Minimale zuurstofconcentratie voor menselijke ademhaling

Mensen hebben zuurstof nodig om te leven, maar niet zoveel als je zou denken. De minimale zuurstofconcentratie in de lucht die nodig is voor menselijke ademhaling is 19,5 procent. Het menselijk lichaam haalt de ingeademde zuurstof uit de longen en transporteert deze via de rode bloedcellen van het lichaam naar de andere delen van het lichaam. Elke cel gebruikt en heeft zuurstof nodig om te gedijen. Meestal bevat de lucht in de atmosfeer de juiste hoeveelheid zuurstof voor een veilige ademhaling. Maar soms kan het zuurstofniveau dalen doordat andere giftige gassen ermee reageren.

Elke keer dat je inademt, adem je meer dan zuurstof in. De normale lucht in onze omgeving bestaat uit een paar verschillende gassen. Ongeveer 78 procent van de lucht is stikstofgas, terwijl slechts ongeveer 20,9 procent zuurstof is. De resterende fractie bestaat voornamelijk uit argongas, maar er zijn ook sporen van koolstofdioxide, neon en helium aanwezig.

Voor mensen en veel dieren om normale functies te behouden, valt het percentage zuurstof dat nodig is om in leven te blijven binnen een klein bereik. De Occupational Safety and Health Administration, OSHA, bepaalde het optimale bereik van zuurstof in de lucht voor mensen tussen 19,5 en 23,5 procent.

Ernstige bijwerkingen kunnen optreden als het zuurstofgehalte buiten de veilige zone daalt. Wanneer de zuurstofconcentratie daalt van 19,5 tot 16 procent en u aan lichaamsbeweging doet, krijgen uw cellen niet de zuurstof die nodig is om correct te functioneren. Geestelijke functies worden aangetast en de ademhaling wordt onderbroken bij zuurstofconcentraties die dalen van 10 tot 14 procent; op deze niveaus bij elke hoeveelheid fysieke activiteit raakt het lichaam uitgeput. Mensen zullen niet overleven met niveaus van 6 procent of lager.

Hoger dan normale zuurstofniveaus zijn niet zo schadelijk voor het leven, maar er is een verhoogd risico op brand of explosie. Met extreem hoge concentraties zuurstof in de lucht kunnen mensen schadelijke bijwerkingen ervaren. Zeer hoge zuurstofgehaltes veroorzaken de vorming van oxiderende vrije radicalen. Deze vrije radicalen vallen de weefsels en cellen van het lichaam aan en veroorzaken spiertrekkingen. De effecten van korte blootstelling kunnen hoogstwaarschijnlijk ongedaan worden gemaakt, maar langdurige blootstelling kan de dood tot gevolg hebben.

De juiste hoeveelheid zuurstof begint op zeeniveau. Wanneer de hoogte wordt verhoogd, zoals autorijden of het beklimmen van een berg, is er minder atmosferische druk. Door een lagere druk kan lucht meer uitzetten dan op zeeniveau. Terwijl de verhouding van de zuurstof en stikstof in de lucht hetzelfde blijft, zijn er minder moleculen beschikbaar in dezelfde ruimte. Elke ademhaling die u op grotere hoogte neemt, bevat minder zuurstofmoleculen dan ademhaling op lagere hoogte. Dit kan hoogteziekte veroorzaken. De meeste mensen met hoogteziekte ervaren misselijkheid, hoofdpijn en vermoeidheid. Zonder de juiste behandeling kan het probleem ernstiger worden.