Warum wird Sauerstoff giftig?

Hallo zusammen,

im Zusammenhang mit Nitroxtauchen liest man immer wieder davon, dass Sauerstoff unter Druck giftig wird.

Auch im Begleitbuch zum Padi - owd steht: "Da du Sauerstoff zum Leben benötigst, erscheint es dir vielleicht befremdlich zu lernen, dass er giftig sein kann, wenn du ihn unter Druck einatmest. Aber es ist eine Tatsache, dass man auch 'des guten zuviel' tun kann. Wenn du deine Tauchflasche statt mit komprimierter Luft mit reinem Sauerstoff gefüllt bekämest, könntest Du schon in sehr flachem Wasser [...] eine Sauerstoff-Vergiftung erleiden..."

Mir erscheint das tatsächlich etwas befremdlich, und es würde mich mal intressieren, was da genau mit dem Sauerstoff passiert, und wie sich das dann im Körper auswirkt (auswirken würde)?

Bin schon sehr gespannt auf Eure Antworten...
Grüßle, Sabrina

Hallo Sabrina,
in der Zeitschrift UNTERWASSER, Ausgabe August 2005 (S. 114-117) ist zum Thema Sauerstoff ein umfassender Artikel abgedruckt.
Ich habe es so verstanden:

Bei einem der grundlegendsten biochemischen Vorgänge im Körper, der Verbrennung von O2 unter Energieabgabe in den Zellen (Mitochondrien) entstehen auch giftige Stoffe, so genannte freie Sauerstoffradikale (u. a. Wasserstoffperoxid). Diese Stoffe können sowohl die umlegenden Zellmembranen als auch Gewebe zerstören.

Im Normalfall, also Atmung von 21% O2 unter Umgebungdruck ca. 1 bar (Partialdruck pO2=0,21), haben körpereigene Katalysatoren diese Radikale im Griff.
Erhöht man jedoch den Partialdruck von O2 (bspw. Atmung sauerstoffreicher Gemische, Erhöhung des Umgebungsdruckes beim Abtauchen; pO2 > 1,6 bar) erhöht sich auch automatisch die Menge der Radikale.
Sobald die Zellen nicht mehr in der Lage sind, diese schädlichen Stoffe abzubauen, wird Sauerstoff zum Zellgift.

Die Auswirkungen der Vergiftung führen u.a. in den Gehirnzellen und an den Zweigstellen (Synapsen) zu unkontrollierten Impulsen und infolge dessen zu Krampfanfällen in der gesamten Körpermuskulatur ("Sauerstoffkrampf", betrifft auch Atemmuskulatur).
Was das unter Wasser bedeutet, kann sich jeder ausmalen.

Gruß Torsten

Hallo Torsten,

vielen Dank für Deine Erklärung. Das ist ja ganz schön kompliziert. Ich musste es mir zwei-, dreimal durchlesen, bis ichs kapiert hab. Aber jetzt weiß ich endlich mal so ungefähr, was da abläuft.
Danke.
Grüßle, Sabrina.

Hallo,
was Torsten geschrieben hat, ist ja schon fast professionell! Pathobiochemie pur. Ich versuche es mal etwas allgemeiner, komme aber wahrscheinlich nicht an Torstens Niveau heran. :-)
Man unterscheidet die Vergiftung unter zu hohem O2-Partialdruck (pO2) und bei zu langer Exposition. Als Taucher erleidet man eine O2-Vergiftung z.B. in der Druckkammer oder beim Tauchen, wenn der pO2 einen Wert von ca. 1,6 bar (also ab einer Tiefe von ca. 80 Metern bei Tauchen mit Druckluft [21% O2] bzw ab bereits ca. 6 Metern Tiefe bei Tauchen mit 100% O2). Sie äußert sich in neurologischen Erscheinungen wie Röhrensehen, Lippenzittern, Desorientiertheit, Krämpfen, Bewußtlosigkeit, ....
Bei einer Vergiftung durch zu lange Behandlung mit erhöhtem pO2 treten Lungenschäden auf - für Taucher nicht von Bedeutung, eher ein Problem bei langzeitbeatmeten Patienten auf einer Intensivstation.
Sauerstoff ist also in zu großen Mengen schädlich für das Zentralnervensystem und für die Lunge. Mehr dazu bei Interesse in einem Artikel, der demnächst hier unter www.200bar.de erscheint.

Zur Info:

Zum Thema "Sauerstoffvergiftung - Ursachen, Erste Hilfe und Vermeidung" ist jetzt ein umfangreicher Artikel auf unsrer Homepage zu lesen.

--> http://www.200bar.de/medizin/sauerstoffvergiftung.php

Viel Spaß beim Lesen,
Matthes vom Tauchsportservice

Hallo.
ich möchte nicht Korinthen ka...., aber eine Sache im Beitrag der Eisbergtaucherin passt so nicht ganz:
Wenn man den kritischen Sauerstoffpartialdruck von 1,6 schon annimmt (dieser ist übrigens keine feste Grenze, sondern hängt, ähnlich der Tiefengrenze für das Auftreten des Tiefenrausches, von vielen, auch individuellen Faktoren ab), dann sollte auch die Tauchtiefe, in der dieser Partialdruck herrscht, richtig berechnet werden. Und da kommt man nicht auf 80m (0,21 für normale Atemluft x 9bar in 80m = 1,89 Partialdruck), sondern es sind rund 66m (0,21 mal 7,6bar = 1,596).
Also bitte Eisbergtaucherin, nicht übelnehmen, aber ich konnte mich nicht bremsen ;-))

Gruß

Micco

Hallo micco,

ich wollte eigentlich Fr. Dr. Ulrike Silbermanns (alias Eisbergtaucherin) Antwort nicht vorgreifen, auch ich konnte mich nicht bremsen ;-):

Dein Einwand ist natürlich absolut korrekt: 1,6bar PO2 sind mit normaler Druckluft in ca. 65m erreicht und nicht, wie Uli oben geschrieben hat, in 80m. Ich bin mir aber sicher, dass es sich nur um einen Tippfehler handeln kann. Lies ihren gerade fertig gestellten Artikel zum Thema "Sauerstoffvergiftung - Ursachen, Erste Hilfe und Vermeidung" und Du wirst sehen, sie weiss normalerweise, wovon sie spricht ;-)

Gruss,
Matthes vom Tauchsportservice

Hallo, Micco,

hast völlig recht. Die Angabe von 80 Metern waren ein Tipp-, Druck- usw. Fehler. Ich hoffe, daß alle interessierten Forumleser nun genau im Artikel über Sauerstoff nachlesen und unter Abs. 4. die richtige Tauchtiefe von ca. 65 Metern finden, ab der der Sauerstoff in der normalen Druckluft beim Tauchen toxisch wird.

Uli

http://www.200bar.de/medizin/sauerstoffvergiftung.php

Auf diesen Artikel habe ich gewartet! Danke.

Ich hab das jetzt so verstanden, dass der Körper bei einem höheren Sauerstoffpartialdruck auch mehr Sauerstoff aufnimmt. Der Sauerstoff und auch das "Abfallprodukt" Kohlenstoffdioxid werden beide mit den roten Blutkörperchen durch den Körper transportiert.
Wenn nun zuviel Sauerstoff aufgenommen wurde, sind die roten Blutkörperchen "besetzt" und das Kohlenstoffdioxid kann nicht mehr abtransportiert werden. Der CO2-Spiegel im Blut steigt an, und dadurch wird die Hemmschwelle für Krampfanfälle heruntergesetzt.
(Wenn man es ganz genau nimmt, ist es also eine CO2-Vergiftung, oder?)

Grüßle, Sabrina