Den kemiske sammensætning af udåndet menneskelig luft:Hvad vi ånder ud

Fotokredit:Lars Zahner Photography / iStock / Getty Images

TL;DR

Mennesker udånder en blanding af gasser – primært nitrogen (78 %), oxygen (16 %) og kuldioxid (4 %) – sammen med tusindvis af sporstoffer, der kan afsløre indsigt om sundhed og luftkvalitet.

Åndedræt med et blik

Vores åndedrætssystem trækker luft ind i lungerne, hvor ilt diffunderer hen over alveolernes tynde vægge ind i blodbanen. Celler omdanner derefter ilt og glukose til energi og producerer kuldioxid som et biprodukt. Blodet fører denne CO₂ tilbage til lungerne, hvor den udstødes sammen med uforbrugt nitrogen og andre gasser.

I gennemsnit bruger og absorberer vi omkring 4 % af den ilt, vi indånder, og efterlader en meget større del af den indåndede luft, der skal udåndes.

Hvad er i et åndedrag?

Mens nitrogen dominerer både indåndet og udåndet luft med 78 %, falder oxygen fra 21 % ind til 16 % ud, og kuldioxid stiger dramatisk fra 0,04 % ind til omkring 4 % ud. Argon forbliver stabil på ~0,09% i begge retninger.

Vanddamp frigives også, dens koncentration varierer med hydrering, temperatur og stofskifte. Ud over disse primære gasser kan udåndingsluft indeholde op til 3.500 forskellige forbindelser, de fleste til stede i mikroskopiske mængder. Disse spormolekyler – inklusive flygtige organiske forbindelser, alkaner og forskellige metaboliske biprodukter – giver et ikke-invasivt vindue til fysiologiske processer.

Miljøforurenende stoffer såsom partikler, cigaretrøg, svovldioxid og nitrogenoxider kan også påvises i udånding. Luftvejens flimmerhår og slim fungerer som en første forsvarslinje, der fanger mange irriterende stoffer, før de når alveolerne. Men nogle partikler og mikroorganismer omgår disse mekanismer, hvilket potentielt kan føre til infektioner eller kroniske luftvejslidelser.

Fordi sammensætningen af udåndingsluft afspejler både internt stofskifte og ekstern eksponering, bruger klinikere i stigende grad åndedrætsanalyse som et diagnostisk værktøj til tilstande lige fra astma og kronisk obstruktiv lungesygdom til stofskiftesygdomme og endda tidlig cancerdetektion.