Kunstluft

Es ist bekannt, dass sich unter höherem Druck die Gase der Atemluft im Blut besser als unter Normaldruck lösen. Gleiches gilt für den nicht stoffwechselaktiven Stickstoff (N₂), der aber anteilmäßig auch im Blut gelöst ist. Wird aus bestimmten Gründen (z.B. beim Tiefseetauchen) der Außendruck plötzlich erniedrigt, bilden die überschüssig vorhandenen Gasanteile (insbesondere N₂) Gasbläschen im Blut. Um diesen Vorgang zu veranschaulichen, kann man eine Sprudelflasche ruckartig öffnen. Dabei kann man beobachten, wie das im Getränk gelöste CO₂ ausperlt und an die Oberfläche tritt.

Bereits wenige Gasblasen im Blut können zum Tode führen (Gasembolie). Dies ist auch der Grund, wieso Taucher langsam an die Wasseroberfläche zurückkehren müssen (Stickstoffnarkose) - in der Meerestiefe ist mehr N₂ im Blut gelöst als unter Normaldruck an der Oberfläche. Um eventuelle Zwischenfälle zu vermeiden, ersetzt man den Stickstoff der Atemluft der Pressluftflasche für Taucher meistens durch das inerte Edelgas Helium, von dem sich nur wenig im Blut löst. Es lässt sich somit die Tendenz zur Bläschenbildung bei der Druckentlastung (z.B. während des Auftauchvorgangs) vermindern.

siehe auch: Taucherkrankheit

Nicht nur Taucher profitieren von der künstlichen Atemluft, auch Asthmatiker können mittlerweile einen großen Nutzen daraus ziehen. Heliumgemische sind weniger dickflüssig (viskös) als Stickstoffgemische. Somit können diese Gasgemische verengte Atemwege leichter überwinden.

Es wurde herausgefunden, dass sich ein Gasgemisch aus 40 % Sauerstoff und 60 % Helium als besonders profitabel erwiesen hat. Bei COPD-Patienten konnte mit diesem Mischverhältnis eine 245%ige Steigerung der Trainingskapazität erzielt werden. Bisher wurden COPD-Patienten mit angereichertem Sauerstoff (Sauerstofflangzeittherapie) behandelt. Betroffene mit einer schweren COPD müssen bereits bei leichter körperlicher Anstrengung um jeden Atemzug kämpfen, da insbesondere der Ausatemvorgang (Exspiration) auf Grund der stark verengten Atemwege besonders erschwert ist. Dies hat zur Folge, dass mit jedem Atemzug mehr Restluft in der Lunge verbleibt und schließlich eine Lungenüberblähung (Lungenemphysem) die Folge ist. Somit ist klar, dass das Sauerstoff-Helium-Gemisch den Atemfluss erheblich erleichtert und die Atemfrequenz der Patienten abnimmt. Somit bleibt wesentlich weniger Restluft in der Lunge gefangen, was wiederum zur Folge hat, dass die Atemnot geringer ausfällt. Dadurch ist es möglich, längere Trainingseinheiten während der Rehabilitationsphase durchzuführen, was die spätere Lebensqualität immens erhöhen kann.

• Tauchluft (Heliox): 21 % Sauerstoff, 79 % Helium
• COPD-Patienten: 40 % Sauerstoff, 60 % Helium