ossigeno

Uno degli elementi più comuni sulla terra è il ossigeno. Circa un quinto in volume di questo elemento chimico è presente nell'aria, sebbene sia incolore, insapore e inodore. Si trova anche altrettanto frequentemente nell'acqua e nella crosta terrestre. La maggior parte degli esseri viventi e delle cellule viventi ha bisogno di ossigeno per respirare.

Cos'è l'ossigeno

Nella tavola periodica, l'ossigeno è indicato con il simbolo "O" e ha il numero atomico "8." La maggior parte delle volte, si trova nei composti e come molecola a due e tre atomiche. Quest'ultimo è anche noto come "ozono".

Rocce e minerali spesso contengono ossigeno, come B. quarzo, marmo o calcare. Gli atomi di ossigeno liberi e individuali, d'altra parte, sono possibili solo in forma stabile in condizioni estreme. Questo è il caso nel vuoto dello spazio. L'ossigeno può essere separato dall'aria per distillazione e poi, una volta liquefatto, assume un colore bluastro. Tali condizioni sono utilizzate ad es. B. nella raffinazione dei metalli, nell'estrazione di sostanze chimiche o come applicazione medica per il supporto vitale.

L'ossigeno è sempre gassoso in condizioni normali e, in combinazione con altri elementi, è coinvolto in molti processi di combustione. Fu scoperto e studiato nel 1772 dal chimico e farmacista Carl Wilhelm Scheéle.

Questo ossigeno isolato come gas, un processo simile al processo di pastorizzazione, e in questo modo ha scoperto anche altri elementi, ad es. B. azoto. Tuttavia, poiché non pubblicò il suo lavoro su di esso fino a pochi anni dopo, il chimico Josep Priestley venne prima di lui, che, indipendentemente da lui, fece la stessa scoperta, incluso l'effetto che l'ossigeno aveva sui processi di combustione, sebbene il processo stesso fosse ancora lì non è stato decifrato.

In precedenza, il fuoco era visto in modo più metafisico, come uno dei quattro elementi che componevano l'essere. Oltre al fuoco c'erano la terra, l'aria e l'acqua. Nel XVII secolo, il calore fu poi combinato con il fuoco e quando fu scoperto nel XVIII secolo, la sostanza divenne un elemento. Ma fu solo attraverso lo studioso privato Antoine Laurent de Lavoisier che fu allora possibile interpretare correttamente la combustione e la respirazione. Ha condotto esperimenti con ossigeno puro e ha determinato la composizione dell'aria.

Funzione, effetto e compiti

Nell'atmosfera, l'ossigeno si trova sempre in forma gassosa e disciolto in acqua. L'elemento è molto reattivo ed è prodotto principalmente dalle piante attraverso la fotosintesi e nuovamente consumato attraverso la respirazione e altri processi di combustione. Anche le alghe blu-verdi ei cianobatteri svolgono un ruolo in questi processi, iniziati più di tre miliardi di anni fa per immagazzinare la luce solare e utilizzarla per la sintesi di composti organici. L'ossigeno era ed è quindi un prodotto di scarto molto efficace.

Gli esseri umani, le piante e i batteri hanno bisogno di ossigeno per poter vivere e generare energia in questa forma. L'elaborazione avviene nei mitocondri, per cui l'ossigeno nella catena respiratoria diventa quindi nuovamente acqua. A loro volta, gli enzimi abbattono le sostanze nell'organismo attraverso l'ossigenazione.

Istruzione, occorrenza, proprietà e valori ottimali

La buona reattività dell'ossigeno e dei suoi composti può, tuttavia, portare anche a una più pericolosa distruzione delle strutture cellulari. Sebbene gli esseri umani abbiano bisogno di ossigeno per respirare, troppo ossigeno è velenoso e, in grandi quantità, può persino causare danni ai polmoni per un lungo periodo di tempo.

L'organismo umano funziona con una concentrazione di ossigeno di circa il 21 percento nell'aria. I globuli rossi trasportano l'ossigeno dai polmoni agli organi. Se questo è troppo alto, gli alveoli si gonfiano e le cellule della parete dei polmoni si necrizzano, i pneumociti vengono danneggiati e le masse proteiche si depositano sulla parete interna. Il risultato è uno scambio di gas notevolmente ridotto nella respirazione e nel flusso sanguigno.

Allo stesso modo, una miscela di gas con maggiore ossigeno può danneggiare il sistema nervoso centrale e causare sintomi del nervo centrale. Parliamo dell'effetto Paul Bert, che può manifestarsi in rumori d'orecchio, vertigini, nausea, vomito, ma anche in condizioni drastiche come cambiamenti di personalità e confusione mentale. Questo è un effetto collaterale comune, specialmente durante le immersioni, per cui è necessario osservare il contenuto di ossigeno e la profondità massima di immersione.

Malattie e disturbi

La maggior parte degli organismi ha enzimi protettivi come la perossidasi e la catalasi per disintossicare l'ossigeno. La scomposizione dell'ossigeno nel corpo crea radicali liberi che danneggiano il DNA mitocondriale e che possono essere contrastati dagli antiossidanti. Tali vengono ingeriti con il cibo e sono z. B. Vitamine C, A ed E, minerali e oligoelementi.

Uno squilibrio tra le sostanze riducenti e ossidanti nelle cellule porta a un'interruzione della funzione di disintossicazione del corpo e danneggia la cellula. Questo è noto come stress ossidativo, che a sua volta porta a processi di invecchiamento.

La mancanza di ossigeno è comune nelle malattie cardiache e polmonari. Questo a sua volta ha effetti dannosi sulle arterie e sui tessuti di tutti gli organi vitali. Qui deve essere somministrato anche ossigeno e deve essere fornita la respirazione artificiale. L'ossigeno serve anche al processo di guarigione della ferita stessa. Le ferite possono essere infettate dopo un intervento chirurgico, in cui la tensione dell'ossigeno nel tessuto e le cellule immunitarie nel sangue giocano un ruolo, che utilizzano i radicali liberi per combattere i batteri nel corpo. Nella maggior parte dei casi, l'ossigeno viene fornito anche dopo l'anestesia per ridurre il rischio di infezione.

Le malattie associate alla carenza cronica di ossigeno richiedono l'ossigenoterapia a lungo termine. Le cause possono essere un restringimento delle vie aeree, embolia polmonare, danni al tessuto polmonare o gravi difetti cardiaci.