Sauerstoff ist ein chemisches Element mit dem Symbol O und der Ordnungszahl 8. Es ist ein Mitglied der Chalcogen-Gruppe auf dem Periodensystem, ein hochreaktives Nonmetal, und ein Oxidationsmittel, das leicht Oxide mit den meisten Elementen sowie mit anderen Verbindungen bildet.
Sauerstoff ist das am weitesten verbreitete Element auf der Erde. Da es Verbindungen mit praktisch allen chemischen Elementen mit Ausnahme der Edelgase bildet, ist der meiste terrestrische Sauerstoff mit anderen Elementen in Verbindungen wie Silikaten, Oxiden und Wasser gebunden. Sauerstoff wird auch in Flüssen, Seen und Ozeanen gelöst. Molekularer Sauerstoff kommt fast ausschließlich in der Atmosphäre vor.
Häufige Anwendungen von Sauerstoff sind Wohnheizung, Verbrennungsmotoren, Herstellung von Stahl, Kunststoffen und Textilien, Löten, Schweißen und Schneiden von Stählen und anderen Metallen, Raketentreibstoff, Sauerstofftherapie und lebenserhaltende Systeme in Flugzeugen, U-Booten, Raumfahrt und Tauchen.
Die Aufnahme von O2 aus der Luft ist der wesentliche Zweck der Atmung, so Sauerstoff-Supplementierung wird in der Medizin verwendet. Die Behandlung erhöht nicht nur den Sauerstoffgehalt im Blut des Patienten, sondern hat auch den sekundären Effekt einer verringerungen Widerstandsfähigkeit gegen den Blutfluss in vielen Arten von erkrankten Lungen, wodurch die Arbeitsbelastung des Herzens verringert wird. Sauerstofftherapie wird verwendet, um Emphysem, Lungenentzündung, einige Herzerkrankungen (kongestive Herzinsuffizienz), einige Störungen, die erhöhten Lungenarteriendruck verursachen, und jede Krankheit, die die Fähigkeit des Körpers beeinträchtigt, gasförmigen Sauerstoff aufzunehmen und zu verwenden.[86]
Die Behandlungen sind flexibel genug, um in Krankenhäusern, zu Hause oder zunehmend mit tragbaren Geräten eingesetzt zu werden. Sauerstoffzelte wurden einst häufig in der Sauerstoffergänzung verwendet, wurden aber seitdem vor allem durch die Verwendung von Sauerstoffmasken oder Nasenkanülen ersetzt.[87]
Hyperbarische (Hochdruck-)Medizin verwendet spezielle Sauerstoffkammern, um den Teildruck von O
2 um den Patienten und bei Bedarf das medizinische Personal.[88] Kohlenmonoxidvergiftung, Gasgangren und Dekompressionskrankheit (die "Biegungen") werden manchmal mit dieser Therapie angesprochen.[89] Erhöhte O
2 Konzentration in der Lunge hilft, Kohlenmonoxid aus der Hämgruppe von Hämoglobin zu verdrängen.[90][91] Sauerstoffgas ist giftig für die anaeroben Bakterien, die Gasgangren verursachen, so dass die Erhöhung seines Teildrucks hilft, sie zu töten.[92][93] Dekompressionskrankheit tritt bei Tauchern auf, die nach einem Tauchgang zu schnell dekomprimieren, was zu Blasen von Inertgas, meist Stickstoff und Helium, führt, die sich im Blut bilden. Erhöhung des Drucks von O
2 hilft so schnell wie möglich, die Blasen wieder ins Blut aufzulösen, so dass diese überschüssigen Gase natürlich durch die Lunge ausgeatmet werden können.
Sauerstofftherapie, auch bekannt als zusätzlicher Sauerstoff, ist die Verwendung von Sauerstoff als medizinische Behandlung.[1] Dies kann für niedrigen Blutsauerstoff, Kohlenmonoxid-Toxizität, Cluster-Kopfschmerzen, und genügend Sauerstoff zu halten, während eingeatmete Anästhetika gegeben werden.[2] Langzeitsauerstoff ist oft nützlich bei Menschen mit chronisch niedrigem Sauerstoff, wie z. B. bei schwerer COPD oder Mukoviszidose.[3][1] Sauerstoff kann auf verschiedene Arten gegeben werden, einschließlich Nasenkanüle, Gesichtsmaske, und in einer hyperbarischen Kammer.[4][5]
Für den normalen Zellstoffwechsel wird Sauerstoff benötigt.[6] Zu hohe Konzentrationen können zu Sauerstofftoxizität wie Lungenschäden führen oder zu Ateminsuffizienz bei Prädisponierten führen.[2][7] Höhere Sauerstoffkonzentrationen erhöhen auch das Risiko von Bränden, insbesondere beim Rauchen, und ohne Befeuchtung kann auch die Nase austrocknen.[1] Die empfohlene Zielsauerstoffsättigung hängt von der zu behandelnden Erkrankung ab.[1] In den meisten Bedingungen wird eine Sättigung von 94-98% empfohlen, während bei Denen, die ein Risiko für Kohlendioxid-Retention sind, Sättigungen von 88-92% bevorzugt werden, und bei Patienten mit Kohlenmonoxidtoxizität oder Herzstillstand sollten sie so hoch wie möglich sein.[1] Luft ist in der Regel 21% Sauerstoff nach Volumen, während Sauerstofftherapie erhöht dies um einige Menge bis zu 100%.[7]
Die Verwendung von Sauerstoff in der Medizin wurde um 1917 üblich.[8][9] Es steht auf der Liste der unentbehrlichen Arzneimittel der Weltgesundheitsorganisation, der wirksamsten und sichersten Arzneimittel, die in einem Gesundheitssystem benötigt werden.[10] Die Kosten für Heimsauerstoff beträgt etwa 150 USD pro Monat in Brasilien und 400 USD pro Monat in den Vereinigten Staaten.[3] Haussauerstoff kann entweder durch Sauerstofftanks oder einen Sauerstoffkonzentrator bereitgestellt werden.[1] Sauerstoff wird geglaubt, um die häufigste Behandlung in Krankenhäusern in der entwickelten Welt gegeben werden.
