Sauerstoffmaske - Oxygen mask

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Eine Sauerstoffmaske bietet ein Verfahren zum Überführen von Atemsauerstoffgas aus einem Vorratstank in die Lunge . Sauerstoffmasken dürfen nur Nase und Mund (orale Nasenmaske) oder das gesamte Gesicht (Vollgesichtsmaske) bedecken. Sie können aus Kunststoff , Silikon oder Gummi bestehen . Unter bestimmten Umständen kann Sauerstoff über eine Nasenkanüle anstelle einer Maske zugeführt werden.

Medizinische Sauerstoffmasken aus Kunststoff

Medizinische Sauerstoffmasken aus Kunststoff werden in erster Linie von medizinischen Leistungserbringern für die Sauerstofftherapie verwendet, da sie Einwegartikel sind und so Reinigungskosten und Infektionsrisiken reduzieren. Das Maskendesign kann die Genauigkeit des zugeführten Sauerstoffs bei vielen verschiedenen medizinischen Situationen bestimmen, die eine Behandlung mit Sauerstoff erfordern. Sauerstoff kommt natürlich zu 21 % in der Raumluft vor und höhere Prozentsätze sind für die medizinische Behandlung oft unerlässlich. Sauerstoff in diesen höheren Prozentsätzen wird als Arzneimittel eingestuft, bei dem zu viel Sauerstoff potenziell schädlich für die Gesundheit des Patienten ist, was im Laufe der Zeit zu einer Sauerstoffabhängigkeit und unter extremen Umständen zur Erblindung des Patienten führt. Aus diesen Gründen wird die Sauerstofftherapie engmaschig überwacht. Masken sind leicht und werden mit einem elastischen Stirnband oder Ohrschlaufen befestigt. Sie sind transparent, damit das Gesicht für die Patientenbeurteilung durch medizinisches Fachpersonal sichtbar ist und das Gefühl von Klaustrophobie bei einigen Patienten beim Tragen einer Sauerstoffmaske reduziert wird. Die überwiegende Mehrheit der operierten Patienten trägt irgendwann eine Sauerstoffmaske; sie können alternativ eine Nasenkanüle tragen, aber auf diese Weise zugeführter Sauerstoff ist weniger genau und in der Konzentration eingeschränkt.

Silikon- und Gummimasken

Sauerstoffmasken aus Silikon und Gummi sind schwerer als Plastikmasken. Sie wurden entwickelt, um eine gute Abdichtung für die langfristige Verwendung durch Flieger , medizinische Forschungsteilnehmer und Überdruckkammern sowie andere Patienten zu bieten, die die Verabreichung von reinem Sauerstoff benötigen, wie z. B. Opfer einer Kohlenmonoxidvergiftung und Dekompressionskrankheit . Dr. Arthur H. Bulbulian war der Pionier der ersten modernen lebensfähigen Sauerstoffmaske, die von Piloten des Zweiten Weltkriegs getragen und von Krankenhäusern verwendet wurde. Ventile im Inneren dieser eng anliegenden Masken steuern den Gasfluss in die und aus den Masken, so dass die Rückatmung des ausgeatmeten Gases minimiert wird.

Schläuche und Schläuche und Sauerstoffregler

Schläuche oder Schläuche verbinden eine Sauerstoffmaske mit der Sauerstoffversorgung. Schläuche haben einen größeren Durchmesser als Schläuche und können einen größeren Sauerstofffluss ermöglichen. Wenn ein Schlauch verwendet wird, kann er gerippt oder gewellt sein, um ein Biegen des Schlauchs zu ermöglichen, während gleichzeitig ein Verdrehen und ein Abschneiden des Sauerstoffflusses verhindert werden. Die Sauerstoffmenge, die vom Vorratstank zur Sauerstoffmaske geliefert wird, wird durch ein Ventil gesteuert, das als Regler bezeichnet wird . Einige Arten von Sauerstoffmasken haben einen Atembeutel aus Kunststoff oder Gummi, der an der Maske oder dem Sauerstoffversorgungsschlauch befestigt ist, um einen Sauerstoffvorrat zu speichern, um eine tiefe Atmung ohne Sauerstoffverschwendung mit einfachen festen Durchflussreglern zu ermöglichen.

Sauerstoffmasken für Piloten

Ein T-37- Pilot, der eine Maske trägt, die sowohl für Verdünner- als auch für Druckbedarfsatmung ausgelegt ist
Innenansicht einer Militärfliegermaske mit Gesichtsdichtung, Gesichtsstück und Inhalationsventilen

Geschichte

Ein Sauerstoffsystem in großer Höhe aus dem Jahr 1919 verwendete eine Vakuumflasche mit flüssigem Sauerstoff, um zwei Personen eine Stunde lang in 4.600 m Höhe zu versorgen. Die Flüssigkeit durchlief vor der Verwendung mehrere Erwärmungsstufen, da sie beim Verdampfen expandierte und latente Verdampfungswärme absorbierte, wodurch der vergaste Sauerstoff so kalt wurde, dass er sofortige Erfrierungen der Lunge verursachen konnte.

Die erste erfolgreiche Kreation für die Sauerstoffmaske stammt von dem armenischen geborenen Dr. Arthur Bulbulian im Bereich der Gesichtsprothetik im Jahr 1941.

Viele Designs von Sauerstoffmasken für Piloten enthalten ein Mikrofon, um Sprache an andere Besatzungsmitglieder und an das Funkgerät des Flugzeugs zu übertragen. Die Sauerstoffmasken von Militärfliegern haben Gesichtsteile, die die Seiten des Gesichts teilweise bedecken und das Gesicht vor Verbrennungen, fliegenden Partikeln und den Auswirkungen eines Hochgeschwindigkeitsluftstroms schützen, der während der Notfallevakuierung aus dem Flugzeug durch Schleudersitz oder Fallschirm auf das Gesicht trifft . Sie sind oft Teil eines Druckanzugs oder für die Verwendung mit einem Flughelm bestimmt .

Vorschriften

Drei Hauptarten von Sauerstoffmasken werden von Piloten und Besatzungen verwendet, die in großen Höhen fliegen: kontinuierlicher Durchfluss, Verdünnungsbedarf und Druckbedarf.

In einem kontinuierlichen Flusssystem wird dem Benutzer kontinuierlich Sauerstoff zugeführt. Es spielt keine Rolle, ob der Benutzer aus- oder einatmet, da Sauerstoff ab dem Zeitpunkt der Aktivierung des Systems strömt. Unter der Sauerstoffmaske befindet sich ein Kreislaufbeutel, der beim Ausatmen Sauerstoff sammelt und dadurch eine höhere Flussrate während des Einatemzyklus ermöglicht.

Verdünnerbedarfs- und Druckbedarfsmasken liefern Sauerstoff nur, wenn der Benutzer einatmet. Sie erfordern jeweils eine gute Abdichtung zwischen der Maske und dem Gesicht des Benutzers.

In einem Verdünner-Bedarfssystem nimmt der Sauerstofffluss mit zunehmender Höhe (der Umgebungsdruck und damit der Partialdruck des Umgebungssauerstoffs sinkt) so zu, dass der Sauerstoffpartialdruck ungefähr konstant ist. Sauerstoffsysteme mit Verdünnungsbedarf können bis zu 12.000 m (40.000 ft) verwendet werden.

In einem Druck-Anforderungssystem liegt der Sauerstoff in der Maske über dem Umgebungsdruck und ermöglicht das Atmen über 12.000 m (40.000 Fuß). Da der Druck in der Maske höher ist als der Druck um den Oberkörper des Benutzers, ist das Einatmen einfach, das Ausatmen erfordert jedoch mehr Kraftaufwand. Flieger werden in Höhenkammern in der Druck-Bedarfs-Atmung trainiert . Aufgrund ihrer Dichtigkeit werden Sauerstoffmasken auch in hyperbaren Sauerstoffkammern und bei Forschungsprojekten zur Sauerstoffatmung mit Standard-Sauerstoffreglern eingesetzt.

Für das Fliegen von mehr als 30 Minuten bei Kabinendruckhöhen von 3.800 m oder höher ist zusätzlicher Sauerstoff erforderlich, Piloten müssen zu jeder Zeit über 4.300 m (14.000 Fuß) Sauerstoff verwenden und jedem Insassen muss zusätzlicher Sauerstoff über 15.000 Fuß zur Verfügung gestellt werden ( 4.600m).

Fluggastmasken und Notfall-Sauerstoffsysteme

Notfall-Sauerstoffmasken eingesetzt

Die meisten Verkehrsflugzeuge sind mit Sauerstoffmasken ausgestattet, die verwendet werden, wenn die Druckbeaufschlagung in der Kabine versagt. Im Allgemeinen werden Verkehrsflugzeuge so unter Druck gesetzt , dass die Kabinenluft einen Druck von nicht mehr als 8.000 Fuß (2.400 m) Höhe (normalerweise etwas niedrigerer Höhe) hat, wo man ohne Sauerstoffmaske normal atmen kann. Wenn der Sauerstoffdruck in der Kabine unter ein sicheres Niveau sinkt und eine Hypoxie droht , öffnen sich die Kammern mit den Sauerstoffmasken automatisch, entweder über oder vor den Passagier- und Besatzungssitzen sowie in den Toiletten.

In den frühen Jahren des kommerziellen Flugverkehrs, bevor Druckkabinen erfunden wurden, mussten Passagiere von Passagierflugzeugen bei Routineflügen manchmal Sauerstoffmasken tragen.

Umluftunabhängiges Atemschutzgerät (SCBA)

Feuerwehrleute und Rettungskräfte verwenden Vollmasken, die Atemluft sowie Augen- und Gesichtsschutz bieten. Diese Masken werden normalerweise an einem Tank befestigt, der auf dem Rücken des Trägers getragen wird, und werden als umluftunabhängige Atemgeräte (SCBA) bezeichnet. Pressluftatmer mit offenem Kreislauf liefern normalerweise keinen Sauerstoff, da dies nicht erforderlich ist und eine Brandgefahr darstellt. Rebreather-SCBAs liefern normalerweise Sauerstoff, da dies die leichteste und kompakteste Option ist und einen einfacheren Mechanismus verwendet als andere Arten von Rebreathern.

Spezialmasken für Astronauten

Spezielle Vollgesichtsmasken, die Sauerstoff oder andere Atemgase liefern , werden von Astronauten verwendet , um vor Weltraumspaziergängen (EVA) Stickstoff aus ihrem Blut zu entfernen .

Spezialmasken für Haustiere

An die Feuerwehren wurden spezielle Schnauzenmasken gespendet, die Sauerstoff liefern, um Haustiere wiederzubeleben .

Sauerstofflieferung an Taucher

Taucher verwenden nur reinen Sauerstoff zur beschleunigten Dekompression oder aus Sauerstoff- Rebreathern in geringen Tiefen, wo das Risiko einer akuten Sauerstofftoxizität akzeptabel ist. Die Sauerstoffversorgung während der Dekompression im Wasser erfolgt über Rebreather, Tauchregler mit offenem Kreislauf , Vollmaske oder Taucherhelm, der für den Sauerstoffeinsatz vorbereitet wurde .

Eingebautes Atemsystem

US Navy Divers testen eingebaute Atemmasken in einer Rekompressionskammer

Die Sauerstoffversorgung von Tauchern in Dekompressionskammern erfolgt vorzugsweise über ein eingebautes Atemsystem, das eine Sauerstoffmaske verwendet, die in Zu- und Abluftschläuche angeschlossen ist, die Sauerstoff von außerhalb der Kammer zuführen und das ausgeatmete sauerstoffreiche Gas mithilfe eines System, das zwei Lungenautomaten entspricht , eines stromaufwärts des Tauchers, um bei Bedarf Sauerstoff zuzuführen, und das andere stromabwärts, um ausgeatmetes Gas bei Bedarf abzulassen, so dass der Sauerstoffpartialdruck in der Kammer auf relativ sichere Werte begrenzt wird. Wenn Sauerstoffmasken verwendet werden, die in die Kammer münden, muss die Kammerluft häufig ausgetauscht werden, um den Sauerstoffgehalt innerhalb der sicheren Betriebsgrenzen zu halten.

Anästhesie-Sauerstoffmasken

Anästhesiemasken sind Gesichtsmasken, die dazu bestimmt sind , einem Patienten durch Inhalation Anästhesiegase zu verabreichen. Anästhesiemasken bestehen entweder aus antistatischem Silikon oder Gummi, da ein Funke statischer Elektrizität einige Anästhesiegase entzünden kann. Sie bestehen entweder aus schwarzem Gummi oder klarem Silikon. Anästhesiemasken passen über Mund und Nase und haben ein Doppelschlauchsystem. Ein Schlauch führt das eingeatmete Narkosegas zur Maske und der andere führt das ausgeatmete Narkosegas zurück zum Gerät. Anästhesiemasken haben 4-Punkt-Kopfgurte, die sicher am Kopf sitzen und die Maske an Ort und Stelle halten, während der Anästhesiearzt die eingeatmeten Gase und Sauerstoff kontrolliert.

Masken für Höhenbergsteiger

Sauerstoffmasken werden von Bergsteigern von hohen Gipfeln wie dem Mount Everest verwendet . Aufgrund der extremen Kälte und rauen Bedingungen müssen Sauerstoffmasken für den Einsatz in extremen Höhen robust und effektiv sein. Die bei den Masken verwendeten Sauerstoffspeichertanks (Sauerstoffflaschen genannt) bestehen aus leichten, hochfesten Metallen und sind mit hochfesten Fasern wie Kevlar überzogen . Diese speziellen Sauerstoffflaschen sind mit Sauerstoff unter einem sehr hohen Druck gefüllt, der eine längere Sauerstoffdauer zum Atmen bietet als Standard-Drucksauerstoffflaschen. Diese Systeme werden im Allgemeinen nur oberhalb von 7.000 Metern (23.000 ft) verwendet.

Sauerstoffmaskensysteme für das Höhenklettern, die ständig Sauerstoff pumpen, wurden in den letzten Jahren zunehmend durch Systeme ersetzt, die Sauerstoff nach Bedarf über Nasenbrillen liefern .

Sauerstoffhelme

Sauerstoffhelme werden in hyperbaren Sauerstoffkammern zur Sauerstoffverabreichung verwendet. Es sind transparente, leichte Kunststoffhelme mit einer um den Hals verlaufenden Dichtung, die wie ein Raumanzug- Helm aussieht . Sie bieten ein gutes Gesichtsfeld. Leichte Kunststoffschläuche versorgen den Helm mit Sauerstoff und führen ausgeatmetes Gas nach außen aus der Kammer. Sauerstoffhelme werden häufig für die Sauerstoffverabreichung in hyperbaren Sauerstoffkammern für Kinder und Patienten bevorzugt, denen das Tragen einer Sauerstoffmaske unangenehm ist.

Maskenhaltesysteme

Medizinische Sauerstoffmasken werden vom medizinischen Personal oder dem Benutzer mit der Hand gehalten oder können mit einem leichten elastischen Kopfband versehen werden, damit die Maske schnell abgenommen werden kann. Vollgesichtsmasken werden mit mehreren Riemen befestigt. Eng anliegende Sauerstoffmasken werden an vier Punkten durch zwei Kopfbänder befestigt. Fliegermasken sind oft mit "Quick-Don"-Gurtzeugen ausgestattet, die es denjenigen in Druckflugzeugen ermöglichen, die Masken in Notfällen schnell anzulegen. Die Sauerstoffmasken von Militärfliegern sind mit Schnellverschlusssystemen an den Flughelmen befestigt.

Siehe auch

Verweise