Hallo,
ich hatte gestern eine lebhafte Disskusion über die primäre Todesursache, wenn man ohne Schutzanzug und Sauerstoff in den Weltraum gelangt.
Meine Theorie, man erstickt. Die Theorie meiner Freundin, man erfriert, bevor man ersticken könnte.
Mal angenommen ich nehme Sauerstoff (so in der Art Preßluft wie beim tauchen) und richtig warme Klamotten mit raus, würde ich dann länger leben??
Als echte Star Trek Fans wollten wir es mal wissen.
Liebe Grüße
Sina
Silent dying
Hallo Sina,
ich denke, wenn Dich jemand völlig ohne Schutzanzug in normalen Klamotten durch die Luftschleuse schubst, passiert folgendes:
Dauert so 20 sek bis zur Bewusstlosigkeit.
Das mit dem Einfrieren (Schatten) / oder Braten (Sonne) kannst Du dann im erdnahen Bereich wahrscheinlich vergessen.
Mit Ersticken warst also ziemlich nah dran.
Mal angenommen ich nehme Sauerstoff (so in der Art Preßluft
wie beim tauchen) und richtig warme Klamotten mit raus, würde
ich dann länger leben??
Ja, klar mit einem Raumanzug, der dich wärmt und kühlt und mit Atemgas (bitte, bitte nicht mit Sauerstoff tauchen, ist giftig ab 30 m / 3 bar oder so) geht das eine Weile, wie man bei den Astronauten sieht.
CU
Ralf
Hallo,
ich hatte gestern eine lebhafte Disskusion über die primäre
Todesursache, wenn man ohne Schutzanzug und Sauerstoff in den
Weltraum gelangt.Meine Theorie, man erstickt. Die Theorie meiner Freundin, man
erfriert, bevor man ersticken könnte.Mal angenommen ich nehme Sauerstoff (so in der Art Preßluft
wie beim tauchen) und richtig warme Klamotten mit raus, würde
ich dann länger leben??
Hallo Sina
Du vergißt das Vakuum, der Körper ist auf den irdischen Luftdruck eingestellt.
Wenn der Außendruck auf Null sinkt, platzen die Körperzellen.
Also laß das lieber 
Gruß
Rainer
Hi Sina,
die Körperflüssigkeiten werden wegen des Vakuums sofort und heftig aufkochen und die Versuchsperson explodiert. Aber ohne Feuerentwicklung wie in typischen Ami-Filmen.
Gruß
Pat
Korrektur
Hi Interpat
das ist leider falsch.
die leute explodieren nicht, sondern sterben an einem Lungenriss oder an einer Embolie oder an beidem gleichzeitig.
Es gab nämlich mal so ein Unglück.
bei der Landung der Russischen Raumkapsel Sojus 11 offnete sich aufgrund einer Fehlfunktion ein Ventil, binnen Sekunden war die Kapsel Drucklos…
die Bergungsmannschaft fanden die (automatisch) gelandete Kapsel mit den toten Besatzungsmitgliedern, die ausserlich völlig unversehrt waren… Sie hatten keine Raumanzüge getragen.
Man versuchte noch Reanimation, aber natürlich erfolglos.
(hätte man kaum Probiert, wenn´s die Kosmonauten zerrissen hätte)
Gruß
Mike
Hallo Sina,
es passiert folgendes:
Zuerst gehen die im Blut gelösten Gase, vor allem der Stickstoff, von der gelösten in die Gasphase über. Ähnliches, bloß langsamer, passiert bei zu schnellem Auftauchen aus großen Tiefen/hohen Wasserdrücken (Taucherkrankheit, M. Caisson). Das Blut wird also sofort aufschäumen.
Als zweites dehnen sich natürlich die mit Gas gefüllten Hohlräume im Körper aus. Im Falle der Lunge wird der Überdruck via Luftröhre entweichen, wenn die Nebenhöhlen nicht verstopft sind, ebenso, die Darmgase jedoch können nicht heraus, wobei die Darmwand durchaus dem Überdruck von einem Bar standhalten könnte (man denke an den Druck, der hinter manch einer Flatulenz steckt…)
Als drittes gefriert natürlich der Körper, aber das dürfte schon eine halbe Minute dauern. Wer mal größere Flüssigkeitsmengen in Flüssigstickstoff gefrieren wollte, weiß das.
Unmittelbare Todesursache wäre also das Kreislaufversagen durch generalisierte Luftembolie. Im Spezialfall des Organes Gehirn, welches ja als einziges komplett von Knochen umschlossen ist, wird die Gasausdehnung des Blutes zu sofortigem Hirndruck mit Verschiebung des Hirnstammes in den Rückenmarkskanal hinein führen (sofortiger Bewußtseinsverlust und Hirntod). Das heißt, der Hirntod tritt schon ein, bevor der Durchblutungsmangel der Gehirnzellen den Hirntod herbeiführt.
geht also ziemlich schnell
Oliver
geht also ziemlich schnell
Ganz so schnell kann es aber auch nicht gehen. Ich habe von einem Unfall in einer Vakuumkammer der NASA gehört, bei dem einem Astrionaut nach einer Beschädigung seines Raumanzuges dem Vakuum ausgesetzt war. Er war zwar nach ca. 15 Sekunden bewußtlos, konnte aber lebend geborgen werden. Da er geistesgegenwärtig tief ausgeatmet hat, blieb ihm sogar ein Lungenriß erspart.
Hallo.
geht also ziemlich schnell
wage ich zu bezweifeln. Bei Tierversuchen mit explosiver Dekompression wurde die „Zeitreserve“, also die Zeitspanne, die vom Beginn der Dekompression bis zum Exitus bleibt, mit etwa 15 Sekunden ermittelt - und das sind für den Betroffenen sicherlich keine angenehmen solchen …
Gruß kw
Atemgerät und warme Klamotten = wurscht
Hallo Oliver,
also kann es mir, wenn ich mich mal ohne Raumanzug im Weltall befinde ziemlich wurscht sein, ob ich ein Atemgerät oder die dicken Wollsocken anhabe. Mir wird das Blut wie aus einer geschüttelten Cola-Dose herausspritzen und unter Umständen auch der Bauch platzen (wegen den Därmen).
Es ist also nicht möglich, von außen an der Raumschiffwand von einer Luftschneiße zur nächsten zu springen.
(
Zunächst mal:
Hallo ErBi!
Du mußt unterscheiden zwischen Hirntod und Körpertod. Die Muskeln werden auch noch länger als 15 Sekunden Krämpfe ausführen, theoretisch und praktisch kann man auch an einem Muskel, der schon seit Stunden nicht mehr durchblutet ist, noch Zuckungen auslösen.
Im Tierversuch müßte man die Pupillenreaktion (als Hirntodkriterium) messen: Diese müßten sehr viel schneller erlöschen.
Oliver
Hallo Mr. Stupid,
bei langsamer Dekompression (sagen wir mal, binnen einer Minute) stirbt man den „normalen“ Erstickungstod. Allerdings mit dem Unterschied, daß man kein Erstickungsgefühl hat, sondern es wird einem bestenfalls kurz Übel, bevor man das Bewußtsein verliert. Das liegt daran, daß das Erstickungsgefühl durch den Kohlendioxidüberschuß und nicht durch den Sauerstoffmangel ausgelöst wird. Und Kohlendioxid kann, im Gegensatz zum Ersticken bei blockierter Luftröhre oder Lungenversagen, ganz normal abgeatmet werden, man merkt also rein gar nichts.
Ganz gut illustriert wird das durch das Beispiel des japanischen Jumbos, dem irgendwann in den 80ern in mittlerer Flughöhe das hintere Druckschott riß, mit Verlust von Kabinendruck und Hydraulik. Man wunderte sich damals, warum das Flugzeug in einen Berg flog, obgleich ähnliche Unglücke vorher gezeigt hatten, daß man solch ein Flugzeug auch ohne Hydraulik immerhin noch zu einer kontrollierten Bruchlandung auf freier Fläche bringen kann. Erst als man den Voice Recorder abhörte, kam man darauf, daß Kapitän und Co trotz mehrfacher Warnung des Flugingenieurs ihre Sauerstoffmasken nicht aufgesetzt hatten. Sie dachten wohl, sie würden es mittels des Erstickungsgefühls schon merken, wenn die Luft knapp werden würde, man hatte ja auch genug mit dem Flugzeug zu tun. Von Experimenten in der Druckkammer weiß man, daß sich vor der Bewußtlosigkeit noch ein Zusand der völligen Verwirrung einstellt, in dem man nicht einmal mehr oben und unten unterscheiden kann.
Dramatisch ist es, wenn der Druckverlust langsam und unbemerkt bleibt, also auch die Druckwarnsysteme im Flugzeug versagen: Dann kippen plötzlich alle an Bord um, scheinbar ohne Grund. Da gab es vor einigen Jahren einen US-Businessjet, bei dem so etwas wohl passiert sein mußte, jedenfalls folg der Autopilot die tote Besatzung und Passagiere weiter, bis der Sptit zuende war. Die aufgestiegenen Militärjets konnten dem grausigen Treiben nur noch zusehen.
Übrigens, wer im Flieger sitzt und selbst mal Zeuge eines Druckabfalles wird: Immer selbst zuerst die Maske auf und dann erst etwaigen danebensitzenden Kindern oder Älteren. Man darf nicht den Fehler machen zu denken, nur weil man in normaler Höhe bis zu einer Minute die Luft anhalten kann, ginge das auch im Flieger. Unterschied ist, daß durch den viel geringeren Druck der Sauerstoffmenge in den Lufträumen der Lunge, der einem auf dem Boden über die Minute hinweghilft, viel geringer ist. Man wird je nach Höhe in 10 bis 20 Sekunden bewußtlos, wie gesagt ohne Warnung durch den Kohlendioxidanstieg.
Aber auch auf Erden kann so etwas gefährlich werden: Vielfach hört man den „Tip“, man solle, wenn man mal im Schwimmbad eine Bahn komplett durchtauchen will, vorher einige Minuten lang tief durchatmen. Dabei verliert der Organismus Kohlendioxid, das Erstickungsgefühl wird also unter Wasser erst verspätet einsetzen. Problem ist, daß man durch tiefes durchatmen aber nicht die Sauerstoffmenge im Organismus steigern kann, die ist auch unter Normalbedingungen schon maximal (hat mit der Sättigungskurve des roten Blutfarbstoffes zu tun). Zusammen heißt das, daß man unter Wasser dann schlagartig bewußtlos wird, weil der Sauerstoff im Blut alle ist, ohne daß das Kohlendioxid schon einen Level erreicht hätte, der vor dem drohenden Ersticken warnen würde.
Also: Kenntnis der Atemphysiologie kann lebenswichtig sein
Oliver
Hallo Sina,
ich glaube nicht, daß das im Blut gelöste Gasvolumen groß genug ist, um die Adern zum Plazten zu bringen. Naja, vielliecht würde das im Kapillerbereich passieren, Blut würde also wie bei einem blauen Fleck Gerinnungsstörungen oder Vitamin-C-Mangel etc. so lange u.a. in die Haut austreten, bis dieselbige gefriert. Ansonsten würde man wahrscheinlich einer Dekopressionsleiche außer einem aufgetriebenen Bauch gar nicht viel ansehen.
Oliver
Ganz gut illustriert wird das durch das Beispiel des
japanischen Jumbos, dem irgendwann in den 80ern in mittlerer
Flughöhe das hintere Druckschott riß, mit Verlust von
Kabinendruck und Hydraulik. Man wunderte sich damals, warum
das Flugzeug in einen Berg flog, obgleich ähnliche Unglücke
vorher gezeigt hatten, daß man solch ein Flugzeug auch ohne
Hydraulik immerhin noch zu einer kontrollierten Bruchlandung
auf freier Fläche bringen kann.
Vielleicht eine kleine technische Anmerkung - das Flugzeug war in diesem Fall wahrscheinlich wirklich nicht mehr steuerbar, da die explosionsartige Zerstörung des Druckschotts auch große Teile des Seitenruders abgerissen hat; es wurde später in Tokyo Bay gefunden.
Damit verliert ein Flugzeug die Längsstabilität und fällt in eine sog. Dutch Roll, die schon mit funktionierender Hydraulik extrem schwierig zu beherrschen ist. Mit komplett ausgefallener Steuerung war es vermutlich ein Ding der Unmöglichkeit.
Die Höhenkrankheit der Piloten bzw. deren Nichtverwendung von Sauerstoffmasken war sicher ein Faktor, der zum Unglück beigetragen hat. Ich habe davon gehört, leider wird er in den meisten Berichten dazu nicht erwähnt. Das berührt natürlich nicht die Problematik langsamen Druckverlustest.
Dramatisch ist es, wenn der Druckverlust langsam und unbemerkt
bleibt, also auch die Druckwarnsysteme im Flugzeug versagen:
Dann kippen plötzlich alle an Bord um, scheinbar ohne Grund.
Zumindest in der Boeing 747-400 ist nicht die RATE der Änderung der Trigger für den Alarm, sondern die tatsächliche Kabinenhöhe (bzw. der entsprechende Druck). Insofern sollte deren Warnsystem auch auf langsamen Druckanstieg ansprechen. Wie es bei anderen Maschinen aussieht, kann ich auswendig nicht sagen.
Abgesehen von diesen (wirklich marginalen) Korrekturen vielen Dank für deine kompetenten Beiträge zu diesem Thema!
Markus
Frage zu ‚Atemreflex‘
Hallo,
ein interessantes Thema, was hier gerade diskutiert wird.
In diesem Zusammenhang habe ich eine Frage - die wäre vielleicht auch im Brett „Medizin“ angebracht, aber hier passt sie auch hin:
Was löst den genau den „Atemreflex“ aus, wenn ich lange die Luft anhalte ? Ist es denn die CO2-Konzentration im Blut ? Und wenn ja: Wo sitzen die „Rezeptoren“, welche den CO2-Gehalt messen ?
Oder ist der Drang einzuatmen ganz anderer Herkunft ?
Im Voraus vielen Dank für eure Hilfe !
Grüße sendet
Hallo Timo,
die Sensoren, die uns den Atemnot vermitteln bzw. die Atemtiefe steuern, sitzen einerseits in der vorderen Medulla oblongata, also im Zentralnervensystem in der Verbindung von Gehirn und Rückenmark, und im Karotisbulbus, also an einer Aufgabelung der Halsschlagader in Kehlkopfhöhe. Gemessen werder Kohlendioxidgehalt und pH-Wert des Blutes, eine Steigerung respektive Senkung führt zu einen erhöhten Atemantrieb.
Sauerstoffmangel führt im Gegensatz dazu kaum zu gesteigertem Atemantrieb. In sauerstoffarmer Luft merkt man also nichts, solange man sein Kohlendioxid in die Umgebung los wird. Nur so sind ja auch die Unglücke durch Faul- und Erdgase in Kanalisation und Bergwerken zu erklären. Sofern die Gase geruchlos sind, merkt man eben nicht, daß sie die normale sauerstoffhaltige Luft verdrängt haben, man fällt halt einfach um. Früher hat man deshalb Kerzen mitgeführt, die gingen ohne Sauerstoff nämlich aus und warnten damit vor der drohenden Erstickung.
Der Atemantreib wird deswegen von dem Blut-pH mitreguliert, weil Kohlendioxid unser Blut ansäuert. Folglich wird mit der Atemtiefe (also der Kohlendioxidabatmung) automatisch der Blut-pH beeinflußt. Diese Tatsache ist recht praktisch, denn so kann man bei einer pH-Störung mittels Veränderung der Atemtiefe den pH binnen Sekunden wieder ins Lot bringen. Der zweite mögliche Weg zur Korrektur, nämlich eine Synthese von basischen Molekülen bei Übersäurung und umgekehrt, wäre viel zu langsam, der pH (dessen Toleranzgrenze ja sehr eng ist) wäre dekompensiert, bevor der entsprechende Stoffwechselweg in Gang käme.
Bei Diabetikern, die zu lange ohne Insulin waren und bei denen daher im Metabolismus (saure) Ketone anfallen, haben durch die Säure bzw. der sog. „metabolischen Azidose“ einen verstärkten Atemantrieb und Atmen saures Kohlendioxid ab, was den pH wieder normalisiert. Genauso ist es bei der Blutübersäurung infolge Verlust von basischen Sekreten in Darmsekreten bei Durchfall. Beides nennt man eine „respiratorisch (also über die Atmung) kompensierte metabolische Azidose“.
Wenn dementsprechend im Metabolismus zu viele basische Substanzen anfallen, wird die resultierende „metabolische Alkalose“ durch weniger Atmung (also Kohlendioxidretention) „respiratorisch kompensiert“.
Natürlich hat der Körper auch Möglichkeiten, den Säure-Basen-Haushalt über die oben angesprochene Synthese von sauren oder basischen Substanzen „metabolisch“ zu korrigieren. Dies ist logischerweise dann wichtig, wenn die Lungenfunktion gestört ist und das Kohlendioxid nicht mehr abgeatmet werden kann. In diesem Falle stellt die Niere dann (basisches) Bikarbonat her. Man hat also im Blut zuviel Kohlendioxid, der pH ist aber durch Bikarbonat korrigiert („metabolisch kompensierte respiratorische Azidose“).
Es gibt auch Lungenschäden, bei denen zuviel Kohlendioxid durch die Lunge entweicht, diese respiratorsch bedingte Alkalose wird dann dementsprechend durch verminderte Bikarbonatsynthese in der Niere metabolisch kompensiert.
Beim Tauchen und Fliegen ist das alles weniger wichtig, dafür vielleicht im Alltagsleben: Wer zu tief und schnell atmet, z.B. beim Luftballonaufblasen oder bei psychischer Erregung („psychogene Hyperventilation“), der macht sein Blut alkalisch, die Niere kann so schnell nicht kompensieren, der pH steigt. Das merkt man im Kopf (die Hirngefäße stellen sich eng) und im Körper (die „entsäuerten“ Blutproteine binden das Calcium -> Calciummangel -> Krämpfe mit Beugung in Ellenbogen und Handgelenk, sog. „Pfötchenstellung“). In sochen Fällen setzt man dann einfach eine Tüte vor den Mund, in welcher das Kohlendioxid dann akkumuliert, wobei der Sauerstoffvorrat in der Tüte meist ausreicht, bis der Säurepegel wieder normal ist. Wobei der schlaue Leser jedoch nun einwenden wird, daß der Patient mit seiner Atmung womöglich nur eine metabolische Azidose korrigiert, und da wäre die Tüte natürlich genau das falsche. Der noch schlauere Leser kann sich aber den differentialdiagnostischen Kniff nun selbst ableiten: Im letzteren Falle ist der pH ja normal (eben respiratorisch kompensiert), es fehlt also der Calciumeffekt und damit die Pfötchenstellung
Oliver
Hallo Oliver,
na, dasa ist ja mal richtig interessant ! Und kapiert hab ichs auch - das will was heißen.
Folgere ich daraus richtig:
Angenommen, ich würde mein Blut aus dem Körper führen (so in der Art wie bei der Dialyse), und würde es mit CO2 anreichern, und wieder zurückführen, würde ich dann ohne mich anzustrengen, einen verstärkten Atemdrang spüren ?!
Dann würde mich noch interessieren: Wieviel Liter gelöstes/gebundenes Gas befindet sich denn im Menschlichen Blut ?
Wie sieht das bei der Aufschlüsselung nach 02, CO2 und anderen Gasen aus ? Wie stark verschiebt sich das CO2/O2-Verhältnis bei anstrengender Tätigkeit ? (Und ist das dann auch abhängig, ob die Energie aerob oder anaerob gewonnen wird ?).
Antworte doch mal wenn Du Zeit hast !
Viele Dank !
Grüße sendet
timo
Man beachte auch , das man mit 0,2 bar Sauerstoff als Atemgas vorm Aussteigen den im Blut befindlichen Gasdruck stark senken kann . Es handelt sich beim CO2 als einziges anderes Gas im Blut , ( von Gedärmen jetzt mal abgesehen ) dann nur noch um einen Partialdruck von 0,2 bar .
Die Flüssigkeiten im Körper haben auch einen Gasdruck und „wollen“ verdampfen , so das der Körper gefriert .
Damit könnte man ein Lebewesen sehr gut konservieren/mumifizieren .
MfG
[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]
He Oliver, Du verleihst wer-weiss-was ja richtig Niveau.
Sehr gute Beiträge, die 15 Semester warn doch nicht umsonst. 
Weiter so!
CU
Ralf
Warnung vor Sauerstoffmangel
Hallo Oliver,
Sauerstoffmangel führt im Gegensatz dazu kaum zu gesteigertem
Atemantrieb. In sauerstoffarmer Luft merkt man also nichts,
solange man sein Kohlendioxid in die Umgebung los wird. Nur so
sind ja auch die Unglücke durch Faul- und Erdgase in
Kanalisation und Bergwerken zu erklären. Sofern die Gase
geruchlos sind, merkt man eben nicht, daß sie die normale
sauerstoffhaltige Luft verdrängt haben, man fällt halt einfach
um. Früher hat man deshalb Kerzen mitgeführt, die gingen ohne
Sauerstoff nämlich aus und warnten damit vor der drohenden
Erstickung.
Und da brennende Kerzen bei sogenanntem „Schlagwetter“ (= explosiven Gasen) ausgesprochen ungünstig waren, gab es zwei weitere Methoden:
Grubenlampen, die um die Flamme ein Kupfernetz hatten, das die Wärme so gut ableitete, dass es nicht von innen nach außen durchzünden konnte. Ich konnte mir nie vorstellen, dass brennbares Gas außen wirklich nicht entzündet wird, aber ich habe es in einer Demonstation gesehen, dass das tatsächlich funktioniert. Bei Sauerstoffmangel ging die Flamme aus.
Man hat Vögel (Kanarienvögel oder Wellensittiche, weiß ich nicht mehr) in kleinen Käfigen mitgenommen. Da diese auf Sauerstoffmangel noch sensibler reagieren als Menschen, wusste man rechtzeitig, wenn’s eng wurde mit dem Sauerstoff, wenn nämlich der Piepmatz von der Stange fiel. Die „Indikatoren“ haben das sogar meistens überlebt, da die Bergleute so nett waren, den Käfig auf der Flucht mitzunehmen.
Grüße
Sebastian
frage: Atemphysiologie ausführlich
zen. Problem ist, daß man durch tiefes durchatmen aber nicht die Sauerstoffmenge im Organismus steigern kann, die ist auch unter Normalbedingungen schon maximal (hat mit der Sättigungskurve des roten Blutfarbstoffes zu tun).
hochinteressanter beitrag hier (insgesammt und speziell)
aber zu o.g. hab ich eine frage:
da das herz mit einem schlag nicht die gesamte menge blut an der lunge „vorbei“ pumpen kann muss sich die sauerstoffmenge beim dauernden ein-und-ausatmen schon erhöhen, weil ja das verhältnis von neuem sauerstoff zum verbrauchten in den muskeln zugunsten des sauerstoffes ausfällt - zumindest in ruhephase des körpers.
ausserdem kann man das beschriebene durchtauchen weglassen und die luft einfach länger anhalten, wenn man vorher entsprechend mehr sauerstoff „tankt“.
2. ausserdem hab ich mal gelesen, das man einen sauerstoffrausch bekommt wenn man z.b. aus einem atemgerät reinen sauerstoff zulange (und schneler als normal) atmet… konnte mir aber auch bei meiner bw-sani ausbildung niemand bestätigen (und ausprobieren wollte ich es nicht an mir
STK