ความเข้มข้นของออกซิเจนขั้นต่ำสำหรับการหายใจของมนุษย์

มนุษย์ต้องการออกซิเจนในการดำรงชีวิต แต่ไม่มากอย่างที่คุณคิด ความเข้มข้นของออกซิเจนขั้นต่ำในอากาศที่จำเป็นสำหรับการหายใจของมนุษย์คือ 19.5 เปอร์เซ็นต์ ร่างกายมนุษย์ใช้ออกซิเจนที่หายใจเข้าจากปอดและส่งไปยังส่วนอื่น ๆ ของร่างกายผ่านทางเซลล์เม็ดเลือดแดงของร่างกาย แต่ละเซลล์ใช้และต้องการออกซิเจนในการเจริญเติบโต โดยส่วนใหญ่ อากาศในบรรยากาศจะมีออกซิเจนในปริมาณที่เหมาะสมเพื่อให้หายใจได้อย่างปลอดภัย แต่ในบางครั้ง ระดับของออกซิเจนอาจลดลงเนื่องจากก๊าซพิษอื่นๆ ทำปฏิกิริยากับออกซิเจน

ทุกครั้งที่คุณหายใจเข้า คุณหายใจเข้ามากกว่าออกซิเจน อากาศปกติในสภาพแวดล้อมของเราประกอบด้วยก๊าซหลายชนิด ประมาณ 78 เปอร์เซ็นต์ของอากาศเป็นก๊าซไนโตรเจนในขณะที่เพียง 20.9 เปอร์เซ็นต์เท่านั้นที่เป็นออกซิเจน เศษที่เหลือประกอบด้วยก๊าซอาร์กอนเป็นหลัก แต่มีปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ นีออนและฮีเลียมอยู่

สำหรับมนุษย์และสัตว์หลายชนิดที่สามารถทำงานได้ตามปกติ เปอร์เซ็นต์ของออกซิเจนที่จำเป็นต่อการดำรงชีวิตจะอยู่ในช่วงเล็กๆ สำนักงานบริหารความปลอดภัยและอาชีวอนามัย OSHA กำหนดช่วงออกซิเจนในอากาศที่เหมาะสมที่สุดสำหรับมนุษย์อยู่ระหว่าง 19.5 ถึง 23.5 เปอร์เซ็นต์

ผลข้างเคียงที่ร้ายแรงอาจเกิดขึ้นได้หากระดับออกซิเจนลดลงนอกเขตปลอดภัย เมื่อความเข้มข้นของออกซิเจนลดลงจาก 19.5 เป็น 16 เปอร์เซ็นต์ และคุณทำกิจกรรมทางกาย เซลล์ของคุณจะไม่ได้รับออกซิเจนที่จำเป็นต่อการทำงานอย่างถูกต้อง การทำงานของจิตบกพร่องและการหายใจขาดช่วงที่ความเข้มข้นของออกซิเจนลดลงจาก 10 ถึง 14 เปอร์เซ็นต์ ในระดับเหล่านี้ด้วยการออกกำลังกายเท่าใดก็ได้ร่างกายจะอ่อนล้า มนุษย์จะไม่รอดด้วยระดับที่ 6 เปอร์เซ็นต์หรือต่ำกว่า

ระดับออกซิเจนที่สูงกว่าปกติไม่เป็นอันตรายต่อชีวิต แต่มีความเสี่ยงต่อการเกิดไฟไหม้หรือการระเบิดเพิ่มขึ้น ด้วยความเข้มข้นของออกซิเจนในอากาศที่สูงมาก มนุษย์สามารถประสบกับผลข้างเคียงที่เป็นอันตรายได้ ระดับออกซิเจนที่สูงมากทำให้เกิดอนุมูลอิสระออกซิไดซ์ อนุมูลอิสระเหล่านี้โจมตีเนื้อเยื่อและเซลล์ของร่างกายและทำให้กล้ามเนื้อกระตุก ผลกระทบจากการสัมผัสระยะสั้นมักจะย้อนกลับได้ แต่การสัมผัสเป็นเวลานานอาจทำให้เสียชีวิตได้

ปริมาณออกซิเจนที่เหมาะสมเริ่มต้นที่ระดับน้ำทะเล เมื่อระดับความสูงเพิ่มขึ้น เช่น การขับรถหรือปีนเขา ความกดอากาศจะลดลง ความกดอากาศต่ำทำให้อากาศขยายตัวได้มากกว่าที่ระดับน้ำทะเล ในขณะที่อัตราส่วนของออกซิเจนและไนโตรเจนในอากาศยังคงเท่าเดิม แต่มีโมเลกุลน้อยกว่าภายในพื้นที่เดียวกัน การหายใจแต่ละครั้งที่คุณหายใจในระดับความสูงที่สูงกว่าจะมีโมเลกุลออกซิเจนน้อยกว่าการหายใจที่ระดับความสูงต่ำกว่า ซึ่งอาจทำให้เกิดอาการเมาค้างได้ คนส่วนใหญ่ที่เจ็บป่วยจากความสูงจะมีอาการคลื่นไส้ ปวดศีรษะ และเหนื่อยล้า หากไม่มีการรักษาที่เหมาะสม ปัญหาจะยิ่งรุนแรงขึ้น