WELCHEN ÜBERDRUCK würde der menschliche Körper Eigentlich aushalten?
Beim Vakuum wirkt ja nur der Umgebungsdruck der Atmosphäre mit ca 10 Tonnen pro qm.Wenn ich jetzt in einem großen Überdruckbehälter stehe, mit sagen wir 20 bar druck und dort einen Vakuumsack leerpumpen würde,müßte auf das Werkstück ein druck von200 tonnen pro qm wirken.Ab welchem Druck würden mir denn mein Innereienum die Ohren fliegen?
2 Antworten
Ich vermute, das ist ziemlich viel, denn der Druck wirkt ja überall gleichmäßig und gleicht sich somit größtenteils aus. Außerdem besteht der menschliche Körper zum größten Teil aus Wasser und Flüssigkeiten sind so gut wie überhaupt nicht komprimierbar, das heißt die Volumenverhältnisse werden sich kaum verändern. Somit ist nicht zu befürchten, dass Zellmembranen reißen oder ähnliches.
Ab etwa 1.6 bar Partialdruck O2 (bei 21 % Vol. O2 also 7.6 bar total) bekommst Du allerdings Probleme, sodass Du dann beginnen musst, Sauerstoff (und irgendwann auch Stickstoff) durch Edelgase auszutauschen, weil sie sonst toxisch wirken.
Bei Normaldruck brauchst Du mindestens 16 % Vol. O2, um bei Bewusstsein zu bleiben. Wenn der Druck erhöht ist, kannst Du mit der Konzentration weiter herunter gehen und zwar indirekt proportional zum Druck.
Wie stark Du den menschlichen Körper drucktechnisch belasten kannst, weiß ich nicht so genau. Allerdings gibt es Atemgasgemische (z. B. Heliox), die für Tiefen bis 600 m zugelassen sind. Man sagt bei Wasser 1 bar pro 10 m. Das wären also 60 bar Überdruck. Aber auch bei noch höheren Drücken werden Dir mit ziemlicher Sicherheit nicht "die Organe um die Ohren fliegen", sondern Dein Nervensystem fängt dann an, "auszuticken", weil es dafür nicht ausgelegt ist und daran kannst Du sterben.
Nein, tut mir Leid, ich weiß es leider nicht genau, aber ich hätte zumindest eine Hypothese.
Nervenzellen reagieren allgemein sehr empfindlich auf Veränderungen von Konzentrationsgradienten bestimmter Ionen über ihre Zellmembran.
Das liegt an ihrer Funktionsweise.
Zum Beispiel ist der Grund, weshalb Du das Bewusstsein verlieren kannst, wenn Du zu viel (ab ~5 % Vol.) Kohlenstoffdioxid ausgesetzt bist nicht derjenige, dass es erstickend wirkt. Selbst 80 % Vol. O2 und 20 % Vol. CO2 wären vermutlich tödlich und da gibt es Sauerstoff "en masse", von Ersticken also keine Spur. Der Grund ist vielmehr derjenige, dass Kohlenstoffdioxid als Nichtmetalloxid zusammen mit dem Wasser in Deinem Blutplasma als Säure wirkt und zu entsprechenden Ionen (zu Oxonium und Hydrogencarbonat) dissoziiert und so den pH-Wert Deines Blutes senkt.
Der Blut-pH-Wert eines gesunden Menschen liegt bei 7.4, also im schwach alkalischen Bereich. Wenn er auf unter 6.8 fällt oder auf über 7.8 steigt, besteht akute Lebensgefahr.
Der pH-Wert des Blutes steht im engen Zusammenhang mit dem pH-Wert der Interzellularflüssigkeit, welche die Zellen in Deinem Körper umgibt, somit auch Deine Nervenzellen. Und wenn da zu viele Ionen "herumschwirren", dann beeinträchtigt das deren Funktionsweise ganz gewaltig.
Nun zum Druck. Die Löslichkeiten vieler Stoffe ändern sich, wenn diese unter hohem Druck stehen. Ich könnte mir daher vorstellen, dass auch eine Druckänderung einen Einfluss auf die Konzentration bestimmter Stoffe in bestimmten Körperflüssigkeiten und/oder Zellen haben könnte und diese ab einem bestimmten Druck einfach nicht mehr funktionieren, weil sie nicht darauf ausgelegt sind, unter diesen Umgebungsbedingungen zu arbeiten.
Es gab ja, evolutionär betrachtet, wenig Grund dafür, dass ein menschlicher Körper auch unter großem Druck "funktionieren sollte". Druckkammern gab es noch nicht, also gab es diesen hohen Druck nur in großer Wassertiefe. Die konnte man aber ohne technische Hilfsmittel ohnehin nicht erreichen, weil man ertrunken wäre, von daher gab es schlicht keine Notwendigkeit, den menschlichen Körper für große Drücke zu "konzipieren".
Das ist aber alles reine Hypothese. Ich bin kein Mediziner. ;-)
Das Problem mit den Atemgasen ist mir durchaus bekannt.
Ich hatte es nur so verstanden, dass es, unabhängig vom Atemgasproblem, noch andere physiologische Gegebenheiten gibt, die den maximal ertragbaren Druck limitieren.
Das kannst Du einfach nachlesen, es gibt sowohl mit Luftdruck als auch mit Taucher interessante Studien. 10 meter Tauchtiefe sind 1 bar Druck (so grob).
Mechanisch hält der Mensch relativ viel aus, wenn es nicht plötzlich passiert und z.B. in der Luge ein anderer Druck ist als draußen (Explosion, etc.). Aber irgend wann sind die Löslichkeiten der Atemgase im Blut nicht mehr so dolle.
Druck Skala:
https://en.wikipedia.org/wiki/Overpressure
https://en.wikipedia.org/wiki/Orders_of_magnitude_(pressure)
https://de.wikipedia.org/wiki/Apnoetauchen
https://de.wikipedia.org/wiki/Ger%C3%A4tetauchen
Weißt Du, was genau da "austickt" und warum?