Sauerstoff


Experte: Dr. med. Nonnenmacher
Autor: Medizinredaktion
Aktualisiert am: 12. September 2018

Sauerstoff ist eines der wichtigsten Elemente auf unserer Erde und die Grundlage alles Lebens, so wie wir es kennen. Und nicht nur bei der Atmung spielt er eine große Rolle, sondern auch bei vielen anderen Vorgängen, auch in der Medizin. Welche Eigenschaften hat er noch? Und wo kommt er überall vor?

Inhaltsverzeichnis

Was ist Sauerstoff

Neben dem lebensswichtigen Einsatz in der Notfallmedizin wird Sauerstoff u.a. bei der Behandlung von Migräne (Cluster-Kopfschmerz) eingesetzt.

Sauerstoff ist ein farbloses Gas. Er wird im Periodensystem der Elemente mit „O“ abgekürzt und hat die Ordnungszahl 8. Zusammen mit Selen, Schwefel und weiteren Elementen gehört er zu den Chalkogenen, der sechsten Gruppe. Das O kommt von der lateinischen Bezeichnung Oxygenium, das aus dem Altgriechischen abgeleitet wurde und soviel wie „Erzeuger von Säure“. Früher wurde Sauerstoff auch Feuerluft oder Lebensluft genannt. Das Element kann sich mit seinen normalerweise zwei Atomen mit weiteren Elementen zu vielen chemischen Verbindungen verketten.

Vorkommen

Menschen und Tiere atmen Sauerstoff, um zu leben. Daher wird oft erwartet, dass unsere gesamte Luft aus Sauerstoff besteht. Das ist jedoch falsch. Nur rund 21 Prozent bestehen aus Sauerstoff. Der Rest ist 78 Prozent Stickstoff und Argon sowie Kohlenstoffdioxid.

Überraschenderweise ist er aber die Hälfte der Erdhüllenmasse. Das bedeutet, dass das Gas auch im Wasser vorhanden ist, und zwar zu 87 Prozent. Da Sauerstoff verschiedene chemische Verbindungen eingehen kann, befindet er sich neben Luft und Wasser auch in Mineralien und als das bekannte Ozon (O3) in der Atmosphäre.

Eigenschaften

Sauerstoff kommt natürlicherweise als zwei- atomiges Molekül vor. Abgekürzt wird es auch außerhalb der Chemie mit O2. Diese Verbindung ist ein Gas, das durchsichtig ist, nicht riecht und nicht geschmeckt werden kann. Bei über -200 Grad Celsius gefriert das Gas zu blauen Kristallen.

Da Sauerstoff sehr gerne reagiert, bildet es viele chemische Verbindungen. Die bekanntesten sind Wasser. Hier reagiert er mit Wasserstoff zu H2O. Menschen und Tiere atmen Sauerstoff ein und Kohlenstoffdioxid aus. Dieses Gas enthält mit der chemischen Formel CO2 ebenfalls Sauerstoff.

Medizinische Verwendung

Sauerstoff ist im menschlichen Körper überlebenswichtig. Er gelangt durch Mund und Nase in die Luftröhre und von da aus in die Lunge. Hier geht der Sauerstoff ins Blut über und versorgt die einzelnen Organe.

Fehlt die natürliche Sauerstoffzufuhr durch die Atmung, wird es schnell lebensgefährlich. Der Herzschlag wird automatisch schneller, da der Körper versucht, mehr Sauerstoff in den Körper zu pumpen und zu verteilen. Um dem Mangel vorzubeugen, geben Mediziner bei Sauerstoffmangel zusätzlichen Sauerstoff durch eine Gasmaske oder Sonde.

Bei einem Notfall kommt es oft zu Schockzuständen, die Sauerstoffmangel zur Folge haben. Auch auf der Intensivstation wird Sauerstoff gegeben. Dieses Gas ist streng kontrolliert und befindet sich in weißen Gasflaschen. In Deutschland gehört es zu den Fertigarzneimitteln laut Arzneimittelgesetz, also wird nicht einfach im Handel verkauft.

Bei bestimmten Krankheiten wie Lungenerkrankungen kann Sauerstoff jedoch zu einem Atemstillstand führen. Deshalb wird bei Sauerstoffgabe der Anteil im Blut ständig überwacht und kontrolliert.

Das Gas kann auch zur Therapie von Lungenkrankheiten eingesetzt werden. Diese Langzeitgabe geschieht entweder dauerhaft oder über einige Stunden hinweg. Ziel ist, das im Blut zu viel vorhandene Kohlenstoffdioxid zu verdrängen und durch Sauerstoff zu ersetzen. Dadurch steigert sich die Lebensqualität, Kurzatmigkeit wird verbessert und der Patient fühlt sich insgesamt nicht mehr so müde und schlapp. Überraschenderweise werden Cluster- Kopfschmerzen durch das Einatmen von Sauerstoff über mehrere Minuten auch deutlich verbessert.

Für die allgemeine Bevölkerung wurden immer mehr Wasser mit extra Sauerstoff auf den Markt gebracht. Die positive Wirkung ist bis heute jedoch nicht erwiesen, da das Gas kaum über den Magen aufgenommen werden kann. Auch in Wellnessanlagen wird mit Sauerstofftherapien geworben. Die Wirkung ist ebenfalls nur gering, da über die Haut wenig Sauerstoff aufgenommen werden kann.

Biologische Verwendung

Der Sauerstoffkreislauf ist der wichtigste Kreislauf auf der Erde. Pflanzen atmen ihn als Abfallprodukt bei der Photosynthese aus. Dazu verwenden sie das von Menschen und Tieren ausgeatmete CO2, um es mit Hilfe von Sonnenlicht und Wasser in Energie zu verwandeln. Übrig bleibt Sauerstoff, der in die Luft abgegeben wird. Dieser wird von Tieren und Menschen eingeatmet, der Körper damit versorgt und das Abfallprodukt Kohlenstoffdioxid wieder ausgeatmet, das die Pflanzen wieder aufnehmen. So entsteht ein Lebenskreislauf, der automatisch abläuft und das Gleichgewicht erhält.

Das Problem ist, dass immer mehr Pflanzen, besonders Bäume, abgeholzt werden, um sie zu verbrennen und Platz für Menschen zu schaffen. Dadurch kann in Zukunft ein Sauerstoffmangel entstehen, der Menschen und Tieren schaden wird.

Sauerstoff ist als Gas und in chemischen Verbindungen überall auf der Erde vorhanden und für Tiere und Menschen überlebenswichtig. Fehlt Sauerstoff, wird es schnell lebensgefährlich. Dieser kann jedoch von außen zugeführt werden.

Quellen

  • E. Burgis: Allgemeine und spezielle Pharmakologie. 3. Auflage, Elsevier GmbH, München 2005
  • Faller, A., Schünke, M.: Der Körper des Menschen. Thieme, Stuttgart 2008
  • Zilles, K. et al.: Anatomie. Springer Verlag, Berlin 2010
  • Rassner, G.: Dermatologie – Lehrbuch und Atlas. Urban & Fischer, München 2009
  • Hahn, J.-M.: Checkliste Innere Medizin. Thieme, Stuttgart 2013


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