Mit Wetter bezeichnet der Bergmann alles was mit seiner Luft zu tun hat. Matte Wetter wird erstickend wirkende Luft mit oft erhöhtem CO2 (Kohlendioxid) Gehalt bezeichnet, was uns zu den CO2 GEFAHREN in einem Bergwerk führt:
Die Luft, die wir atmen, enthält etwa 0,03 Vol.-% Kohlendioxid. Diese Konzentration ist lebensnotwendig, weil sie unser Atemzentrum anregt und Atemvolumen und –geschwindigkeit steuert.
In höheren Konzentrationen kann CO2 die Gesundheit schädigen. Bei 3-5 Vol.-% CO2 in der Atemluft kommt es zu Kopfschmerzen, Atemstörungen und Unwohlsein.
Bei 8-10 Vol.-% können Krämpfe, Ohnmacht, Atemstillstand und Tod eintreten. Der Sauerstoffgehalt der Atemluft beträgt dabei noch ca. 19 Vol.-%.
Ausatemluft enthält ca. 4.5% CO2. Im Blut aktiviert CO2 in physiologischer und leicht gesteigerter Konzentration das Atemzentrum, in deutlich höherer Konzentration führt es jedoch zur Verminderung oder sogar Aufhebung des reflektorischen Atemanreizes (Atemdepression; diese Tatsache kann man sich bei gerade hyperventilierenden Personen zu Nutze machen, indem man sie in ein luftdichtes Behältnis hinein- und auch wieder daraus einatmen lässt, da so schnell atemdepressive Atemluftkonzentrationen an CO2 erreicht werden und der übersteigerte Atemantrieb der Hyperventilierenden wirkungsvoll gedämpft wird).
Die weit verbreitete Ansicht, CO2 sei an sich ungiftig und wirke nur durch Verdrängen des lebensnotwendigen Sauerstoffs, ist falsch! Daher ist auch die alte „Kerzenprobe“ zum Erkennen von gefährlicher Sauerstoffknappheit zu ungenau. Dies liegt u. a. daran, dass Kerzen auch dann noch brennen, wenn der Sauerstoff zum Atmen bereits nicht mehr reicht.
CO2 diffundiert sehr leicht durch Zellmembranen und wird im Blut durch Carboanhydrase in den Erythrozyten zu Kohlensäure hydratisiert. Die Resorptionsrate ist abhängig von der CO2-Konzentration in der Inspirationsluft: Das endogen entstandene CO2, das durch das Blut in die Lunge transportiert wird, bewirkt normalerweise eine Beladung der Exspirationsluft mit etwa 4 % CO2. Übersteigt nun die CO2-Konzentration in der Inspirationsluft den Normalwert von ca. 0,035 %, wird zunächst die Abgabe des endogenen CO2 aus der Lunge vermindert. Bei weiterer Erhöhung der CO2-Konzentration in der Inspirationsluft – auf 4 % – findet kein Austausch mehr statt. Wird die 4 %-Grenze überschritten, kommt es zu einer zusätzlichen CO2-Aufnahme aus der Inspirationsluft ins Blut.
Inhalation von 0,1 Vol.% CO2 hat bei empfindlichen Personen, die sich in geschlossenen, künstlich klimatisierten Räumen aufhielten, bereits zu Kopfdruck und Kopfschmerzen geführt. Kritische Wirkung bei inhalativer Kurzzeitexposition ist jedoch die Azidose, die bei körperlich mäßig belasteten Freiwilligen deutlich wurde, wenn sie 30 min lang gegenüber 1 Vol.% CO2 (10000 ppm) exponiert waren. Diese Konzentration wird aber bei fehlender körperlicher Belastung vom gesunden Erwachsenen noch kompensiert (d.h.: der pH-Wert fiel nur von 7,4 auf 7,37).2 Vol.% in der Inspirationsluft erhöhen die Atemfrequenz und das Atemzugvolumen, bei 4 – 6 Vol.% CO2 (keine Angabe der Expositionsdauer) werden Kopfschmerzen, Ohrensausen (Tinnitus), Herzklopfen, Blutdruckanstieg, psychische Erregung (wie im Exzitationsstadium der Narkose) sowie Schwindel und Benommenheit beobachtet.In weiteren, besser dokumentierten Untersuchungen an Freiwilligen wurden jeweils nur bestimmte Symptome beobachtet bzw. Parameter gemessen, von denen die folgenden besonders interessant sind: 5 Vol.%/30 min: starke Aktivierung der Durchblutung der Nieren und des Gehirns; 6 Vol.%/6 – 8 min: EKG-Veränderungen (stärker ausgeprägt bei älteren Personen, > 60 Jahre); ab 10 Vol.%/1,5 bis 7 min: starke Aktivierung der Herztätigkeit, Kopfschmerz, Schwindel, erweiterte Pupillen, muskuläre Schüttelkrämpfe; ab 10 Vol.%/10 – 20 min: Bewußtseinsverlust; 20 – 30 Vol.%/ ca. 1 min: Narkose, Bewußtlosigkeit, Krämpfe, EEG- und EKG- Veränderungen und erhebliche Augenschäden (retinale Degeneration).Andererseits wurde berichtet, daß Konzentrationen von 10 Vol.% von einigen Personen über bis zu 1 h ohne offensichtliche Gefährdung toleriert worden sein sollen. Verschiedene Todesfälle sind vorgekommen, insbesondere nachdem Kessel, Gruben, Brunnen oder andere Räume betreten wurden, in denen sich CO2 aufgrund seiner hohen spezifischen Dichte (im Vergleich zur Luft) angesammelt hatte. Bei der Autopsie wurden hauptsächlich Veränderungen an den Augen (Retina) und im Gehirn gefunden. Orale Vergiftungen mit CO2 sind erwartungsgemäß nicht beschrieben.