Ελάχιστη συγκέντρωση οξυγόνου για αναπνοή από τον άνθρωπο

Οι άνθρωποι χρειάζονται οξυγόνο για να ζήσουν, αλλά όχι όσο νομίζετε. Η ελάχιστη συγκέντρωση οξυγόνου στον αέρα που απαιτείται για την ανθρώπινη αναπνοή είναι 19,5 τοις εκατό. Το ανθρώπινο σώμα παίρνει το οξυγόνο που αναπνέει από τους πνεύμονες και το μεταφέρει στα άλλα μέρη του σώματος μέσω των ερυθρών αιμοσφαιρίων του σώματος. Κάθε κύτταρο χρησιμοποιεί και απαιτεί οξυγόνο για να ευδοκιμήσει. Τις περισσότερες φορές, ο αέρας στην ατμόσφαιρα περιέχει την κατάλληλη ποσότητα οξυγόνου για ασφαλή αναπνοή. Αλλά κατά καιρούς, το επίπεδο οξυγόνου μπορεί να μειωθεί λόγω άλλων τοξικών αερίων που αντιδρούν με αυτό.

Κάθε φορά που αναπνέετε, εισπνέετε περισσότερο από οξυγόνο. Ο κανονικός αέρας στο περιβάλλον μας αποτελείται από μερικά διαφορετικά αέρια. Περίπου 78 τοις εκατό του αέρα είναι αέριο άζωτο ενώ μόνο περίπου 20,9 τοις εκατό είναι οξυγόνο. Το υπόλοιπο κλάσμα αποτελείται κυρίως από αέριο αργόν, αλλά υπάρχουν επίσης ίχνη διοξειδίου του άνθρακα, νέου και ηλίου.

Για τον άνθρωπο και πολλά ζώα να διατηρούν φυσιολογικές λειτουργίες, το ποσοστό οξυγόνου που απαιτείται για τη διατήρηση της ζωής εμπίπτει σε ένα μικρό εύρος. Η Διοίκηση Ασφάλειας και Υγείας στην Εργασία, OSHA, καθόρισε το βέλτιστο εύρος οξυγόνου στον αέρα για τους ανθρώπους που κυμαίνεται μεταξύ 19,5 και 23,5 τοις εκατό.

Σοβαρές παρενέργειες μπορεί να προκύψουν εάν τα επίπεδα οξυγόνου πέσουν εκτός της ασφαλούς ζώνης. Όταν οι συγκεντρώσεις οξυγόνου μειώνονται από 19,5 σε 16 τοις εκατό και ασχολείστε με τη σωματική δραστηριότητα, τα κύτταρα σας δεν λαμβάνουν το οξυγόνο που απαιτείται για να λειτουργήσει σωστά. Οι ψυχικές λειτουργίες εξασθενούν και η αναπνοή διακόπτεται σε συγκεντρώσεις οξυγόνου που πέφτουν από 10 σε 14 τοις εκατό. Σε αυτά τα επίπεδα με οποιαδήποτε σωματική δραστηριότητα, το σώμα εξαντλείται. Οι άνθρωποι δεν θα επιβιώσουν με επίπεδα στο 6 τοις εκατό ή χαμηλότερα.

Τα υψηλότερα από τα φυσιολογικά επίπεδα οξυγόνου δεν είναι τόσο επιβλαβή για τη ζωή, αλλά υπάρχει αυξημένη αλλαγή κινδύνου πυρκαγιάς ή έκρηξης. Με εξαιρετικά υψηλές συγκεντρώσεις οξυγόνου στον αέρα, οι άνθρωποι μπορούν να βιώσουν επιβλαβείς παρενέργειες. Πολύ υψηλά επίπεδα οξυγόνου προκαλούν οξειδωτικές ελεύθερες ρίζες. Αυτές οι ελεύθερες ρίζες επιτίθενται στους ιστούς και τα κύτταρα του σώματος και προκαλούν συσπάσεις των μυών. Οι επιπτώσεις από τη σύντομη έκθεση πιθανότατα να αντιστραφούν, αλλά η μακροχρόνια έκθεση μπορεί να προκαλέσει θάνατο.

Η σωστή ποσότητα οξυγόνου ξεκινά στο επίπεδο της θάλασσας. Όταν αυξάνεται το υψόμετρο, όπως οδήγηση ή αναρρίχηση σε βουνό, υπάρχει λιγότερη ατμοσφαιρική πίεση. Η χαμηλότερη πίεση επιτρέπει στον αέρα να διογκώνεται περισσότερο από ό, τι στο επίπεδο της θάλασσας. Ενώ η αναλογία οξυγόνου και αζώτου στον αέρα παραμένει η ίδια, λιγότερα μόρια είναι διαθέσιμα στον ίδιο χώρο. Κάθε αναπνοή που παίρνετε σε μεγαλύτερο υψόμετρο περιέχει λιγότερα μόρια οξυγόνου από την αναπνοή σε χαμηλότερο υψόμετρο. Αυτό μπορεί να προκαλέσει ασθένεια υψόμετρου. Οι περισσότεροι άνθρωποι που πάσχουν από ασθένεια υψομέτρου παρουσιάζουν ναυτία, πονοκέφαλο και κόπωση. Χωρίς κατάλληλη θεραπεία, το πρόβλημα μπορεί να γίνει πιο σοβαρό.