Frage:
Wie können Menschen, die an Hypoxie leiden, nicht erkennen, dass sie nicht genug Sauerstoff bekommen?
Matt
2016-07-22 13:20:36 UTC
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Ich habe Berichte von Fluggästen / Besatzungsmitgliedern gesehen, die an Hypoxie leiden, und oft ohne es zu wissen.

Meine Frage ist, wie können Sie sich dessen nicht bewusst sein? Wenn Ihr Körper beispielsweise bei über 10000 Fuß unter Sauerstoffmangel leidet, atmen Sie dann nicht schneller und schwerer? (was Sie wiederum darauf aufmerksam macht, dass etwas in der Luft, die Sie atmen, nicht stimmt)

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

Willkommen bei aviation.SE. Auf welche Berichte beziehen Sie sich bei der ersten Frage? Bei der zweiten Frage bin ich mir nicht sicher, ob wir sie beantworten können. Vielleicht könnten die Leute von Biology.se besser geeignet sein.
Air Crash Investigation (ich habe ein paar gesehen :))
Eines der ersten Dinge, die Sie tun müssen, ist Ihre Fähigkeit zur Vernunft. Ich habe Flugzeugbesatzungen in Dekompressionstestkammern beobachtet und eine der häufigsten Nebenwirkungen ist, dass sie betrunken erscheinen - sie können die Symptome nicht erkennen. Dies ist auch bei anderen Formen von Gasungleichgewichten wie der 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 feststellen, dass es ihnen passiert. https://youtu.be/kUfF2MTnqAw
Ich bin einmal auf 10300 Fuß gewandert. Als ich am Gipfel ankam, fühlte ich mich ein wenig euphorisch und fühlte mich fast nicht müde. So fühlte es sich gut an. Als ich wieder zu Hause war, dachte ich darüber nach, wie ich auf höhere Gipfel reagieren würde ...
Sie können über [Hypoxie beim Tauchen] (https://books.google.com/books?id=dWI8e8rVbJ0C&pg=SA3-PA5&lpg=SA3-PA5) lesen, was sehr gut dokumentiert ist. Wenn der halbe Partialdruck von Sauerstoff vorhanden ist, können Sie nicht nur zweimal häufig 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 steuern. Denken Sie auch daran, dass das Herz auch schneller arbeiten muss, der Blutdruck steigen muss, die Sauerstofftrennung effizienter sein muss usw.
Ihr Gehirn braucht Sauerstoff, um alles zu realisieren, 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 sauerstoffarmen Sensor ausgestattet, es funktioniert einfach nicht mehr. Ziemlich schnell auch.
wie diese https://en.wikipedia.org/wiki/1999_South_Dakota_Learjet_crash
Menschen verlieren in einer Situation mit niedrigem Druck 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 und vor allem anderen bei einem Druckentlastungsvorfall (vor dem Abstieg) aufzusetzen.
Sechs antworten:
Sanchises
2016-07-22 13:42:09 UTC
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Der entscheidende Punkt hierbei ist, dass Ihr Körper den Blutsauerstoffgehalt nicht misst. Stattdessen wird der Drang zu atmen durch einen Überschuss an Kohlendioxid in Ihrem Blut verursacht. Auf Meereshöhe ist dies in Ordnung: Der einzige Weg, um so viel Kohlendioxid in Ihr Blut zu bringen, besteht darin, den gesamten Sauerstoff zu verbrauchen.

In höheren Lagen ist der Druck niedriger und folglich der Sauerstoffanteil Druck. 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 niedrigen Drucks leichter aus Ihrem Blut. Dies reduziert Ihren Drang zu atmen; Sie fühlen sich nicht außer Atem. Siehe diese Wikipedia-Seite.

In noch höheren Lagen 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 eher dem gesamten atmosphärischen Druck als den üblichen ~ 21% entspricht. Siehe diese und diese Wikipedia-Seite oder zum Beispiel dieses YouTube-Video.

Etwas verwandt: auf Meereshöhe, Sie Der Sauerstoff kann auch ausgehen, bevor Sie den Drang zum Atmen verspüren. Sie könnten denken, dass tiefes Atmen, bevor Sie Ihren Atem für eine lange Zeit 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 Drang zu atmen. Auf diese Weise können Sie verdunkeln, bevor Sie sich außer Atem fühlen, was unter Wasser gefährlich sein kann!

Ihre Antwort ist recht gut und kann durch Hinzufügen eines Links zu einer Studie oder eines anderen Verweises zur Bestätigung Ihrer Antwort hervorragende Ergebnisse erzielen, sodass wir den Modus zu diesem bestimmten Thema lesen können.
@ManuH Besser so?
Scheint ein großer "Designfehler" zu sein. Stellen Sie sich vor, ein Motor hat keinen Kraftstoff mehr, indem Sie nur einen Abfall der Abgasmenge messen!
@ToddWilcox Ich denke, das liegt daran, dass die relativen Unterschiede in den CO2-Werten 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 ernsthaften Seite denke ich und soweit ich das beurteilen kann, reagieren alle unsere Empfindungen auf einen positiven Reiz. Mir ist keine Empfindung bewusst, die bei mangelnder Stimulation Nervenimpulse erzeugt. Nun könnte es sein, dass sich die Sauerstoffmessung wie Sehen oder Hören entwickelt hat, wo es einen stetigen Strom von Impulsen gibt, die die Konzentration von O2 anzeigen, aber das ist ziemlich komplex für etwas, das normalerweise nicht erfasst werden muss. Die Erfassung von CO2 über einem Schwellenwert entspricht eher den meisten unserer Erfassungssysteme.
@ToddWilcox Ah, das macht mehr Sinn. Vielen Dank!
@ToddWilcox: Mangels Stimuli, die zu Nervenimpulsen führen, ist dies der Fall, wenn plötzlich etwas Konstantes (ein Geräusch, ein Blinken) verschwindet (Stille, Dunkelheit). Dies ist die Änderung, die erkannt wird.
@mins Aber Stille bewirkt, dass keine Nervenimpulse über die otischen Nerven gesendet werden und keine neuen Nervenimpulse hinzugefügt werden. Es scheint nur ein neuer Reiz zu sein, weil es so selten ist, 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 Einatmen von Helium aus Luftballons (oder einer anderen Heliumquelle) sicherstellen, dass Sie zwischen den Heliumatemzügen etwas Luft einatmen. Es ist nicht wirklich lustig zu sehen, dass jemand mit heliumfarbener Stimme plötzlich in Ohnmacht fällt und zu Boden fällt (I. habe gesehen, dass man einmal passiert ...)
@sanchises: Der biologische Grund ist ziemlich einfach. O2 löst sich nicht im Blut auf. Es wird von den roten Blutkörperchen getragen. Dies macht es schwierig, die Konzentration zu spüren. CO2 löst sich dagegen auf und bildet anschließend H2CO3 (Kohlensäure). Da dies eine schwache Säure ist, sinkt der pH-Wert des Blutes. Dies wirkt sich direkt auf den Teil Ihres Gehirns aus, der die Atmung reguliert.
@ToddWilcox:-Stimuli werden von bestimmten Bereichen des Gehirns "vorverarbeitet", konstante Stimuli werden * blockiert *, um weiter in den Gehirnverarbeitungsmechanismus einzudringen. Auf der anderen Seite * erzeugen * diese Bereiche bei Änderungen einen neuen Reiz, der zur tatsächlichen Verwendung auf andere Gehirnbereiche verteilt wird. Dies erklärt, warum Sie unter bestimmten Bedingungen keinen [vorhandenen bewegungslosen Punkt] (https://en.wikipedia.org/wiki/Troxler%27s_fading) sehen (und nicht sehen können), aber nach einem hellen Bereich einen Geisterpunkt sehen wird aus der Ansicht entfernt. Siehe [Troxlers Verblassen] (https://en.wikipedia.org/wiki/Troxler%27s_fading) und andere Illusionen.
Geringfügiges Problem: * Alles *, was den Säuregehalt des Blutes erhöht (den pH-Wert senkt), führt zu einer Erhöhung der Atemfrequenz: große Dosen Aspirin, Vitamin C und natürlich Kohlendioxid ...
Carlo Felicione
2016-07-22 22:45:42 UTC
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Nein, Sauerstoffmangel löst an sich keine negativen physiologischen Reaktionen aus. ganz im Gegenteil. Die meisten Menschen, die von Hypoxie betroffen sind, haben ein allgemeines Gefühl der Hochstimmung oder Euphorie und denken, dass alles in Ordnung ist. Der Körper reagiert jedoch stark auf hohe Kohlendioxidwerte in Blut und Lunge, jedoch nicht auf niedrige Sauerstoffwerte. Aus diesem Grund haben Sie das starke Bedürfnis, nach dem Anhalten des Atems wieder mit dem Atmen zu beginnen.

Nachfolgend finden Sie eine grafische Darstellung dessen, was mit einem Piloten in einem unter Druck stehenden Flugzeug passiert, wenn es schnell dekomprimiert wird und der Pilot keinen Zugang hat eine Druckatmung / On-Demand-Sauerstoffversorgung sehr schnell. Die Person fühlt sich betrunken oder euphorisch; Sie glauben, dass nichts mit ihnen falsch ist und dass sie in der Lage sind, das Flugzeug zu fliegen und die Bordsysteme einwandfrei zu bedienen. Der zufällige Beobachter sieht jedoch, dass sich die kognitiven und motorischen Fähigkeiten derselben Person so stark verschlechtern, dass sie nicht einmal grundlegende Aufgaben wie das Spielen mit einem Kinderspielzeug oder einfache Berechnungen ausführen können. Und dieser Zustand wird immer schlimmer, ohne dass der Betroffene überhaupt merkt, was los ist, bis Bewusstlosigkeit, Koma und Tod eintreten. Der Mann im Video unten wäre gestorben, wenn nicht der Techniker in der Kammer mit ihm die Sauerstoffmaske wieder auf sein Gesicht gedrückt hätte.

Es ist erstaunlich, wie schnell er sich erholt, wenn er die Maske aufgesetzt hat.
[Ähnliches Video von Smarter Every Day] (https://youtu.be/kUfF2MTnqAw).
rbp
2016-07-23 00:29:53 UTC
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Als jemand, der mehrfach unter Hypoxie gelitten hat, lautet die einfache Antwort: Wenn Sie mit 500-1000 fpm in dünnere Luft klettern, sind die Auswirkungen sehr subtil und im Vergleich zu anderen Menschen sehr persönlich.

Bei einer O2-Sättigung von etwa 86%, gemessen mit einem Pulsoximeter, ist das erste, was ich zu spüren bekomme, eine sehr leichte Abnahme der mentalen Funktion, wie z. B. mangelnde Aufmerksamkeitsspanne und Schwierigkeiten mit Worten. Der nächste Effekt bei ungefähr 82% sind Kopfschmerzen, und unter 80% sinkt meine geistige Leistungsfähigkeit. Ich hatte noch nie blaue Lippen, Nägel oder Euphorie, da die aeromedizinischen Faktoren in der Pilotenausbildung mir sagen, dass ich darauf achten muss, und ich habe mich bei 74% nicht verdunkelt.

Wenn ich in meinem drucklosen Mooney mit eingebautem Sauerstoff fliege, ist der Pulsochse eingeschaltet und ich stelle das O2-Ventil in jeder Höhe darauf ein. Aber ich bin gut genug darin geworden, die Symptome für mich selbst zu erkennen, dass ich mein O2-Ventil nach Gefühl einstellen kann.

Beeindruckend. Ich habe nie bemerkt, dass die Auswirkungen von Person zu Person so unterschiedlich sein können. Ich denke, ich hätte es erwarten sollen, aber ich habe es nicht in dem Maße erwartet, wie Sie es beschreiben.
Anthony X
2016-07-24 07:09:42 UTC
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Abgesehen von den Punkten, die in anderen Antworten über die durch Kohlendioxid im Blut ausgelöste Atemreaktion und das Gefühl der Euphorie bei Hypoxie angesprochen wurden, gibt es auch die Tatsache, dass ein niedriger Blutsauerstoffgehalt die Gehirnfunktion beeinträchtigt. Sie fühlen sich also nicht nur schwindelig, sondern Ihre Fähigkeit, mentale Aufgaben auszuführen, verschlechtert sich auch. 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 hat wahrscheinlich viel mit dem Missverständnis über die Reaktion des Menschen auf Hypoxie zu tun. Es ist ziemlich normal, dass "die Luft dünn wird / der Sauerstoff ausgeht" von Charakteren dargestellt wird, die schwerer atmen. Unabhängig davon, ob es sich um einen Fehler handelte oder nicht, der nie behoben wurde, bleibt er wahrscheinlich teilweise bestehen, da er auf dem Bildschirm offensichtlicher und dramatischer angezeigt wird. Und so bleibt das Missverständnis in der allgemeinen Bevölkerung wahrscheinlich bestehen, weil es auf dem Bildschirm dargestellt wird.

Neil_UK
2016-07-24 20:54:09 UTC
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Das "schneller und härter 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 vertrauen.

Als unbestimmter Segelflugzeugpilot (der sich keine Sauerstoffausrüstung leisten kann) ist dies die Übung, an der sich mein Syndikat festhält. Sie gehen nicht über 13000ft. Wenn Sie über 10000 Fuß sind und gähnen, ist es das, Sie steigen auf unter 10000 ab, unabhängig davon, wie gut die Welle ist, unabhängig davon, wie Sie sich fühlen.

Urquiola
2016-07-26 22:25:33 UTC
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Eine einfache Erklärung ist, dass, wenn Sie den Punkt erreichen, an dem der Sauerstoff im Blut nicht hoch genug ist, Ihre Wachsamkeit verringert wird und Sie in Ohnmacht fallen und sogar sterben können. Aus diesem Grund sollten Sie die Sauerstoffmaske selbst anbringen, bevor Sie der Maske auf dem Sitz neben Ihrer helfen.

Es gibt Geräte zu einem sehr niedrigen Preis, die den Sauerstoffgehalt im Blut und die Pulsfrequenz nur durch Aufsetzen messen dein Finger drin. "Pulsoxymetrie" ist der Name, obwohl es sich um ein medizinisches Gerät handelt, das nicht für den Einsatz in der Luftfahrt bestimmt ist. Wenn Sie das Gefühl haben, dass Ihr Atem rast, sind Sie möglicherweise zu nahe daran, das Bewusstsein zu verlieren, um weitere Schritte zu unternehmen.



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