Atemgaszusammensetzung

Atemgaszusammensetzung beschreibt das Verhältnis der Gase in dem Gasgemisch, das beim Atmen durch die Atemwege geführt wird. Sie bezieht sich sowohl auf eingeatmete als auch auf ausgeatmete Luft und spiegelt den Gasaustausch in den Lungen wider. In der Regel entspricht die eingeatmete Luft der Umgebungluft, während die ausgeatmete Luft durch den Stoffwechsel und die Luftfeuchte verändert ist.

Die Hauptbestandteile trockener, atmosphärischer Luft bei Meereshöhe sind Stickstoff (ungefähr 78 Prozent) und Sauerstoff (ungefähr 21 Prozent). Spuren von Argon, Neon, Helium, Krypton und Kohlendioxid (ca. 0,04 Prozent) machen den Rest aus. Der Wasserdampfanteil variiert stark mit Temperatur und Feuchtigkeit und kann in feuchter Luft mehrere Prozent betragen.

Beim Ausatmen ändert sich die Zusammensetzung deutlich. Kohlendioxid ist mit etwa 4–5 Prozent deutlich erhöht, Sauerstoff liegt bei rund 16 Prozent, und der verbleibende Anteil besteht überwiegend aus Stickstoff. Der Wasserdampfanteil steigt durch die Befeuchtung der Atemwege auf Werte, die bei Körpertemperatur typischerweise einige Prozent betragen (oft etwa 5–7 Prozent). Neben den Hauptkomponenten treten geringe Mengen weiterer Gase wie Methan, Aceton oder Isopren auf; diese Spurenstoffe dienen in der Atemhutanalyse als Biomarker.

Variationen ergeben sich durch Aktivität, Höhenlage, Gesundheit und Umweltbedingungen. Die Atemgaszusammensetzung wird in Forschung und Medizin mit Methoden wie Gaschromatographie oder Infrarotspektroskopie gemessen und findet Anwendung in Diagnostik, Überwachung der Atmung sowie in der Analyse von Atembiomarkern.