Mikä on happipitoisuus?

Happipitoisuus viittaa tietyn järjestelmän hapen kokonaismäärään. Tätä termiä käytetään usein sekä lääketieteessä että ympäristön tutkimuksessa. Lääketieteessä happipitoisuus, jota kutsutaan myös happisaturaatioksi, viittaa hapen määrään, jota punasolut kuljettavat veren läpi, sekä siihen, mikä liukenee kehon kudoksiin. Ympäristössä happikyllästyminen voidaan mitata vertaamalla happiprosenttia muiden nesteen tai kaasun molekyylien prosenttiosuuteen.

Ihmisillä happea esiintyy kolmessa paikassa. Sitä voidaan pitää keuhkoissa, löytää liuenneena kehon kudoksiin tai kuljettaa veren läpi punasoluihin. Ihmisten on hengitettävä usein, koska he eivät pysty varastoimaan enemmän kuin muutaman minuutin happea milloin tahansa. Muut eläimet, kuten jotkut vesinisäkkäät ja matelijat, voivat hidastaa aineenvaihduntaansa ja varastoida enemmän happea kehoonsa, jotta he voivat pidätellä hengitystään pidempään.

Suurimman osan ajasta ihmisen happipitoisuus on 96-100%. Lääketieteessä tämä prosenttiosuus ei ole hapen kokonaismäärän vertailu muiden molekyylien kokonaismäärään, vaan pikemminkin mitta happisolumolekyylien tällä hetkellä käyttämien punasolujen sitoutumiskohtien määrästä. Jokainen punasolu voi sitoa enintään neljä happimolekyyliä kerrallaan, ja jos hapen kyllästyminen veressä on 100%, kaikki nämä paikat ovat varattuja.

Hengittäminen normaalisti ilmakehän paineessa 1, joka on merenpinnan paine, johtaa normaaliin veren happipitoisuuteen muuten terveellä ihmisellä. Hyperventilaatio voi lisätä hapen määrää kudoksissa ja veressä, kun taas hengityksen pidättäminen voi vähentää. Kummassakin tapauksessa happisaturaatio voidaan palauttaa normaaliksi palauttamalla hengitys normaalille nopeudelle.

Henkilöillä, joilla on tiettyjä sairauksia, voi olla hypoksia, tila, jossa veren happipitoisuus on liian alhainen. Tämä hoidetaan usein antamalla puhdasta tai 90% puhdasta happea tietyn ajan. Hyperoksian voi aiheuttaa hyperventilaatio tai hapen antaminen, mutta koska keho ei pysty pitämään suuria happivarantoja, tämä tila korjautuu itsestään muutaman minuutin kuluttua väkevän happikäsittelyn lopettamisesta.