A Föld egyik legelterjedtebb eleme az oxigén. Körülbelül egyötöde kötet ennek a kémiai elemnek a levegőben van, és színtelen, íztelen és szagtalan. Egyformán bőséges benne víz és a földkéregben. A legtöbb élőlény és élő sejt megköveteli oxigén a légzéshez.
Mi az oxigén?
A periódusos rendszerben, oxigén az „O” szimbólummal van jelölve, és „8” atomszámmal rendelkezik. Leggyakrabban vegyületekben, valamint két- és háromatomban fordul elő molekulák. Ez utóbbit "ózonnak" is nevezik. Sziklák és ásványok gyakran oxigénnel vannak ellátva, például kvarc, márvány vagy mészkő. A szabad és egyetlen oxigénatom viszont csak extrém körülmények között lehetséges stabil formában. Ez a helyzet az űr vákuumában. Az oxigént desztillációval el lehet választani a levegőtől, majd cseppfolyósodáskor kékes színt kap. Ilyen feltételeket használnak például a fémek finomításában, a vegyi anyagok kinyerésében vagy orvosi alkalmazásként az élet fenntartása érdekében. Az oxigén normál körülmények között mindig gáz halmazállapotú, és más elemekkel együtt számos égési folyamatban vesz részt. Carl Wilhelm Scheéle vegyész és gyógyszerész fedezte fel és kutatta 1772 -ben. Ez utóbbi gázzal izolálta az oxigént, amely folyamat hasonlít a pasztőrözési folyamathoz, és így más elemeket is felfedezett nitrogén, például. Mivel azonban csak néhány évvel később tette közzé erről szóló munkáját, időközben megelőzte Josep Priestley vegyész, aki tőle függetlenül ugyanezt a felfedezést tette, beleértve azt is, hogy az oxigén milyen hatással van az égési folyamatokra, bár maga a folyamat még nem volt megfejtve. Korábban a tüzet inkább metafizikailag tekintették, mint a létet alkotó négy elem alapanyagát. Ezek a tűz mellett föld, levegő és víz. A 17. században aztán a hőt a tűzzel társították, és a 18. századi felfedezés révén az anyag lett az elem. De ekkor csak Antoine Laurent de Lavoisier magántudós tudta helyesen értelmezni az égést és a légzést. Kísérleteket végzett tiszta oxigénnel és meghatározta a levegő összetételét.
Funkció, hatás és feladatok
A légkörben az oxigén mindig gáz halmazállapotban fordul elő, és feloldódik a vizekből. Az elem ezáltal nagyon reakcióképes, és főleg növények termelik fotoszintézis útján, amelyet ismét a légzés és más égési folyamatok fogyasztanak el. A kék-zöld algák vagy cianobaktériumok is részt vesznek ezekben a folyamatokban, amelyek több mint hárommilliárd évvel ezelőtt kezdődtek a napfény tárolására és szerves vegyületek szintézisére. Az oxigén nagyon hatékony hulladéktermék volt és ezért is. Ember, növény és baktériumok oxigénre van szükségük az élethez és az energiatermeléshez ebben a formában. A feldolgozás a mitokondrium, ahol az oxigént visszaforgatják víz a légzőláncban. Enzimekviszont oxigénellátás révén lebontják a szervezetben lévő anyagokat.
Kialakulás, előfordulás, tulajdonságok és optimális értékek
Azonban az oxigén és vegyületei jó reakcióképessége is vezet sejtstruktúrák veszélyesebb megsemmisítésére. Bár az embereknek oxigénre van szükségük a lélegzéshez, a túl sok oxigén mérgező, sőt okozhat tüdő megnövekedett károk hosszú időn keresztül. Az emberi szervezet oxigénnel működik koncentráció körülbelül 21 százalék a levegőben. Piros vér a sejtek szállítják az oxigént a tüdőből a szervekbe. Ha ez túl magas, akkor az alveolusok duzzanata és elhalás a tüdő falsejtjeinek károsodása, a tüdősejtek károsodása és a fehérje tömegek lerakódása a belső falon. Az eredmény jelentősen csökkenti a gázcserét a légzés során és a véráramban. Hasonlóképpen, a megnövekedett oxigénnel rendelkező gázkeverék károsíthatja a központi részt idegrendszer és központi idegrendszeri tüneteket okoznak. Ezt Paul Bert -effektusnak nevezik, amely fülcsengésben, szédülésben, hányinger, hányásés drasztikus állapotok, például személyiségváltozások és mentális zavartság. Ez gyakori kísérő, különösen a búvárkodásban, ezért figyelembe kell venni az oxigéntartalmat és a maximális merülési mélységet.
Betegségek és rendellenességek
A legtöbb élőlény védelmet nyújt enzimek mint például a peroxidáz és a kataláz az oxigén méregtelenítésére. A szervezet oxigénhiánya szabad gyököket termel, amelyek károsítják a mitokondriális DNS -t, amelyet antioxidánsok ellensúlyozhatnak. Az ilyeneket étellel lenyelik, és magukban foglalják vitaminok C, A és E, ásványok és a nyomelemek. A sejtekben lévő redukáló és oxidáló anyagok közötti egyensúlyhiány a szervezet működésének megzavarásához vezet méregtelenítés működnek és károsítják a sejtet. Ezt oxidatívnak nevezik feszültség, ami viszont öregedési folyamatokhoz vezet. Gyakran előfordul oxigénhiány szív és a tüdő betegségek. Ez viszont káros hatással van az összes létfontosságú szerv artériáira és szövetére. Ilyen esetekben további oxigént kell beadni és mesterséges lélegeztetés indukálni kell. Hasonlóképpen, az oxigén szolgálja a sebgyógyulás magát a folyamatot. A műtétek után a fertőzések a sebek előfordulhat, aminek következtében a szövet és a védősejtek oxigénfeszültsége a vér szerepet játszanak, amelyek harcolnak a baktériumok szabad gyökökkel a szervezetben. Ezért az oxigént általában még ezután is adják érzéstelenítés a fertőzés kockázatának csökkentése érdekében. A krónikus oxigénhiánnyal járó betegségek hosszú távú oxigént igényelnek terápia. Ennek okai lehetnek a légutak beszűkülése, tüdőembóliák, sérülések tüdő szövet, vagy súlyos szív hibák.
