Кислород

Биогеохимические (экологические) циклы кислорода и углерода тесно переплетаются, так что вернее рассматривать их общий экологический цикл, который представлен в школьных таблицах по биологии. Кислород входит в состав всех жизненно важных органических веществ: белков, жиров, углеводов и др. Без кислорода невозможны многочисленные и чрезвычайно важные жизненные процессы, например дыхание, окисление аминокислот, жиров, углеводов. Только немногие растения и простейшие животные могут обходиться без кислорода и поэтому носят название анаэробных. Поступая в кровь высших животных, кислород соединяется c гемоглобином, образуя оксигемоглобин. С током крови это соединение поступает в капилляры, где легко диссоциирует, выделившийся кислород проникает через стенки капилляров в ткани. В тканях кислород расходуется на окисление различных веществ. Эти реакции приводят в конечном счете к образованию воды, СO2 и созданию запаса энергии. Защитные функции организма (фагоцитарные функции) связаны с наличием кислорода. В фагоцитах (клетках, способных захватывать и переваривать посторонние вещества) кислород О2 восстанавливается до супероксидиона 02: O2+ +е>02 Этот ион является свободным радикалом, содержит 1 неспаренный электрон. Он инициирует цепные процессы окисления инородных органических веществ, захваченных фагоцитами.

При недостатке кислорода в окружающем воздухе его содержание в организме соответственно уменьшается, процессы образования супероксидрадикала и окисления им инородных веществ замедляются, в результате чего сопротивляемость организма к инфекции падает. Обычное содержание кислорода в воздухе (около 21 % по объему) создает необходимое парциальное давление кислорода, благодаря которому ткани через легкие и кровь насыщаются кислородом. Снижение в воздухе содержания кислорода до 16-18 % (об.) не оказывает существенного влияния на жизнедеятельность. При снижении содержания O2 до 14 % (об.) появляются признаки кислородной недостаточности, а снижение до 9 % (об.) очень опасно для жизни. Состав лечебных ингаляционных смесей, содержащих кислород, зависит от цели лечения. Так, для насыщения тканей кислородом применяют его смеси с воздухом, содержащие 4060% (об.) кислорода. При отравлении СО и кислотными газами для лечения применяют смеси О2 и СО2, содержащие до 5 % (об.) СО2 для подкисления тканей. В анестезиологической практике кислород применяют в смеси с ингаляционными наркотиками. В медицинской практике используется гипербарическая оксигенация в барокамерах (больного помещают в барокамеру, где создается повышенное давление кислорода). Этот метод лечения улучшает кислородное насыщение тканей, защищает головной мозг от гипоксии (т. е. пониженного содержания кислорода), с его помощью лечат ожоги и диабетические язвы.