skābeklis

Viens no visizplatītākajiem elementiem uz zemes ir skābeklis. Aptuveni piektā daļa šī ķīmiskā elementa atrodas gaisā, kaut arī tas ir bezkrāsains, bez garšas un bez smaržas. Tikpat bieži tas ir sastopams arī ūdenī un zemes garozā. Lielākajai daļai dzīvo lietu un dzīvu šūnu elpošanai nepieciešams skābeklis.

Kas ir skābeklis

Periodiskajā tabulā skābeklis ir apzīmēts ar simbolu “O” un ar atomu numuru “8.” Lielākoties tas notiek savienojumos un kā divu un trīs atomu molekula. Pēdējais ir pazīstams arī kā "ozons".

Ieži un minerāli bieži satur skābekli, piemēram, B. kvarcs, marmors vai kaļķakmens. No otras puses, brīvie un individuālie skābekļa atomi stabilā formā ir iespējami tikai ekstremālos apstākļos. Tas tā ir kosmosa vakuumā. Skābekli no gaisa var atdalīt, destilējot, un pēc tam, kad tas ir sašķidrināts, iegūst zilganu krāsu. Šādi apstākļi tiek izmantoti, piem. B. metālu attīrīšanā, ķīmisko vielu ieguvē vai kā medicīnisks lietojums dzīvības uzturēšanai.

Skābeklis normālos apstākļos vienmēr ir gāzveida un kombinācijā ar citiem elementiem ir iesaistīts daudzos sadegšanas procesos. To 1772. gadā atklāja un izpētīja ķīmiķis un farmaceits Karls Vilhelms Šeēle.

Šis izolētais skābeklis kā gāze bija process, kas bija līdzīgs pasterizācijas procesam, un tādā veidā atklāja arī citus elementus, piem. B. slāpeklis. Tomēr, tā kā viņš nepublicēja savu darbu par to tikai dažus gadus vēlāk, viņa priekšā stājās ķīmiķis Joseps Priestley, kurš neatkarīgi no viņa veica to pašu atklājumu, tostarp to, kā skābeklis ietekmē degšanas procesus, lai gan pats process joprojām bija netika atšifrēts.

Iepriekš uguns tika apskatīts metafiziskāk kā viens no četriem elementiem, kas veidoja būtni. Papildus ugunij bija arī zeme, gaiss un ūdens. Pēc tam 17. gadsimtā siltums tika apvienots ar uguni, un, kad tas tika atklāts 18. gadsimtā, viela kļuva par elementu. Bet tikai ar privātā zinātnieka Antuāna Laurent de Lavoisier starpniecību bija iespējams pareizi interpretēt degšanu un elpošanu. Viņš veica eksperimentus ar tīru skābekli un noteica gaisa sastāvu.

Funkcija, efekts un uzdevumi

Atmosfērā skābeklis vienmēr atrodas gāzveida formā un izšķīst ūdenī. Elements ir ļoti reaģējošs, un to galvenokārt ražo augi fotosintēzes ceļā un atkal patērē caur elpošanu un citiem sadegšanas procesiem. Šajos procesos, kas pirms vairāk nekā trim miljardiem gadu sākās, lai saglabātu saules gaismu un izmantotu to organisko savienojumu sintēzei, ir liela nozīme arī zilaļģēm un zilaļģēm. Skābeklis bija un tāpēc ir ļoti efektīvs atkritumu produkts.

Cilvēkiem, augiem un baktērijām ir nepieciešams skābeklis, lai dzīvotu un iegūtu enerģiju šādā formā. Apstrāde notiek mitohondrijos, kur skābeklis elpošanas ķēdē atkal kļūst par ūdeni. Savukārt fermenti skābekļa ietekmē noārda vielas organismā.

Izglītība, sastopamība, īpašības un optimālās vērtības

Laba skābekļa un tā savienojumu reaktivitāte tomēr var izraisīt arī bīstamāku šūnu struktūru iznīcināšanu. Lai arī cilvēkiem elpošanai nepieciešams skābeklis, pārāk daudz skābekļa ir indīgs un lielā daudzumā ilgstošā laikā var izraisīt plaušu bojājumus.

Cilvēka organisms darbojas ar skābekļa koncentrāciju gaisā aptuveni 21 procentu. Sarkanās asins šūnas pārnēsā skābekli no plaušām uz orgāniem. Ja tas ir pārāk augsts, alveolas uzbriest un plaušu sienas šūnas tiek nekrozētas, tiek bojāti pneimocīti un olbaltumvielu masas tiek nogulsnētas uz iekšējās sienas. Rezultāts ir ievērojami samazināta gāzes apmaiņa elpojot un asinsritē.

Tāpat gāzes maisījums ar paaugstinātu skābekļa daudzumu var sabojāt centrālo nervu sistēmu un izraisīt centrālās nervu sistēmas simptomus. Mēs runājam par Pola Berta efektu, kas var izpausties kā troksnis ausīs, reibonis, slikta dūša, vemšana, bet arī tādos drastiskos apstākļos kā personības izmaiņas un garīgs apjukums. Tā ir bieža blakusparādība, it īpaši niršanā, tāpēc jāievēro skābekļa saturs un maksimālais niršanas dziļums.

Slimības un traucējumi

Lielākajai daļai organismu ir aizsargājoši enzīmi, piemēram, peroksidāze un katalāze, lai detoksicētu skābekli. Skābekļa sadalīšanās organismā rada brīvos radikāļus, kas bojā mitohondriju DNS un kurus var neitralizēt antioksidanti. Tie tiek lietoti kopā ar pārtiku un ir z. B. C, A un E vitamīni, minerāli un mikroelementi.

Nesabalansētība starp reducējošām un oksidējošām vielām šūnās noved pie paša organisma detoksikācijas funkcijas traucējumiem un sabojā šūnu. To sauc par oksidatīvo stresu, kas savukārt noved pie novecošanās procesiem.

Skābekļa trūkums ir raksturīgs sirds un plaušu slimībām. Tam savukārt ir kaitīga ietekme uz visu dzīvībai svarīgo orgānu artērijām un audiem. Šeit jāievada arī skābeklis un jānodrošina mākslīgā elpošana. Skābeklis kalpo arī pašam brūču sadzīšanas procesam. Brūces var inficēties pēc operācijas, kurā loma ir skābekļa spriedzei audos un imūno šūnām asinīs, kuras cīņā pret baktērijām organismā izmanto brīvos radikāļus. Vairumā gadījumu skābeklis tiek piegādāts arī pēc anestēzijas, lai samazinātu infekcijas risku.

Slimībām, kas saistītas ar hronisku skābekļa deficītu, nepieciešama ilgstoša skābekļa terapija. Cēloņi var būt elpceļu sašaurināšanās, plaušu embolija, plaušu audu bojājumi vai nopietni sirds defekti.