Роль элементов-органогенов в биологии и медицине

Содержание

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.

Спасительный эффект озона

Озоновая терапия повреждает клеточные мембраны бактерий, окисляя их фосфолипиды и липопротеины. O3
препятствует развитию грибковых клеток на определенных стадиях. В случае вирусов O3 повреждает капсулу и препятствует репродуктивному циклу, мешая контакту вируса с клеткой посредством перекисного окисления. Слабая ферментативная оболочка на клетках делает их восприимчивыми к вирусной атаке, делает их также восприимчивыми к окислению и удалению из организма, поэтому они могут быть заменены здоровыми клетками. Помимо угнетения микропатогенов, озоновая терапия улучшает функции клеток. O3 увеличивает скорость гликолиза, что в свою очередь увеличивает количество кислорода в клетках. Когда это происходит, стимулируется с производство важных ферментов, которые действуют в качестве коллекторов свободных радикалов.

Что происходит с органами при коронавирусе

В момент попадания вируса в организм иммунная система для борьбы с ним начинает производить белые кровяные тельца — лейкоциты. Иногда эта тактика вполне хорошо срабатывает,именно поэтому многие переносят коронавирус бессимптомно.

Но если лейкоциты не справляются,то начинают посылать «сигналы» другим иммунным клеткам. Эти «сигналы» — цитокины,небольшие белковые молекулы,которые вызывают повышение температуры. Если и они не справляются,то возникает гиперактивация иммунной системы.

Ее клетки начинают производить цитокины в очень больших количествах и выбрасывать их в кровь. Это состояние называется цитокиновым штормом. Процесс приводит к массивному повреждению легочной ткани,в том числе здоровой. Помимо этого,цитокины приводят к расширению сосудов и накоплению жидкости в легких.

Кровь перестает насыщаться кислородом,и развивается острый респираторный дистресс-синдром — тяжелая и опасная для жизни форма дыхательной недостаточности.

Тогда поражается буквально все — головной мозг,сердце,почки,печень,развивается шоковое состояние. Один за другим начинают отказывать органы.

Флюорография,рентген.

СС0

Кислород

Кислород (лат. Oxygenium) — элемент VIa группы 2 периода периодической таблицы Д.И. Менделеева. Первым открывает группу халькогенов — элементов VIa группы.

Газ без цвета, без запаха, составляет 21% воздуха.

Общая характеристика элементов VIa группы

Общее название элементов VIa группы O, S, Se, Te, Po — халькогены. Халькогены (греч. χαλκος — руда + γενος — рождающий) — входят в состав многих минералов. Например, кислород составляет 50% массы земной коры.

От O к Po (сверху вниз в периодической таблице) происходит увеличение: атомного радиуса, металлических, основных, восстановительных свойств. Уменьшается электроотрицательность, энергия ионизация, сродство к электрону.

Среди элементов VIa группы O, S, Se — неметаллы. Te, Po — металлы.

Электронные конфигурации у данных элементов схожи, так как они находятся в одной группе (главной подгруппе!), общая формула ns2np4:

  • O — 2s22p4
  • S — 3s23p4
  • Se — 4s24p4
  • Te — 5s25p4
  • Po — 6s26p4
Основное состояние атома кислорода

У атома кислорода (как и атомы азота, фтора, неона) нет возбужденного состояния, так как отсутствует свободная орбиталь с более высоким энергетическим уровнем, куда могли бы перемещаться валентные электроны.

Атом кислорода имеется два неспаренных электрона, максимальная валентность II.

Природные соединения
  • Воздух — в составе воздуха кислород занимает 21% (это число пригодится в задачах!)
  • В форме различных минералов в земной коре кислорода содержится около 50%
  • В живых организмов кислород входит в состав органических веществ: белков, жиров, углеводов и нуклеиновых кислот
Получение

В промышленности кислород получают из сжиженного воздуха. Также активно применяются кислородные установки, мембрана которых устроена как фильтр, отсеивающие кислород (мембранная технология).

В лаборатории кислород получают разложением перманганата калия (марганцовки) или бертолетовой соли при нагревании. Применяется реакция каталитического разложения пероксида водорода.

H2O2 → (кат. — MnO2) H2O + O2

На подводных лодках для получения кислорода применяют следующую реакцию:

Химические свойства

Является самым активным неметаллом после фтора, образует бинарные соединения со всеми элементами кроме гелия, неона, аргона. Чаще всего реакции с кислородом экзотермичны (горение), ускоряются при повышении температуры.

  • Реакции с неметаллами

Во всех реакциях, кроме взаимодействия со фтором, кислород проявляет себя в качестве окислителя.

NO + O2 → (t) NO2

S + O2 → (t) SO2

2C + O2 = (t) 2CO (неполное окисление — угарный газ, соотношение 2:1)

C + O2 = (t) CO2 (полное окисление — углекислый газ, соотношение 1:1)

F + O2 → OF2 (фторид кислорода, O+2)

Реакции с металлами

В реакциях кислорода с металлами образуются оксиды, пероксиды и супероксиды. Реакции с активными металлами идут без нагревания.

Li + O2 → Li2O (оксид)

Na + O2 → Na2O2 (пероксид)

K + O2 → KO2 (супероксид)

Горение воды

Известна реакция горения воды во фторе.

F2 + H2O → HF + O2

Окисление органических веществ

Все органические вещества сгорают с образованием углекислого газа и воды.

C3H7 + O2 = CO2 + H2O

Контролируемое окисление

При применении катализаторов и особых реагентов в органической химии достигают контролируемого окисления: алканы окисляются до спиртов, спирты — до альдегидов, альдегиды — до кислот.

Процесс можно остановить на любой стадии в зависимости от желаемого результата.

Беллевич Юрий Сергеевич 2018-2021

Данная статья написана Беллевичем Юрием Сергеевичем и является его интеллектуальной собственностью. Копирование, распространение (в том числе путем копирования на другие сайты и ресурсы в Интернете) или любое иное использование информации и объектов без предварительного согласия правообладателя преследуется по закону. Для получения материалов статьи и разрешения их использования, обратитесь, пожалуйста, к Беллевичу Юрию

Физические свойства

В атмосфере кислород содержится в бесцветном газообразном виде. Он не имеет запаха, малорастворим в воде и других растворителях. У кислорода прочные молекулярные связи, из-за которых он химически малоактивен.

Если кислород нагревать, он начинает окислять и реагировать с большинством неметаллов и металлов. Например, железо, этот газ медленно окисляет и вызывает его ржавление.

При снижении температуры (-182,9°С), и нормальном давлении газообразный кислород переходит в другое состояние (жидкое) и приобретает бледно-синий цвет. Если температуру еще снижать (до -218,7°С) газ затвердеет и изменится до состояния синих кристаллов.

В жидком и твердом состояниях кислород приобретает синий цвет и обладает магнитными свойствами.

Древесный уголь является активным поглотителем кислорода.

[править] Биологическая роль кислорода

Большинство живых существ (аэробы) дышат кислородом воздуха. Широко используется кислород в медицине. При сердечно-сосудистых заболеваниях, для улучшения обменных процессов, в желудок вводят кислородную пену (кислородный коктейль). Подкожное введение кислорода используют при трофических язвах, слоновости, гангрене и других серьезных заболеваниях. Для обеззараживания и дезодорации воздуха и очистки питьевой воды применяют искусственное обогащение озоном. Радиоактивный изотоп кислорода 15O применяется для исследований скорости кровотока, легочной вентиляции.

Как насытить кровь кислородом, если легкие не работают

Основные методы лечения дистресс-синдрома — искусственная вентиляция легких(ИВЛ) и экстракорпоральная мембранная оксигенация(ЭКМО).

Аппарат ИВЛ — это по сути компрессор,который,можно сказать,насильно загоняет кислород в легкие пациента. Для этого врачи вводят в трахею интубационную трубку. Специальный увлажнитель нагревает воздух из ИВЛ до температуры тела и увлажняет его. Также аппарат выводит отработанный воздух — углекислый газ.

Пациентам при этом дают лекарства,расслабляющие диафрагму и другие мышцы, — фактически обездвиживают,чтобы позволить аппарату полностью регулировать дыхание.

Бывает и неинвазивная вентиляция легких,когда пациенту надевают маску с трубкой на рот и нос,но трубку не вводят в дыхательные пути.

Аппарат ЭКМО — это что-то вроде искусственного сердца и легкого для пациента. Для соединения прибора с организмом в крупные кровеносные сосуды больного вводятся специальные длинные устройства — канюли. Через них кровь попадает в оксигенатор — устройство со специальной мембраной,с помощью которой кислород добавляется в кровь,а углекислый газ(отработанный воздух) удаляется.

Затем насыщенную кислородом кровь согревают и возвращают в тело пациента. Для соблюдения физиологических механизмов забор и вливание крови происходят максимально близко к сердцу.

Новый аппарат ИВЛ в барнаульской клинической больнице № 11.

Анна Зайкова.

Кровеносные сосуды

Кровеносные сосуды имеют разную форму, структуру и объем, в зависимости от их роли в организме.

1.Артерии являются самыми прочными сосудами в теле человека. Их стенки плотны и эластичны, состоят из трех слоев – эндотелия, волокон гладкой мускулатуры и фиброзной ткани. Задача артерий обстоит в насыщении всех органов и тканей кровью, обогащенной кислородом и питательными веществами. Исключением являются артерии малого круга кровообращения, по которым венозная кровь течет от сердца к легким. Самым крупным артериальным сосудом является аорта.

2.Венывыполняют функцию перемещения отработанной крови, насыщенной углекислым газом, обратно к сердцу. Эту жидкость вены получают из капилляров. Как и артерия, вена состоит из нескольких слоев – эндотелиального, мягкого соединительного, плотного соединительного и мышечного. Венозные стенки в несколько раз тоньше и уязвимее артериальных. По этой причине, по мере удаления от сердца, движение венозной крови может нарушаться – давление в капиллярах практически равно атмосферному, и нормального тока не создается. Поэтому в гемодинамике сосудам содействуют венозные клапаны и венозный пульс.

3.Капилляры – тончайшие сосуды, схожие по объему с человеческим волосом. Они являются ответвлениями крупных периферических артерий. Именно через них ткани и органы снабжаются кислородом и нутриентами. Они также обладают коммуникацией с венами, чтобы отдавать им клеточные отходы. Следовательно, эти крошечные сосуды одновременно являются кормильцами и санитарами нашего организма.

Нормальную циркуляцию крови внутри сосудистой системы обеспечивает артериальное давление.

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.

Что означает КТ1, КТ2, КТ3, КТ4 при вирусной пневмонии COVID-19?

Чтобы врачи могли объективно оценивать объем поражения легких, взвешивать риски и реагировать на вызовы, был принят единый стандарт классификации вирусных пневмоний по степени тяжести, где:

КТ-0 — отсутствие признаков вирусной пневмонии;

КТ-1 — легкая форма пневмонии с участками «матового стекла», выраженность патологических изменений менее 25%;

КТ-2 — умеренная пневмония, поражено 25-50% легких;

КТ-3 — среднетяжелая пневмония, поражено 50-75% легких;

КТ-4 — тяжелая форма пневмонии, поражено >75% легких.

Процент деструкции легочной ткани определяется по томограммам. Врач-рентгенолог оценивает по пятибалльной шкале каждую из пяти долей легких.* Если признаки пневмонии не выявлены, то значение соответствует 0; 1 балл свидетельствует о поражении легких 5%, и так далее.

* Согласно «Временным методическим рекомендациям» Министерства Здравоохранения РФ от октября 2020 г., принятая и описанная выше балльная система оценки легочных сегментов и долей упразднена. Объективность оценки поддерживается программным обеспечением и медицинской экспертизой.

Иными словами, сокращение КТ1, КТ2, КТ3 или КТ4, которое врач-рентгенолог пишет в заключении, указывает на объемы нефункциональной легочной ткани в совокупности с другими признаками, характерными для той или иной стадии. Это эмпирическая визуальная шкала, принятая рентгенологами.

Данную шкалу визуальной оценки легких по результатам компьютерной томографии (или МСКТ) разработали только во время пандемии новой коронавирусной инфекции. Ее ввели специалисты из Центра диагностики и телемедицины США, изучив КТ-исследования 13 003 человек, которые составили основную выборку.

Примечательно, что скорость перехода пневмонии к следующей, более осложненной степени зависит не только от возраста пациента (чем старше, тем быстрее), но и от текущей стадии заболевания. А именно, если вирусная пневмония SARS-CoV-2 у пациента была выявлена еще на первой стадии (КТ1), то предотвратить переход к следующей (КТ2) будет легче как минимум потому, что сравнительно малому числу вирионов требуется больше времени, чтобы распространиться по легким и спровоцировать более обширный воспалительный процесс. В то время как переход от КТ3 к КТ4 происходит очень быстро, и тогда жизнь пациента находится под угрозой. Анализируя уже упомянутую группу пациентов, ученые из США пришли к выводу, что при переходе в следующую группу, риск летального исхода при коронавирусе увеличивался примерно на 38%.

Процент вовлечения паренхимы (собственно поражения) легких в заключениях обычно указан приблизительно, поэтому диапазон значений может быть довольно широким, однако это не главный показатель. При определении степени тяжести воспаления легких учитываются и другие признаки воспаления легких:

1) Наличие «матовых стекол» на сканах КТ, их локализация, консолидация. «Матовые стекла» — это светлые участки легких на томограммах, которые свидетельствуют об очагах инфильтрации. Плотная ткань не пропускает рентгеновские лучи. «Матовые стекла» — основной признак поражения легких на КТ. Их распространенность и консолидация соответствует тяжелым стадиям пневмонии КТ3 и КТ4.

2) Утолщение междолькового пространства легких или «симптом булыжной мостовой» — ткань легких на сканах КТ имеет внешнее визуальное сходство с брусчаткой. Соответствует тяжелой стадии пневмонии КТ4.

3) Симптом «обратного гало» или «ободка́» — на томограммах выглядит как светлые кольца. Это участки уплотнения вокруг очага инфекции. Считается признаком организующейся пневмонии.

4) Ретикулярные изменения — тонкие линии патологически измененного легочного интерстиция, формирующие сеть.

Если в заключении указана «полисегментарная пневмония», это значит, что признаки воспалительного процесса обнаружены в обоих легких, в нескольких сегментах.

Что делать?

При подозрении на железодефицитное состояние необходимо обратиться к терапевту. После сдачи комплекса анализов определяется причина анемии и назначается лечение, в том числе и протекающих на фоне заболеваний.

Стать «железным человеком». Низкий гемоглобин — признак язвы и даже рака
Подробнее

«Чтобы выявить железодефицитные состояния, проводятся клинический анализ крови с лейкоцитарной формулой и биохимический анализ (сыворотка крови исследуется на концентрацию железа, общую железосвязывающую способность, уровень трансферрина и ферритина, объем депо железа)», — рассказывает Ирина Голубкова.

Клинический анализ, поясняет специалист, выявляет уровень гемоглобина, эритроцитов, другие показатели, биохимический — снижение уровня сывороточного железа и ферритина. 

Гемоглобин представляет собой белок из красных кровяных телец, который переносит железо по организму. С его помощью удерживается кислород, который требуется для нормальной жизнедеятельности организма. Уровень гемоглобина зависит от разных факторов: возраст, пол, потенциальные заболевания.

Статья по теме

Как поднять уровень железа в крови без лекарств и БАД?

Сывороточное железо, оно же плазменное, — это концентрация железа в сыворотке или плазме крови, куда не включается железо в составе гемоглобина и ферритина. 

Ферритин — это белок, в форме которого в основном происходит заготовка запасов железа в организме. Всасывание его происходит из пищи, он переносится трансферрином — специальным белком, который образуется в печени.

Для мужчин нормальные показатели концентрации железа — 50-160 мкг/дл, для женщин – 40-150, общая железосвязывающая способность — 250-400 мкг/дл, коэффициент насыщения трансферрина (белок-переносчик железа) — 15-54%, ферритин — 20-250 нг/мл. Для женщин — 40-150.

Беспокоит упадок сил? Кто виноват? Гемоглобин!
Подробнее

«При нормальном уровне гемоглобина и низком уровне ферритина — истощении запасов железа — определяется латентный (скрытый) дефицит железа, он влияет на тканевой обмен. На этой стадии начинается истощение запасов железа, при котором не происходит снижение гемоглобина. Возникают первые проявления заболевания с неярко выраженной симптоматикой: повышенная утомляемость, слабость, одышка при физической нагрузке, ломкость ногтей, сухость кожи, выпадение волос», — отмечает Ирина Голубкова.

Клеточное дыхание

Человек делает около 20000 вдохов в сутки. Все живые клетки организма дышат. И к каждой из них нужно доставить молекулу кислорода. 20 миллиардов кровяных телец – эритроцитов работают как грузовики для доставки кислорода. Бытовой газ в сельской местности доставляют в специальных баллонах. Каждый грузовик-эритроцит тоже имеет 250 миллионов баков для кислорода – молекул гемоглобина. Кровяные тельца загружаются в легких и начинают развозить кислород, двигаясь сначала по артериям, а потом по мельчайшим капиллярам. Там происходит разгрузка и наполнение углекислым газом. Обратный путь по «автострадам вен» занимает время до следующего вздоха. Итак, 200 миллиардов грузовиков должны развозить 250 миллионов баллонов, выполняя по 20 тысяч рейсов в сутки. Каждый клиент-молекула должен получить свой груз вовремя, и речь идет не о том, что это полезно: это вопрос жизни или смерти клетки. Проблема от которой сойдет с ума лучший корпоративный логист, «зависнет» надолго любой супер компьютер, но с ней легко справляется мозг человека. Он всегда успешно решает эту задачу при условии, что в легкие попадает достаточное количество кислорода.

История открытия

Официально считается, что кислород был открыт английским химиком Джозефом Пристли 1 августа 1774 года путём разложения оксида ртути в герметично закрытом сосуде (Пристли направлял на это соединение солнечные лучи с помощью мощной линзы).

 2HgO →ot  2Hg + O2

Однако Пристли первоначально не понял, что открыл новое простое вещество, он считал, что выделил одну из составных частей воздуха (и назвал этот газ «дефлогистированным воздухом»). О своём открытии Пристли сообщил выдающемуся французскому химику Антуану Лавуазье. В 1775 году А. Лавуазье установил, что кислород является составной частью воздуха, кислот и содержится во многих веществах.

Несколькими годами ранее (в 1771 году) кислород получил шведский химик Карл Шееле. Он прокаливал селитру с серной кислотой и затем разлагал получившийся оксид азота. Шееле назвал этот газ «огненным воздухом» и описал своё открытие в изданной в 1777 году книге (именно потому, что книга опубликована позже, чем сообщил о своём открытии Пристли, последний и считается первооткрывателем кислорода). Шееле также сообщил о своём опыте Лавуазье.

Важным этапом, который способствовал открытию кислорода, были работы французского химика Пьера Байена, который опубликовал работы по окислению ртути и последующему разложению её оксида.

Наконец, окончательно разобрался в природе полученного газа А. Лавуазье, воспользовавшийся информацией от Пристли и Шееле. Его работа имела громадное значение, потому что благодаря ей была ниспровергнута господствовавшая в то время и тормозившая развитие химии флогистонная теория. Лавуазье провёл опыт по сжиганию различных веществ и опроверг теорию флогистона, опубликовав результаты по весу сожжённых элементов. Вес золы превышал первоначальный вес элемента, что дало Лавуазье право утверждать, что при горении происходит химическая реакция (окисление) вещества, в связи с этим масса исходного вещества увеличивается, что опровергает теорию флогистона.

Таким образом, заслугу открытия кислорода фактически делят между собой Пристли, Шееле и Лавуазье.

[править] Литература

  • Глоссарий терминов по химии // Й.Опейда, О.Швайка. Ин-т физико-органической химии и углехимии им. Л. М. Литвиненко НАН Украины, Донецкий национальный университет — Донецк: «Вебер», 2008. — 758 с. ISBN 978-966-335-206-0
  • Ф. А. Деркач «Химия» Л. 1968
  • Малая горная энциклопедия . В 3-х т. / Под ред. В. С. Белецкого . — Донецк: Донбасс, 2004. — ISBN 966-7804-14-3 .
  • Михаличко Б. М. Курс общей химии. Теоретические основы: Учебное пособие. — М .: Знание, 2009. — 548 с. ISBN 978-966-346-712-2
  • Кириченко В. И. Общая химия: Учебное пособие. — К .: Высшая школа, 2005. — 639 с . — (ил.) ISBN 966-642-182-8

Периодическая система химических элементов Д. И. Менделеева
                             
H   He
Li Be   B C N O F Ne
Na Mg   Al Si P S Cl Ar
K Ca   Sc Ti V Cr Mn Fe Co Ni Cu Zn Ga Ge As Se Br Kr
Rb Sr   Y Zr Nb Mo Tc Ru Rh Pd Ag Cd In Sn Sb Te I Xe
Cs Ba La Ce Pr Nd Pm Sm Eu Gd Tb Dy Ho Er Tm Yb Lu Hf Ta W Re Os Ir Pt Au Hg Tl Pb Bi Po At Rn
Fr Ra Ac Th Pa U Np Pu Am Cm Bk Cf Es Fm Md No Lr Rf Db Sg Bh Hs Mt Ds Rg Cn Nh Fl Mc Lv Ts Og
Uue Ubn Ubu Ubb Ubt Ubq Ubp Ubh  
Щелочные металлы Щёлочноземельные металлы Лантаноиды Актиноиды Суперактиноиды Переходные металлы Другие металлы Полуметаллы Другие неметаллы Галогены Благородные газы Свойства неизвестны

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.

Кислород (O, Oxygenium)

История кислорода

Открытие кислорода произошло дважды, во второй половине XVIII столетия с разницей в несколько лет. В 1771 году кислород получил швед Карл Шееле, нагревая селитру и серную кислоту. Полученный газ был назван «огненным воздухом». В 1774 английский химик Джозеф Пристли проводил процесс разложения оксида ртути в полностью закрытом сосуде и открыл кислород, но принял его за ингредиент воздуха. Только после того, как Пристли поделился своей находкой с французом Антуаном Лавуазье, стало понятно, что открыт новый элемент (calorizator). Пальма первенства данного открытия принадлежит Пристли потому, что Шееле опубликовал свой научный труд с описанием открытия лишь в 1777 году.

Общая характеристика кислорода

Кислород является элементом XVI группы II периода периодической системы химических элементов Д.И. Менделеева, имеет атомный номер 8 и атомную массу 15,9994. Принято обозначать кислород символом О (от латинского Oxygenium – порождающий кислоту). В русском языке название кислород стало производным от кислоты, термина, который был введён М.В. Ломоносовым.

Нахождение в природе

Кислород является самым распространённым элементом по нахождению в земной коре и Мировом океане. Соединения кислорода (в основном – силикаты) составляют не менее 47% массы земной коры, кислород вырабатывается в процессе фотосинтеза лесами и всеми зелёными растениями, большая часть приходится на фитопланктон морских и пресных вод. Кислород – обязательная составная часть любых живых клеток, также находится в большинстве веществ органического происхождения.

Физические и химические свойства

Кислород – лёгкий неметалл, состоит в группе халькогенов, имеет высокую химическую активность. Кислород, как простое вещество, представляет собой газ без цвета, запаха и вкуса, имеет жидкое состояние – светло-голубая прозрачная жидкость и твёрдое – светло-синие кристаллы. Состоит из двух атомов кислорода (обозначается формулой О₂).

Полезные свойства кислорода и его влияние на организм

Кислород участвует в окислительно-восстановительных реакциях. Живые существа дышат кислородом воздуха. Широко используется кислород в медицине. При сердечнососудистых заболеваниях, для улучшения обменных процессов, в желудок вводят кислородную пену («кислородный коктейль»). Подкожное введение кислорода используют при трофических язвах, слоновости, гангрене. Для обеззараживания и дезодорации воздуха и очистки питьевой воды применяют искусственное обогащение озоном.

Биологическая роль кислорода

Кислород – основа основ жизнедеятельности всех живых организмов на Земле, является основным биогенным элементом. Находится в составе молекул всех важнейших веществ, которые отвечают за структуру и функции клеток (липиды, белки, углеводы, нуклеиновые кислоты). Каждый живой организм содержит гораздо больше кислорода, чем какого-либо элемента (до 70%). Для примера, организм взрослого среднестатического человека массой 70 кг содержит 43 кг кислорода.

Кислород поступает в живые организмы (растения, животные и человек) благодаря органам дыхания и поступлению воды. Помня о том, что в организме человека самый главный орган дыхания – это кожа, становится понятно, сколько кислорода может получать человек, особенно летом на берегу водоёма. Определить потребность человека в кислороде достаточно сложно, ведь она зависит от многих факторов – возраст, пол, масса и поверхность тела, система питания, внешняя среда и т.д.

Применение кислорода в жизни

Кислород применяется практически повсеместно – от металлургии до производства ракетного топлива и взрывчатых веществ, применяемых для дорожных работах в горах; от медицины до пищевой промышленности.

В пищевой промышленности кислород зарегистрирован в качестве пищевой добавки E941, как пропеллент и упаковочный газ.

Терапевтические методы

Клинические испытания озонотерапии показали, что эта терапия снижает кислородный стресс в организме, деактивирует вирусы, такие как ВИЧ, и борется с бактериальными инфекциями, все из которых связаны с образованием рака. Кислородная терапия используется для лечения хронических болей, вызванных повреждением нервов. Как назначается озоновая терапия? Есть три способа:

* Капельница с озоном: жидкость, насыщенная озоном, вводится непосредственно в кровоток.

* Аутогемотерапия: из организма берут от 10 до 15 миллилитров крови, насыщают озоном и вводят обратно.

* Озоновая сауна: тело окружено теплым влажным паром, который открывает поры, через которые озон попадает в кровоток.

Самыми инвазивными являются, конечно, прием капельницы и аутогемотерапия, потому что они используют иглы и берут кровь, что отталкивает некоторых людей. Озоновая сауна, с другой стороны, является самым простым и легким способом организации в домашних условиях и, кроме того, самым эффективным по нескольким причинам: 1) озоновая сауна подвергает все тело воздействию озона через самый обширный орган тела — кожу, и 2) дополнительным преимуществом использования озоновой сауны является то, что она согревает тело, что имеет гипертермический эффект. Вместе озонотерапия и гипертермия способствуют глубокому проникновению в ткани организма и насыщают кислородом кровь и клетки, извлекают токсины и улучшают функционирование клеток.

Очень важно очистить лимфатическую ткань от токсинов, и сауна с озоном и паром— это самый простой и лучший способ сделать это. Доктор Джон Харви Келлогг в своей книге написал: «Вероятно, никакое дезинфицирующее средство для воздуха в больнице не так полезно, как озон, одно из самых эффективных дезинфицирующих средств, которые мы знаем»

Известный ученый и изобретатель Никола Тесла тоже оценил озон и построил первый в мире генератор озона в 1896 году. В 1900 году он ввел озонированное оливковое масло, которое продавал врачам в медицинских целях. В течение следующих нескольких десятилетий озон использовался для лечения многих проблем — анемии, астмы, мочевыводящих путей, диабета, бессонницы, туберкулеза и многих видов рака. Уникальность озона в том, что он является катализатором для снабжения клеток кислородом и, следовательно, энергией. Озон стимулирует полезные изменения во всей иммунной системе, обеспечивая клетки большим количеством кислорода, чтобы они могли выполнять свои метаболические и антитоксические функции в соответствии с назначением.

Озон делает все это, не повреждая здоровые клетки. Защитные ферменты, которые образуются из озона, помогают защитить здоровые клетки от разрушения во время очищения. Озон дает здоровым клеткам защиту, в которой они нуждаются, прежде чем они подвергнуться вторжению бактерий, вирусов и раковых клеток, загрязняющих организм. Вот что говорится в исследовании, опубликованном в 1980 году в журнале «Science» о селективном воздействии озона на раковые клетки, даже когда озон находится в воздухе: «Контакт … с озоном сократил рост раковых клеток более чем на 90%… Очевидно, что в раковых клетках человека нарушен механизм защиты от повреждения озоном». Раковые клетки не переносят озон и буквально умирают при его наличии. Здоровые клетки, с другой стороны, не только невосприимчивы к повреждениям, но даже обогащены присутствием озона.

[править] Физические свойства

Жидкий кислород

Кислород — бесцветный газ без запаха и вкуса. При температуре −183 ° С он конденсируется в жидкость голубоватого цвета, при −218,7 ° С замерзает в синюю кристаллическую массу. Растворимость кислорода в воде невелика и при обычной температуре составляет всего 3,1 см3 в 100 г воды. В продажу кислород поступает в стальных баллонах под давлением примерно 150 атм.

Твердый кислород (температура плавления −218,79 ° C) существует в виде синих кристаллов. Известны шесть кристаллических фаз, из которых три существуют при давлении в 1 атм:

  • α-О2 — существует при температуре ниже 23,65 K; ярко-синие кристаллы относятся к моноклинной сингонии, параметры ячейки a = 5,403 Å, b = 3,429 Å, c = 5,086 Å; β = 132,53 °.
  • β-О2 — существует в интервале температур от 23,65 до 43,65 К; бледно-синие кристаллы (при повышении давления цвет переходит в розовый) имеют ромбоэдрическую решетку, параметры ячейки a = 4,21 Å, α = 46,25 °
  • γ-О2 — существует при температурах от 43,65 до 54,21 К; бледно-синие кристаллы имеют кубическую симметрию, с периодом решетки a = 6,83 Å.