kisik

Jedan od najčešćih elemenata na zemlji je kisik, Otprilike petina volumena ovog kemijskog elementa nalazi se u zraku, iako je bez boja, okusa i bez mirisa. Nalazi se jednako često u vodi i u zemljinoj kori. Većini živih bića i živih stanica treba kisik za disanje.

Što je kisik

U periodičnoj tablici kisik je označen simbolom "O" i ima atomski broj "8." Većinom se javlja u spojevima i kao dvo- i tri-atoma molekula. Potonji je također poznat kao "ozon".

Stijene i minerali često sadrže kisik, kao što su B. kvarc, mramor ili vapnenac. S druge strane, slobodni i pojedinačni atomi kisika mogući su u stabilnom obliku samo u ekstremnim uvjetima. To je slučaj u vakuumu prostora. Kisik se može odvojiti od zraka destilacijom, a zatim, kada se ukapljuje, poprima plavkastu boju. Takvi se uvjeti koriste npr. B. u rafiniranju metala, vađenju kemikalija ili kao medicinska primjena za održavanje života.

Kisik je u normalnim uvjetima uvijek plinovit, a u kombinaciji s drugim elementima uključen je u mnoge procese izgaranja. Otkrio ga je i istražio 1772. godine kemičar i farmaceut Carl Wilhelm Scheéle.

Taj izolirani kisik kao plin, postupak koji je bio sličan procesu pasterizacije, otkrio je i druge elemente, npr. B. dušik. Međutim, budući da nije objavio svoje djelo na njemu tek nekoliko godina kasnije, prije njega je došao kemičar Josep Priestley, koji je neovisno o njemu napravio isto otkriće, uključujući i efekte kisika na procese izgaranja, iako je sam proces još uvijek bio tamo nije dešifriran.

Prije toga, vatra se promatrala više metafizički, kao jedan od četiri elementa koja čine. Pored vatre, bilo je zemlje, zraka i vode. U 17. stoljeću toplina se tada kombinirala s vatrom, a kada je otkrivena u 18. stoljeću, tvar je postala element. Ali samo je privatni znanstvenik Antoine Laurent de Lavoisier mogao ispravno protumačiti izgaranje i disanje. Izveo je eksperimente s čistim kisikom i odredio sastav zraka.

Funkcija, efekt i zadaće

U atmosferi se kisik uvijek nalazi u plinovitom obliku i otopljen u vodi. Element je vrlo reaktivan i biljke ga uglavnom proizvode fotosintezom i ponovo se troše disanjem i drugim procesima izgaranja. Plavo-zelene alge i cijanobakterije također igraju ulogu u tim procesima, koji su započeli prije više od tri milijarde godina za skladištenje sunčeve svjetlosti i korištenje za sintezu organskih spojeva. Kisik je bio i stoga je vrlo učinkovit otpadni proizvod.

Ljudi, biljke i bakterije trebaju kisik kako bi mogli živjeti i stvarati energiju u ovom obliku. Obrada se odvija u mitohondrijima, pri čemu kisik u dišnom lancu ponovno postaje voda. Zauzvrat, enzimi razgrađuju tvari u organizmu kisikom.

Obrazovanje, pojava, svojstva i optimalne vrijednosti

Dobra reaktivnost kisika i njegovih spojeva može, međutim, dovesti i do opasnijeg uništavanja staničnih struktura. Iako je ljudima potreban kisik za disanje, previše kisika je otrovno i u velikim količinama može čak dovesti do oštećenja pluća tijekom dugog vremenskog razdoblja.

Ljudski organizam funkcionira s koncentracijom kisika u zraku od oko 21 posto. Crvene krvne stanice prenose kisik iz pluća u organe. Ako je to previsoko, alveoli nabreknu, a zidne stanice u plućima se nekroziraju, pneumociti su oštećeni i proteinska masa se taloži na unutarnjem zidu. Rezultat je uvelike smanjena razmjena plina u disanju i krvotoku.

Isto tako, plinska smjesa s povećanim kisikom može oštetiti središnji živčani sustav i izazvati simptome središnjeg živčanog sustava. Govorimo o Paul Bert efektu, koji se može očitovati u ušima, vrtoglavicama, mučnini, povraćanju, ali i u drastičnim stanjima kao što su promjene ličnosti i mentalna zbrka. Ovo je uobičajena nuspojava, posebno kod ronjenja, tako da se mora poštovati sadržaj kisika i maksimalna dubina ronjenja.

Bolesti i poremećaji

Većina organizama ima zaštitne enzime poput peroksidaze i katalaze za detoksikaciju kisika. Raspad kisika u tijelu stvara slobodne radikale koji oštećuju mitohondrijsku DNK i protiv njih se mogu suprotstaviti antioksidansima. Takvi se gutaju hranom i z. B. Vitamini C, A i E, minerali i elementi u tragovima.

Neravnoteža između reducirajućih i oksidacijskih tvari u stanicama dovodi do poremećaja tjelesne funkcije detoksikacije i oštećuje stanicu. To je poznato kao oksidativni stres, što zauzvrat dovodi do procesa starenja.

Manjak kisika uobičajen je kod bolesti srca i pluća. To zauzvrat ima štetne učinke na arterije i tkiva svih vitalnih organa. Ovdje se mora davati i kisik i mora se osigurati umjetno disanje. Kisik također služi samom procesu zacjeljivanja rana. Rane se mogu zaraziti nakon operacije, u kojoj ulogu igra kisik u tkivu i imunološke stanice u krvi, koji koriste slobodne radikale za borbu protiv bakterija u tijelu. U većini slučajeva, kisik se također daje nakon anestezije kako bi se smanjio rizik od infekcije.

Bolesti povezane s kroničnim nedostatkom kisika zahtijevaju dugotrajnu terapiju kisikom. Uzroci mogu biti sužavanje dišnih putova, plućna embolija, oštećenje plućnog tkiva ili ozbiljne srčane mane.