¿Cuál es el contenido mínimo de oxígeno en el aire que necesitamos?

Yo era un ingeniero sin gas en varios de mis barcos, lo que significa que era experto en probar la atmósfera en diferentes espacios e interpretar esas pruebas.

Una de esas pruebas fue determinar el porcentaje de O2 en la atmósfera. Demasiado es tan peligroso como demasiado poco.

Gary Elmer tiene razón al afirmar que el contenido de O2 en el nivel del mar es generalmente del 20.9 por ciento. Sin embargo, algunos procesos químicos pueden producir oxígeno libre, aumentando el contenido. Una atmósfera de alrededor del 22 por ciento, aunque no es perjudicial para la salud, puede causar que los materiales se quemen espontáneamente, especialmente los hidrocarburos, como el aceite, la grasa y los combustibles.

Sin embargo, los incendios normales carecen de oxígeno en algún lugar alrededor del 16 por ciento (los incendios especiales, típicamente clasificados como incendios “D”, a menudo son alimentados por cierto material, como el magnesio, y no requieren oxígeno para quemar, lo que dificulta su extinción). utilizando medios normales).

Se considera que una atmósfera puede soportar una vida humana superior al 10 por ciento, siempre y cuando la persona esté sana y no haya presencia de otros gases, como el dióxido de carbono o el monóxido de carbono.

Las personas con enfermedades graves, como el enfisema, requieren una mayor concentración de O2 para aliviar la dificultad de la respiración. Estas condiciones reducen la capacidad de los pulmones, por lo que se necesita más oxígeno para adaptarse a la disminución de la capacidad.

El cuerpo detecta el CO2 en la sangre y crea una respuesta de exhalación. Así es como tu cuerpo te dice que necesitas más oxígeno. Sin embargo, el CO2 en proporciones mayores que lo normal, independientemente del contenido de O2, puede causar una respuesta agonizante. Imagínese aguantar la respiración durante 4 o 5 minutos, y podría tener una idea de cómo se sentiría. Y como el CO2 es más pesado que el aire, tiende a desplazarlo en áreas más bajas y en bolsas aisladas.

El CO, o monóxido de carbono, no crea la respuesta de exhalación que produce el CO2, sino que se une a los glóbulos rojos más fácilmente que el O2, lo que también significa que no se liberará de ellos. En esencia, bloquea los glóbulos rojos y evita que tomen oxígeno. Cuando se bloquean suficientes glóbulos rojos, se necesitan mayores niveles de oxígeno o una transfusión de sangre para sustentar la vida de la víctima. 20.9 por ciento de oxígeno probablemente no será suficiente.

Básicamente, el número que está buscando no es algo que está escrito en piedra, y los cambios se basan en condiciones externas, gases adicionales y la salud de la persona en cuestión.

Depende de la presión del aire a la que está respirando. Cuando se encuentra bajo una mayor presión atmosférica, como las experiencias de un buceador comercial, la presión actúa sobre cada gas componente en su atmósfera de respiración de manera diferente. En profundidad, la presión parcial cambiará el porcentaje de volumen de los gases componentes en una atmósfera, y el oxígeno puede volverse tóxico.

“La presión parcial de un gas es una medida de la actividad termodinámica de las moléculas del gas. Los gases se disuelven, se difunden y reaccionan de acuerdo con sus presiones parciales y no de acuerdo con sus concentraciones en mezclas de gases o líquidos.

Esta propiedad general de los gases también es cierta en las reacciones químicas de los gases en biología. Por ejemplo, la cantidad necesaria de oxígeno para la respiración humana, y la cantidad que es tóxica, se establece solo por la presión parcial del oxígeno. Esto es cierto en un amplio rango de diferentes concentraciones de oxígeno presentes en varios gases respiratorios inhalados o disueltos en la sangre “.

“El límite inferior mínimo seguro para las presiones parciales de oxígeno en una mezcla de gases es de 0,16 bares (16 kPa) absolutos. La hipoxia y la inconsciencia repentina se convierten en un problema con una presión parcial de oxígeno de menos de 0,16 bares absolutos. Toxicidad del oxígeno, que involucra convulsiones, se convierte en un problema cuando la presión parcial de oxígeno es demasiado alta. El Manual de Buceo de la NOAA recomienda una exposición única máxima de 45 minutos a un valor absoluto de 1,6 bar, de 120 minutos a un valor absoluto de 1,5 bar, de 150 minutos a un valor absoluto de 1,4 bares, de 180 minutos a 1,3 bar absoluto y de 210 minutos a 1,2 bar absoluto. La toxicidad del oxígeno se convierte en un riesgo cuando se exceden estas exposiciones y presiones parciales de oxígeno. La presión parcial del oxígeno determina la profundidad máxima de funcionamiento de una mezcla de gases “.

Presión parcial, https://en.m.wikipedia.org/wiki/

El oxígeno al nivel del mar es 20.9% de oxígeno, pero a mayor altitud, menos denso se vuelve el aire, por lo que se extrae menos oxígeno por pulmón.

Las regulaciones comunes de transporte aéreo no requieren oxígeno adicional para pasajeros de hasta 10,000 pies. (14.3% de oxígeno) No están volando el avión ni haciendo trabajos pesados, por lo que ese porcentaje puede ser suficiente para que puedan sentarse cómodamente allí.

La ciudad de Lhasa en el Tíbet se encuentra a 11,975 pies sobre el nivel del mar y se registra como la ciudad de mayor altitud. Eso los pondría en torno al 13,2% de oxígeno.

Las personas que viven en áreas más altas pueden acostumbrarse a incluso menos oxígeno, aunque el trabajo productivo y las habilidades cognitivas disminuyen con la reducción de oxígeno disponible para el cuerpo y el cerebro.

Con niveles de oxígeno reducidos extremos, no puede hacer mucho más que simplemente tumbarse allí, sentirse confundido y tratar de evitar el pánico.

No puedo encontrar ninguna documentación sobre el nivel de oxígeno más bajo registrado. Sería variable dependiendo de la persona y su situación.

Voy a saltar para agregar que el condicionamiento puede hacer una gran diferencia. Vuele hasta Denver o más alto después de vivir al nivel del mar (o cerca de él) e inmediatamente notará una diferencia. Yo estaba en Divide Colorado y la primera mañana, simplemente caminar hacia la cafetería fue fatigoso. Afortunadamente, estaba en muy buena forma y al final de la semana se había adaptado notablemente (pude correr 1/2 milla sin viento, en comparación con la primera mañana donde me alcanzaron las 100 yardas).

También estaba en una cueva de rescate donde los pacientes y los rescatistas se encontraban en un espacio muy estrecho. Enviamos un monitor de O2 y pudimos indicarlo, en función de sus respuestas verbales cuando los números se estaban agotando. Hubo una diferencia asombrosa en personalidad y reacciones entre 14% y 18%.

Eso depende de lo que quieras decir cuando usas la palabra “necesidad”. Como se observa, el aire contiene un 20,9% de oxígeno, pero podemos retener la mayoría de las funciones cognitivas hasta al menos el 19%, pero la vida se puede mantener alrededor de un 15%, pero no podrá pensar lo suficiente como para salvarse. Entonces, cuánto necesita depende de lo que planea poder hacer.