Atmung und Raumluft

Prof. Dr. Konrad Botzenhart, Hygiene-Institut der Universität Tübingen

Die Atmung dient dem Menschen dazu, Sauerstoff aus der Luft aufzunehmen und das im Körper entstehende Kohlendioxid abzugeben. Für den Gasaustausch stehen in der Lunge beim Erwachsenen etwa 80 m² Fläche zur Verfügung. Bei der Atmung wird die in den Lungenalveolen vorhandene Luft nur etwa zu 15-30 % durch Frischluft ausgetauscht, so dass die Gaskon-zentration beim Atmen hier nur wenig schwankt. Der Sauerstoffpartialdruck in der Alveolarluft beträgt 98 Torr gegenüber 150 Torr in der eingeatmeten Luft. Bis zu 80 Torr Partialdruck in der Alveolarluft verändert sich der Sauerstoffgehalt im arteriellen Blut nur wenig, so dass geringe Schwankungen des Sauerstoff-gehaltes in der Raumluft ohne Einfluss auf die Atem-tätigkeit bleiben. Ähnliches gilt für die Kohlendioxid-konzentration. Sie liegt in den Alveolen mit ca. 40 Torr oder ca. 5 Vol. % so erheblich über der Konzentration der Außenluft mit ca. 0,03 Vol. %, dass geringe Schwankungen in der Außenluft für die Atmung keine Bedeutung haben. Die Pettenkofersche Zahl von 0,1 Vol. % als Grenzwert der zuträglichen CO2- Konzentration hat daher nur eine Bedeutung als Indikator der Belastung der Raumluft mit menschlichen Ausdünstungen, aber keine Bedeutung für die Atemfunktion.

Mit der Atmung geht eine Befeuchtung und Erwärmung der Luft in den oberen Luftwegen einher, wo eine sehr viel geringere Fläche zur Verfügung steht. Über die Austrocknung der Schleimhäute wird besonders im Winter häufig geklagt. Daher erscheint es sinnvoll, in Innenräumen eine Mindestfeuchte der Luft über 30 oder 40 % r.F. zu gewährleisten. In den Luftwegen sollen ferner partikuläre Schadstoffe zurückgehalten und nach aussen transportiert werden, ohne dass sie in die Alveolen gelangen und dadurch in den Körper eindringen können. Zu diesem Zweck ist das bron-chopulmonale System einschließlich der Nasenschleim-haut mit einem Flimmerepithel und mit Drüsenzellen zur Schleimhautproduktion ausgestattet. Die Über-lastung dieses Systems führt häufig zu Erkrankungen, so dass die Staubfreiheit der Luft ein wesentliches Qualitätskriterium darstellt. Besonders gilt dies für biologisch aktive Stäube, wie z.B. Mikroorganismen und Allergene. Der Staubgehalt der Luft hängt wiederum mit deren relativer Feuchte zusammen. Chemische Reizungen der Luftwege wie auch Gerüche können sich über das autonome Nervensystem auf die Innervation der Atemwege auswirken. Dies drückt sich im Allgemeinen in einer Verengung der Atemwege bis zu unwillkürlichem Luftanhalten und einem erhöhten Atemwegswiderstand aus. Die Bewertung der geruchlichen Qualität der Raumluft ist die Grundlage für das sog. Olf-Konzept, welches inzwischen auch Eingang in die Normung gefunden hat. Durch verstärkte Bepflanzung der Räume erscheint es möglich, die Faktoren relative Feuchte, Partikelgehalt und geruchliche Qualität günstig zu beeinflussen.


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