ออกซิเจน

หนึ่งในองค์ประกอบที่พบบ่อยที่สุดในโลกคือ ออกซิเจน. ประมาณหนึ่งในห้าโดยปริมาตรขององค์ประกอบทางเคมีนี้มีอยู่ในอากาศแม้ว่าจะไม่มีสีไม่มีรสและไม่มีกลิ่นก็ตาม นอกจากนี้ยังพบได้บ่อยเช่นเดียวกับในน้ำและในเปลือกโลก สิ่งมีชีวิตและเซลล์ของสิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่ต้องการออกซิเจนเพื่อการหายใจ

ออกซิเจนคืออะไร

ในตารางธาตุออกซิเจนจะแสดงด้วยสัญลักษณ์“ O” และมีเลขอะตอม“ 8” ส่วนใหญ่เกิดในสารประกอบและเป็นโมเลกุลสองและสามอะตอม อย่างหลังนี้เรียกอีกอย่างว่า "โอโซน"

หินและแร่ธาตุมักมีออกซิเจนเช่น B. ควอตซ์หินอ่อนหรือหินปูน ในทางกลับกันอะตอมของออกซิเจนอิสระและแต่ละอะตอมเป็นไปได้เฉพาะในรูปแบบที่เสถียรภายใต้สภาวะที่รุนแรง นั่นคือกรณีในสุญญากาศของอวกาศ ออกซิเจนสามารถแยกออกจากอากาศได้โดยการกลั่นจากนั้นเมื่อเป็นของเหลวจะมีสีฟ้า เงื่อนไขดังกล่าวใช้เช่น B. ในการปรับแต่งโลหะการสกัดสารเคมีหรือการประยุกต์ใช้ทางการแพทย์เพื่อช่วยชีวิต

ออกซิเจนเป็นก๊าซเสมอภายใต้สภาวะปกติและเมื่อรวมกับองค์ประกอบอื่น ๆ จะเกี่ยวข้องกับกระบวนการเผาไหม้หลายอย่าง ค้นพบและวิจัยในปี 1772 โดยนักเคมีและเภสัชกร Carl Wilhelm Scheéle

ออกซิเจนที่แยกได้นี้เป็นก๊าซซึ่งเป็นกระบวนการที่คล้ายกับกระบวนการพาสเจอร์ไรส์และด้วยวิธีนี้ได้ค้นพบองค์ประกอบอื่น ๆ ด้วยเช่น ข. ไนโตรเจน. อย่างไรก็ตามเนื่องจากเขาไม่ได้เผยแพร่ผลงานของเขาจนกระทั่งไม่กี่ปีต่อมานักเคมี Josep Priestley ก็มาก่อนเขาซึ่งเป็นอิสระจากเขาได้ทำการค้นพบแบบเดียวกันรวมถึงผลกระทบของออกซิเจนที่มีต่อกระบวนการเผาไหม้แม้ว่ากระบวนการจริงจะยังคงอยู่ที่นั่น ไม่ได้ถอดรหัส

ก่อนหน้านี้ไฟถูกมองในเชิงอภิปรัชญามากขึ้นว่าเป็นหนึ่งในสี่องค์ประกอบที่ประกอบขึ้นเป็นสิ่งมีชีวิต นอกจากไฟแล้วยังมีดินอากาศและน้ำ ในศตวรรษที่ 17 จากนั้นความร้อนก็ถูกรวมเข้ากับไฟและเมื่อค้นพบในศตวรรษที่ 18 สารนี้ก็กลายเป็นองค์ประกอบ แต่โดยนักวิชาการเอกชน Antoine Laurent de Lavoisier เท่านั้นที่สามารถตีความการเผาไหม้และการหายใจได้อย่างถูกต้อง เขาทำการทดลองกับออกซิเจนบริสุทธิ์และกำหนดองค์ประกอบของอากาศ

ฟังก์ชันเอฟเฟกต์และงาน

ในบรรยากาศมักพบออกซิเจนในรูปก๊าซและละลายในน้ำเสมอ องค์ประกอบนี้มีปฏิกิริยามากและส่วนใหญ่ผลิตโดยพืชโดยการสังเคราะห์แสงและบริโภคอีกครั้งโดยการหายใจและกระบวนการเผาไหม้อื่น ๆ สาหร่ายสีเขียวแกมน้ำเงินและไซยาโนแบคทีเรียก็มีส่วนในกระบวนการเหล่านี้ซึ่งเริ่มขึ้นเมื่อกว่าสามพันล้านปีก่อนเพื่อกักเก็บแสงแดดและใช้ในการสังเคราะห์สารประกอบอินทรีย์ ออกซิเจนเป็นของเสียที่มีประสิทธิภาพมาก

มนุษย์พืชและแบคทีเรียต้องการออกซิเจนเพื่อให้สามารถดำรงชีวิตและสร้างพลังงานในรูปแบบนี้ได้ การแปรรูปจะเกิดขึ้นในไมโทคอนเดรียโดยออกซิเจนในห่วงโซ่ทางเดินหายใจจะกลายเป็นน้ำอีกครั้ง ในทางกลับกันเอนไซม์จะสลายสารในสิ่งมีชีวิตผ่านการให้ออกซิเจน

การศึกษาการเกิดคุณสมบัติและค่าที่เหมาะสม

อย่างไรก็ตามปฏิกิริยาที่ดีของออกซิเจนและสารประกอบสามารถนำไปสู่การทำลายโครงสร้างเซลล์ที่เป็นอันตรายมากขึ้น แม้ว่ามนุษย์จะต้องการออกซิเจนในการหายใจ แต่ออกซิเจนที่มากเกินไปก็เป็นพิษและในปริมาณมากอาจทำให้ปอดเสียหายได้ในระยะเวลานาน

สิ่งมีชีวิตของมนุษย์ทำหน้าที่โดยมีความเข้มข้นของออกซิเจนประมาณ 21 เปอร์เซ็นต์ในอากาศ เซลล์เม็ดเลือดแดงนำออกซิเจนจากปอดไปยังอวัยวะ ถ้าสูงเกินไปถุงลมจะบวมและเซลล์ผนังในปอดกลายเป็นเนื้อร้ายนิวโมไซต์จะเสียหายและมีการสะสมของโปรตีนที่ผนังด้านใน ผลที่ได้คือการแลกเปลี่ยนก๊าซที่ลดลงอย่างมากในการหายใจและในกระแสเลือด

ในทำนองเดียวกันส่วนผสมของก๊าซที่มีออกซิเจนเพิ่มขึ้นสามารถทำลายระบบประสาทส่วนกลางและทำให้เกิดอาการทางประสาทส่วนกลางได้ เราพูดถึงผลกระทบของพอลเบิร์ตซึ่งสามารถแสดงออกมาในเสียงหูเวียนศีรษะคลื่นไส้อาเจียน แต่ยังอยู่ในสภาวะที่รุนแรงเช่นการเปลี่ยนแปลงบุคลิกภาพและความสับสนทางจิตใจ นี่เป็นผลข้างเคียงที่พบบ่อยโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการดำน้ำดังนั้นต้องสังเกตปริมาณออกซิเจนและความลึกในการดำน้ำสูงสุด

โรคและความผิดปกติ

สิ่งมีชีวิตส่วนใหญ่มีเอนไซม์ป้องกันเช่นเปอร์ออกซิเดสและคาตาเลสเพื่อล้างพิษออกจากออกซิเจน การสลายตัวของออกซิเจนในร่างกายจะสร้างอนุมูลอิสระที่ทำลายดีเอ็นเอไมโตคอนเดรียและสารต้านอนุมูลอิสระสามารถต่อต้านได้ อาหารดังกล่าวเข้าไปในอาหารและเป็น z B. วิตามิน C, A และ E แร่ธาตุและธาตุ

ความไม่สมดุลระหว่างสารรีดิวซ์และสารออกซิไดซ์ในเซลล์ทำให้การทำงานของสารพิษในร่างกายหยุดชะงักและทำลายเซลล์ สิ่งนี้เรียกว่าความเครียดออกซิเดชันซึ่งจะนำไปสู่กระบวนการชรา

การขาดออกซิเจนเป็นเรื่องปกติในโรคหัวใจและปอด ซึ่งจะส่งผลเสียหายต่อหลอดเลือดแดงและเนื้อเยื่อของอวัยวะสำคัญทั้งหมด ที่นี่ต้องให้ออกซิเจนและต้องให้เครื่องช่วยหายใจ ออกซิเจนยังทำหน้าที่ในกระบวนการหายของแผลเอง บาดแผลสามารถติดเชื้อได้หลังการผ่าตัดซึ่งความตึงของออกซิเจนในเนื้อเยื่อและเซลล์ภูมิคุ้มกันในเลือดมีบทบาทซึ่งใช้อนุมูลอิสระเพื่อต่อสู้กับแบคทีเรียในร่างกาย ในกรณีส่วนใหญ่จะให้ออกซิเจนหลังการระงับความรู้สึกเพื่อลดความเสี่ยงของการติดเชื้อ

โรคที่เกี่ยวข้องกับการขาดออกซิเจนเรื้อรังจำเป็นต้องได้รับการบำบัดด้วยออกซิเจนในระยะยาว สาเหตุอาจเกิดจากการตีบของทางเดินหายใจเส้นเลือดอุดตันในปอดความเสียหายต่อเนื้อเยื่อปอดหรือข้อบกพร่องร้ายแรงของหัวใจ