syre

En av de vanligaste elementen på jorden är syre. Cirka en femtedel av volymen av detta kemiska element finns i luften, även om det är färglöst, smaklöst och luktfritt. Det finns också lika ofta i vatten och i jordskorpan. De flesta levande saker och levande celler behöver syre för att andas.

Vad är syre

I den periodiska tabellen indikeras syre med symbolen "O" och har atomnumret "8." Oftast förekommer det i föreningar och som en två- och tre-atommolekyl. Den senare är också känd som "ozon".

Stenar och mineraler innehåller ofta syre, t.ex. B. kvarts, marmor eller kalksten. Fria och enskilda syreatomer är å andra sidan endast möjliga i stabil form under extrema förhållanden. Så är fallet i rymdvakuumet. Syre kan separeras från luften genom destillation och sedan, när det är flytande, har en blåaktig färg. Sådana förhållanden används t.ex. B. vid förädling av metaller, extraktion av kemikalier eller som en medicinsk applikation för livsstöd.

Syre är alltid gasformigt under normala förhållanden och är i kombination med andra element involverat i många förbränningsprocesser. Det upptäcktes och forskades 1772 av kemisten och farmaceuten Carl Wilhelm Scheéle.

Detta isolerade syre som en gas, en process som liknade pastöriseringsprocessen, och på detta sätt upptäckte också andra element, t.ex. B. kväve. Men eftersom han inte publicerade sitt arbete på det förrän några år senare kom kemisten Josep Priestley framför honom, som oberoende av honom gjorde samma upptäckt, inklusive vilken effekt syre hade på förbränningsprocesser, även om själva processen fortfarande var där avkodades inte.

Tidigare betraktades eld mer metafysiskt, som ett av de fyra elementen som utgörs av att vara. Förutom eld fanns det jord, luft och vatten. På 1600-talet kombinerades sedan värme med eld, och när det upptäcktes på 1700-talet blev ämnet ett element. Men det var först genom den privata forskaren Antoine Laurent de Lavoisier som det då var möjligt att tolka förbränning och andning korrekt. Han genomförde experiment med rent syre och bestämde luftens sammansättning.

Funktion, effekt och uppgifter

I atmosfären finns syre alltid i gasform och upplöses i vatten. Elementet är mycket reaktivt och produceras huvudsakligen av växter genom fotosyntes och konsumeras igen genom andning och andra förbränningsprocesser. Blågröna alger och cyanobakterier spelar också en roll i dessa processer, som för mer än tre miljarder år sedan började lagra solljus och använda det för syntes av organiska föreningar. Syre var och är därför en mycket effektiv avfallsprodukt.

Människor, växter och bakterier behöver syre för att kunna leva och generera energi i denna form. Bearbetningen sker i mitokondrierna, varigenom syre i andningskedjan blir vatten igen. I sin tur bryter enzymer ned ämnen i organismen genom syresättning.

Utbildning, förekomst, egenskaper och optimala värden

Den goda reaktiviteten hos syre och dess föreningar kan emellertid också leda till farligare förstörelse av cellstrukturer. Även om människor behöver syre för att andas är för mycket syre giftigt och kan i stora mängder till och med leda till lungskador under en lång tid.

Den mänskliga organismen fungerar med en syrekoncentration på cirka 21 procent i luften. Röda blodkroppar transporterar syre från lungorna till organen. Om detta är för högt sväller alveolerna och väggcellerna i lungorna blir nekrösa, pneumocyterna skadas och proteinmassa avsätts på innerväggen. Resultatet är ett kraftigt reducerat gasutbyte vid andning och i blodomloppet.

På samma sätt kan en gasblandning med ökat syre skada centrala nervsystemet och orsaka symtom på nervsystemet. Vi talar om Paul Bert-effekten, som kan manifestera sig i öronljud, yrsel, illamående, kräkningar, men också under drastiska förhållanden som personlighetsförändringar och mental förvirring. Detta är en vanlig biverkning, särskilt vid dykning, så att syreinnehållet och maximalt dykningsdjup måste observeras.

Sjukdomar och störningar

De flesta organismer har skyddande enzymer såsom peroxidas och katalas för att avgifta syret. Fördelningen av syre i kroppen skapar fria radikaler som skadar mitokondriellt DNA och som kan motverkas av antioxidanter. Sådana intas med maten och är z. B. Vitamin C, A och E, mineraler och spårämnen.

En obalans mellan reducerande och oxiderande ämnen i cellerna leder till en störning av kroppens egen avgiftningsfunktion och skadar cellen. Detta kallas oxidativ stress, vilket i sin tur leder till åldringsprocesser.

Brist på syre är vanligt vid hjärt- och lungsjukdomar. Detta i sin tur har skadliga effekter på artärerna och vävnaderna i alla vitala organ. Här måste syre också administreras och artificiell andning måste tillhandahållas. Syre serverar också självsårläkningsprocessen. Sår kan infekteras efter operation, där syrespänningen i vävnaden och immuncellerna i blodet spelar en roll, som använder fria radikaler för att bekämpa bakterierna i kroppen. I de flesta fall tillförs också syre efter anestesin för att minska risken för infektion.

Sjukdomar förknippade med kronisk syrebrist kräver långvarig syrebehandling. Orsakerna kan vara en minskning av luftvägarna, lungemboli, skada på lungvävnaden eller allvarliga hjärtfel.