Umwelt und Gesundheit

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Inhaltsverzeichnis

 

Selbstbau - Geräte zur Erfassung von Atmungsbewegungen und Atemstrom

 

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Allgemeine Hinweise


 

Zu grundlegenden medizinischen Informationen über Ursachen und Erscheinungsbilder von abnormen Atmungsbewegungen wird auf ein anderes Kapitel der vorliegenden Site verwiesen [1]. Für medizindiagnostische Zwecke können ausgewertet werden die Zahl der Aus- und Einatmung - Bewegungen pro Zeit - Intervall (Atem- oder Atmungsfrequenz), die Hebungs- und Senkungsstrecken des Oberkörpers beim Atmen und deren räumliche Ungleichverteilungen über die Oberfläche des Oberkörpers hinweg. Weitere Messgrößen sind für die Atmung potentiell nutzbares Lungenvolumen und Volumen der ein- und ausgeatmeten Luft sowie die zur Atmung aufwendbare Kraft der an jener beteiligten Muskeln.

Eine kontinuierliche Überwachung der mechanischen Kenngrößen der Atemtätigkeit kann bei Kranken oder Behinderten zeitliche Trends ebenso aufdecken wie vorübergehende Störungen, die bei sporadischen Untersuchungen durch Mediziner/innen eventuell längere Zeit unerkannt bleiben.

 

 

Empfehlung des Verfassers

Bei gesundheitlichen Beschwerden sollte immer zuerst ärztlicher Rat gesucht werden. Besonders bei akuten schweren Symptomen sollte keine Zeit mit eigenen Diagnose - Versuchen vertan werden, auch nicht bei kritischer Verzögerung notärztlicher Hilfe; in diesem Fall sollte in der Notfall - Ambulanz eines nahe gelegenen Krankenhauses angefragt werden, ob privater Transport zu dieser sinnvoll ist.

 

 

Erfassung von Brustkorb - Bewegungen


 

Dehnungsmessstreifen sind Sensoren, deren elektrischer Widerstand sich bei Zug - oder Druck - Beanspruchung ändert. In einen Brust - Gurt eingearbeitet und an eine Vorrichtung zur fortlaufenden Erfassung des Widerstandes des Sensors angeschlossen [2] kann dieser zum Monitoring der Atembewegungen dienen.

Ein anderes Messprinzip basiert auf einem mit Luft unter leichtem Überdruck gefüllten, um den Oberkörper gespannten Schlauch und einem dessen Innendruck registrierenden Sensor. Das sich mit der Atmung ändernde Volumen des Oberkörpers bewirkt eine Änderung des Schlauch - Luft - Drucks. Im Elektronik - Handel erhältliche Druck - Sensor - Chips mit integrierter Elektronik erleichtern den Selbstbau einer derartigen Vorrichtung.

Bei Bewegungen des Brustkorbs ändern sich die Mengen der festen, flüssigen und gasförmigen Bestandteile innerhalb eines gleichbleibenden Raum - Volumens. Damit ändert sich auch die dielektrische Eigenschaft dieses Brust - Volumens. 2 auf die Brust aufgelegte, elektrisch voneinander und vom Körper isolierte Metallplatten bilden zusammen mit dem Brustkorb - Inhalt einen Kondensator, dessen Kapazität mit der genannten Änderung der dielektrischen Eigenschaft sich ebenfalls ändert. So kann die Brust - Bewegung mit einem Kapazitätsmesssensor erfasst werden.

 

 

Erfassung des Atemluftstroms


 

Mit nahe Mund oder Nase angebrachten Temperatur - Sensoren (Thermofühlern) kombiniert mit Messwert - Erfassung - Schaltungen [2] kann die Ausatmung warmer Atemluft erfasst werden. Vielleicht sind hierzu auch die in Bewegungssensoren verbreitet eingesetzten pyroelektrischen Sensoren verwendbar.

Eine bei geeigneter Licht - Wellenlänge arbeitende Licht - Schranke aus Infrarot (IR) - Sender (Zum Beispiel IR - Leuchtdiode (LED)) und IR - Empfänger (Zum Beispiel Photodiode) kann die Ausatmungsluft anhand ihres erhöhten Gehaltes an Kohlenstoffdioxid (Kohlendioxid, CO2) detektieren, das IR - Licht bestimmter Wellenlängen besonders stark absorbiert.

Der in der Ausatmungsluft erhöhte Wasser - Gehalt ist ebenfalls mit Infrarot - Lichtschranken detektierbar, die bei Wellenlängen arbeiten, auf denen gasförmiges Wasser ("Wasserdampf") Licht besonders stark absorbiert.

Da die Wasser - Menge in einem bestimmten Volumen Luft auch deren Dielektrizitätskonstante beeinflusst, kann der Strom der Ausatmungsluft auch mit einem Luft - Kondensator als Kapazitätssensor erfasst werden.

 

 

Quellen und Anmerkungen


 

1. Siehe Kapitel "Bibliographie "Arbeitshilfen": Schlagworte M..." → "Medizinische Diagnostik".
2. Siehe Kapitel "Registrierung von Messwert - Zeit - Reihen".

 

Zuletzt aktualisiert am 04.01.2009
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Anmerkungen zur Site

Eigene Aktivitäten zur Untersuchung der Umwelt und der Gesundheit sollten die Information zuständiger Behörden über wahrgenommene Umweltprobleme beziehungsweise die schnellstmögliche Inanspruchnahme ärztlicher Hilfe bei Gesundheitsproblemen nicht verzögern!

Die Realisierung von auf dieser Site dargestellten Experimenten und Untersuchungen kann Gesundheitsgefährdungen für die daran Beteiligten mit sich bringen. Diese sollten sich daher von Fachkundigen zur technischen Durchführung und zu Risiken beraten lassen. Kinder und Jugendliche werden dringend gebeten, praktische Unternehmungen auf Anregungen in dieser Site hin in eigenem Interesse nur zusammen mit fachkundigen Erwachsenen zu tätigen!

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