deguonies

Vienas iš labiausiai paplitusių elementų žemėje yra deguonies. Maždaug penktadalio šio cheminio elemento tūrio yra ore, nors jis yra bespalvis, beskonis ir bekvapis. Jis taip pat randamas vandenyje ir žemės plutoje. Daugumai gyvų daiktų ir ląstelių kvėpavimui reikalingas deguonis.

Kas yra deguonis

Periodinėje lentelėje deguonis žymimas simboliu „O“, o jo atominis skaičius yra „8.“ Dažniausiai jis atsiranda junginiuose ir kaip dviejų ir trijų atomų molekulė. Pastarasis dar žinomas kaip „ozonas“.

Uolienose ir mineraluose dažnai yra deguonies, tokių kaip B. kvarcas, marmuras arba kalkakmenis. Kita vertus, laisvieji ir atskiri deguonies atomai yra galimi tik esant ekstremalioms sąlygoms. Taip yra kosmoso vakuume. Deguonį iš oro galima atskirti distiliuojant, o po to, kai jis suskystinamas, įgauna melsvą spalvą. Tokios sąlygos yra naudojamos, pvz. B. tobulinant metalus, išgaunant chemines medžiagas arba kaip medicininę gyvybės palaikymo priemonę.

Deguonis normaliomis sąlygomis visada yra dujinis ir kartu su kitais elementais dalyvauja daugelyje degimo procesų. Jį atrado ir ištyrė 1772 m. Chemikas ir vaistininkas Carlas Wilhelmas Scheelis.

Šis išskirtas deguonis kaip dujos buvo procesas, panašus į pasterizacijos procesą, ir tokiu būdu atrado ir kitus elementus, pvz. B. azotas. Kadangi jis neskelbė savo darbo tik po kelerių metų, priešais jį atėjo chemikas Josep Priestley, kuris, nepriklausomai nuo jo, padarė tą patį atradimą, įskaitant tai, kokį poveikį deguonis turėjo degimo procesams, nors pats procesas vis dar buvo nebuvo iššifruota.

Anksčiau į ugnį buvo žiūrima metafiziškiau, kaip į vieną iš keturių būtį sudarančių elementų. Be ugnies buvo žemė, oras ir vanduo. Tada XVII amžiuje šiluma buvo derinama su ugnimi, o kai ji buvo atrasta XVIII amžiuje, medžiaga tapo elementu. Deja, teisingai aiškinti degimą ir kvėpavimą buvo įmanoma tik per privatųjį mokslininką Antoine'ą Laurentą de Lavoisier'į. Jis atliko eksperimentus su grynu deguonimi ir nustatė oro sudėtį.

Funkcija, poveikis ir užduotys

Atmosferoje deguonis visada randamas dujine forma ir ištirpinamas vandenyje. Elementas yra labai reaktyvus ir daugiausia gaminamas augalų fotosintezės metu ir vėl sunaudojamas kvėpuojant ir kitais degimo procesais. Šiuose procesuose, kurie prieš daugiau nei tris milijardus metų buvo pradėti saugoti saulės spindulius ir naudoti juos organinių junginių sintezei, taip pat svarbų vaidmenį vaidina mėlynai žalieji dumbliai ir melsvadumbliai. Deguonis buvo ir todėl yra labai efektyvus atliekų produktas.

Žmonėms, augalams ir bakterijoms reikia deguonies, kad jie galėtų gyventi ir tokiu būdu gaminti energiją. Apdorojimas vyksta mitochondrijose, kur kvėpavimo grandinėje esantis deguonis vėl tampa vandeniu. Savo ruožtu fermentai skaido organizmo medžiagas deguonies dėka.

Išsilavinimas, atsiradimas, savybės ir optimalios vertės

Tačiau geras deguonies ir jo junginių reaktyvumas taip pat gali sukelti pavojingesnį ląstelių struktūrų sunaikinimą. Nors žmonėms kvėpuoti reikia deguonies, per didelis deguonies kiekis yra nuodingas ir dideliais kiekiais per ilgą laiką gali pažeisti plaučius.

Žmogaus organizmas veikia, kai ore deguonies koncentracija yra maždaug 21 proc. Raudonieji kraujo kūneliai perneša deguonį iš plaučių į organus. Jei tai yra per daug, alveolės išsipučia ir plaučių sienelės ląstelės nekrozuojamos, pažeisti pneumocitai ir baltymų masės nusėda ant vidinės sienos. Rezultatas yra labai sumažėjęs dujų mainai kvėpuojant ir kraujyje.

Taip pat dujų mišinys su padidintu deguonimi gali pakenkti centrinei nervų sistemai ir sukelti centrinės nervų simptomus. Kalbame apie Paulo Berto efektą, kuris gali pasireikšti ausų triukšmu, galvos svaigimu, pykinimu, vėmimu, taip pat drastiškomis sąlygomis, tokiomis kaip asmenybės pokyčiai ir psichinė painiava. Tai yra dažnas šalutinis poveikis, ypač nardant, todėl reikia atsižvelgti į deguonies kiekį ir maksimalų nardymo gylį.

Ligos ir sutrikimai

Dauguma organizmų turi apsauginius fermentus, tokius kaip peroksidazė ir katalazė, kad detoksikuotų deguonis. Deguonies pasiskirstymas organizme sukuria laisvuosius radikalus, kurie pažeidžia mitochondrijų DNR ir kuriuos gali neutralizuoti antioksidantai. Jie vartojami su maistu ir yra z. B. Vitaminai C, A ir E, mineralai ir mikroelementai.

Dėl pusiausvyros tarp redukuojančių ir oksiduojančių medžiagų ląstelėse sutrinka paties organizmo detoksikacijos funkcija ir kenkia ląstelei. Tai vadinama oksidaciniu stresu, kuris savo ruožtu sukelia senėjimo procesus.

Deguonies trūkumas yra būdingas širdies ir plaučių ligoms. Tai savo ruožtu daro žalingą poveikį visų gyvybiškai svarbių organų arterijoms ir audiniams. Čia taip pat reikia skirti deguonį ir atlikti dirbtinį kvėpavimą. Deguonis taip pat tarnauja pačiam žaizdų gijimo procesui. Žaizdos gali būti užkrėstos po operacijos, kai tam tikras vaidmuo tenka deguonies įtampai audinyje ir imuninėms ląstelėms kraujyje, kurios naudoja laisvuosius radikalus kovai su organizmo bakterijomis. Daugeliu atvejų deguonis tiekiamas ir po anestezijos, siekiant sumažinti infekcijos riziką.

Ligos, susijusios su lėtiniu deguonies trūkumu, reikalauja ilgalaikės deguonies terapijos. Priežastys gali būti kvėpavimo takų susiaurėjimas, plaučių embolija, plaučių audinio pažeidimas ar sunkūs širdies defektai.