Vokabularium
Atemgasanalyse
Bei der wissenschaftlichen Untersuchung der menschlichen Atemluft läßt sich ein einzelnes Molekül in einer Billion Moleküle nachweisen.
Der Gegenwart. — 23. Januar 2023
Damit sich auf einem Planeten Leben entwickeln kann, müssen die Voraussetzungen stimmen – der Planet muss habitabel sein. Dazu gehört eine Atmosphäre, die Wasser und Atemgase festhält, eine Temperatur, die flüssiges Wasser ermöglicht, sowie die Präsenz geeigneter chemischer Ausgangssubstanzen und Lebensräume. Hinzu kommt der Faktor Zeit: Venus und Mars waren in ihrer Anfangszeit zwar auch lebensfreundlich, aber diese habitable Phase endete, bevor sich Leben entwickeln konnte – zumindest nach jetzigem Kenntnisstand.
Atemgasanalyse ist die wissenschaftliche Untersuchung der menschlichen Atemluft. Ziel ist es einerseits, Markersubstanzen zu identifizieren, die Rückschlüsse auf den klinischen Zustand eines Patienten erlauben, und andererseits mathematische Modelle zu entwickeln, die es erlauben, von Atemgaskonzentrationen auf die entsprechenden Blutkonzentrationen umzurechnen. Die gewonnenen Erkenntnisse können dann in Atemgastests für die medizinische Diagnostik umgesetzt werden.
Im Gegensatz zu Blutproben ist die Abnahme von Atemgasproben für den Patienten nicht-invasiv und kann auch beliebig oft wiederholt werden. Atemgasproben können in Echtzeit ausgewertet werden und ermöglichen daher auch eine kontinuierliche Beobachtung der Veränderung von Körpersubstanzen zum Beispiel am Ergometer, im Schlaflabor oder in der Intensivmedizin.
Konnten früher nur Stoffe in hohen Konzentrationen wie z. B. Kohlenstoffdioxid und Alkohol identifiziert werden, ist es durch die Fortschritte der letzten Jahre in der Analysetechnik (GC-MS, PTR-MS, SIFT-MS, IMS, chemische Sensoren) möglich, ein einzelnes Molekül in einer Billion Moleküle (ppt) zu entdecken.
Die moderne Ära der Atemgasanalyse wurde vom Nobelpreisträger Linus Pauling eingeleitet, der nachwies, dass die menschliche Atemluft über 200 flüchtige organische Verbindungen (volatile organic compounds, VOCs) in picomolarer Konzentration enthält.
Textgrundlage: https://de.wikipedia.org/wiki/Atemgasanalyse
Atem
Als Atem bezeichnet man die Luftmenge, die bei der Tätigkeit des Atmens (Luftholens oder Atemzug) bewegt wird. (Einatmen = Lunge mit Luft füllen, Ausatmen = Luft ausstoßen). Der Vorgang des Atmens heißt Atmung. Ein Mensch atmet täglich etwa 20.000-mal und bewegt dabei rund zwölf Kubikmeter Luft.
Die Ausdrücke „Atem“ und „Atmung“ werden im alltäglichen Sprachgebrauch häufig synonym verwendet. In der Medizin wird unter Atmung der physische Teil des Atmens verstanden, wobei man zwischen einem anatomisch/physiologischen Aspekt (äußere Atmung) und einem biochemischen (innere Atmung) unterscheidet.
Alle Hochkulturen, so zum Beispiel die alten Griechen, kannten die Bedeutung des Atems. So stehen die Begriffe Pneuma und Odem sowohl für den Atem als auch für den Geist und die Seele als Wortbedeutung, vgl. Atemseele. In der indischen Philosophie sehen viele Formen des Yoga und spirituelle Pfade bis heute den Atem – vgl. das sprachlich nahe „Atman“ – als Mittler in der einen oder anderen Weise. Entsprechende Techniken, die vor allem mit Atmen zu tun haben, nennen sich im Yoga Pranayama.
Nach dem Zweiten Weltkrieg entstanden verschiedene Methoden, den Atem therapeutisch und pädagogisch durch eine Atemtherapie zu nutzen. In der Neuen Musik des 20. und 21. Jahrhunderts wird der Atem bei Stücken für Querflöte solo bisweilen gezielt eingesetzt, um durch bewusst im Instrument hörbar gemachte Atemgeräusche bestimmte Assoziationen zu erzeugen. Darstellbar sind hier z. B. Atemnot oder Hyperventilation, die von Wissenschaftlern z. T. als musikalische Kritik an einer schnelllebigen Gesellschaft gewertet werden.
Auch in der ägyptischen Kultur zur Zeit der Pharaonen wurde dem Atem besondere Bedeutung beigemessen. So bedeutet zum Beispiel der Name der Göttin Selket „die atmen lässt“. Gemeint war hier ihre besondere Bedeutung bei der Heilung – speziell von giftigen Skorpionstichen. Außerdem hatte die so genannte Mundöffnung – eine Zeremonie an der Mumie Verstorbener – die Bedeutung, dem Toten ein Weiterleben in der Totenwelt zu ermöglichen. (Wikipedia)
Atemluft
Die Atemluft steht in der Homosphäre recht gleichmäßig zur Verfügung. Sie enthält als Hauptbestandteile 78 % Stickstoff (N₂), 21 % Sauerstoff (O₂), Wasserdampf und verschiedene Edelgase sowie 0,04 % Kohlenstoffdioxid (CO₂). Diese Luft wird beim Einatmen durch die Nase zusätzlich mit Wasserdampf (der aus den Schleimhäuten der Nase verdunstet) angefeuchtet.
Säugetiere, darunter der Mensch, setzen bei der aeroben Atmung einen Teil des in der Atemluft enthaltenen Sauerstoffs in Kohlenstoffdioxid um. Die Ausatemluft enthält weiterhin 78 % Stickstoff (N₂), aber nur noch ca. 17 % Sauerstoff (O₂) und ca. 4 % Kohlenstoffdioxid (CO₂) sowie rund 1 % andere Bestandteile wie beispielsweise Aceton oder Wasserstoff. Darmgase können auch in die Blutbahn diffundieren und werden dann über die Atmung ausgeschieden, siehe dazu auch Wasserstoffatemtest.
Die Ausatemluft enthält auch Wasserdampf, dessen Kondensation zu Nebel man gut im Freien bei Minusgraden (infolge Unterschreitung des Taupunkts in der Ausatemluft) erkennen kann. Um das in der Nacht abgeatmete Wasser aus der Luft und der Bettwäsche zu entfernen, werden Schlafräume am Morgen gelüftet.
Im Zuge der Coronakrise und wegen anderer Infektionskrankheiten wurde untersucht, wie sich Wassertröpfchen durch die Atemluft verbreiten können. Theoretisch können solche Tröpfchen auch Viren oder Bakterien transportieren. Dabei wurden Aerosole mit einer Größe ab 0,6 Mikrometern gefunden, wobei aber auch Tröpfchen bis zu einer Größe von 300 Mikrometern entstehen können. Die Studie lässt aber keine Schlüsse zu, wie infektiös solche Partikel sind. (Wikipedia)