atmosferică

Se spune adesea că, pe măsură ce câștigăm altitudine în munți, concentrația de oxigen din aer scade, și, prin urmare, începem să simțim efectele temute ale bolii de altitudine: oboseală extremă, amețeli, cefalee, tahicardie, greață și chiar edem pulmonar în cele mai severe cazuri. Cu toate acestea, aceste informații nu sunt pe deplin corecte și este important să le clarificați.

În primii 100 de kilometri de atmosferă, concentrația de oxigen din aer rămâne stabilă, adică 21% oxigen, alături de 78% azot și 1% alte gaze. După cum puteți deduce, acești 100 de kilometri depășesc cu mult înălțimea de aproape 9 kilometri a Everestului. Deci, unde este confuzia?

Compoziția aerului conține 21% oxigen în primii 100 de kilometri de atmosferă (imagine preluată de la biopedia.com)

După cum tocmai am subliniat, în înălțime concentrația de oxigen din aer nu scade, deoarece acest lucru rămâne stabil până la aproximativ 100 de kilometri. Ceea ce scade este presiunea atmosferică și, în consecință, presiunea tuturor gazelor (azot, oxigen etc.). Presiunea atmosferică este presiunea exercitată asupra capului nostru de coloana de aer pe care o avem pe planetă și aceasta scade pe măsură ce câștigăm înălțimea: cu cât înălțimea este mai mare, cu atât sunt mai puține particule de aer (greutatea mai mică a coloanei de aer), deci presiunea este mai mică.

Relația dintre altitudine și presiunea atmosferică (imagine din Cruithne9, prin Wikimedia Commons)

În graficul de mai sus puteți vedea relația dintre înălțimea măsurată în metri (axa X, orizontală) și presiunea atmosferică măsurată în kilopascali kPa (axa Y, verticală). Prin urmare, În timp ce la nivelul mării presiunea atmosferică este de 100 kPa, la 8848 metri (Everest) scade la 34 kPa. Aceasta înseamnă că, în vârful Everestului, cantitatea de molecule din aer (oxigen inclus) este de 34%, comparativ cu 100% la nivelul mării.

Să ne lămurim pe acesta din urmă. Dacă umplem o cutie de pantofi cu aer pe plajă, aceasta va conține 21% oxigen (așa cum am indicat la începutul articolului), cu o presiune atmosferică maximă, adică 100% molecule de aer (oxigen inclus) în cutia menționată. Cu toate acestea, dacă umplem aceeași cutie de pantofi cu aer în vârful Everestului, acesta va avea în continuare aceeași concentrație de oxigen de 21% comparativ cu alte gaze, dar într-un mod relativ sau parțial, având în vedere că cantitatea de molecule de aer (oxigen inclus ) va fi redus la 34% comparativ cu nivelul mării datorită presiunii atmosferice mai mici. Aceasta se traduce printr-o presiune parțială de oxigen (pO2) de 7,1 kPa (rezultatul scăderii concentrației de 21% oxigen din aer cu 34%) pe Everest (vezi graficul de mai jos). Adică, atunci când presiunea în înălțime scade, moleculele de aer se separă și scapă din cutia de pantofi, având un număr mai mic de molecule pentru același volum.

Prin urmare, În vârful Everestului respirăm aceeași concentrație de aer ca pe plajă, dar cantitatea de molecule de oxigen este mai mică datorită reducerii presiunii atmosferice. În consecință, deși același volum de aer pătrunde în plămâni ca la nivelul mării, atunci când presiunea parțială a aerului este redusă, saturația de oxigen din sânge scade, astfel încât alimentarea cu oxigen a țesuturilor este compromisă și încep simptomele temute de boală de altitudine.

Relația dintre înălțime și presiunea atmosferică (kPa) (imagine preluată de pe www.saddlespace.org)

Rezumând: Când urcăm un munte, concentrația de oxigen din aer nu este redusă, ci numărul de molecule de aer, inclusiv oxigen: raportul oxigenului cu alte gaze rămâne constant la 21%. Oxigenul va începe să scadă doar atunci când suntem peste 100 de kilometri.

În cele din urmă, presiunea atmosferică nu este măsurată numai în kilopascali, așa cum apare în cele două grafice, ci și în milimetri de mercur (mm Hg) și în bare (bar). În acest sens, în timp ce la nivelul mării presiunea atmosferică este de 760 mm Hg sau 1013 bari, la 1000 de metri este deja doar 674 mm Hg sau 898 bari, iar la 9000 231 mm Hg sau 238 bari. Puteți vedea relația dintre aceste măsuri în următorul tabel: