酸素

地球上で最も一般的な要素の1つは 酸素。この化学元素の約5分の1は空気中に存在しますが、無色、無味、無臭です。また、水や地殻にも同じように頻繁に見られます。ほとんどの生き物や生きている細胞は呼吸に酸素を必要とします。

酸素とは

周期表では、酸素は記号「O」で示され、原子番号「8」を持っています。ほとんどの場合、酸素は化合物中で、2原子および3原子の分子として発生します。後者は「オゾン」としても知られています。

岩石や鉱物には、次のような酸素が含まれていることがよくあります。 B.石英、大理石、石灰岩。一方、遊離した個々の酸素原子は、極端な条件下でのみ安定した形でのみ可能です。それは宇宙の真空の場合です。 酸素は蒸留によって空気から分離することができ、液化すると青みがかった色になります。このような条件は、例えばB.金属の精製、化学物質の抽出、または生命維持のための医療アプリケーションとして。

酸素は通常の状態では常​​に気体であり、他の元素と組み合わせて、多くの燃焼プロセスに関与しています。それは化学者であり薬剤師であるカール・ウィルヘルム・シェールによって1772年に発見され、研究されました。

この分離された酸素は、低温殺菌プロセスに似たプロセスであり、このようにして他の要素も発見されました。 B.窒素。しかし、彼は数年後まで彼の研究を発表しなかったため、化学者のJosep Priestleyが彼の前に来て、彼とは無関係に、酸素が燃焼プロセスに及ぼす影響など、同じ発見をしましたが、実際のプロセス自体はまだありました解読されなかった。

以前は、火は形而上学的に、存在を構成する4つの要素の1つと見なされていました。火に加えて、土、空気、水がありました。その後、17世紀には熱が火と組み合わされ、18世紀に発見されたとき、この物質は要素となりました。 しかし、民間の学者アントワーヌ・ローラン・ド・ラヴォワジエを介して初めて、燃焼と呼吸を正しく解釈することが可能になりました。彼は純粋な酸素で実験を行い、空気の組成を決定しました。

機能、効果、タスク

大気中、酸素は常にガス状であり、水に溶けています。この要素は非常に反応性が高く、主に光合成によって植物によって生成され、呼吸やその他の燃焼プロセスを通じて再び消費されます。藍藻とシアノバクテリアもこれらのプロセスに関与しており、30億年以上前に太陽光を蓄え、有機化合物の合成に使用するようになりました。酸素は非常に効果的な廃棄物でした。

人間、植物、バクテリアは、この形で生きてエネルギーを生成するために酸素を必要とします。処理はミトコンドリアで行われ、呼吸鎖の酸素が再び水になります。次に、酵素は、酸素化を通じて生体内の物質を分解します。

教育、発生、特性および最適値

しかしながら、酸素とその化合物の良好な反応性はまた、細胞構造のより危険な破壊につながる可能性があります。人間は呼吸するために酸素を必要としますが、あまりにも多くの酸素は有毒であり、大量にあると、長期間にわたって肺の損傷を引き起こす可能性さえあります。

人体は、空気中の酸素濃度が約21％で機能します。赤血球は、肺から臓器に酸素を運びます。これが高すぎると、肺胞が腫れ、肺の壁細胞が壊死し、肺細胞が損傷し、タンパク質の塊が内壁に沈着します。その結果、呼吸と血流におけるガス交換が大幅に減少します。

同様に、酸素が増加したガス混合物は中枢神経系を損傷し、中枢神経症状を引き起こす可能性があります。耳鳴り、めまい、吐き気、嘔吐だけでなく、人格の変化や精神的混乱などの激しい状況でも現れるポールバート効果について説明します。これは、特にダイビングでよく見られる副作用です。そのため、酸素含有量と最大ダイビング深度を観察する必要があります。

病気と障害

ほとんどの生物には、酸素を解毒するためのペルオキシダーゼやカタラーゼなどの保護酵素があります。体内の酸素の分解により、ミトコンドリアDNAに損傷を与えるフリーラジカルが生成され、抗酸化物質によって中和されます。これらは食品と一緒に摂取され、zです。 B.ビタミンC、A、E、ミネラル、微量元素。

細胞内の物質の還元と酸化の不均衡は、身体自身の解毒機能の破壊につながり、細胞を損傷します。これは酸化ストレスとして知られており、老化プロセスにつながります。

酸素不足は、心臓や肺の病気によく見られます。これは、すべての重要な臓器の動脈と組織に有害な影響を及ぼします。ここでは、酸素も投与し、人工呼吸を行う必要があります。酸素はまた、創傷治癒プロセス自体にも役立ちます。 創傷は手術後に感染する可能性があり、組織内の酸素分圧と血中の免疫細胞が役割を果たし、フリーラジカルを使用して体内の細菌と戦います。ほとんどの場合、感染のリスクを減らすために、麻酔後に酸素も供給されます。

慢性的な酸素欠乏に関連する疾患は、長期の酸素療法を必要とします。原因には、気道の狭窄、肺塞栓症、肺組織の損傷、または深刻な心臓の欠陥があります。