ออกซิเจน คืออะไร และจำเป็นต่อร่างกายอย่างไร

ออกซิเจน (Oxygen) จำเป็นต่อร่างกายอย่างไร ?
ออกซิเจนเป็นก๊าซที่สำคัญต่อการดำรงชีวิตของทั้งพืชและสัตว์ รวมถึงมนุษย์เพราะถ้าร่างกายขาดออกซิเจนแล้วจะทำให้เสียชีวิตได้

ออกซิเจน

ออกซิเจน ( Oxygen ) คือธาตุที่มีสัญลักษณ์ในตารางธาตุ เป็น O มีเลขอะตอมเท่ากับ 8 มีความหนาแน่น 1.43 กรัม/ลิตร ออกซิเจนเป็นธาตุที่สามารถอยู่ได้ทั้ง 3 สถานะ คือ

  • ออกซิเจนสภาวะก๊าซ : ที่สภาวะปกติออกซิเจนจะอยู่ในสถานะก๊าซ
  • ออกซิเจนสภาวะของเหลว : ที่อุณหภูมิประมาณ -182.5 องศาเซลเซียสหรือต่ำกว่า ก๊าซออกซิเจนจะเปลี่ยนสถานะจากก๊าซกลายเป็นของเหลวสีฟ้า
  • ออกซิเจนสภาวะของแข็ง : ที่อุณหภูมิ -218.4 องศาเซลเซียสหรือต่ำกว่า ออกซิเจนจะเปลี่ยนสถานะจากของเหลวกลายเป็นของแข็งสีฟ้าอ่อน

ก๊าซออกซิเจน

ก๊าซออกซิเจน ( O2 ) คือ ออกซิเจนในสภาวะก๊าชที่มีอยู่ในอากาศ โดยธรรมชาติเกิดมาจากกระบวนการสังเคราะห์แสงของพืช ก๊าชออกซิเจนเป็นก๊าซที่สำคัญต่อการดำรงชีวิตของทั้งพืช สัตว์ และมนุษย์ ถ้าขาดก๊าชออกซิเจนก็จะเป็นอันตรายถึงชีวิตได้ เพราะหลังจากเราหายใจเข้าไปก๊าชออกซิเจนจะถูกนำมาใช้เป็นหนึ่งในองค์ประกอบของกระบวนการต่าง ๆ ในร่างกาย เช่น กระบวนการเปลี่ยนแปลงอาหารให้เป็นพลังงาน กระบวนการรักษาเซลล์ การสังเคราะห์เอนไซม์หรือวิตามินที่ใช้ในร่างกาย เป็นต้น

โดยในอากาศจะมีค่าก๊าชออกซิเจนผสมอยู่ร้อยละ 21 รองมาจากก๊าซไนโตรเจนที่มีอยู่ประมาณร้อยละ 78 ก๊าชออกซิเจนเป็นก๊าซไม่มีสี ไม่มีกลิ่น ไม่มีรสชาติ ละลายน้ำได้ ไม่ติดไฟแต่ทว่าออกซิเจนเป็นสารที่ช่วยให้ติดไฟ นั่นคือถ้าไม่มีออกซิเจนก็จะไม่สามารถติดไฟได้

ออกซิเจนนอกจากจะอยู่ในอากาศแล้วยังเป็นพบอยู่รวมกับธาตุชนิดอื่น ๆ รอบตัวเราอีกด้วย เช่น น้ำ ( H2O )  ก๊าชคาร์บอนไดออกไซต์ ( CO2 ) เป็นต้น

การใช้งานออกซิเจนของร่างกาย

ก๊าชออกซิเจนจะเข้าสู่ร่างกายโดยการหายใจเข้าไปสู่ปอด เมื่อก๊าชออกซิเจนเข้าสู่ปอดจะเกิดการแลกเปลี่ยนก๊าซเพื่อให้ก๊าซออกซิเจนเข้าไปจับฮีโมโกลบินในเม็ดเลือดแดงและเดินทางเข้าหัวใจ หัวใจจะส่งเม็ดเลือดแดงที่เต็มไปด้วยออกซิเจนนี้ไปยังอวัยวะต่าง ๆ เพื่อที่ออกซิเจนจะเข้าไปช่วยในกระบวนการเมตาบอลิซึมของงเซลล์ตามอวัยวะเพื่อรักษาให้เซลล์มีชีวิตอยู่ต่อไป เช่น เซลล์กล้ามเนื้อ เซลล์ตับ เซลล์ไต เซลล์สมอง เป็นต้น ถ้าร่างกายเกิดภาวะขาดออกซิเจนหรือได้รับออกซิเจนไม่เพียงพอต่อความต้องการจะทำให้เซลล์ตายส่งผลให้อวัยวะตายตามไปด้วย

ออกซิเจนที่อยู่ในอากาศเกิดจากกระบวนการสังเคราะห์แสงของพืช ร่างกายคนเราจะใช้ก๊าซออกซิเจนในกระบวนต่าง ๆ ภายในร่างกาย รวมถึงการเมตาบอลิซึมของเซลล์

ผลของปริมาณออกซิเจนในกระแสเลือด

ปริมาณออกซิเจนที่มีอยู่ในกระแสเลือดนั้นส่งผลต่อสุขภาพร่างกายของเราได้ โดยปริมาณของออกซิเจนในร่างกายแบ่งออกเป็น 3 ระดับ คือ

1. ระดับออกซิเจนต่ำ ( Hypoxemia ) คือ แรงดันออกซิเจนหรือค่าความอิ่มตัวของออกซิเจนน้อยว่าปกติ นั่นคือมีระดับที่มีออกซิเจนในเลือดอยู่ต่ำกว่า 60 มิลลิเมตรปรอทหรือมีค่าความอิ่มตัวในเลือดน้อยกว่า 96% การที่มีระดับออกซิเจนต่ำอาจเกิดได้จากการเป็นโรคโลหิตจาง โรคปอดเรื้อรัง โรคถุงลมโป่งพอง โรคปอดบวม หรือโรคที่เกี่ยวข้องกับหลอดลมและปอด ภาวะน้ำท่วมปอด ซึ่งโรคเหล่านี้จะทำให้ปอดทำงานได้ไม่เต็มที่ร่างกายจึงเกิดภาวะขาดออกซิเจน ส่งผลให้มสมองทำงานและสั่งงานช้าลงหรือเสียชีวิตจากภาวะหัวใจล้มเหลว หรือการเข้าไปอยู่ในสถานที่อับอากาศก็เป็นสาเหตุให้เกิดสภาวะออกซิเจนต่ำได้

2. ระดับออกซิเจนปกติ คือ แรงดันออกซิเจนหรือค่าความอิ่มตัวของออกซิเจนอยู่ที่ 96-99% ซึ่งเป็นสภาวะที่ดีที่สุดต่อร่างกาย ซึ่งระดับออกซิเจนนี้จะส่งผลให้

2.1 สมองทำงานดี ที่ระดับออกซิเจนปกติสมองจะมีการสั่งงานได้ดี เนื่องจากซลล์สมองจะใช้ปริมาณออกซิเจนมากกว่า 20% ของออกซิเจนทั้งหมดในการทำงาน ดังนั้นเมื่อร่างกายมีออกซิเจนอยู่ในระดับปกติจะทำให้เซลล์สมองทำงานอย่างมีประสิทธิภาพ ช่วยให้มีความจำดี มีสมาธิในการเรียนและการทำงาน เรียนรู้เข้าใจสิ่งต่างๆ ได้ดีและช่วยให้ระบบภายในร่างกายทำงานได้ปกติภายใต้การสั่งงานของสมองที่ถูกต้อง

2.2 ผิวพรรณดี เนื่องจากออกซิเจนและน้ำคือองค์ประกอบที่สำคัญของเซลล์ ดังนั้นเมื่อร่างกายได้รับน้ำและออกซิเจนในปริมาณที่เพียงพอ เซลล์ที่อยู่ในร่างกายก็จะแข็งแรงสมบูรณ์ส่งผลให้ผิวพรรณเปล่งปลั่งมีน้ำมีนวล และช่วยให้เซลล์มีอายุยืนขึ้น ช่วยลดริ้วรอยที่เกิดขึ้นก่อนวัยอันควร

2.3 ร่างกายแข็งแรง ออกซิเจนที่อยู่ในรูปของน้ำ เมื่อเข้าร่างกายจะดูดซึมเข้าสู่ตับ เซลล์ของตับจะได้รับออกซิเจนที่อยู่ในน้ำโดยที่เซลล์ตับจะดึงออกซิเจนมาใช้ในกระบวนการเปลี่ยนสารอาหารที่ดูดซึมเข้ามาให้เป็นพลังงานส่งให้กับร่างกาย เมื่อเซลล์ตับแข็งแรงจึงสามารถสร้างพลังงานเพียงพอในการใช้งานของร่างกาย ร่างกายจึงแข็งแรงสมบูรณ์และยังช่วยให้ตับสามารถขับสารพิษออกจากร่างกายอย่างมีประสิทธิภาพ ลดการตกค้างของสารพิษที่เป็นอัตรายต่อร่างกาย

3. ระดับออกซิเจนสูง ( Hyperoxia ) คือ แรงดันออกซิเจนหรือค่าความอิ่มตัวของออกซิเจนมากกว่าปกติ นั่นคือมีระดับที่มีออกซิเจนในเลือดอยู่สูงว่า 100 มิลลิเมตรปรอทหรือมีค่าความอิ่มตัวในเลือดมากกว่า 99% เราเรียกว่า สภาวะ Hyperoxia หรือ ออกซิเจนเป็นพิษ เกิดจากการที่ร่างกายได้รับออกซิเจนในปริมาณมากหรือการรับออกซิเจนบริสุทธิ์เป็นเวลานาน 24 ชั่วโมงที่ความดัน 760 มิลลิเมตรปรอท โดยสภาวะระดับออกซิเจนสูงจะส่งผลดังนี้

3.1 ผลต่อระบบทางเดินหายใจ เกิดการระคายเคือง ไอ เจ็บหน้าอก และส่งผลให้เนื้อเยื่อภายในปอดเกิดการเสื่อม เนื่องจากปอดมีน้ำและเลือดคั่งที่บริเวณเยื่อบุทางเดินอากาศทำให้เยื่อเกิดการอุดตัน ทำให้การแพร่ของก๊าซระหว่างปอดกับเลือดลดลง ความต้านทานในปอดสูงขึ้น ทำให้หายใจลำบากซึ่งจะทำให้เกิดการชักและอาจเสียชีวิตได้ในเวลาต่อมา

3.2 ผลต่อระบบประสาทตา โดยเฉพาะในเด็กถ้าอยู่ในสภาวะออกซิเจนสูง ออกซิเจนจะเข้าไปทำลายจอตา ( Retina ) จนเป็นสาเหตุของการตาบอดได้

การป้องกันภาวะระดับออกซิเจนต่ำ หรือสูง

สภาวะออกซิเจนต่ำนั้นจะพบได้บ่อยกว่าสภาวะออกซิเจนสูง เนื่องจากการเกิดสภาวะออกซิเจนสูงต้องเกิดจากการได้รับออกซิเจนบริสุทธิ์ในปริมาณที่มากเป็นระยะเวลาหลายชั่วโมง ซึ่งการจะได้รับออกซิเจนบริสุทธิ์นั้นจะต้องอยู่ในการดูแลของผู้เชี่ยวชาญเท่านั้น ทำให้โอกาสเกิดสภาวะออกซิเจนสูงนั้นเกิดขึ้นได้น้อยต่างจากสภาวะออกซิเจนต่ำที่พบได้ง่ายเนื่องจากร่างกายมีการใช้ออกซิเจนอยู่ตลอดเวลา

ถ้าเราเป็นโรคที่เกี่ยวกับระบบทางเดินหายใจ โรคเลือดจางการออกกำลังกายหนักหรือทำงานหนักจนหายใจเอาออกซิเจนเข้าสู่ร่างกายไม่ทันหรือเข้าไปอยู่ในสถานที่อับอากาศเราก็จะเกิดสภาวะออกซิเจนต่ำได้ ซึ่งเราสามารถแก้ไข้ได้ดังนี้

1. สูดหายใจเข้าลึก ๆ

การสูดหายใจเข้าลึก ๆ ยาว ๆ จะทำให้ร่างกายได้รับออกซิเจนจากอากาศเข้าสู่ร่างกายเพิ่มมากขึ้น ลดอาการออกซิเจนต่ำได้ เช่น อาการขาดออกซิเจนเนื่องจากความเครียดเพราะว่าเวลาที่เราเครียด กล้ามเนื้อของเราจะเกร็ง หายใจสั้น ๆ ดังนั้นเมื่อเราหายใจยาว ๆ จะช่วยลดอาการเกร็งของกล้ามเนื้อและยังช่วยเพิ่มปริมาณออกซิเจนในร่างกาย เป็นต้น

2. การออกกำลังกาย

เวลาออกกำลังกายร่างกายจะหายใจเร็วและแรงขึ้น ทำให้ร่างกายได้รับออกซิเจนเพิ่มมากขึ้นและการออกกำลังกายยังช่วยให้เซลล์ในร่างกายแข็งแรงจึงสามารถแรงเปลี่ยนออกซิเจนเพื่อนำไปใช้งานได้มากขึ้นด้วย

3. นวด

การที่กล้ามเนื้อปวดเมื่อยเกิดจากกล้ามเนื้อมีการหดตัวและเกร็งตัว ทำให้เลือดในบริเวณนั้นหมุนเวียนไม่ดี กล้ามเนื้อขาดออกซิเจนจึงเกิดการปวดเมื่อยนั่นเอง การนวดจะเข้าไปกระตุ้นการหมุนเวียนของเลือดให้ดีขึ้น ทำให้กล้ามเนื้อได้รับออกซิเจนและสารอาหารที่มากับกระแสเลือด

4. การอาบแช่น้ำอุ่นหรืออบซาวน่า

วิธีการนี้จะช่วยให้หลอดเลือดและเส้นเลือดฝอยมีการขยายตัวมีขนาดใหญ่ขึ้น ทำให้เลือดหมุนเวียนมากขึ้นร่างกายจึงมีการแลกเปลี่ยนเอาออกซิเจนเข้าสู่ร่างกายและเอาคาร์บอนไดออกไซต์ออกมาจากร่างกาย ส่งผลให้ผิวพรรณเปล่งปลั่งหน้าตาสดชื่น

5. ดื่มน้ำ

น้ำประกอบด้วยโมเลกุลของออกซิเจนกับไฮโดรเจน การดื่มน้ำมาก ๆ ก็เป็นการนำออกซิเจนเข้าสู่ร่างกายอีกวิธีหนึ่ง ดังนั้นเมื่อรู้สึกว่าร่างกายขาดออกซิเจนเราควรดื่มน้ำเพื่อช่วยในการนำออกซิเจนเข้าสู่กระแสเลือดและควรดื่มน้ำเป็นประจำอย่างน้อยวันละ 8 แก้วต่อวัน

ประโยชน์ของออกซิเจนในด้านอื่น ๆ

นอกจากออกซิเจนจะเป็นก๊าซที่ช่วยในการดำรงชีวิตของพืช สัตว์ และมนุษย์แล้ว ออกซิเจนยังมีประโยชน์ในด้านอื่น ๆ ดังนี้

1. เชื้อเพลิงในจรวด ได้มีการนำออกซิเจนเหลวเข้าไปเป็นตัวช่วยในการออกซิไดซ์เชื้อเพลิงเพราะว่าในการเผาไหม้เชื้อเพลิงนั้นต้องอาศัยออกซิเจนป็นตัวช่วยในการติดไฟ ถ้าไม่มีออกซิเจนแล้วกระบวนการเผาไหม้จะไม่สามารถเกิดขึ้นได้

2. ทางการแพทย์ ออกซิเจนจัดเป็นตัวกระตุ้นและช่วยให้บาดแผลหายเร็วขึ้น โดยเฉพาะแผลที่เกิดจากโรคเรื้อรัง เช่น แผลของหลอดเลือด แผลที่เกิดจากการฉายรังสี เป็นต้น โดยการที่ร่างกายได้รับออกซิเจนในปริมาณที่พอเหมาะจะทำให้เซลล์ที่อยู่ในบริเวณที่เกิดการอักเสบหรือบริเวณที่เกิดแผลสามารถทำงานหรือซ่อมแซมเซลล์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ ช่วยทำลายเชื้อโรคที่เข้ามาทำลายเนื้อเยื่อหรือเซลล์ และช่วยสร้างเนื้อเยื่อขึ้นมาใหม่ จึงทำให้แผลที่เกิดขึ้นหายเร็วขึ้น และยังสามารถช่วยฆ่าเชื้อโรคที่อยู่ในระบบทางเดินหายใจ ป้องกันการเกิดโรคในระบบทางเดินหายใจได้อีกด้วย

3. ทางอุตสาหกรรม มีการใช้ออกซิเจนในการเชื่อมและตัด ใช้ในการบำบัดน้ำเสียที่ออกจากโรงงานและช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในการเผาไหม้ให้ได้พลังงานสูงขึ้นและมีต้นทุนต่ำลง

นอกจากนี้แล้วยังมีการนำออกซิเจนไปช่วยในการดำน้ำ โดยการบรรจุออกซิเจนในถังเพื่อช่วยให้นักประดาน้ำใช้เป็นออกซิเจนเมื่อต้องดำน้ำลงไปใต้น้ำที่มีความลึกมากและช่วยในการดำรงชีวิตของนักบินอวกาศที่บินอยู่ในยานอวกาศด้วย

ออกซิเจน เป็นสิ่งที่มีความจำเป็นต่อการดำรงชีวิตก็จริง แต่ทว่าการทุกสิ่งทุกอย่างต้องมีความพอดีในตัว ถ้าได้รับมากไปหรือน้อยไปก็ย่อมที่จะส่งผลร้ายต่อร่างกายได้เช่นกัน ดังนั้นเราจึงควรรักษาสมดุลของร่างกายด้วยการดูแลตัวเองด้วยการกินอาหารให้ครบ 5 หมู่ ออกกำลังกายเป็นประจำ พักผ่อนให้เพียงพอ เพื่อให้ร่างกายมีความแข็งแรง เมื่อร่างกายแข็งแรงสมบูรณ์ระบบการทำงานก็จะสมดุลไม่เกิดสภาวะออกซิเจนสูงหรือออกซิเจนต่ำ

อ่านบทความที่เกี่ยวข้องเพิ่มเติมตามลิ้งค์ด้านล่าง

Anabolic steroids are probably the most commonly known drug that aids performance and these are widely banned in most countries around the world and certainly in all major sports.

You do not have to dig around for too long to find a long list of doping/drug cheats in sports steroids online over the years with names such as Lance Armstrong, Ben Johnson, Roy Jones Jr, and most recently Jarrell ‘Big Baby’ Millar being caught and punished for cheating using anabolic steroids and other illegal performance-enhancing drugs.

เอกสารอ้างอิง

Meija, J.; et al. (2016). “Atomic weights of the elements 2013 (IUPAC Technical Report)”. Pure and Applied Chemistry. 88 (3): 265–91. doi:10.1515/pac-2015-0305.

Weast, Robert (1984). CRC, Handbook of Chemistry and Physics. Boca Raton, Florida: Chemical Rubber Company Publishing. pp. E110. ISBN 0-8493-0464-4.

Jastrow, Joseph (1936). Story of Human Error. Ayer Publishing. p. 171. ISBN 0-8369-0568-7.

Wikisource-logo.svg Chisholm, Hugh, ed. (1911). “Mayow, John”. Encyclopædia Britannica. 17 (11th ed.). Cambridge University Press. pp. 938–939.