wieso können wir eigentlich unter Wasser nicht atmen?

Question

sehe grade Abyss, wo der durch Wasser atmet. Eigentlich sind unsere Lungenschleimhäute ja auch flüssig. Wieso können wir also unter wasser nicht atmen?
bitte keine Trivialitäten...nur Wissen

das die lungen nicht darauf ausgerichtet sind, ist mir bekannt! son mist brauch ich nicht. vielleicht hat ja mal jemand ahnung von dem,worüber er schreibt ausser schulwissen 2.klasse...

@Ziska: danke für deine Vorlesung über Fische! ...Was hat das jetzt mit der Frage zu tun?

Answer 1

Für unseren Zellstoffwechsel brauchen wir ständig einen Gasaustauch! Dieser Gasaustauch funktioniert über Diffusion an Oberflächen, die sind bei uns die Lungenalveolen, bei den Fischen die Kiemenlamellen.
Diese Voraussetzungen sind gleich, egal ob im Wasser oder an der Luft.
Die physkilaischen Eigenschaften von Luft, bzw. Wasser haben haben aber die Anpassung der Atemorgane bedingt:
In Luft ist 30mal mehr Sauerstoff als in Wasser: D.h. Fische müssen 30 mal mehr Wasser aktiv an den Kiemenlamellen vorbei drücken um die gleiche Menge an Sauerstoff zu erhalten wie ein Landtier. Dazu kommt, dass dass Sauerstoff in Wasser 10000 mal langsamer diffundiert. Daher sind die Kiemenlamellenabstände viel dünner als die Abstände der Lungenalveolen. Jetzt kommt also hinzu dass der Fisch das Wasser mit noch mehr Druck durch diese Lamellen durchpressen muss, damit genügend Wasser an den Lamellen vorbeikommt.
Es ist also vom Energieaufwand wesentlich ergiebiger an der Luft zu Atmen (Wasser tiere verbrauchen 30% ihres ATP für Atmung, Landtiere nur 1-3%). Landtiere können (und müssen ja auch nicht mehr) mit den Lungen nicht genügen Wasser an die Alveolen rankriegen, damit der diffundierte Sauerstoff ausreicht!

Warum sterben eigentlich die Fische an Land? An zu wenig Sauerstoff in der Luftliegt es jedenfalls nicht!
Ich weiß es nicht genau...aber Druck ist auch eine entscheidende Sache um das System nicht kollabiren zu lassen!
Osmoregulation etc. Hämoglobin ......

Answer 2

nun ja, fische atmen ja auch sauerstoff - mit den kiemen ausm wasser. warum aber können sie in der luft nicht atmen? da ist ja auch sauerstoff...
tja, kiemen funktionieren nur im wasser, lungen in der luft. die verschiedene funktionsweise kann ich leider nit erklären.

Answer 3

Weil wir keine Kiemen haben. Allerdings können die Frischgeborene schon im Wasser atmen, weil sie noch die Erfahrung haben im Mutterleib zu atmen. Es hat den Grund, die Menschen haben zweierlei Lungen; die Atemlunge und die sogennante Nahrungslunge, weshalb hauptsächlich die Neugeborene und die Kinder und nicht mehr so häufig die Erwachsenen verwechseln. Das Hicksen ist die Ursache, weil wir manchmal anstelle mit der Nahrungslunge mit Atemlunge Nahrung aufnehmen wollen, was den Neugeborenen nicht ausmacht. Das ist ein Reflex, um nicht zu ersticken. Durch die Evolution haben wir gelernt nur durch die Luft zu atmen. Oder verlernt wie die Frosche beide Atemtechniken zu verwenden.

Answer 4

Wir haben alle schon unter Wasser geatmet - was denkst Du denn, wo Babies im Mutterleib ihren Sauerstoff herbekommen? Aber sobald wir das erst Mal nach der Geburt Luft holen ist die ganze Sache gelaufen, dann gibts nur noch diese Art von Sauerstoffzufuhr.

Answer 5

Nachdem mich die bisher gelesenen Antworten auch nicht so ganz befriedigt haben, hier mal Vermutungen eines Biologie-Ungebildeten:
Im Wasser ist sehr viel weniger Sauerstoff gelöst (d.h. als atembares "Gas" "verfügbar") als an der Luft. Fische benötigen weniger Sauerstoff, da sie keine Warmblütler sind. Damit Du Deine Körpertemperatur aufrecht halten kannst, hast Du einen schnelleren Stoffwechsel, und dabei wird eben recht viel Sauerstoff "verbraucht", d.h. als Kohlerndioxyd wieder ausgeatmet. Versuch der Begründung: Reptilien (Krokodile, Wasserschildkröten, ...) können viele Stunden unter Wasser bleiben, da sie eben weniger Energie benötigen. Im Wasser lebende Säugetiere wie Wale haben meist eine gute Isolierschicht (war ja auch früher der Grund für deren kommerzielle Jagd), sodass auch bei denen vergleichsweise zum Menschen wenig Energie (Körperwärme) verloren geht. Salties (australische Salzwasser-Kroks) reicht eine Mahlzeit pro Jahr. Versuch das mal nachzumachen, dann hast Du wohl auch ganz gute Chancen unter Wasser ;-)

Die Lungenatmung ist übrigens nicht sehr effektiv: von den 21 Volumen-% Sauerstoff der Luft werden nur ca. 4% ins Blut aufgenommen, 17% wieder ausgeatmet. - Das weiß ich ausnahmsweise mal :-)) Zu viel Sauerstoff aufzunehmen ist für den Organismus schädlich (-> Wiki: Hyperventilation), zu wenig ist auch nicht gut (-> Höhenkrankheit).

(Mein!) Fazit: wenn Du Dich langsam an immer geringere Sauerstoffmengen gewöhnst, Deinen Stoffwechsel enorm herunterfährst (Fasten / Isolierschicht), dann wird es Dir in "einigen Generationen" vielleicht gelingen, wieder unter Wasser zu überleben.

Answer 6

Im Readers Digest "Buch der Ozean" von 1975 (!) habe ich fongenden Artikel gefunden.

Ich schreibe mal die Bildunterschrift ab, zu sehen ist ein Hamster im Aquarium, mit einem Wissenschaftler davor:

"Dieser Hamster lebt unter Wasser und atmet den Sauerstoff des Meerwassers. Eine Membran, die sein Gehäuse umschließt und aus einer besonderen synthetischen Folie besteht, läßt den Sauerstoff in den Käfig eindringen, der im übrigen trocken bleibt. Dr. Walter L.Robb, der amerikanische Erfinder dieser "künstlichen Kiemen", hofft, damit einen Weg gefunden zu haben den Sauerstoff der Meerwassers auch für Menschen nutzbar zu machen. Künftige Aquanauten könnten damit auf die Sauerstoffversorung von der Oberfläche verzichten."

Answer 7

Tilaner hat es auf den Punkt gebracht. Wir können wirklich Sauerstoff mit unseren Lungen wie die Fische mit ihren Kiemen aufnehmen, aber eben nicht genug (und nur als Babys für eine Weile), da wir dank Evolution an das Landleben angepaßt sind. Denke mal das ist zu sehr komplex für einen Organismus, Frösche haben im Stadium der Kaulquappen zuerst Kiemen, dann Lungen, nicht beides und keine kombinierte Variante. Wale und Delphine haben Lungen, beide Spezies (besonders Wale) können stundenlang ohne Sauerstoffzufuhr auskommen und dem Druck der Tiefe widerstehen und auftauchen, ohne wie wir Menschen an der sogenannten Taucherkrankheit zu sterben. Es ist auch für mich eine ungelöste Frage, war sicherlich keine Hilfe oder Antwort auf Deine Frage für Dich. Es interessiert mich halt auch. Denke mal, uns bisher unbekannte Prozesse ermöglichen diese uns bisher unbegreiflichen und doch wahren Phänomene.

MfG Lucy

Answer 8

Der Sauerstoff in der Luft ist weniger gebunden als im Wasser, glaub ich. Die Kiemen der Fische haben eine viel größere Oberfläche, schätze ich. Auf jeden Fall müssen sie nicht aus- und einatmen, sondern können das Wasser in einem beständigen Strom an den Kiemen vorbeifließen lassen. Deshalb können sie mehr Sauerstoff aus dem Wasser ziehen als wir mit unseren Lungen. Außerdem ist Wasser nicht komprimierbar. Unsere Lungen pressen aber Luft zusammen beim Atmen, beim Husten, beim Niesen. Der Hustenreiz bei eindringendem Wasser lässt die Lungenbläschen sofort platzen deswegen.
Theoretisch können die Lungen auch Sauerstoff aus dem Wasser ziehen, weil das Prinzip das Gleiche ist. Es wäre aber so wenig, dass wir schon nach drei Atemzügen ersticken würden..

Answer 9

Wir können unter Wasser (H2O) nicht atmen da es dort keine aussreichenden Mengen Sauerstoff (O2) gibt. Unsere Lungen sind daran gewöhnt ein Luftgemisch einzuatmen das zum grossen Teil aus Sauerstoff besteht. UNter Wasser ist der Sauerstoffanteil sehr gering und unsere Lungen bringen es nicht fertig diese kleinen Mengen auszufiltern. Fische dagegen haben Kiemen. Durch diese läuft das Wasser durch und die Kiemen nehmen sich den Sauerstoff einfach aus dem Wasser heraus.

Hab versucht es nicht zu kompliziert zu erklären....hoffe ich kann dir helfen.

Answer 10

Das Zauberwort heißt Perfluorkarbon.

Weiteres unter:

http://tauchen.nullzeit.at/Content.Node/wissenswertes/infopoint/fluessigatmung_perfluorkarbon.php