oxygène

L'un des éléments les plus courants sur terre est le oxygène. Environ un cinquième en volume de cet élément chimique est présent dans l'air, bien qu'il soit incolore, insipide et inodore. On le trouve également tout aussi fréquemment dans l'eau et dans la croûte terrestre. La plupart des êtres vivants et des cellules vivantes ont besoin d'oxygène pour respirer.

Qu'est-ce que l'oxygène

Dans le tableau périodique, l'oxygène est indiqué par le symbole «O» et porte le numéro atomique «8.» La plupart du temps, il se produit dans des composés et sous la forme d'une molécule à deux et trois atomes. Ce dernier est également appelé «ozone».

Les roches et les minéraux contiennent souvent de l'oxygène, comme B. quartz, marbre ou calcaire. Les atomes d'oxygène libres et individuels, par contre, ne sont possibles que sous forme stable dans des conditions extrêmes. C'est le cas dans le vide de l'espace. L'oxygène peut être séparé de l'air par distillation puis, une fois liquéfié, prend une couleur bleuâtre. De telles conditions sont utilisées par ex. B. dans le raffinage des métaux, l'extraction de produits chimiques ou comme application médicale pour le maintien de la vie.

L'oxygène est toujours gazeux dans des conditions normales et, en combinaison avec d'autres éléments, est impliqué dans de nombreux processus de combustion. Il a été découvert et recherché en 1772 par le chimiste et pharmacien Carl Wilhelm Scheéle.

Cet oxygène isolé sous forme de gaz, un processus qui était similaire au processus de pasteurisation, et de cette manière a également découvert d'autres éléments, par ex. B. azote. Cependant, comme il n'a publié ses travaux dessus que quelques années plus tard, le chimiste Josep Priestley est venu avant lui, qui, indépendamment de lui, a fait la même découverte, y compris les effets de l'oxygène sur les processus de combustion, alors que le processus lui-même était toujours là. n'a pas été déchiffré.

Auparavant, le feu était considéré plus métaphysiquement, comme l'un des quatre éléments qui composaient l'être. En plus du feu, il y avait de la terre, de l'air et de l'eau. Au 17e siècle, la chaleur était alors combinée au feu, et lorsqu'elle a été découverte au 18e siècle, la substance est devenue un élément. Mais ce n'est que grâce au chercheur privé Antoine Laurent de Lavoisier qu'il a alors été possible d'interpréter correctement la combustion et la respiration. Il a mené des expériences avec de l'oxygène pur et a déterminé la composition de l'air.

Fonction, effet et tâches

Dans l'atmosphère, l'oxygène se trouve toujours sous forme gazeuse et dissous dans l'eau. L'élément est très réactif et est principalement produit par les plantes par photosynthèse et consommé à nouveau par la respiration et d'autres processus de combustion. Les algues bleu-vert et les cyanobactéries jouent également un rôle dans ces processus, qui ont commencé il y a plus de trois milliards d'années pour stocker la lumière du soleil et l'utiliser pour la synthèse de composés organiques. L'oxygène était et est donc un déchet très efficace.

Les humains, les plantes et les bactéries ont besoin d'oxygène pour pouvoir vivre et générer de l'énergie sous cette forme. Le traitement a lieu dans les mitochondries, de sorte que l'oxygène de la chaîne respiratoire redevient de l'eau. À leur tour, les enzymes décomposent les substances de l'organisme par oxygénation.

Éducation, occurrence, propriétés et valeurs optimales

La bonne réactivité de l'oxygène et de ses composés peut cependant conduire à une destruction plus dangereuse des structures cellulaires. Bien que les humains aient besoin d'oxygène pour respirer, trop d'oxygène est toxique et, en grande quantité, peut même entraîner des lésions pulmonaires sur une longue période.

L'organisme humain fonctionne avec une concentration d'oxygène d'environ 21% dans l'air. Les globules rouges transportent l'oxygène des poumons vers les organes. Si elle est trop élevée, les alvéoles pulmonaires gonflent et les cellules de la paroi des poumons se nécrosent, les pneumocytes sont endommagés et des masses de protéines se déposent sur la paroi interne. Le résultat est un échange gazeux considérablement réduit dans la respiration et dans la circulation sanguine.

De même, un mélange gazeux avec une augmentation de l'oxygène peut endommager le système nerveux central et provoquer des symptômes nerveux centraux. On parle de l'effet Paul Bert, qui peut se manifester par des bruits d'oreille, des étourdissements, des nausées, des vomissements, mais aussi des conditions drastiques telles que des changements de personnalité et une confusion mentale. Il s'agit d'un effet secondaire courant, en particulier en plongée, de sorte que la teneur en oxygène et la profondeur maximale de plongée doivent être respectées.

Maladies et troubles

La plupart des organismes ont des enzymes protectrices telles que la peroxydase et la catalase pour détoxifier l'oxygène. La dégradation de l'oxygène dans le corps crée des radicaux libres qui endommagent l'ADN mitochondrial et qui peuvent être contrecarrés par des antioxydants. Ceux-ci sont ingérés avec la nourriture et sont z. B. Vitamines C, A et E, minéraux et oligo-éléments.

Un déséquilibre entre les substances réductrices et oxydantes dans les cellules entraîne une perturbation de la fonction de désintoxication du corps et endommage la cellule. Ceci est connu sous le nom de stress oxydatif, qui à son tour conduit à des processus de vieillissement.

Un manque d'oxygène est courant dans les maladies cardiaques et pulmonaires. Cela a à son tour des effets néfastes sur les artères et les tissus de tous les organes vitaux. Ici, de l'oxygène doit également être administré et une respiration artificielle doit être fournie. L'oxygène sert également au processus de cicatrisation des plaies lui-même. Les plaies peuvent s'infecter après une intervention chirurgicale, dans laquelle la tension d'oxygène dans les tissus et les cellules immunitaires dans le sang jouent un rôle, qui utilisent des radicaux libres pour combattre les bactéries dans le corps. Dans la plupart des cas, de l'oxygène est également fourni après l'anesthésie afin de réduire le risque d'infection.

Les maladies associées à une carence chronique en oxygène nécessitent une oxygénothérapie à long terme. Les causes peuvent être un rétrécissement des voies respiratoires, une embolie pulmonaire, des lésions du tissu pulmonaire ou des malformations cardiaques graves.