Zuurstof en zuurstofopname

Zuurstof is een scheikundig elelenent en wordt ook bij verschillende testen, proeven en onderzoeken toegepast. Hier gaan we verder in op de zuurstof zoals die nodig is voor het menselijk lichaam. De zuurstof die onmisbaar is voor de stofwisseling.

Zuurstof

Zuurstof, oftewel oxigenium, is een scheikundig element. Het bestaat uit een gas dat reukloos en kleurloos is. In de scheikunde word zuurstof aangeduid met de letter O. De lucht om ons heen bestaat voor ongeveer 20 procent uit zuurstof. Zonder zuurstof kunnen wij niet leven. Een volwassen mens haalt per minuut ongeveer 12 tot 16 maal adem. 10.000 liter lucht passeert er per 24 uur de longen. De lucht gaat door de wand van de longen het bloed in. De rode bloedcellen in het bloed binden zuurstof vast aan de stof hemoglobine die de rode bloedcellen bevatten. Het bloed zorgt ervoor dat alle cellen van zuurstof voorzien worden. Cellen verbranden moleculen als eiwitten, vetten en koolhydraten met behulp van zuurstof. Zonder zuurstof kan er geen verbranding plaats vinden en sterft het lichaam. Wanneer er een zuurstoftekort in de hersenen is, zal dit binnen dertig seconden leiden tot bewustzijnstoornissen. Na enkele minuten treedt er een onherstelbare schade op aan de hersenen. Daarna sterft de persoon.

Wanneer er in bepaalde weefsels sprake is van zuurstoftekort, dan treedt er een infarct op. Dit houdt in dat het weefsel op die plaats dan sterft. Het ademen word aangestuurd door de grote hersenen, zodat de mens niet na hoeft te denken over het ademen. Wanneer men de adem bewust inhoudt, nemen de kleine hersenen het over. Het is daarom niet mogelijk om zichzelf te doden door het inhouden van de adem. Ook kan men zichzelf niet verdrinken door onder water te gaan liggen, automatisch neemt het overlevingsmechanisme het over en zal er alles aan doen om aan zuurstof te komen door te proberen aan het wateroppervlakte te komen.

Het toedienen van zuurstof word gedaan bij mensen die een zuurstofgebrek hebben of na een narcose. Bij ziekten zoals gasgangreen word de patiënt ook wel met zuurstof behandeld, omdat deze bacteriën niet goed tegen zuurstof kunnen. Een teveel aan zuurstof is ook schadelijk. Bij een te hoog zuurstofgehalte in het bloed bij baby's, lopen deze extra kans om blind te worden. Dit komt wel eens voor bij baby's die na de geboorte extra zuurstof toegediend krijgen.

Maximale zuurstofopname

De maximale zuurstofopname word gemeten bij maximale inspanning door het opvangen van de uitgeademde lucht. Dit gebeurt wanneer men hard traint op bijvoorbeeld een tredmolen of trainingsfiets. Hierdoor kan de stofwisseling of energieproductie gemeten worden. Voor mannen bedraagt de maximale zuurstofopname ongeveer 3 liter per minuut, en voor vrouwen ongeveer 2.6 liter per minuut. Voor topsporters kan dit oplopen tot 7 liter per minuut.

Zuurstofschuld

Met zuurstofschuld word bedoeld de hoeveelheid zuurstof die na een periode van spierarbeid zoals sporten of zwaar werk, meer word opgenomen dan nodig is voor de stofwisseling. Bij zware arbeid is er meer zuurstof nodig. In het begin van de arbeid word er nog niet veel extra zuurstof opgenomen in het lichaam. Na enkele minuten word het hogere niveau van zuurstofopname bereikt. echter word er meer zuurstof opgenomen dan er werkelijk nodig is. Zelfs nadat de arbeid gedaan is, word er nog geruime tijd meer zuurstof opgenomen in het lichaam. Deze extra zuurstof word opgenomen omdat het lichaam dit nodig heeft om weer terug te herstellen. Vroeger dacht men dat de extra zuurstof werd opgenomen omdat men een zuurstofschuld had aan het lichaam: in het begin van de arbeid word er immers te weinig zuurstof opgenomen en men dacht dat dit later terugbetaald moest worden door extra inname na de arbeid. Dit is dus niet waar. Het lichaam heeft deze zuurstof puur nodig om te herstellen.

Zuurstoftekort

De organen die het hardst werken, worden het eerst getroffen door zuurstoftekort. Dit zijn de hersenen, de lever, de nieren en het hart. Een zuurstoftekort uit zich onder andere door vermoeidheid, hoofdpijn, kortademig bij inspanning, braken of een vertraagde reactie. Later kan er een gevoel van euforie of depressie ontstaan. Er treedt een bewustzijnsvermindering op. Er is sprake van ademnood, vaak gepaard gaande met doodsangst. In de laatste fase treedt er bewusteloosheid op met ongewild urineverlies en stoelgangverlies. Daarna wordt de pols zwakker en de ademhaling stopt met pauzes. Snakkende adembewegingen komen als laatste voor, waarna de adem helemaal stopt. Als de mens bijvoorbeeld in het water ligt en niet meer boven kan komen, dan treedt er na 30 seconden de bewusteloosheid op en na 3-5 minuten is hij overleden. Wanneer men in een situatie verkeert dat de zuurstof langzaam afneemt, kan dit proces enkele minuten tot enkele uren duren. Zo is er een geval bekend van een overvaller die zich toegang tot een bankkluis had verschaft. Hij bevond zich nog in de kluis, toen deze zich automatisch sloot en de overvaller werd opgesloten. Het duurde enkele uren voordat de overvaller overleed als gevolg van zuurstofgebrek.

Wanneer de temperatuur lager is dan normaal, gaat het lichaam vertraagd werken. Hierdoor is er minder zuurstof nodig. Iemand die bijvoorbeeld onder sneeuw terecht komt, kan zo langer zonder zuurstof. Dit overkwam ook prins Johan Friso, die in 2012 onder een laag sneeuw terecht kwam en daar ruim twintig minuten onder lag bedolven.