Содержание
- Продукты богатые азотом. Список продуктов с высоким содержанием оксида азота 2021
- [править] Применение
- Тренируем молодость
- Физиологическая роль углерода
- Нахождение в природе
- Применение
- Дефицит кислорода
- Научное определение слова «дыхание»
- Этапы круговорота кислорода в природе
- Значение круговорота кислорода в природе
- Когда был открыт кислород. История кислорода
- Факторы, влияющие на круговорот кислорода в природе
- Что такое круговорот кислорода в природе
- Влияние человека на круговорот кислорода в природе
- Кислород, дающий жизнь
- Поглощение кислорода
- Какая норма сатурации у здорового человека?
- Стоит ли применять эритропоэтин в спорте?
- Атом и молекула кислорода. Формула кислорода. Строение кислорода:
- Что такое эритропоэтин?
Продукты богатые азотом. Список продуктов с высоким содержанием оксида азота 2021
Оксид азота играет ряд полезных функций в организме, включая увеличение притока крови к вашему мозгу, снижение уровня артериального давления и ограничивая образование сгустков крови. В пищевых продуктах фактически нет оксида азота. Некоторые продукты содержат нитраты, которые ваше тело может превратить в оксид азота. Однако это не означает, что все источники нитратов здоровы.
Съешьте свои зеленые и другие овощи
Темно-зеленые листовые овощи и свекла, как правило, относятся к самым высоким продуктам в натуральных нитратах. Если вы пытаетесь увеличить потребление нитратов, употребление рукколы, сельдерея, салата, свеклы, шпината, кресс-салата и червеля являются хорошими вариантами, так как они содержат более 250 миллиграммов нитратов на 100 граммов или 3,5 унции. Другие овощи с высоким содержанием нитратов включают эндивий, фенхель, лук-порей, сельдерей, китайскую капусту и петрушку, от 100 до 250 миллиграммов на 100 граммов.
Не забывайте о фруктах
Клубника и дыни — это фрукты, которые помогают вам производить самую большую окись азота и другие фрукты, включая малину, вишню, бананы, изюм, чернослив и инжир, также обеспечивают некоторые оксиды азота. Однако это небольшие количества, при этом бананы обеспечивают менее 5 миллиграммов нитратов в каждой порции по 100 грамм.
Предельно обработанное мясо
Обработанные мясные продукты, включая бекон, хот-доги и ветчину, на самом деле значительно ниже в нитратах, чем многие овощи. Они содержат менее 10 миллиграммов нитратов и нитритов, объединенных на 100 граммов. Не рекомендуется получать нитраты из этого мяса. При нагревании тип нитратов в этих мясных продуктах в сочетании с веществами, называемыми аминами в белке мяса, может образовывать вызывающее рак соединение, называемое нитрозаминами.
Получение максимальных преимуществ
Вы получите максимальную выгоду, если будете есть фрукты и овощи, содержащие нитрат, так как приготовление пищи может разрушить их способность увеличивать производство оксида азота, в соответствии с расширением штата штата Орегон. Ешьте пищу с высоким содержанием витамина С одновременно. Другие хорошие продукты для производства оксида азота включают ненасыщенные масла, темный шоколад, красное вино и высоко-антиоксидантные продукты, такие как ягоды.
[править] Применение
Кислород воздуха имеет чрезвычайно важное значение для процессов горения. Сжигая различные виды топлива, получают тепло, которое используют для удовлетворения самых различных потребностей, в том числе для преобразования его в механическую и электрическую энергию. При участии кислорода воздуха сгорает топливо на теплоэлектростанциях, топливо в двигателях автомобилей, выжигают металлические руды на заводах цветной металлургии
При участии кислорода воздуха сгорает топливо на теплоэлектростанциях, топливо в двигателях автомобилей, выжигают металлические руды на заводах цветной металлургии.
Сварка и резка металлов
Чистый кислород с ацетиленом широко используют для так называемой автогенной сварки стальных труб и других металлических конструкций и их резки. Для этого служит специальная горелка, который состоит из двух металлических трубок, вставленных друг в друга. В пространство между трубками пропускают ацетилен и зажигают, а затем по внутренней трубке пропускают кислород. Оба газа, подаются из баллонов под давлением. Температура в кислородно-ацетиленовом пламени — до 2000 ° C, при такой температуре плавится большинство металлов.
В медицине
Кислород — биогенный химический элемент, обеспечивающий дыхание большинства живых организмов на Земле. Физиологическое действие кислорода разностороннее, решающее значение в его лечебном эффекте имеет способность возмещать дефицит кислорода в тканях организма при гипоксии (недостаточного снабжения тканей кислородом или нарушения его усвоения).
Ингаляцией (вдыханием) кислорода широко пользуются при различных заболеваниях, сопровождающихся гипоксией (нехваткой кислорода): при заболеваниях органов дыхания (пневмония, отек легких и т. д.), сердечно-сосудистой системы (сердечная недостаточность, коронарная недостаточность, резкое падение артериального давления и т. п.), отравлениях угарным газом, синильной кислотой, удушающими веществами (хлор, фосген и др.), а также при других заболеваниях с нарушением функции дыхания и окислительных процессов.
В анестезиологической практике кислород широко применяется в смеси с ингаляционными наркотическими анальгетиками. Чистым кислородом и смесью его с углекислотой пользуются при ослаблении дыхания в послеоперационном периоде, при интоксикациях и т. д.
Широко пользуются кислородом для так называемой гипербарической оксигенации — применения кислорода под повышенным давлением. Установлена высокая эффективность этого метода в хирургии, интенсивной терапии тяжелых заболеваний, особенно в кардиологии, реаниматологии, неврологии и других областях медицины.
Применяют также энтеральную оксигенотерапию (введение кислорода в кишечник или желудок) путем введения в желудок кислородной пены, применяемой в виде так называемого кислородного коктейля. Используется для общего улучшения обменных процессов в комплексной терапии сердечно-сосудистых заболеваний, нарушений обмена веществ и других патологических состояний, связанных с кислородной недостаточностью организма.
Чистым кислородом пользуются для дыхания также летчики при высоких полетах, водолазы, на подводных лодках и т. п.
Кислородные подушки применяют при некоторых заболеваниях для облегчения дыхания.
Тренируем молодость
Есть еще несколько обстоятельств, которые помогают нашим клеткам справляться с ядовитыми производными кислорода. Например, поездка в горы (1500 м и выше над уровнем моря). Чем выше, тем меньше в воздухе кислорода, и жители равнины, попав в горы, начинают чаще дышать, им трудно двигаться – организм пытается компенсировать нехватку кислорода. Через две недели жизни в горах наш организм начинает приспосабливаться. Повышается уровень гемоглобина (белок крови, который разносит кислород из легких во все ткани), а клетки учатся использовать О2 экономичнее. Возможно, говорят ученые, это одна из причин того, что среди горцев Гималаев, Памира, Тибета, Кавказа много долгожителей. И даже если вы попадете в горы только на время отпуска раз в год, вы получите те же самые выгодные изменения, пусть всего на месяц.
Итак, можно научиться вдыхать много кислорода или, наоборот, мало, существует масса дыхательных техник обоих направлений. Однако по большому счету организм все равно будет поддерживать количество кислорода, попадающего в клетку, на некоем среднем, оптимальном для себя и своей нагрузки уровне. И тот самый 1% будет уходить на производство яда.
Поэтому ученые считают, что действеннее будет зайти с другой стороны. Оставить в покое количество О2 и усилить клеточную защиту от его активных форм. Нужны антиоксиданты, причем такие, которые смогут проникать внутрь митохондрий и обезвреживать яд именно там. Как раз такие и хочет выпускать «Роснано». Возможно, уже через несколько лет подобные антиоксиданты можно будет принимать, как нынешние витамины А, Е и С.
Физиологическая роль углерода
В организм человека углерод поступает с пищей (около 300 г в сутки). Общее содержание углерода достигает около 21% (15 кг на 70 кг общей массы тела). Углерод составляет 2/3 массы мышц и 1/3 массы костной ткани. Выводится из организма преимущественно с выдыхаемым воздухом (углекислый газ) и мочой (мочевина).
В биомолекулах углерод образует полимерные цепи и прочно соединяется с водородом, кислородом, азотом и другими элементами. Физиологическая роль углерода определяется тем, что этот элемент входит в состав всех органических соединений и принимает участие практически во всех биохимических процессах в организме. Окисление соединений углерода под действием кислорода приводит к образованию воды и углекислого газа; этот процесс служит для организма источником энергии. Двуокись углерода СО2 (углекислый газ) образуется в процессе обмена веществ и является стимулятором дыхательного центра, играет важную роль в регуляции дыхания и кровообращения.
В свободном виде углерод не токсичен, но многие его соединения обладают значительной токсичностью: окись углерода СО (угарный газ), четыреххлористый углерод СС14, сероуглерод CS2, соли цианистой кислоты HCN, бензол С6Н6 и ряд других. Углекислый газ в концентрации свыше 10% вызывает ацидоз (снижение рН крови), одышку и паралич дыхательного центра.
Длительное вдыхание каменноугольной пыли может привести к антракозу — заболеванию, которое сопровождается отложением угольной пыли в ткани легких и лимфатических узлах, склеротическими изменениями легочной ткани. Токсическое действие углеводородов и других соединений нефти у рабочих, занятых в нефтедобывающей промышленности может проявиться в огрубении кожи, появлении трещин и язв, развитии хронических дерматитов.
Нахождение в природе
Накопление O2 в атмосфере Земли. Зелёный график — нижняя оценка уровня кислорода, красный — верхняя оценка. 1. (3,85—2,45 млрд лет назад) — O2 не производился2. (2,45—1,85 млрд лет назад) — O2 производился, но поглощался океаном и породами морского дна3. (1,85—0,85 млрд лет назад) — O2 выходит из океана, но расходуется при окислении горных пород на суше и при образовании озонового слоя4. (0,85—0,54 млрд лет назад) — все горные породы на суше окислены, начинается накопление O2 в атмосфере5. (0,54 млрд лет назад — по настоящее время) — современный период, содержание O2 в атмосфере стабилизировалось
Кислород — самый распространённый в земной коре элемент, на его долю (в составе различных соединений, главным образом силикатов) приходится около 47 % массы твёрдой земной коры. Морские и пресные воды содержат огромное количество связанного кислорода — 85,82 % (по массе). Более 1500 соединений земной коры в своём составе содержат кислород.
В атмосфере содержание свободного кислорода составляет 20,95 % по объёму и 23,10 % по массе (около 1015 тонн). Однако до появления первых фотосинтезирующих микробов в архее 3,5 млрд лет назад в атмосфере его практически не было. Свободный кислород в больших количествах начал появляться в палеопротерозое (3—2,3 млрд лет назад) в результате глобального изменения состава атмосферы (кислородной катастрофы). Первый миллиард лет практически весь кислород поглощался растворённым в океанах железом и формировал залежи джеспилита. 3—2,7 млрд лет назад кислород начал выделяться в атмосферу и 1,7 млрд лет назад достиг 10 % от нынешнего уровня.
Наличие большого количества растворённого и свободного кислорода в океанах и атмосфере привело к вымиранию большинства анаэробных организмов. Тем не менее, клеточное дыхание с помощью кислорода позволило аэробным организмам производить гораздо больше АТФ, чем анаэробным, сделав их доминирующими.
С начала кембрия 540 млн лет назад содержание кислорода колебалось от 15 % до 30 % по объёму. К концу каменноугольного периода (около 300 миллионов лет назад) его уровень достиг максимума в 35 % по объёму, который, возможно, способствовал большому размеру насекомых и земноводных в это время.
Основная часть кислорода на Земле выделяется фитопланктоном Мирового океана. Около 60 % кислорода от используемого живыми существами расходуется на процессы гниения и разложения, 80 % кислорода, производимого лесами, уходит на гниение и разложение растительности лесов.
Деятельность человека очень мало влияет на количество свободного кислорода в атмосфере[нет в источнике]. При нынешних темпах фотосинтеза понадобится около 2000 лет, чтобы восстановить весь кислород в атмосфере.
Кислород входит в состав многих органических веществ и присутствует во всех живых клетках. По числу атомов в живых клетках он составляет около 25 %, по массовой доле — около 65 %.
В 2016 году датские учёные доказали, что свободный кислород входил в состав атмосферы уже 3,8 млрд лет назад.
Применение
Широкое промышленное применение кислорода началось в середине XX века, после изобретения турбодетандеров — устройств для сжижения и разделения жидкого воздуха.
В металлургии
Конвертерный способ производства стали или переработки штейнов связан с применением кислорода. Во многих металлургических агрегатах для более эффективного сжигания топлива вместо воздуха в горелках используют кислородно-воздушную смесь.
Компонент ракетного топлива
В качестве окислителя для ракетного топлива применяется жидкий кислород, пероксид водорода, азотная кислота и другие богатые кислородом соединения.
Смесь жидкого кислорода и жидкого озона — один из самых мощных окислителей ракетного топлива (удельный импульс смеси водород — озон превышает удельный импульс для пары водород-фтор и водород-фторид кислорода).
В медицине
Основная статья: Кислородная терапия
Медицинский кислород хранится в металлических газовых баллонах высокого давления голубого цвета различной ёмкости от 1,2 до 10,0 литров под давлением до 15 МПа (150 атм) и используется для обогащения дыхательных газовых смесей в наркозной аппаратуре, при нарушении дыхания, для купирования приступа бронхиальной астмы, устранения гипоксии любого генеза, при декомпрессионной болезни, для лечения патологии желудочно-кишечного тракта в виде кислородных коктейлей. Крупные медицинские учреждения могут использовать не сжатый кислород в баллонах, а сжиженный в сосуде Дьюара большой ёмкости. Для индивидуального применения медицинским кислородом из баллонов заполняют специальные прорезиненные ёмкости — кислородные подушки. Для подачи кислорода или кислородо-воздушной смеси одновременно одному или двум пострадавшим в полевых условиях или в условиях стационара применяются кислородные ингаляторы различных моделей и модификаций. Достоинством кислородного ингалятора является наличие конденсатора-увлажнителя газовой смеси, использующего влагу выдыхаемого воздуха. Для расчёта оставшегося в баллоне количества кислорода в литрах обычно величину давления в баллоне в атмосферах (по манометру редуктора) умножают на величину ёмкости баллона в литрах. Например, в баллоне вместимостью 2 литра манометр показывает давление кислорода 100 атм. Объём кислорода в этом случае равен 100 × 2 = 200 литров.
В пищевой промышленности
В пищевой промышленности кислород зарегистрирован в качестве пищевой добавки E948, как пропеллент и упаковочный газ.
В химической промышленности
В химической промышленности кислород используют как реактив-окислитель в многочисленных синтезах, например, окисления углеводородов в кислородсодержащие соединения (спирты, альдегиды, кислоты), диоксид серы в триоксид серы, аммиака в оксиды азота в производстве азотной кислоты. Вследствие высоких температур, развивающихся при окислении, последние часто проводят в режиме горения.
В сельском хозяйстве
В тепличном хозяйстве для изготовления кислородных коктейлей, для прибавки в весе у животных, для обогащения кислородом водной среды в рыбоводстве.
Дефицит кислорода
При дефиците в организме человека развивается так называемая гипоксия.
Причины дефицита кислорода
- отсутствие или резко сниженное содержание кислорода в атмосфере;
- сниженное парциальное давление кислорода во вдыхаемом воздухе (при подъеме на большие высоты – в горах, летательных аппаратах);
- прекращение или снижение поступления кислорода в легкие при асфиксии;
- нарушения транспорта кислорода (нарушения деятельности сердечно-сосудистой системы значительное снижение гемоглобина в крови при анемии, неспособность гемоглобина выполнять свои функции — связывать, транспортировать или отдавать тканям кислород, например, при отравлении угарным газом);
- неспособность тканей утилизировать кислород вследствие нарушения окислительно-восстановительных процессов в тканях (например, при отравлении цианидами)
Последствия дефицита кислорода
При острой гипоксии:
- потеря сознания;
- расстройство, необратимые нарушения и быстрая гибель центральной нервной системы (буквально за минуты)
При хронической гипоксии:
- быстрая физическая и умственная утомляемость;
- нарушения центральной нервной системы;
- тахикардия и одышка в покое или при незначительной физической нагрузке
Научное определение слова «дыхание»
То, что называется дыханием в обиходе, т.е. вдохи и выдохи, на самом деле гораздо более сложное явление. Это не только изменения в организме, но и внутри клеток. Дыханием называется процесс поглощения и использования кислорода, выделение углекислого газа. Различают
- аэробное и анаэробное дыхание;
- внешнее и внутреннее дыхание.
Содержание тестовых заданий в курсе биологии 6 и 7 классов относится только к внешнему дыханию растений или животных. В теме «Дыхание» в 8 классе требуется знание органов дыхательной системы, газообмена в легких человека, роли кислорода в получении энергии в клетках. В 9 классе изучается клеточное дыхание: этапы энергетического обмена, итоговое уравнение расщепления глюкозы с участием кислорода, синтез АТФ в клетке, анаэробное дыхание.
Этапы круговорота кислорода в природе
Можно выделить некоторые этапы биогеохимического кислородного цикла, при этом эти этапы выделяются как в процессе прихода кислорода, так и в процессе его расхода. К приходу кислорода относятся следующие этапы. Вначале кислород формируется в результате процесса, называемого фотосинтезом, затем в результате ультрафиолетового излучения он может накапливаться в определённой части атмосферы, называемой озоновым слоем.
Ультрафиолетовое излучение также расщепляет молекулы испарившейся и поднявшейся высоко в атмосферу воды (то есть, происходит диссоциация) с выделением кислорода. Наконец, в результате определённых химических реакций формируется озон (O3).
Что же касается расхода кислорода, то он связан с дыханием. Живые существа (преимущественно животные, да и все живые существа, способные к кислородному дыханию) вдыхают воздух, и кислород поступает в их тела, усваивается телами, и после выдыхается углекислый газ. Также кислород в связанной форме помогает осуществлять химические реакции внутри земной коры. А в результате вулканических процессов происходит окисление окиси углерода.
Неразрывна связь кислорода и углекислого газа (CO2). И его цикл тоже имеет несколько этапов. К приходу углекислого газа относятся процессы, связанные с дыханием животных (и всех существ, способных к кислородному дыханию), разложением органических веществ в результате деятельности микроорганизмов и бактерий, брожением, сжиганием видов ископаемого топлива на фабриках, заводах, котельных и электростанциях, и вырубкой леса.
Что же касается расхода углекислого газа, то свободная его форма фиксируется растениями, питающимися им в ходе фотосинтеза, выделяя тем самым кислород. Животные могут поедать определённые виды растений и растительной пищи, и вместе с тем они потребляют углерод. Углерод фиксируется в земной коре, и это связано с формированием питательного почвенного слоя, известного как гумус, и ископаемого топлива наподобие угля, торфа, горючих сланцев (в океанической части коры это влияет на формирование других пород, таких как известняк и доломиты).
Значение круговорота кислорода в природе
Был в истории Земли такой период, когда кислорода в атмосфере не было. Около 2,45 миллиардов лет тому назад атмосфера состояла из углекислого газа, метана, аммиака и сероводорода. И сравнительно молодая биосфера Земли в тот период была анаэробной, а аэробные живые существа, и прежде всего, цианобактерии, ещё не были широко распространены. Фотосинтез уже тогда существовал, но он был аноксигенным, то есть, кислород существовавшие тогда существа выделять не могли.
Однако впоследствии произошло то, что учёные назвали “кислородной катастрофой”: атмосфера оказалась заполненной кислородом (в том числе в свободной форме), и в биосфере стали доминировать аэробные существа, способные дышать кислородом, а анаэробная биосфера оказалась оттеснена в среду, куда кислород не мог проникнуть. И так много свободного кислорода выделилось после того, как кислород на тот момент закончил окислять горные породы, растворённые соединения и газы в атмосфере.
С тех пор биосфера стала преимущественно аэробного характера. Если бы “кислородная катастрофа” 2,45 миллиарда лет тому назад не произошла, жизнь была бы совсем другой, и если бы развилась цивилизация, она так же была бы совершенно не похожей на нынешнюю.
А между тем, биосфера на Земле привыкла к кислородному дыханию, важному и для жизнедеятельности отдельных клеток, и для жизни всех живых организмов, от бактерий до людей, от планктона до животных. Фотосинтез позволяет возобновлять расходуемый при дыхании, при гниении, при горении кислород, и отсутствие способных к фотосинтезу живых существ неизбежно изменит атмосферу и полностью перестроит биосферу
На это тоже могут уйти миллионы, а то и миллиарды лет.
Не стоит также забывать об озоновом слое. Он выполняет невероятно важную для Земли функцию. А именно: озон поглощает опасную для биосферы солнечную радиацию. Именно благодаря озоновому слою на Земле установлены комфортные солнечные условия, пригодные в том числе и для фотосинтеза растений.
Чрезмерное количество ультрафиолетовых лучей на Землю просто не попадает. Учёные считают, что отсутствие озонового слоя не позволило бы живым существам выйти из океана на сушу, они бы просто сгорели бы под сильным потоком солнечной радиации. Озон позволяет осуществляться круговороту кислорода как таковому, позволяет жизни на Земле существовать и дальше. И именно поэтому появление так называемых озоновых дыр в XX веке сильно перепугало человечество.
Когда был открыт кислород. История кислорода
Открыт кислород был дважды. Оба эти события произошли во второй половине 18 столетия. Первый раз в 1771 году кислород был открыт благодаря шведу Карлу Шееле. Во время нагревания селитры и серной кислоты был получен газ, названный “огненным воздухом”. Тремя годами после в Англии химик Джозеф Пристли проводил опыт с оксидом ртути в полностью закрытом сосуде. В ходе эксперимента ученый заметил газ, который оказался кислородом. Пристли рассказал о своем открытии Антуану Лавуазье, который подтвердил то, что ученый открыл новый элемент. Однако, несмотря на то, что Шееле первым открыл компонент, он опубликовал свою ночную работу про кислород лишь в 1777 году, и оказался вторым после Пристли в этом деле.
Факторы, влияющие на круговорот кислорода в природе
На процессы, входящие в круговорот кислорода, прежде всего влияет сама жизнь на Земле. В основном, кислород потребляется и производится в результате жизнедеятельности живых организмов. И в первую очередь всё связано с растениями. Чем больше растений, тем активнее в результате фотосинтеза выделяется пригодного для дыхания кислорода. И наоборот, чем меньше растений (и цианобактерий, которые также способны осуществлять фотосинтез), тем больше риск превращения тех или иных участков Земли в зоны гипоксии (и такое больше свойственно океану, нежели суше).
Уменьшается количество кислорода не только в результате дыхания животных и людей, но также вследствие лесных пожаров, вырубки лесов, потребления топлива (с его сжиганием), а ещё при окислении пород; тем самым он заменяется, к примеру, тем же углекислым газом. Лишь благодаря растениям это удаётся компенсировать, ведь при потреблении углекислого газа растения выделяют кислород.
Что такое круговорот кислорода в природе
Кислород (O2) вот уже сотни миллионов лет является веществом, обеспечивающим жизнь на Земле. Приблизительно пятая часть (около двадцати процентов) атмосферы Земли заполнена кислородом, а ещё кислород составляет около тридцати процентов химического состава планеты. Кислород может присутствовать как в свободной форме (в составе воздуха, которым дышит абсолютное большинство всех живых организмов), так и в связанной (входить в состав воды, минералов, разных химических соединений). И кислород осуществляет непрерывный биогеохимический цикл, иначе называемый круговоротом кислорода в природе.
В ходе этого цикла кислород совершает переход из атмосферы в биосферу и земную кору, после чего возвращается обратно в атмосферу. При этом кислородом обмениваются все водоёмы (и Мировой океан) и воздух, растения и животные, но также кислород выделяется во время химических реакций. И ключевую роль в этом процессе играет фотосинтез.
Влияние человека на круговорот кислорода в природе
Считается, что антропогенная деятельность позволила возникнуть парниковому эффекту. То есть, углекислого газа на Земле стало больше, чем это предусмотрено нормой. На это повлияло несколько факторов, среди которых: всё большие масштабы вырубки лесов для разных целей (для добычи древесины как строительного сырья или топлива, для постройки на их месте различных сооружений и объектов инфраструктуры, от транспортных до промышленных, для строительства городов и дорог, для создания сельскохозяйственных угодий), лесные пожары (которые теперь чаще происходят из-за непотушенного костра или брошенного в сухую жаркую погоду окурка сигареты или спички, то есть, из-за человеческого фактора), выбросы в атмосферу вследствие сжигания различных видов топлива (прежде всего, промышленные и транспортные выбросы).
Человек является частью биосферы, и его деятельность является частью круговорота кислорода, но его влияние на эти процессы можно считать скорее деструктивным и дестабилизирующим, нежели позитивным.
Что же касается озоновых дыр, то они не обязательно должны быть вызваны именно антропогенной деятельностью. Так, озоновая дыра над Антарктидой возникает каждый год вследствие особенностей местного климата, и дело не только в отсутствии растений вследствие постоянных минусовых температур. Дело в особом полярном вихре, осуществляющем циркуляцию воздушных потоков только в полярном районе и не допускающем смешивания этих потоков с другими воздушными массами, этот вихрь также препятствует попаданию солнечных лучей, и результатом этого становится разрушение ранее существовавших там запасов озона и отсутствие новых запасов.
Однако очевидно, что влияние человека на истончение озонового слоя стало более заметным. Активное использование хлора и брома (и содержащих эти элементы веществ) стало главной причиной сокращения содержания озона в земной атмосфере.
Кислород, дающий жизнь
На данном этапе вы, наверное, очень хорошо понимаете слово «канцерогенный» и знаете, что оно означает вещество, вызывающее рак. Но задумывались ли вы когда-нибудь о том, почему канцерогенные вещества вызывают рак? Почему они обладают присущей им способностью превращать здоровые аэробные клетки в больные, анаэробные только при контакте? Простой ответ — да, все дело в кислороде. Кислород — это жизнь клеточной системы. Канцерогенным веществом является любое вещество, которое лишает клетки кислорода, необходимого им для выработки и поглощения энергии, выполнения других жизненно важных клеточных функций. В результате изучения цитохромы и их роль в клеточном дыхании, стала заметна четкая закономерность, показывающая, что многие канцерогенные вещества имеют общую черту, что каждое из них мешает поглощению клеткой кислорода.
Зная, что кислород на самом деле является единственным веществом, без которого мы умираем в течение нескольких минут, исследователи приходят к выводу, что рак имеет только одну главную цель — заменить нормальное клеточное дыхание анаэробным. Это очень простая мысль, слишком простая, если подумать, и все же она имеет смысл. Когда ваши клетки получают нужное количество кислорода, у рака нет шансов. Однако, когда им не хватает кислорода, возникает явление, называемое гипоксией, и единственным решением является обеспечение кислородом посредством кислородной терапии. По словам доктора Рашида Баттара: «Там, где развитие заканчивается, начинается разложение. Для меня этот процесс не статичен, нет никакой возможности оставаться посередине. В случае онкологических больных физиологическая оптимизация заключается, например, в использовании кислорода. Кислород уничтожает рак, потому что рак должен использовать анаэробный метаболизм. Ему нравится анаэробная среда, поэтому увеличение количества кислорода наносит ему вред».
Поглощение кислорода
У мелких животных клетки,
которые должны поглощать кислород, находятся почти на поверхности тела, а
газовый обмен происходит через кожу. У более крупных животных такой способ
дыхания становится недостаточным. Затем «газообменные поверхности»
заменяются специальными органами дыхания. Сухопутные животные имеют сложные дыхательные
системы, в которых огромные площади отведены для обмена кислородом и углекислым
газом — например, трахеи, через которые воздух насекомых поступает в места, где
он впитывается в ткани. У многих сухопутных животных сформировались легкие со
специальными множественными мочевыми пузырями, благодаря которым общая площадь
легких во много раз превышает площадь тела животного. То же самое можно увидеть
в жабрах, дыхательных органах водных животных. Здесь поверхность дыхательных
путей увеличена специальными пластинами, которые промываются водой. Газ
транспортируется по кровеносной системе в места его потребления в тканях и
обратно в органы дыхания.
Какая норма сатурации у здорового человека?
Нормой для здорового человека считается SpO2 = 95-99 (или 100)%. Норма сатурации крови кислородом зависит от индивидуальных особенностей организма человека, например, от наличия или отсутствия анемии, апноэ, хронических заболеваний дыхательной и сердечно-сосудистой систем, вредных привычек, возраста. Ночью у каждого человека сатурация снижается, причем различия бывают существенными. Например у людей с хроническими заболеваниями дыхательной системе (ХОБЛ, апноэ), адаптировавшихся к постоянной нехватке кислорода, показатель может упасть до 90% (в глубокой фазе сна).*
По наблюдениям медиков, работающих в больницах с тяжелобольными пациентами, которые находятся «на кислороде», наиболее опасное время — с 3 до 7 часов ночи. В это время регистрируется наибольшее количество летальных исходов из-за снижения сатурации, точнее из-за кислородной гипоксемии.
R.E. Gries, L.J. Brooks, Normal oxyhemoglobin saturation during sleep. How low does it go? K. Szabó, F. Ihász, The effect of reduced oxygen saturation during sleep on depression, 2020
Стоит ли применять эритропоэтин в спорте?
В последние десятилетия профессиональные спортсмены обнаружили значительную пользу эритропоэтина. Этот гормон значительно повышает поглощение кислорода тканями, что может увеличить выносливость и работоспособность.
Эритропоэтин входит в группу допинговых препаратов крови, которые запрещены Медицинской комиссией Международного олимпийского комитета (МОК) и Всемирным допинговым агентством. Одной из причин запрета стал высокий риск для здоровья.
Использование эритропоэтина в качестве допинга приводит к аномально высокому количеству эритроцитов. Происходит сгущение крови и повышается риск серьезных побочных эффектов:
- аллергических реакций
- образования тромбов
- гриппоподобных симптомов
- сердечнго приступа
- высокого кровяного давления
- легочной эмболии
- судорог
- инсульта
Атом и молекула кислорода. Формула кислорода. Строение кислорода:
Кислород – химический элемент периодической системы химических элементов Д. И. Менделеева с обозначением О и атомным номером 8. Расположен в 16-й группе (по старой классификации — главной подгруппе шестой группы), втором периоде периодической системы.
Кислород самый лёгкий элемент периодической таблицы химических элементов Д. И. Менделеева из группы халькогенов.
Кислород – химически активный неметалл.
Кислород обозначается символом О.
Как простое вещество кислород (химическая формула O2) при нормальных условиях представляет собой двухатомный газ без цвета, вкуса и запаха. В жидком состоянии кислород имеет светло-голубой цвет, а в твёрдом – представляет собой кристаллы светло-синего цвета.
Молекула кислорода двухатомна. Также встречается аллотропная модификация кислорода – озон, молекула которого состоит из трёх атомов кислорода.
Химическая формула кислорода O2 (или O3 – озон).
Электронная конфигурация атома кислорода 1s2 2s2 2p4. Потенциал ионизации (первый электрон) атома кислорода равен 1313,94 кДж/моль (13,618055(7) эВ).
Строение атома кислорода. Атом кислорода (наиболее распространенный из трех изотопов кислорода (99,757 %) – 168О) состоит из положительно заряженного ядра (+8), вокруг которого по атомным оболочкам движутся восемь электронов. При этом 2 электрона находятся на внутреннем уровне, а 6 электронов – на внешнем. Поскольку кислород расположен во втором периоде, оболочки всего две. Первая – внутренняя оболочка представлена s-орбиталью. Вторая – внешняя оболочка представлена s- и р-орбиталями. Два спаренных электрона находится на 1s-орбитали, вторая пара электронов – на 2s-орбитали. На 2р-орбитали находится два спаренных и два неспаренных электрона. Поэтому во всех своих соединениях кислород проявляет валентность II. В свою очередь ядро атома кислорода состоит из восьми протонов и восьми нейтронов. Кислород относится к элементам p-семейства.
Радиус атома кислорода (вычисленный) составляет 48 пм.
Атомная масса атома кислорода составляет 15,99903-15,99977 а. е. м.
Кислород – самый распространённый химический элемент на Земле. В земной коре на его долю в составе различных соединений приходится около 46 % массы. Морские и пресные воды содержат по массе 86 % кислорода (если быть точнее – 85,82 %). В человеке его содержание составляет по массе 61 %. В атмосфере содержание свободного кислорода составляет 20,9476 % по объёму и 23,15 % по массе. На Солнце – 0,9 %, а во Вселенной – 1 %.
При высокой температуре молекула кислорода О2 обратимо диссоциирует на атомарный кислород. При 2000 °C на атомарный кислород диссоциирует 0,03 % молекулярного кислорода, при 2600 °C – 1 %, при +4000 °C – 59 %, при 6000 °C — 99,5 %.
Что такое эритропоэтин?
Эритропоэтин — это гормон, который помогает организму поддерживать оптимальный уровень кислорода. Для этого он стимулирует производство красных кровяных телец или эритроцитов.
Эритроциты обеспечивают наши ткани кислородом и выводят углекислый газ. Когда уровень кислорода падает, эритропоэтин помогает восполнить потери за счет усиленного производства эритроцитов и гемоглобина. Вот как это происходит:
В почках есть специализированные клетки, которые могут определить, что уровень кислорода в крови низкий. Если это так, почки вырабатывают больше эритропоэтина. Гормон запускает созревание гемопоэтических стволовых клеток в костном мозге. Это предшественники эритроцитов, которые с помощью эритропоэтина превращаются в полноценные клетки.