kyslík

Jedním z nejčastějších prvků na Zemi je kyslík. Asi pětina objemu tohoto chemického prvku je přítomna ve vzduchu, i když je bezbarvá, bez chuti a bez zápachu. Rovněž se vyskytuje stejně často ve vodě a v zemské kůře. Většina živých věcí a živých buněk potřebuje kyslík pro dýchání.

Co je kyslík

V periodické tabulce je kyslík označen symbolem „O“ a má atomové číslo „8.“ Většinu času se vyskytuje ve sloučeninách a jako dvou a tří atomová molekula. Ten je také známý jako "ozon".

Horniny a minerály často obsahují kyslík, například B. křemen, mramor nebo vápenec. Na druhé straně volné a jednotlivé atomy kyslíku jsou možné pouze ve stabilní formě za extrémních podmínek. To je případ vakua vesmíru. Kyslík lze oddělit od vzduchu destilací a poté, když se zkapalní, získá namodralou barvu. Takové podmínky se používají např. B. při rafinaci kovů, extrakci chemikálií nebo jako lékařská aplikace pro podporu života.

Kyslík je za normálních podmínek vždy plynný a v kombinaci s dalšími prvky se podílí na mnoha procesech spalování. Byl objeven a zkoumán v roce 1772 lékárníkem a lékárníkem Carlem Wilhelmem Scheélem.

Tento izolovaný kyslík jako plyn, proces, který byl podobný procesu pasterizace, a tak objevil i další prvky, např. B. dusík. Protože však o něm publikoval svou práci až o několik let později, přišel před něj chemik Josep Priestley, který nezávisle na něm provedl stejný objev, včetně toho, jaký vliv měl kyslík na spalovací procesy, i když samotný proces tam byl stále nebyl dešifrován.

Dříve byl oheň vnímán více metafyzicky, jako jeden ze čtyř prvků, které tvořily bytost. Kromě ohně tu byla i země, vzduch a voda. V 17. století bylo teplo kombinováno s ohněm a když bylo objeveno v 18. století, látka se stala elementem. Jenže prostřednictvím soukromého učence Antoina Laurenta de Lavoisiera bylo možné správně interpretovat spalování a dýchání. Prováděl experimenty s čistým kyslíkem a určoval složení vzduchu.

Funkce, efekt a úkoly

V atmosféře se kyslík vždy nachází v plynné formě a rozpouští se ve vodě. Prvek je velmi reaktivní a je produkován hlavně rostlinami fotosyntézou a znovu spotřebován dýcháním a jinými procesy spalování. Modrozelené řasy a sinice také hrají roli v těchto procesech, které začaly před více než třemi miliardami let ukládat sluneční světlo a používat je pro syntézu organických sloučenin. Kyslík byl a je proto velmi účinným odpadním produktem.

Lidé, rostliny a bakterie potřebují kyslík, aby mohli žít a generovat energii v této formě. Zpracování probíhá v mitochondriích, čímž se kyslík v dýchacím řetězci opět stává vodou. Enzymy zase kyslíkem v organismu štěpí látky.

Vzdělávání, výskyt, vlastnosti a optimální hodnoty

Dobrá reaktivita kyslíku a jeho sloučenin však může také vést k nebezpečnější destrukci buněčných struktur. Přestože lidé potřebují k dýchání kyslík, příliš mnoho kyslíku je jedovaté a ve velkém množství může dokonce vést k poškození plic po dlouhou dobu.

Lidský organismus funguje ve vzduchu s koncentrací kyslíku asi 21 procent. Červené krvinky přenášejí kyslík z plic do orgánů. Pokud je to příliš vysoké, alveoly bobtnají a stěny buněk v plicích se nekrotizují, pneumocyty jsou poškozeny a na vnitřní stěně jsou ukládány proteinové hmoty. Výsledkem je výrazně snížená výměna plynu při dýchání a v krevním řečišti.

Rovněž směs plynů se zvýšeným obsahem kyslíku může poškodit centrální nervový systém a způsobit příznaky centrální nervové soustavy. Hovoříme o efektu Paul Bert, který se může projevit v uších, závratech, nevolnosti, zvracení, ale také v drastických podmínkách, jako jsou změny osobnosti a mentální zmatek. Toto je běžný vedlejší účinek, zejména při potápění, takže je třeba dodržovat obsah kyslíku a maximální hloubku potápění.

Nemoci a poruchy

Většina organismů má ochranné enzymy, jako je peroxidáza a kataláza, které detoxikují kyslík. Rozklad kyslíku v těle vytváří volné radikály, které poškozují mitochondriální DNA a které mohou být potlačeny antioxidanty. Takové jsou přijímány s jídlem a jsou z. B. Vitamíny C, A a E, minerály a stopové prvky.

Nerovnováha mezi redukujícími a oxidujícími látkami v buňkách vede k narušení vlastní detoxikační funkce těla a poškozuje buňku. Toto je známé jako oxidační stres, což zase vede ke stárnutí.

Nedostatek kyslíku je běžný u srdečních a plicních chorob. To má zase škodlivé účinky na tepny a tkáně všech životně důležitých orgánů. Zde musí být také podán kyslík a musí být zajištěno umělé dýchání. Kyslík také slouží k samotnému procesu hojení ran. Rány se mohou infikovat po operaci, při které hraje roli kyslík v tkáni a imunitní buňky v krvi, které využívají volné radikály k boji s bakteriemi v těle. Ve většině případů je kyslík dodáván také po anestézii, aby se snížilo riziko infekce.

Nemoci spojené s chronickým nedostatkem kyslíku vyžadují dlouhodobou kyslíkovou terapii. Příčinou může být zúžení dýchacích cest, plicní embolie, poškození plicní tkáně nebo závažné srdeční vady.