Fotokredit:Lars Zahner Photography / iStock / Getty Images

TL;DR

Människor andas ut en blandning av gaser – främst kväve (78 %), syre (16 %) och koldioxid (4 %) – tillsammans med tusentals spårämnen som kan avslöja insikter om hälsa och luftkvalitet.

Andning i ett ögonkast

Vårt andningssystem drar in luft i lungorna, där syre diffunderar över alveolernas tunna väggar in i blodomloppet. Celler omvandlar sedan syre och glukos till energi och producerar koldioxid som en biprodukt. Blodet för denna CO₂ tillbaka till lungorna, där den stöts ut tillsammans med outnyttjat kväve och andra gaser.

I genomsnitt använder och absorberar vi ungefär 4 % av syret vi andas in, vilket gör att en mycket större del av inandningsluften lämnas att andas ut.

Vad är i ett andetag?

Medan kväve dominerar både inandnings- och utandningsluften med 78 %, minskar syre från 21 % in till 16 % ut, och koldioxiden ökar dramatiskt från 0,04 % in till cirka 4 % ut. Argon ligger stadigt på ~0,09 % i båda riktningarna.

Vattenånga frigörs också, dess koncentration varierar med hydrering, temperatur och ämnesomsättning. Utöver dessa primära gaser kan utandningsluft innehålla upp till 3 500 distinkta föreningar, de flesta närvarande i mikroskopiska mängder. Dessa spårmolekyler – inklusive flyktiga organiska föreningar, alkaner och olika metaboliska biprodukter – ger ett icke-invasivt fönster till fysiologiska processer.

Miljöföroreningar som partiklar, cigarettrök, svaveldioxid och kväveoxider kan också upptäckas i utandningsluften. Luftvägarnas flimmerhår och slem fungerar som en första försvarslinje och fångar många irriterande ämnen innan de når alveolerna. Vissa partiklar och mikroorganismer går dock förbi dessa mekanismer, vilket kan leda till infektioner eller kroniska andningssjukdomar.

Eftersom sammansättningen av utandningsluft återspeglar både intern metabolism och extern exponering, använder läkare i allt högre grad andningsanalys som ett diagnostiskt verktyg för tillstånd som sträcker sig från astma och kronisk obstruktiv lungsjukdom till metabola störningar och till och med tidig upptäckt av cancer.