Vienas iš gausiausių elementų Žemėje yra deguonis. Maždaug penktadalis apimtis šio cheminio elemento yra ore, jis yra bespalvis, beskonis ir bekvapis. Jo vienodai gausu ir vanduo ir žemės plutoje. Daugumai gyvų būtybių ir gyvų ląstelių reikia deguonis kvėpavimui.
Kas yra deguonis?
Periodinėje lentelėje deguonis yra pažymėtas simboliu „O“ ir turi atominį skaičių „8.“ Jis dažniausiai būna junginiuose ir kaip diatominis ir triatominis molekulės. Pastarasis taip pat vadinamas „ozonu“. Uolos ir naudingosios iškasenos dažnai yra deguonies, pavyzdžiui, kvarco, marmuro ar kalkakmenio. Kita vertus, laisvi ir pavieniai deguonies atomai stabilios formos galimi tik ekstremaliomis sąlygomis. Taip yra kosmoso vakuume. Deguonis gali būti atskiriamas nuo oro distiliuojant, o suskystėjęs įgauna melsvą spalvą. Tokios sąlygos yra naudojamos, pavyzdžiui, rafinuojant metalus, ekstrahuojant chemikalus arba kaip medicininę paskirtį palaikant gyvybę. Deguonis normaliomis sąlygomis visada yra dujinis ir kartu su kitais elementais dalyvauja daugelyje degimo procesų. 1772 m. Jį atrado ir ištyrė chemikas ir vaistininkas Carlas Wilhelmas Scheéle'as. Pastarasis išskyrė deguonį kaip dujas - procesą, kuris buvo panašus į pasterizacijos procesą, ir taip atrado kitus elementus, be azotas, pavyzdžiui. Tačiau kadangi jis po to paskelbė savo darbą tik po kelerių metų, tuo tarpu jį aplenkė chemikas Josepas Priestley, kuris, nepriklausomai nuo jo, padarė tą patį atradimą, įskaitant tai, kokį poveikį deguonis turėjo degimo procesams, nors pats faktinis procesas dar nebuvo iššifruotas. Anksčiau ugnis buvo laikoma labiau metafizine prasme kaip pagrindinė keturių esmę sudarančių elementų medžiaga. Be ugnies, tai buvo žemė, oras ir vanduo. Tada XVII amžiuje karštis buvo susijęs su ugnimi, o atradus XVIII a., Medžiaga tapo elementu. Bet tik privatus mokslininkas Antoine'as Laurent'as de Lavoisier'is tada galėjo teisingai interpretuoti degimą ir kvėpavimą. Jis atliko eksperimentus su grynu deguonimi ir nustatė oro sudėtį.
Funkcija, poveikis ir užduotys
Atmosferoje deguonis visada būna dujinis ir ištirpinamas iš vandenų. Taigi elementas yra labai reaktyvus, jį daugiausia gamina augalai fotosintezės būdu, vėl suvartojantys kvėpavimo ir kitais degimo procesais. Šiuose procesuose, kurie prasidėjo daugiau nei prieš tris milijardus metų saulės šviesai kaupti ir naudoti organinių junginių sintezei, taip pat priklauso mėlynai žalieji dumbliai arba melsvadumbliai. Deguonis buvo ir yra labai veiksmingas atliekų produktas. Žmonės, augalai ir bakterijos reikia deguonies, kad galėtų gyventi ir tokiu būdu generuoti energiją. Apdorojimas vyksta mitochondrijos, kur deguonis vėl paverčiamas vanduo kvėpavimo grandinėje. Fermentai, savo ruožtu, deguonimi skaido organizme esančias medžiagas.
Formavimas, atsiradimas, savybės ir optimalios vertės
Tačiau geras deguonies ir jo junginių reaktyvumas taip pat gali vadovauti iki pavojingesnio ląstelių struktūrų sunaikinimo. Nors žmonėms kvėpuoti reikia deguonies, per didelis deguonies kiekis yra toksiškas ir netgi gali sukelti plaučių didesnę žalą per ilgą laiką. Žmogaus organizmas veikia su deguonimi koncentracija apie 21 proc. ore. Raudona kraujas ląstelės perneša deguonį iš plaučių į organus. Jei tai per didelė, yra alveolių patinimas ir nekrozė sienelių ląstelių plaučiuose, pneumocitų pažeidimas ir baltymų masės nusėdimas ant vidinės sienos. Rezultatas labai sumažina dujų mainus kvėpavimo metu ir kraujyje. Panašiai dujų mišinys su padidėjusiu deguonies kiekiu gali pažeisti centrinį nervų sistema ir sukelti centrinio nervo simptomus. Tai vadinama Paulo Berto efektu, kuris gali pasireikšti spengimu ausyse, galvos svaigimu, pykinimas, vėmimas, taip pat drastiškos sąlygos, tokios kaip asmenybės pokyčiai ir psichinė painiava. Tai yra dažnas akompanimentas, ypač nardant, todėl reikia atsižvelgti į deguonies kiekį ir maksimalų nardymo gylį.
Ligos ir sutrikimai
Daugelis organizmų turi apsauginę medžiagą fermentai (enzimai) tokių kaip peroksidazė ir katalazė deguoniui detoksikuoti. Dėl deguonies trūkumo organizme susidaro laisvieji radikalai, kurie pažeidžia mitochondrijų DNR, o tai gali neutralizuoti antioksidantai. Tokie yra praryjami su maistu ir apima vitaminai C, A ir E, naudingosios iškasenos ir mikroelementai. Dėl pusiausvyros tarp redukuojančių ir oksiduojančių medžiagų ląstelėse sutrinka organizmo veikla detoksikacijos veikia ir pažeidžia ląstelę. Tai vadinama oksidaciniu stresas, o tai savo ruožtu veda į senėjimo procesus. Deguonies trūkumas dažnai atsiranda širdis ir plaučių ligų. Tai savo ruožtu daro žalingą poveikį visų gyvybiškai svarbių organų arterijoms ir audiniams. Tokiais atvejais reikia papildomai skirti deguonies ir dirbtinis kvėpavimas turi būti sukeltas. Taip pat deguonis tarnauja žaizdų gijimas pats procesas. Po operacijų infekcijos žaizdos gali atsirasti audinio ir gynybinių ląstelių deguonies įtampa kraujas vaidina vaidmenį, kuris kovoja su bakterijos organizme su laisvaisiais radikalais. Todėl deguonis paprastai skiriamas ir po anestezija siekiant sumažinti infekcijos riziką. Ligos, susijusios su lėtiniu deguonies trūkumu, reikalauja ilgalaikio deguonies terapija. Priežastys gali būti kvėpavimo takų susiaurėjimas, plaučių embolija, žala plaučių audinys arba sunkus širdis defektai.
