. Aus diesem Grund verwenden Taucher Gasverbindungen anstelle von reinem Sauerstoff (der leichter wäre und weniger Volumen benötigt), um den Partialdruck zu kontrollieren. Denken Sie auch daran, dass das Herz auch schneller arbeiten müsste, der Blutdruck steigen müsste, die Sauerstofftrennung effizienter sein müsste usw.
Ihr Gehirn braucht Sauerstoff, um etwas zu erkennen , einschließlich der Tatsache, dass es nicht genug Sauerstoff bekommt. Kurz gesagt, die Biologie macht es einem Menschen sehr schwer zu erkennen, dass er mehr Sauerstoff benötigt. Das Gehirn ist nicht mit einem Sauerstoffmangelsensor ausgestattet, es hört einfach auf zu arbeiten. Auch ziemlich schnell.
Menschen verlieren in einer Unterdrucksituation sehr schnell das Bewusstsein. Darüber hinaus wird ihre Klarheit und Entscheidungsfindung sehr schnell (innerhalb von Sekunden) beeinträchtigt. Aus diesem Grund werden Piloten darin geschult, den O2-Fluss zu testen und ihre Masken sehr schnell aufzusetzen, und vor allem anderen bei einem Druckabfall (noch bevor sie absteigen).

Antworten (6)

Der entscheidende Punkt dabei ist, dass Ihr Körper den Sauerstoffgehalt im Blut nicht misst. Stattdessen wird der Atemdrang durch einen Überschuss an Kohlendioxid in Ihrem Blut verursacht. Auf Meereshöhe ist das in Ordnung: Der einzige Weg, so viel Kohlendioxid in Ihr Blut zu bekommen, besteht darin, den gesamten Sauerstoff zu verbrauchen.

In höheren Lagen ist der Druck geringer und damit auch der Sauerstoffpartialdruck. Da die Diffusionsrate in Ihrer Lunge eine Funktion des Drucks ist, bedeutet dies, dass Sauerstoff weniger leicht in Ihr Blut diffundiert. Gleichzeitig diffundiert Kohlendioxid aufgrund des Unterdrucks leichter aus Ihrem Blut. Dies reduziert Ihren Atemdrang; Sie fühlen sich nicht „außer Atem“. Siehe diese Wikipedia-Seite .

In noch größeren Höhen ist der Druck tatsächlich so niedrig, dass beim Atmen Sauerstoff aus Ihrem Blut diffundiert; Sie können so viel atmen, wie Sie möchten, aber der Sauerstoffpartialdruck in Ihrem Blut wird niemals höher sein als der Sauerstoffpartialdruck in der Luft. Aus diesem Grund funktionieren Sauerstoffmasken (auch wenn sie nicht luftdicht sind): Sie ersetzen die gesamte Luft in der Nähe von Nase und Mund durch Sauerstoff, sodass der Sauerstoffpartialdruck dem gesamten atmosphärischen Druck entspricht und nicht den üblichen ~21%. Siehe diese und diese Wikipedia-Seite oder zum Beispiel dieses YouTube-Video .

Etwas verwandt: Auch auf Meereshöhe kann einem der Sauerstoff ausgehen, bevor man den Drang zum Atmen verspürt. Sie denken vielleicht, dass tiefes Atmen, bevor Sie den Atem lange anhalten müssen, die Sauerstoffmenge in Ihrem Blut erhöht und Ihre Ausdauer erhöht. Dies ist nur teilweise richtig: Es reduziert auch künstlich Ihren Kohlendioxidgehalt und verringert Ihren Atemdrang. Auf diese Weise können Sie ohnmächtig werden, bevor Sie außer Atem geraten , was unter Wasser gefährlich sein kann!

Ihre Antwort ist ziemlich gut und kann Exzellenz erreichen, indem Sie einen Link zu einer Studie oder einen anderen Verweis hinzufügen, um Ihre Antwort zu bestätigen, sodass wir den Lesemodus zu diesem speziellen Thema erhalten.
@ManuH Besser so?
Scheint ein großer "Konstruktionsfehler" zu sein. Stellen Sie sich vor, dass ein Motor keinen Kraftstoff mehr hat, indem Sie nur einen Abfall der Abgasmenge messen!
@ToddWilcox Ich denke, das liegt daran, dass die relativen Unterschiede im CO2-Gehalt groß sind, da die absolute Konzentration niedrig ist (hohe Sensorempfindlichkeit). Aber das ist meine Interpretation als Ingenieur, vielleicht gibt es eine bessere biologische Erklärung.
Ich war wirklich humorvoll. Auf der ernsten Seite denke ich, und soweit ich das beurteilen kann, sind alle unsere Empfindungen eine Reaktion auf einen positiven Stimulus. Mir ist kein Gefühl bekannt, das Nervenimpulse erzeugt, wenn es an Stimulation mangelt. Nun könnte es sein, dass sich die Sauerstofferfassung wie das Sehen oder Hören entwickelt hat, wo ein stetiger Strom von Impulsen vorhanden ist, die die Konzentration von O2 anzeigen, aber das ist ziemlich komplex für etwas, das normalerweise nicht erfasst werden muss. Das Erfassen von CO2 über einem Schwellenwert entspricht eher den meisten unserer Sinnessysteme.
@ToddWilcox Ah, das macht mehr Sinn. Danke!
@ToddWilcox: Aus Mangel an Reizen, die zu einem Nervenimpuls führen, ist dies der Fall, wenn etwas Konstantes (ein Geräusch, ein Blinken) plötzlich verschwindet (Stille, Dunkelheit). Dies ist die Änderung, die erkannt wird.
@mins Aber Stille verursacht das Fehlen von Nervenimpulsen, die entlang der Sehnerven gesendet werden, nicht das Hinzufügen neuer Nervenimpulse. Es scheint nur ein neuer Reiz zu sein, weil es so selten vorkommt, dass kein stetiger Strom von Impulsen aus den Ohren kommt. Ein Mangel an positiver Stimulation verursacht also keine Nervenimpulse bei Ton oder Bild.
Deshalb sollten Sie beim Atmen von Helium aus Ballons (oder einer anderen Heliumquelle) darauf achten, zwischen den Helium-Atemzügen etwas Luft zu atmen ... es ist nicht wirklich lustig, jemanden mit Helium-Tonhöhe plötzlich in Ohnmacht zu fallen und zu Boden zu fallen (I hab das mal gesehen...)
@sanchises: Der biologische Grund ist ziemlich einfach. O2 löst sich nicht im Blut auf. Es wird von den roten Blutkörperchen transportiert. Dies macht es schwierig, die Konzentration zu spüren. CO2 hingegen löst sich und bildet anschließend H2CO3 (Kohlensäure). Da es sich um eine schwache Säure handelt, verursacht sie einen Abfall des Blut-pH-Werts. Dies wirkt sich direkt auf den Teil Ihres Gehirns aus, der die Atmung reguliert.
@ToddWilcox : Stimuli werden von bestimmten Bereichen des Gehirns "vorverarbeitet", ständige Stimuli werden daran gehindert , weiter nach unten in den Verarbeitungsmechanismus des Gehirns zu gelangen. Auf der anderen Seite erzeugen diese Bereiche bei Veränderungen einen neuen Reiz, der an andere Hirnareale zur tatsächlichen Nutzung weitergeleitet wird. Das erklärt, warum Sie unter bestimmten Bedingungen einen vorhandenen bewegungslosen Punkt nicht sehen (und können) , aber einen Geisterpunkt sehen, nachdem ein heller Bereich aus dem Blickfeld entfernt wurde. Siehe Troxlers Verblassen und andere Illusionen.
Kleine Spitzfindigkeit: Alles , was den Säuregehalt des Blutes erhöht (den pH-Wert senkt), führt zu einer Erhöhung der Atemfrequenz: große Dosen von Aspirin, Vitamin C und natürlich Kohlendioxid ...

Nein, Sauerstoffmangel löst an sich keine negativen physiologischen Reaktionen aus; ganz im Gegenteil. Die meisten Menschen, die von Hypoxie betroffen sind, haben ein allgemeines Hochgefühl oder Euphorie und denken, dass alles in Ordnung ist. Der Körper reagiert jedoch stark auf hohe Kohlendioxidwerte im Blut und in der Lunge, aber nicht auf niedrige Sauerstoffwerte; Aus diesem Grund verspüren Sie das starke Bedürfnis, nach dem Anhalten des Atems wieder zu atmen.

Unten ist eine grafische Demonstration dessen, was mit einem Piloten in einem unter Druck stehenden Flugzeug passiert, wenn es eine schnelle Dekompression erleidet und der Pilot nicht sehr schnell auf eine Druckbeatmung / Sauerstoffversorgung auf Abruf zugreifen kann. Die Person fühlt sich betrunken oder euphorisch; Sie glauben, dass mit ihnen nichts falsch ist und dass sie in der Lage sind, das Flugzeug zu fliegen und die Bordsysteme einwandfrei zu bedienen. Der zufällige Beobachter sieht jedoch, wie sich die kognitiven und motorischen Fähigkeiten derselben Person so weit verschlechtern, dass sie nicht einmal grundlegende Aufgaben wie zum Beispiel das Spielen mit einem Kinderspielzeug oder einfache Mathematik ausführen kann. Und dieser Zustand wird immer schlimmer, ohne dass die betroffene Person überhaupt merkt, was los ist, bis Bewusstlosigkeit, Koma und Tod folgen. Der Mann im Video unten wäre gestorben,

Es ist erstaunlich, wie schnell er sich erholt, sobald er die Maske aufgesetzt hat.

Als jemand, der viele Male Hypoxie erlebt hat, lautet die einfache Antwort, dass, wenn Sie mit 500-1000 fpm in dünnere Luft steigen, die Auswirkungen sehr subtil und, nachdem Sie sie mit anderen Menschen verglichen haben, sehr persönlich sind.

Bei etwa 86 % O2-Sättigung, gemessen mit einem Pulsoximeter, spüre ich als erstes eine sehr leichte Verschlechterung der mentalen Funktion, wie z. B. mangelnde Aufmerksamkeitsspanne und Schwierigkeiten mit Worten. Die nächste Wirkung bei etwa 82 % sind Kopfschmerzen, und unter 80 % sinkt meine geistige Leistungsfähigkeit. Ich hatte noch nie blaue Lippen oder Nägel oder Euphorie, wie es mir die flugmedizinischen Faktoren in der Pilotenausbildung vorschreiben, noch bin ich bei 74% ohnmächtig geworden.

Wenn ich in meinem drucklosen Mooney mit eingebautem Sauerstoff fliege, habe ich den Pulsoximeter an und stelle das O2-Ventil in jeder Höhe darauf ein. Aber ich bin so gut darin geworden, die Symptome selbst zu erkennen, dass ich mein O2-Ventil nach Gefühl einstellen kann.

Wow. Ich hätte nie gedacht, dass die Auswirkungen von Person zu Person so unterschiedlich sein können. Ich denke, ich hätte damit rechnen müssen, aber ich habe es nicht in dem Ausmaß erwartet, das du beschreibst.

Abgesehen von den in anderen Antworten angesprochenen Punkten über die durch Kohlendioxid im Blut ausgelöste Atmungsreaktion und das Gefühl der Euphorie bei Hypoxie gibt es auch die Tatsache, dass niedriger Blutsauerstoff die Gehirnfunktion beeinträchtigt. Sie fühlen sich also nicht nur schwindelig, sondern Ihre Fähigkeit, mentale Aufgaben auszuführen, lässt nach – Sie fühlen sich nicht nur gut, sondern können auch nicht klar denken, um die Gefahr zu verarbeiten.

Für das, was es wert ist: Filme und Fernsehen haben wahrscheinlich viel mit dem Missverständnis über die menschliche Reaktion auf Hypoxie zu tun. Es ist ziemlich üblich, dass „die Luft wird dünn / der Sauerstoff ausgeht“, von Charakteren dargestellt wird, die schwerer atmen. Unabhängig davon, ob es sich um einen nie korrigierten Fehler handelte oder nicht, bleibt es wahrscheinlich teilweise bestehen, weil es auf dem Bildschirm offensichtlicher und dramatischer erscheint. Und so bleibt das Missverständnis wahrscheinlich in der allgemeinen Bevölkerung bestehen, weil es auf dem Bildschirm dargestellt wird.

Das „Schneller und schwerer atmen“ ist ein Kino-Trope.

Eines der ersten Dinge, die mit Hypoxie einhergehen, ist das Urteilsvermögen. Fühlst du dich gut? Sie können Ihrer Einschätzung nicht trauen.

Als mittelloser Segelflieger (der sich keine Sauerstoffausrüstung leisten kann) ist die Übung, an die sich mein Syndikat hält, die folgende. Sie gehen nicht über 13000 Fuß. Wenn Sie über 10000 Fuß sind und gähnen, das war's, steigen Sie auf unter 10000 ab, egal wie gut die Welle ist, egal wie Sie sich fühlen.

Eine einfache Erklärung ist, dass, wenn Sie den Punkt erreichen, an dem der Sauerstoffgehalt im Blut nicht hoch genug ist, Ihre Wachsamkeit nachlässt und Sie möglicherweise ohnmächtig werden und sogar sterben. Aus diesem Grund wird gewarnt, die Sauerstoffmaske selbst aufzusetzen, bevor Sie dem Sitznachbarn helfen.

Es gibt Geräte zu einem sehr günstigen Preis, die den Sauerstoffgehalt im Blut und die Pulsfrequenz messen, indem Sie einfach Ihren Finger hineinstecken. „Pulsoxymetrie“ ist der Name, obwohl es sich um ein medizinisches Gerät handelt, das nicht für die Verwendung in der Luftfahrt bestimmt ist. Wenn Sie das Gefühl haben, dass Ihr Atem rast, sind Sie möglicherweise zu nahe daran, das Bewusstsein zu verlieren, als dass weitere Schritte unternommen werden könnten.