Der Totraum ist der Anteil des Atemwegs, der am Gasaustausch nicht teilnimmt. Beim Tauchen und Schnorcheln kommt zum körpereigenen Totraum ein gerätebedingter hinzu — jedes Volumen zwischen Mund und frischem Atemgas. Beide zusammen entscheiden darüber, wie viel von einem Atemzug tatsächlich in den Alveolen ankommt.
Der körpereigene Totraum
Das DocCheck Flexikon definiert den Totraum als „die Anteile des Respirationstraktes, die nicht am Austausch von Sauerstoff und Kohlendioxid teilnehmen“. Der anatomische Totraum reicht von der Nasenhöhle bis zu den Bronchioli terminales; dort wird die Atemluft „gereinigt, angefeuchtet, gewärmt und transportiert“, aber nicht ausgetauscht. Seine Größe gibt dieselbe Quelle mit „ca. 2 ml/kgKG, beim Erwachsenen also etwa 150 ml“ an.
Der funktionelle Totraum ist die Summe aus anatomischem und alveolärem Totraum; beim Gesunden entspricht er nach DocCheck in etwa dem anatomischen. Für die Praxis genügt die Größenordnung: rund 150 Milliliter, die bei jedem Atemzug hin- und herbewegt werden, ohne etwas beizutragen.
Daraus folgt unmittelbar die wichtigste Konsequenz. Bei einem Atemzug von 500 ml erreichen etwa 350 ml die Alveolen, bei einem Atemzug von 300 ml nur etwa 150 ml — also weniger als die Hälfte, obwohl das Volumen nur um 40 Prozent gesunken ist. Flache, schnelle Atemzüge ventilieren bei gleichem Minutenvolumen deutlich schlechter als tiefe, langsame. Das ist keine Meinung, sondern ergibt sich aus der Definition; die Rechenbeispiele sind meine eigenen.
Der gerätebedingte Totraum
Alles, was zwischen Mund und frischem Atemgas liegt, wirkt wie zusätzlicher Totraum: das Mundstück, der Schnorchel, bei einer Vollgesichtsmaske der Raum vor Mund und Nase. Ausgeatmete Luft, die dort stehen bleibt, wird beim nächsten Zug erneut eingeatmet — mitsamt ihrem Kohlendioxid.
Am deutlichsten ist der Fall beim Schnorchel, und er ist der einzige, für den ich eine belastbare Normangabe gefunden habe. Der TÜV-Verband erläutert zur Norm DIN EN 1972, sie begrenze „den Abstand zwischen Mundstück und Lufteinlass auf maximal 38 Zentimeter für Erwachsene und maximal 35 Zentimeter für Kinder“, und nennt als Grund ausdrücklich die Totraumluft: Ein zu langer Schnorchel führt dazu, dass verbrauchte Luft erneut eingeatmet wird.
Die Quellen gehen hier auseinander, und das wird hier nicht geglättet. Die deutsche Wikipedia nennt für das Atemrohr „einen Innendurchmesser von ca. 2 cm und eine Länge von maximal 35 cm“ sowie ein empfohlenes Volumen von „maximal 180 cm³ (Erwachsene) bzw. 120 cm³ (Kinder)“. Diese Angaben sind dort nicht als Normwerte gekennzeichnet und weichen von der Längenangabe des TÜV-Verbands ab. Für die zweite Stufe eines Atemreglers oder für Vollgesichtsmasken liegen keine belegten Totraumzahlen vor.
Warum das unter Wasser mehr wiegt als an Land
Zwei Dinge kommen zusammen. Erstens steigt mit der Tiefe die Gasdichte und damit die Atemarbeit. Weil Atmen teurer wird, atmen viele Taucher unbewusst flacher — genau die Atemform, bei der der Totraum den größten Anteil frisst. Zweitens ist das eingeatmete Gas unter Druck dichter, sodass in denselben 150 Millilitern Totraum in 30 Metern viermal so viele Gasmoleküle stecken wie an der Oberfläche.
Das Ergebnis ist ein Anstieg des Kohlendioxids, also eine Hyperkapnie. Sie äußert sich als Kopfschmerz, Unruhe, Kurzatmigkeit und im weiteren Verlauf als Leistungsabfall — und sie wird von Betroffenen häufig der Anstrengung zugeschrieben. Das bewusste Sparen von Atemzügen, im Englischen skip breathing, verschärft genau dieses Problem, statt Luft zu sparen.
In der Ausbildung formuliere ich es deshalb so: Ruhig und tief atmen ist kein Entspannungstipp, sondern Physiologie. Wer sein Atemminutenvolumen senken will, tut das über Ruhe und gute Tarierung, nicht über kleinere Atemzüge.
Quellen
- DocCheck Flexikon: Totraum — Definition, anatomischer und funktioneller Totraum, 2 ml/kg Körpergewicht beziehungsweise etwa 150 ml beim Erwachsenen
- TÜV-Verband: Darauf kommt es bei Tauchmaske und Schnorchel an — DIN EN 1972, maximal 38 cm für Erwachsene und 35 cm für Kinder, Totraumluft als Begründung
- Wikipedia: Schnorchel — abweichende Längenangabe und die Volumenempfehlungen von 180 cm³ und 120 cm³; Wiki-Quelle, nicht als Normwert gekennzeichnet
