Mand med iltmaske

Oksygen: Hva er oksygen – og kan du få for mye av det?

Du er alltid omgitt av oksygen, og cellene dine brenner grunnstoffet 24 timer i døgnet. Men hva vet du egentlig om den livgivende gassen?

Du er alltid omgitt av oksygen, og cellene dine brenner grunnstoffet 24 timer i døgnet. Men hva vet du egentlig om den livgivende gassen?

Shutterstock

Hva er oksygen?

Oksygen er det tredje vanligste grunnstoffet i universet, etter hydrogen og helium. Det er grunnstoff nummer åtte i kjemikernes periodiske system og har dermed åtte protoner i kjernen og en sky av åtte elektroner rundt seg.

Når vi sier oksygen, mener vi vanligvis ikke grunnstoffet i seg selv, men oksygenmolekylet O2 – en fargeløs og luktfri gass.

O2 består av to oksygenatomer som er koblet sammen. Det er den formen nesten alt oksygen i atmosfæren har, og som alt høyere liv trenger.

Tre oksygenatomer kan imidlertid også finne hverandre og danne O3 – ozon. Nær jordoverflaten er ozon en giftig drivhusgass, men høyere oppe i atmosfæren danner den ozonlaget som stanser kreftframkallende ultrafiolett stråling fra solen.

© Shutterstock

Oksygenatomet har 8 protoner i kjernen og 8 elektroner i bane rundt. Derfor har grunnstoffet atomnummer 8 i det periodiske systemet.

Hva bruker cellene oksygen til?

Avansert, flercellet liv trenger oksygen for å kunne overleve fordi oksygenet er sentralt i cellenes – og dermed kroppens – energiproduksjon. I praksis foregår det i mitokondriene, som kalles cellenes kraftverk, og som produserer stoffet adenosintrifosfat, ATP.

Produksjon av ATP av sukkerstoffet glukose skjer i flere trinn der oksygen inngår – blant annet når stoffet pyruvat oksideres.

Glukose kan også brytes ned uten oksygen, men når oksygen er til stede, er prosessen 13 ganger så effektiv for organismen.

Dermed er oksygen en absolutt nødvendighet for å kunne bygge store organismer som meitemarker, mennesker og dinosaurer.

Mitokondrie

Mitokondrierne kaldes også cellenernes kraftværk. Her bruges ilt til at brænde sukkerstoffet glukose af, så energimolekylet ATP opstår.

© Shutterstock

Hvor mye oksygen er det i luften?

Tørr atmosfærisk luft inneholder 20,95 prosent oksygen. Er luften fuktig, faller andelen fordi en del av plassen tas opp av vanndamp.

Mengden oksygen har variert i løpet av jordens historie. De første to milliarder årene inneholdt ikke luften noe oksygen, men for om lag 2,4 milliarder år siden begynte mengden langsomt å stige.

I perioden etter at det flercellede livet eksploderte på jorden, for vel 540 millioner år siden, har oksygeninnholdet i atmosfæren variert mellom 15 og 35 prosent.

Den høyeste oksygenkonsentrasjonen fantes i karbontiden og var antagelig drivkraften bak periodens gigantiske insekter – blant annet øyenstikkere med et vingespenn på 70 centimeter.

Jordens atmosfære

Jordens atmosfære består af knap 21 procent ilt, godt 78 procent kvælstof, 0,038 procent kuldioxid og 0,93 procent argon.

© Shuttterstock

Hvor mye oksygen bruker et menneske?

Vi trekker i gjennomsnitt pusten 16 ganger i minuttet hvis vi er moderat aktive. Via åndedrettet skaffer et voksent menneske seg omkring 500 liter, eller 0,7 kilo, rent oksygen om dagen.

Vi utnytter slett ikke alt oksygenet vi trekker ned i lungene. Når luften pustes inn, inneholder den mellom 20 og 21 prosent oksygen, mens oksygeninnholdet er omkring 15 prosent når den pustes ut igjen.

Inne i kroppen blir ikke oksygenet likt fordelt. Hjernen din, som bare utgjør to prosent av kroppsvekten, legger beslag på hele 20 prosent av oksygenet for å dekke sitt store energibehov.

udånding ses som damp

Vi indånder ca. 2000 liter ilt om dagen, men forbruger kun omkring en fjerdedel af gassen. Derfor er der ca. 15 procent ilt i vores udåndingsluft.

© Shutterstock

Hva skjer hvis man får for mye oksygen?

En overdose oksygen er umiddelbart harmløs, men hvis du utsettes for høye oksygenkonsentrasjoner i mer enn et døgn, kan det blant annet skade lungecellene.

Rent oksygen brukes blant annet på sykehus for å behandle pasienter med røykforgiftning eller hjertestans.

Faktisk pustet Apollo-astronautene inn rent oksygen på hele måneferden sin, men under et lavere lufttrykk enn ved jordoverflaten.

Det er nemlig ikke prosentdelen av oksygen i luften som skader cellene, men det såkalte partiavtrykket, som forteller hvor mye trykk mot lungevevet oksygenet er ansvarlig for.

Iltmaske
© Shutterstock

Hvordan kommer det oksygen i vannet?

Oksygenet i havet kommer dels fra utveksling med atmosfæren, dels fra fotosyntese i grønnalger og andre organismer som samlet sett leverer like mye oksygen som planter på landjorden.

Havene har en veldig stabil lagdeling, og vannmassene utveksler veldig lite med hverandre.

Oksygenet fra de øvre vannlagene kommer derfor ikke ned i dyphavet, som i stedet får oksygenet fra den globale havsirkulasjonen, der oksygenrikt overflatevann i noen få områder synker flere kilometer ned og fordeler seg. Det skjer for eksempel i havet mellom Island, Grønland og Færøyene.

Den ulike fordelingen betyr at bunnvannet i noen havområder, for eksempel nord i Det indiske hav, er nærmest oksygenfritt.

Grønne alger

Ifølge forskernes beregninger stammer 50-80 procent af Jordens iltproduktion fra plankton, tang og vandlevende bakterier.

© Shutterstock

Gir oksygen dykkersyke?

Det er ikke oksygen, men nitrogen som danner bobler i blodet og forårsaker dykkersyke hvis man stiger for raskt opp fra et dypt dykk. Boblene kan sette seg som blodpropp og i verste fall medføre døden.

For å behandle dykkersyke må dykkeren raskt settes under trykk igjen, vanligvis i et trykkammer, slik at nitrogenboblene oppløses. Ofte puster den uheldige dykkeren inn luft med ekstra oksygen under behandlingen.

Dykkersyke på grunn av oksygenbobler i blodet kan teoretisk ramme for eksempel marinejegere, som har en ekstra høy prosentdel oksygen i lufttankene. Kroppen forbruker imidlertid oksygenet så raskt at det neppe i praksis utgjør en fare.

Dykker under vand

Dykkersyge skyldes kvælstofbobler i blodet og ikke iltforgiftning.

© Shutterstock