Grafik Erdkugel mit umkreisendem Sauerstoffzeichen, Wassertropfen und Pflanze auf Beigen Untergrund, darunter der Schriftzug Sauerstoff (O2).
Luftqualität

Sauerstoff (O₂): Definition, Entstehung & Folgen

Was genau ist eigentlich Sauerstoff und warum ist dieses zweiatomige Gas für uns so wichtig? Kann man zu viel Sauerstoff einatmen? Und was hilft gegen zu wenig Sauerstoff im Blut? Wir haben uns den Messwert genauer angeschaut und beantworten wichtige Fragen rund um das chemische Element.

Autor:

Undine Jaehne

Datum:

23.9.2022

Sauerstoff: Ursachen & Entstehung

Sauerstoff (O₂) ist ein farb- und geruchloses Gas, das fast alle tierischen Lebewesen zum Leben benötigen. Betrachtet man die Masse, dann ist Sauerstoff das häufigste Element auf der Erdoberfläche. Denn es ist in der Luft zu 21 % enthalten. O₂ kommt jedoch chemisch gebunden vor – also nicht frei als atembares Gas.

Unser Sauerstoff stammt vorrangig von Pflanzen. Quasi als Rückstand ihrer Energiegewinnung: der Fotosynthese. Während einer biochemischen Reaktion bilden die Pflanzen aus Sonnenlicht, CO₂ sowie Wasser Glucose, füllen ihre eigenen Energiespeicher auf und setzen dabei den nicht benötigten Sauerstoff frei.

Grafik Ablauf Fotosynthese
Aus Sonnenlicht, Kohlendioxid und Wasser entsteht während der Fotosynthese Sauerstoff.

Was passiert, wenn der Körper zu wenig Sauerstoff bekommt?

Wir brauchen Sauerstoff für unser Wohlbefinden, um fit und leistungsfähig zu sein. Sinkt der Sauerstoffgehalt auf unter 17 %, werden wir schnell müde, die Fehlerrate bei visuellen Aufgaben und im logischen Denken steigt. Auch die Reaktionszeit verlängert sich. Ist der Sauerstoffgehalt der Atemluft deutlich reduziert, kommen Symptome der akuten Höhenkrankheit hinzu: Kopfschmerzen, Müdigkeit, Appetitlosigkeit sowie Übelkeit und Schwindel. In schweren Fällen können sich sogar Hirn- und Lungenödeme bilden.

Bei Sauerstoffkonzentrationen von weniger als 13 % können schwere, nicht reversible Schäden auftreten, die bis zum Tod führen können. Es kommt zur Erstickung.

Was bedeutet Sauerstoffsättigung?

Die Sauerstoffsättigung gibt den Sauerstoffgehalt im Blut an. Dabei wird prozentual ausgedrückt, wie stark das Hämoglobin, ein eisenreiches Eiweiß in den roten Blutzellen, mit Sauerstoff beladen ist. Bei gesunden Menschen sollte die Sauerstoffsättigung zwischen 90 und 99 Prozent liegen. Geringere Werte sind ein Anzeichen für einen Sauerstoffmangel, eine Hypoxämie. Dieser Mangel macht sich durch Schwächegefühle, Schwindel oder Unwohlsein bemerkbar.

Um die Funktionsweise des Hämoglobins anzukurbeln und somit für eine gute Sauerstoffsättigung zu sorgen, eignen sich folgende Lebensmittel:

  • Vitamin-C-reiche Nahrung: z. B. Orangen, Zitronen, Paprika, Tomaten, Grapefruits, Beeren, Wassermelone
  • eisenreiche Lebensmittel: z. B. grüne Gemüsesorten, Tofu, Spinat, Eier, Vollkorn, Hülsenfrüchte, Bohnen, Fleisch, Fisch, Trockenfrüchte
  • Folsäure: z. B. Rote Beete, grüne Gemüsesorten, Sprossen, getrocknete Bohnen, Erdnüsse, Bananen, Brokkoli
  • Hülsenfrüchte: z. B. Linsen, Erdnüsse, Erbsen, Bohnen

Ist Sauerstoff giftig & kann man zu viel Sauerstoff einatmen?

Die meisten Organismen wie Menschen, Tiere und Bakterien benötigen Sauerstoff. Eine Unter- oder Überschreitung der Grenzwerte kann jedoch gefährlich werden. So droht etwa bei einem Abfall der Sauerstoffsättigung in der Luft eine Ohnmacht – nämlich ab einem Partialdruck von 0,16 bar. Ist der O₂-Anteil in der Luft hingegen zu hoch, dann treten Vergiftungserscheinungen (Oxidose) auf. Eine akute Sauerstoffvergiftung bzw. ein Sauerstoffkrampf wird bei einem Umgebungsdruck von über 1,6 bar ausgelöst. Diesem Risiko sind beispielsweise Taucher ausgesetzt.

Besonders gefährlich wird es, wenn die Sauerstoffsättigung im Blut bereits hoch ist und trotzdem künstlich Sauerstoff hinzugefügt wird. In diesem Fall erhöht sich das Risko für Lungenversagen, Herzinfarkte oder Herzrhythmusstörungen sowie für Organversagen.

Symptome einer akuten Oxidose sind:

  • Unruhe
  • Metallgeschmack auf der Zunge
  • unkontrolliertes Zucken der Gesichtsmuskeln
  • Tunnelblick
  • Benommenheit
  • Übelkeit
  • Krämpfe

Wofür verwendet man Sauerstoff?

Wir brauchen Sauerstoff vorrangig für unsere Atmung und damit unser Kreislauf funktioniert. Mit speziellen Schweißbrennern kann man jedoch auch Metalle  Schweißen und Schneiden. In flüssiger Form treibt Sauerstoff Raketen an. 

Was hilft gegen zu niedrige O₂-Werte?

  • Regelmäßig Stoßlüften und für ausreichend Frischluftzufuhr sorgen.
  • Sauerstoffgehalt besonders beim Heizen mit Kamin überwachen, z. B. mit dem air-Q & bedarfsorientiert Lüften. Besonders, wenn mehrere Personen anwesend sind.
  • Luftreinigende Pflanzen wie Bogenhanf, Grünlilie oder Drachenbaum aufstellen.

Wie sich luftreinigende Pflanzen auf die Luftqualität in Innenräumen auswirken, haben wir in unserem air Lab getestet. Die Ergebnisse für die Zimmerpflanzen Drachenbaum, Bogenhanf sowie ein Test zur Auswirkung von Pflanzen im Allgemeinen auf die Luftbestandteile finden Sie in unseren gesonderten Beiträgen. 

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Referenzen
Sauerstoff (O₂): Definition, Entstehung & Folgen
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