Luft
Ein Nahrungsmittel?
Versuche, die Luft so lang wie möglich anzuhalten. Wie lange hast du es geschafft?
Stell dir vor, du müsstest selbst immer an dein Ein- und Ausatmen denken
und müsstest diesen Text lesen. Zum Glück passiert die Atmung
automatisch, und du musst bewusst deine Atmung unterbrechen, wenn du die
Luft anhalten willst. Das hat aber auch Nachteile: Weil du ständig
atmen musst, kannst du nicht gezielt wählen, welche Luft du einatmen
möchtest.
Führe dazu das Experiment und Unterrichtsmaterial 'Wasserglas' durch.
Was ist Luft?
Luft ist nicht Nichts! Sie ist ein Gasgemisch. Saubere Luft hat weder eine Farbe, noch riecht oder schmeckt sie. Anders als Feststoffe oder Flüssigkeiten, ist Luft nicht greifbar. All das führt dazu, dass wir die Luft im Alltag kaum wahrnehmen. Nur wenn zum Beispiel ein starker Wind bläst, merken wir, dass die Luft da ist.
Die Luft setzt sich aus einem Gemisch von verschiedenen Gasen zusammen, dessen Hauptbestandteil ist mit 78% Stickstoff (N2). Nur 21% der Luft besteht aus Sauerstoff (O2) und 1% aus anderen Gasen. Kohlenstoffdioxid (CO2) ist zu 0,04% enthalten. In noch kleineren Konzentrationen findet man in der Luft Spuren einer Vielzahl anderer Gase (Quelle).
Wieso brauchen wir Luft?
Bei einem Atemstillstand fehlt dem Körper die Sauerstoffzufuhr. Insbesondere im Hirn ist das verheerend und führt innerhalb weniger Minuten zum Tod. Luft ist also lebensnotwendig.
Bestimme im Experiment 'Atemluftmenge', wie viel Luft du mit jedem Atemzug ein- und wieder ausatmest.
Der grösste Anteil der Luft, der eingeatmet wird, wird unverändert wieder ausgeatmet. Die Luft dient bei der Atmung im Wesentlichen als Transportmittel für Sauerstoff (O2) und Kohlendioxid (CO2). In der Lunge nimmt die Sauerstoff-Konzentration in der Atemluft von 21% auf ca. 17% ab, die Kohlenstoffdioxid-Konzentration nimmt von 0,04% auf 4% zu. Ist die Luft durch Fremdstoffe verschmutzt, kann es sein, dass diese vom Körper aufgenommen werden und eine schädliche Wirkung haben (Quelle).
Das einfache Experiment 'Ein- und Ausatmungsluft' zeigt einen deutlichen Unterschied zwischen der Ein- und Ausatmungsluft.
Wie funktioniert die Atmung?
Atmen ist ganz einfach, denn sie passiert automatisch. Ein raffiniertes System aus Membranen, Muskeln und Knochen sorgt dafür, dass sich die Lunge mit Luft füllt und diese später wieder ausgeatmet wird, ohne dass wir bewusst daran denken müssen.
Die Luft strömt durch Nase, Rachenraum, Luftröhre und Bronchien in die Lunge. Die Schleimhäute in Nase und Rachen wärmen die Luft und befeuchten sie. Gleichzeitig bleiben Staubpartikel an den Schleimhäuten kleben. In der Luftröhre und den Bronchien halten Flimmerhärchen immer kleinere Staubpartikel zurück. Mehr zum Thema Feinstaub findest du im Kapitel Wintersmog.
Luft gelangt in die Lungenbläschen (Alveolen). Diese sind von haarfeinen Blutgefässen (Kapillaren) umgeben. In den Kapillaren fliesst sauerstoffarmes, aber CO2-reiches Blut. Die Sauerstoffkonzentration in den Lungenbläschen ist grösser als jene im Blut und die Konzentration von CO2 ist im Blut grösser als in den Lungenbläschen. Diese Konzentrationsunterschiede werden durch Gasaustausch durch die dünne "Wand" (Membran) der Alveolen ausgeglichen. Es können aber auch andere Stoffe und kleinste Partikel (PM 0.1) durch diese Membran ins Blut gelangen. Zusammen mit dem Sauerstoff werden diese bis in die Muskeln und Organe transportiert.
Ist Luft ein Nahrungsmittel?
Unser Körper muss zum Überleben mit verschiedenen Stoffen versorgt werden, welche wir als Nahrung zu uns nehmen. Die Nahrungsmittel gelangen über den Mund in den Magen und anschliessend in den Darm. Über den Darm werden die für das Leben wichtigen Stoffe ins Blut- und Lymphsystem aufgenommen. Unverdaubares wird wieder ausgeschieden.
Die Atemluft dient der Versorgung des Körpers mit Sauerstoff. Weil Luft nicht über den Magen-Darmtrakt, sondern über die Lunge aufgenommen wird, kann Luft nicht zu den Nahrungsmitteln gezählt werden.
Luft ist aber wichtig zum Leben. Deswegen kann die Luft zu den Lebensmitteln gezählt werden. Luft ist sogar unser wichtigstes Lebensmittel, denn ohne Luft können wir nur einige Minuten überleben. Angesichts dieser Bedeutung ist es erstaunlich, wie fahrlässig teilweise mit der Atemluft umgegangen wird.