Warum kann ich unter Wasser nicht Atmen?

Warum können Menschen unter Wasser nicht atmen?

Menschen können unter Wasser nicht atmen, weil unser Körper auf Luftsauerstoff angewiesen ist, der in Wasser nicht vorhanden ist.

Die Rolle von Lungen und Kiemen

Unser Atmungssystem basiert auf Lungen, die speziell darauf ausgelegt sind, Sauerstoff aus der Luft zu entnehmen. Sauerstoff ist ein Gas, das in der Luft vorhanden ist, die wir einatmen. Kiemen hingegen sind Organe, die in Wasser lebenden Tieren die Sauerstoffaufnahme aus Wasser ermöglichen.

Zusammensetzung von Wasser und Luft

• Wasser: Wasser besteht hauptsächlich aus Wasserstoff- und Sauerstoffmolekülen (H2O). Allerdings ist der in Wasser enthaltene Sauerstoff chemisch an Wasserstoff gebunden und kann nicht von unseren Lungen verarbeitet werden.
• Luft: Luft ist ein Gasgemisch, das hauptsächlich aus Stickstoff (78 %), Sauerstoff (21 %) und anderen Gasen besteht.

Der Atmungsprozess

Wenn wir unter Wasser tauchen, können unsere Lungen den gelösten Sauerstoff aus dem Wasser nicht extrahieren. Dies liegt daran, dass Wasser eine viel geringere Sauerstoffkonzentration als Luft hat (ca. 1/30). Darüber hinaus können unsere Lungen Wasser nicht verarbeiten, sodass das Einatmen von Wasser zu Ertrinken führen kann.

Physiologische Auswirkungen

Das Fehlen von Sauerstoff unter Wasser hat erhebliche physiologische Auswirkungen auf den menschlichen Körper:

• Hypoxie: Mangel an Sauerstoff im Gewebe, der zu Bewusstlosigkeit und Tod führen kann.
• Hyperkapnie: Ansammlung von Kohlendioxid im Blut, was zu Kopfschmerzen, Übelkeit und Bewusstlosigkeit führen kann.
• Unterkühlung: Wasser leitet Wärme viel schneller ab als Luft, was zu einem schnellen Abfall der Körpertemperatur führen kann.

Ausnahmen

Es gibt einige Ausnahmen von der Regel, dass Menschen nicht unter Wasser atmen können. Bestimmte Meerestiere wie Wale und Delfine haben sich an das Leben im Wasser angepasst und können durch Blutsauerstoffspeicher und spezielle Anpassungen ihrer Atmungssysteme für kurze Zeit unter Wasser bleiben.