ออกซิเจน

ออกซิเจน (oxygen) เป็นส่วนประกอบอยู่ในอากาศประมาณร้อยละ 21 โดยปริมาตร ออกซิเจนเป็นส่วนประกอบสำคัญในการสันดาป พืชและสัตว์ต้องใช้ออกซิเจนในการหายใจ (กระบวนการเมแทบอลิซึมของเซลล์) และออกซิเจนเกิดมาจากกระบวนการสังเคราะห์ด้วยแสงของพืช

ร่างกายของมนุษย์จำเป็นต้องใช้ ออกซิเจน ในการดำรงชีพเราต้องหายใจเอาออกซิเจนเข้าไปเพื่อใช้ในขบวนการเผาผลาญสารอาหารต่างๆ ให้เป็นพลังงาน และเพื่อให้เซลส์ต่างๆ ของร่างกายใช้หายใจ โดยทั่วไปเราได้รับออกซิเจนจากอากาศที่เราหายใจ และฮีโมโกบิลในเม็ดเลือดแดงจะเป็นตัวสำคัญในการช่วยพาออกซิเจนไปยังเซลส์ต่างๆ ทั่วร่างกาย ทำให้เซลส์ของอวัยวะต่างๆมีชีวิตอยู่ได้ เช่น เซลส์ของกล้ามเนื้อหัวใจ ตับ ไต ปอด สมองและเซลส์อื่นๆ เป็นต้น ดังนั้นถ้าเซลส์ของอวัยวะต่างๆ ในร่างกายได้รับออกซิเจนลดลงหรือขาดออกซิเจน จะทำให้อวัยวะนั้นๆ ตายได้ ดังนั้นออกซิเจนจึงมีความสำคัญกับร่างกายของมนุษย์อย่างมาก

ออกซิเจนเป็นก๊าซที่พบมากในอากาศ (ประมาณ 21
%) นอกจากนั้นออกซิเจนยังอยู่ในรูปที่รวมกับธาตุอื่นๆ เช่น น้ำ (H2O) , คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2)

 สมบัติของแก๊สออกซิเจน
    ออกซิเจนเป็นแก๊สชนิดหนึ่งมีสัญลักษณ์ทางเคมีคือ O2 เป็นแก๊สที่มีความสำคัญมากต่อการดำรงชีวิตของพืชและสัตว์ อากาศที่เราใช้หายใจทุกวันนี้มีออกซิเจนผสมอยู่ประมาณ  21%     โดยปริมาตรมีไนโตรเจน  78%  อีก  1%  เป็นคาร์บอนไดออกไซด์  ไฮโดรเจนและอื่น ๆ   แก๊สออกซิเจนที่จะรวมตัวกับแก๊สอะเซทิลีนจะให้ค่าความร้อนสูงนั้นต้องเป็นออกซิเจนบริสุทธิ์  ซึ่งมีสมบัติ  ดังนี้

  1. ไม่ติดไฟ  แต่ช่วยให้ไฟติด
  2. ไม่มีสี  ไม่มีกลิ่น  ในสภาพเป็นแก๊ส  แต่ในสภาพของเหลวจะมีสีน้ำทะเลอ่อน
  3. เป็นได้ทั้ง  สถานะ  คือ  ก๊าซ  ของเหลว  และของแข็ง           
  4. มีสถานะเป็นของเหลวที่อุณหภูมิ –183 oc และกลายเป็นของแข็งที่อุณหภูมิ 218 oc
    ออกซิเจนบริสุทธิ์ในสภาพของเหลวจะใช้ช่วยในการขับดันจรวด    ส่วนออกซิเจนที่อยู่ในสภาพแก๊สจะบรรจุขวดใช้สำหรับช่วยในการหายใจของนักบิน  และคนไข้ในงานแพทย์  ในส่วนของงานอุตสาหกรรมจะใช้ในงานเชื่อมและงานตัด
    ออกซิเจนเมื่อรวมตัวกับธาตุอื่นจะเกิดปฏิกิริยาเรียกว่า     “ออกซิเดชัน”  (Oxidation)  การเกิดออกซิเดชันนี้    ถ้าเกิดขึ้นอย่างรวดเร็วจะมีความร้อนและมีแสงเกิดขึ้น  ซึ่งเราเรียกว่า  “การสันดาป”  ตัวอย่างการเกิดออกซิเดชันได้แก่  การเกิดสนิมในเนื้อเหล็ก  แต่ปฏิกิริยาได้เกิดขึ้นอย่างช้า ๆ จึงมีความร้อนเกิดขึ้นน้อย  ในขณะเดียวกันเหล็กที่กำลังร้อนจัดเมื่อเพิ่มออกซิเจนเข้าจะเกิดปฏิกิริยาขึ้นอย่างรวดเร็ว  และเมื่อมีความดันลมช่วยเป่าก็จะทำให้เนื้อเหล็กที่กำลังเกิดออกซิเดชันหลุดออกทำให้เหล็กขาดออกจากกัน  จากหลักการที่กล่าวมาจึงนำไปใช้กับการตัดเหล็กด้วยแก๊สได้เป็นอย่างดี  และใช้มาจนถึงปัจจุบันนี้

 


 

การใช้ประโยชน์

ออกซิเจนเป็นธาตุที่มีประโยชน์มากที่สุดธาตุหนึ่ง การใช้ประโยชน์อาจแบ่งกว้าง ๆ เป็นสองประเภทคือ

 

1. การใช้ประโยชน์ทางสรีระ

ออกซิเจนนอกจากจะเป็นธาตุจำเป็นสำหรับการดำรงชีวิต กล่าวคือใช้ในการหายใจและการเผาผลาญอาหารแล้ว ยังใช้ประโยชน์ในกิจกรรมต่าง ๆ ที่มีส่วนเกี่ยวข้องกับการดำรงชีวิตดังนี้

ก. ใช้ในวงการแพทย์ ในการช่วยรักษาโรคหลายชนิด เช่น ปอดบวม (pneumonia),emphesema โรคเกี่ยวกับระบบการหายใจ เกี่ยวกับหัวใจ ฯลฯ

ข. ใช้ในการเดินทางในอวกาศของมนุษย์อวกาศ

ค. ใช้ในการดำน้ำในทะเลลึก

 

2. การใช้ประโยชน์ในอุตสาหกรรม 

ก. ใช้ในอุตสาหกรรมการถลุงเหล็กและเหล็กกล้า ที่สำคัญได้แก่การใช้ออกซิเจนในรูปของแก๊สเผาไหม้กับแก๊สอะซีติลีน ได้เปลวไฟที่ร้อนหลายพันองศาเซลเซียสใช้ในการตัดและเชื่อมเหล็กและเหล็กกล้า นอกจากนี้แล้วยังใช้ออกซิเจนโดยตรงใน blast furnace และในกระบวนการ open hearth และอื่น ๆ

ข. ใช้เตรียมสารเคมี เช่น ใช้เตรียมแก๊สสังเคราะห์ (synthesis gas) จากแก๊สมีเทน

ค. ใช้เป็นเชื้อเพลิงจรวด

ง. ใช้ในอุตสาหกรรมการทำเหมือง

จ. ใช้ในกระบวนการทำให้น้ำเสียบริสุทธิ์ (water treatment)

 


 

ประโยชน์ของออกซิเจน  


ผู้ป่วยโรคภัยต่างๆ เช่นโรคระบบทางเดินหายใจ หรือโรคหัวใจ จะทำให้ความสามารถในการรับ O2 ของร่างกายลดลง ผู้ป่วยจึงควรได้รับ O2  อย่างเพียงพอ แต่การใช้เครื่องทำออกซิเจน "แซค" กับผู้ป่วยควรอยู่ในดุลพินิจของแพทย์


ไข้หวัด:  ไข้หวัดมักเกิดขึ้นในขณะที่ร่างกายอ่อนแอ ทำให้ร่างกายได้รับ O2  ลดลง เนื่องจากมักมีการคั่งของเยื่อบุทางเดินหายใจ เช่น โพรงจมูก เป็นต้น ทำให้หายใจไม่สะดวก การได้รับ O2  อย่างเพียงพอในขณะเป็นไข้หวัดจะช่วยให้สดชื่นขึ้น ช่วยลดอาการอ่อนเพลีย ทำให้ภูมิต้านทานโรคดีขึ้น และทำให้หายจากไข้หวัดเร็วขึ้นอีกด้วย


ผู้สูบบุหรี่ :  การสูบบุหรี่ทำให้ร่างกายได้รับสารอันตราย เช่น นิโคติน และคาร์บอนมอนออกไซด์ โดยผ่านทางหลอดลมและเข้าสู่กระแสเลือด ส่วนคาร์บอนมอนออกไซด์ จะทำให้ศักยภาพในการลำเลียงออกซิเจน ของเม็ดเลือดแดงลดลง ดั้งนั้นผู้สูบบุหรี่จึงต้องการ O2 มากกว่าผู้ที่ไม่สูบบุหรี่


ผู้ที่นอนกรน ต่างๆได้น้อยการนอนกรนเกิดจากการที่ทางเดินหายใจบางส่วนถูกอุดกั้นในขณะนอนหลับจึงทำให้ผู้ที่นอนกรนเกิดภาวะขาด O2 ทำให้  รู้สึกหน้ามืดอ่อนเพลียจากการนอนหลับไม่สนิท Oxigen generator จะช่วยให้ร่างกายได้รับ O2   มากขึ้น จึงช่วยลดภาวะการขาดออกซิเจนในผู้ป่วยนอนกรนได้


ลดความเครียด:  ขณะที่ร่างกายมีความเครียดจะหลั่งสาร Adrenaline ทำให้หลอดเลือดหดตัวซึ่งจะส่งผลให้เลือดไปเลี้ยงอวัยวะลง จึงทำให้รางกายอ่อนเพลีย Oxygen generator จะช่วยให้ร่างกายได้รับ O2  ในปริมาณที่สูงขึ้น ทำให้อวัยวะต่างๆทำงานได้ดีขึ้น และช่วยผ่อนคลายความตึงเครียด

 


ประโยชน์ของออกซิเจนต่อร่างกาย

สารอาหารที่ให้พลังงานที่สำคัญของร่างกายทั้งสามชนิด คือ โปรตีน คาร์โบไฮเดรต และไขมัน ซึ่งจะประกอบไปด้วยออกซิเจนทั้งสิ้น นอกจากนั้นออกซิเจนยังมีบทบาทเป็นอะตอมในส่วนประกอบของวิตามินและแร่ธาตุ นอกจากบทบาทในการเป็นส่วนประกอบของสารอาหารแล้ว ก๊าซออกซิเจน (O2) ที่หายใจเข้าไปยังมีความจำเป็นในการเผาผลาญสารอาหารในร่างกายเพื่อให้ได้พลังงาน นอกจากนี้ออกซิเจนยังเป็นตัวที่สำคัญในการกำจัดของเสียออกจากร่างกาย

 

ประโยชน์ของออกซิเจนความกดบรรยากาศสูง

ช่วยเสริมสร้างการหายของแผล โดยเฉพาะแผลเรื้อรังเช่นแผล เบาหวาน แผลหลอดเลือด แผลที่เป็นผลจากการฉายรังสี เนื่องจาก ในเนื้อเยื่อรอบแผลมีระดับออกซิเจนต่ำ เพราะมีเลือดมาเลี้ยงน้อย ทำให้เซลล์ไม่สามารถสร้างเนื้อเยื่อได้ การให้ออกซิเจนความกด
บรรยากาศสูง จะทำให้มีปริมาณออกซิเจนในเนื้อเยื่อรอบแผลเพิ่ม มากขึ้น เซลล์ต่างๆที่ได้รับออกซิเจนทำงานได้ดีขึ้น สามารถฆ่าเชื้อ โรคได้ มีการสร้างเนื้อเยื่อและหลอดเลือดฝอยใหม่ขึ้นจึงทำให้แผล หายได้

 

ผลจากการขาดออกซิเจน

เมื่อร่างกายขาดออกซิเจน เซลส์ต่างๆ ทั่วร่างกายจะขาดออกซิเจนร่วมด้วย จึงทำให้เกิดอาการต่างๆ ดังนี้ คือ อ่อนเพลีย ปวดกล้ามเนื้อ เมื่อยล้า ซึมเศร้า มึนศีรษะ กระสับกระส่าย ความจำเสื่อมหรือสูญเสียความจำ การไหลเวียนของโลหิตเสียไป การย่อยและการดูดซึมอาหารบกพร่อง มีกรดในกระเพาะเพิ่มขึ้น ภูมิต้านทานลดลง ติดเชื้อโรคได้ง่าย หมดสติ

 

 

การผลิตแก๊สออกซิเจนจากอากาศ

การผลิตวิธีนี้จะนำอากาศไปเก็บในถังเก็บ  และขจัดสิ่งสกปรกออกก่อน  จากนั้นลดอุณหภูมิให้ต่ำลงจนถึงอุณหภูมิ  -200  oc   และเพิ่มความดันให้มากขึ้นด้วยอุณหภูมิและความดันระดับนี้ทำให้อากาศแปรสภาพจากแก๊สเป็นของเหลวเรียกว่า 
  “อากาศเหลว” ซึ่งมีทั้งออกซิเจนและไนโตรเจน  แต่มีจุดเดือดที่แตกต่างกันจากจุดเดือดที่แตกต่างกันนี้ทำให้สามารถแยกไนโตรเจนออกจากออกซิเจนได้  โดยการเพิ่มอุณหภูมิให้สูงขึ้น     และลดความดันลงในขณะเดียวกันก็เพิ่มอุณหภูมิให้สูงขึ้น และลดความดันลงในขณะเดียวกันก็เพิ่มอุณหภูมิอีกประมาณ  -182 oc ออกซิเจนเหลวก็จะกลายเป็นแก๊สระเหยขึ้นมา  เมื่อนำไปจัดเก็บจะมีความบริสุทธิ์ถึง 99%

 

oxygen therapy 

  • เพื่อแก้ไขภาวะขาดออกซิเจน
  • เพื่อลดแรงที่ใช้ในการหายใจ (work of breathing)
  • เพื่อลดการทำงานของกล้ามเนื้อหัวใจ (myocardial work)

 

ออกซิเจน กับภาวะความชราหรือผู้ป่วยระบบทางเดินหายใจ 

ภาวะความชรา การทำงานของกล้ามเนื้อหัวใจและอวัยวะต่างๆ ด้อยประสิทธิภาพลง หรือผู้ป่วยระบบทางเดินหายใจ ที่มีภาวะการหายใจบกพร่อง ทำให้ร่างกายได้รับออกซิเจนไม่เพียง อาจส่งผลให้เกิดภาวะพร่องออกซิเจนเรื้อรัง และมีปัญหาสุขภาพอื่นๆตามมา การใช้ออกซิเจนบริสุทธิ์รูปแบบต่างๆ หรือออกซิเจนบรอสุทธิ์ชนิดบรรจุกระป๋อง เพื่อเพิ่มระดับออกซิเจนแก่ร่างกายในภาวะดังกล่าว ทำให้ร่างกายได้รับออกซิเจนในปริมาณที่เพียงพอต่อความต้องการของร่างกาย ทำให้บุคคลเหล่านั้นมีสุขภาพร่างกายที่ดียิ่งขึ้น

 

ออกซิเจน กับภาวะเครียด

เมื่อเกิดภาวะเครียด ปวดศีรษะโดยไม่ทราบสาเหตุ ร่างกายหลั่งสารอะดรีนาลิน ซึ่งสารดังกล่าวจะส่งผลเสียต่อสุขภาพ การที่ร่างกายได้รับออกซิเจนบริสุทธิ์ จะสามารถเผาผลาญสารอะดรีนาลิน ทำให้ร่างกายรู้สึกผ่อนคลาย

 ikookiz
 
Visitors: 39,832