kisik

Eden najpogostejših elementov na zemlji je kisik. Približno petina prostornine tega kemičnega elementa je prisotna v zraku, čeprav je brez barve, okusa in brez vonja. Prav tako ga najdemo prav tako pogosto v vodi in v zemeljski skorji. Večina živih bitij in živih celic potrebuje kisik za dihanje.

Kaj je kisik

V periodični tabeli je kisik označen s simbolom "O" in ima atomsko številko "8." Večinoma se pojavlja v spojinah in kot dvo- in tri-atomska molekula. Slednje je znano tudi kot "ozon".

Kamnine in minerali pogosto vsebujejo kisik, kot npr B. kremen, marmor ali apnenec. Prosti in posamezni atomi kisika so na drugi strani možni le v stabilni obliki v ekstremnih pogojih. Tako je tudi v vakuumu prostora. Kisik lahko ločimo iz zraka z destilacijo in nato, ko utekočini, dobi modrikasto barvo. Takšni pogoji se uporabljajo npr. B. pri rafiniranju kovin, pridobivanju kemikalij ali kot medicinska aplikacija za življenjsko podporo.

Kisik je v normalnih pogojih vedno plinasti in je v kombinaciji z drugimi elementi vključen v številne zgorevalne procese. Leta 1772 jo je odkril in raziskal kemik in farmacevt Carl Wilhelm Scheéle.

Ta je izoliral kisik kot plin, postopek, ki je bil podoben postopku pasterizacije, in na ta način odkril tudi druge elemente, npr. B. dušik. Ker pa svojega dela o njem ni objavil šele nekaj let pozneje, je pred njim prišel kemik Josep Priestley, ki je neodvisno od njega naredil isto odkritje, vključno s vplivi kisika na zgorevalne procese, čeprav je dejanski postopek še vedno tam ni bil dešifriran.

Pred tem je bil ogenj obravnavan bolj metafizično, kot eden od štirih elementov, ki so sestavljali. Poleg ognja so bili še zemlja, zrak in voda. V 17. stoletju so nato toploto kombinirali z ognjem, ko pa so jo v 18. stoletju odkrili, je snov postala element. Toda šele prek zasebnega učenjaka Antoina Laurenta de Lavoisierja je bilo mogoče pravilno razlagati izgorevanje in dihanje. Izvedel je poskuse s čistim kisikom in določil sestavo zraka.

Funkcija, učinek in naloge

V ozračju je kisik vedno v plinasti obliki in raztopljen v vodi. Element je zelo reaktiven in ga rastline večinoma proizvajajo s pomočjo fotosinteze in ponovno porabijo skozi dihanje in druge zgorevalne procese. Modro-zelene alge in cianobakterije igrajo tudi vlogo pri teh procesih, ki so se začeli pred več kot tremi milijardami let shranjevati sončno svetlobo in jo uporabljati za sintezo organskih spojin. Kisik je bil in je zato zelo učinkovit odpadni izdelek.

Ljudje, rastline in bakterije potrebujejo kisik, da lahko živijo in ustvarjajo energijo v tej obliki. Predelava poteka v mitohondrijih, pri čemer kisik v dihalni verigi nato spet postane voda. Encimi razgrajujejo snovi v organizmu z oksigenacijo.

Izobraževanje, pojav, lastnosti in optimalne vrednosti

Dobra reaktivnost kisika in njegovih spojin pa lahko vodi tudi v nevarnejše uničenje celičnih struktur. Čeprav ljudje potrebujejo kisik za dihanje, je preveč kisika strupeno in v velikih količinah lahko celo povzroči poškodbe pljuč v daljšem časovnem obdobju.

Človeški organizem deluje s koncentracijo kisika v zraku približno 21 odstotkov. Rdeče krvne celice prenašajo kisik iz pljuč do organov. Če je ta previsok, alveoli nabreknejo in stenske celice v pljučih postanejo nekrolizirane, pnevmociti so poškodovani in beljakovinske mase se odlagajo na notranjo steno. Rezultat tega je močno zmanjšana izmenjava plinov pri dihanju in krvnem obtoku.

Prav tako lahko plinska zmes s povečanim kisikom poškoduje centralni živčni sistem in povzroči simptome centralnega živca. Govorimo o učinku Paul Bert, ki se lahko manifestira v ušesnih zvokih, omotici, slabosti, bruhanju, pa tudi v drastičnih razmerah, kot so osebnostne spremembe in duševna zmedenost. To je pogost stranski učinek, zlasti pri potapljanju, zato je treba upoštevati vsebnost kisika in največjo globino potapljanja.

Bolezni in motnje

Večina organizmov ima zaščitne encime, kot sta peroksidaza in katalaza, za razstrupljanje kisika. Razpad kisika v telesu ustvarja proste radikale, ki poškodujejo mitohondrijsko DNK in se jim lahko zoperstavijo antioksidanti. Taki se zaužijejo s hrano in so z. B. Vitamini C, A in E, minerali in elementi v sledeh.

Neravnovesje med reducirajočimi in oksidacijskimi snovmi v celicah vodi do motenj lastne funkcije razstrupljanja telesa in poškoduje celico. To je znano kot oksidativni stres, kar posledično vodi v procese staranja.

Pomanjkanje kisika je pogosto pri boleznih srca in pljuč. To pa ima škodljive učinke na arterije in tkiva vseh vitalnih organov. Tukaj je treba dati tudi kisik in zagotoviti umetno dihanje. Kisik tudi sam služi celjenju ran. Po operaciji se lahko okužijo rane, pri katerih igrajo vlogo kisikova napetost v tkivu in imunske celice v krvi, ki uporabljajo proste radikale za boj proti bakterijam v telesu. V večini primerov se kisik dovaja tudi po anesteziji, da se zmanjša tveganje za okužbo.

Bolezni, povezane s kronično pomanjkanjem kisika, zahtevajo dolgotrajno zdravljenje s kisikom. Vzroki so lahko zoženje dihalnih poti, pljučna embolija, poškodba pljučnega tkiva ali resne srčne napake.