Sauerstoff und Kohlendioxid
Atmungssystem
Sauerstoff und Kohlendioxid (Oxygen and Carbon Dioxide) sind die beiden Hauptgase der Atmung: Sauerstoff (O₂) ist für die aerobe Energiegewinnung in den Mitochondrien unerlässlich, Kohlendioxid (CO₂) ein Nebenprodukt des Stoffwechsels, das abgegeben werden muss.
Sauerstoff (O₂)
- Anteil an der Luft: etwa 21 Prozent in allen Höhen; mit der Höhe sinkt der Luftdruck, nicht der Prozentsatz.
- Transport im Blut: etwa 98–99 Prozent an Hämoglobin gebunden, nur etwa 1–2 Prozent physikalisch gelöst.
- Rolle: Endakzeptor der Elektronen in der mitochondrialen Atmungskette.
Kohlendioxid (CO₂)
- Anteil an der Luft: etwa 0,04 Prozent.
- Transport im Blut: etwa 70 Prozent als Bikarbonat, etwa 20–23 Prozent an Hämoglobin (Carbamino) gebunden, etwa 7–10 Prozent gelöst.
- Rolle: Regulation des Blut-pH und stärkster chemischer Atemreiz.
Respiratorischer Quotient
Das Verhältnis von abgegebenem CO₂ zu aufgenommenem O₂ (RQ/RER) zeigt den vorherrschenden Brennstoff: etwa 0,7 für Fett, 1,0 für Kohlenhydrate.
Bezug zum Sport
- Wissenschaftliche Korrektur: Der Atemdrang entsteht vor allem durch steigendes CO₂, nicht durch Sauerstoffmangel – deshalb ist Atemanhalten nach Hyperventilation gefährlich.
- Sauerstoff an der Seitenlinie: Studien zeigen, dass reiner Sauerstoff in Spielpausen (etwa im American Football) die Erholung auf Meereshöhe nicht verbessert.
- Praxisbeispiel: In vollen, schlecht gelüfteten Fitnessstudios kann der CO₂-Gehalt über 2.000–5.000 ppm steigen und mit Müdigkeit, Kopfschmerz und Konzentrationsschwäche einhergehen – gute Lüftung ist wichtig.
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