ออกซิเจน (Oxygen) จำเป็นต่อร่างกายอย่างไร?

ออกซิเจน (Oxygen) จำเป็นต่อร่างกายอย่างไร?
ออกซิเจนเป็นก๊าซที่สำคัญต่อการดำรงชีวิตของทั้งพืชและสัตว์ รวมถึงมนุษย์เพราะถ้าร่างกายขาดออกซิเจนแล้วจะทำให้เสียชีวิตได้

ออกซิเจน (Oxygen) หรือ (O2) คืออะไร?

ออกซิเจน (Oxygen) คือ ก๊าซที่สำคัญต่อการดำรงชีวิตของทั้งพืชและสัตว์ รวมถึงมนุษย์เราด้วยเพราะถ้าร่างกายขาดออกซิเจนแล้วจะเป็นอันตรายถึงชีวิตได้ ออกซิเจนเป็นธาตุที่สัญลักษณ์ คือ O มีเลขอะตอมเท่ากับ  8 มีความหนาแน่น 1.43 กรัม/ลิตร ออกซิเจนเป็นองค์ประกอบส่วนหนึ่งของอากาศที่เราหายใจเข้าไป โดยในอากาศจะมีค่าออกซิเจนผสมอยู่ร้อยละ 21 รองมาจากก๊าซไนโตรเจนที่มีอยู่ประมาณร้อยละ 78 ออกซิเจนเป็นก๊าซไม่มีสี ไม่มีกลิ่น ไม่มีรสชาติ ละลายน้ำได้ ไม่ติดไฟแต่ทว่าออกซิเจนเป็นสารที่ช่วยให้ติดไฟ นั่นคือถ้าไม่มีออกซิเจนก็จะไม่สามารถติดไฟได้ ออกซิเจนเป็นธาตุที่สามารถอยู่ได้ทั้ง 3 สถานะ คือ

1.ออกซิเจนสภาวะก๊าซ ที่สภาวะปกติออกซิเจนจะอยู่ในสถานะก๊าซ

2.ออกซิเจนสภาวะของเหลว ที่อุณหภูมิประมาณ -182.5 องศาเซลเซียสหรือต่ำกว่า ก๊าซออกซิเจนจะเปลี่ยนสถานะจากก๊าซกลายเป็นของเหลวสีฟ้า

3.ออกซิเจนสภาวะของแข็ง ที่อุณหภูมิ -218.4 องศาเซลเซียสหรือต่ำกว่า ออกซิเจนจะเปลี่ยนสถานะจากของเหลวกลายเป็นของแข็งสีฟ้าอ่อน

ออกซิเจนที่อยู่ในอากาศเกิดจากกระบวนการสังเคราะห์แสงของพืช ร่างกายคนเราจะใช้ก๊าซออกซิเจนในกระบวนต่างๆ ภายในร่างกาย รวมถึงการเมตาบอลิซึมของเซลล์ เช่น กระบวนการเปลี่ยนแปลงอาหารให้เป็นพลังงาน กระบวนการรักษาเซลล์ การสังเคราะห์เอนไซม์หรือวิตามินที่ใช้ในร่างกาย เป็นต้น ออกซิเจนจะเข้าสู่ร่างกายโดยการหายใจเข้าไปสู่ปอด เมื่อออกซิเจนเข้าสู่ปอดจะเกิดการแลกเปลี่ยนก๊าซเพื่อให้ก๊าซออกซิเจนเข้าไปจับฮีโมโกลบินในเม็ดเลือดแดงและเดินทางเข้าหัวใจ หัวใจจะส่งเลือดแดงที่เต็มไปด้วยออกซิเจนนี้ไปยังอวัยวะต่างๆ เพื่อที่ออกซิเจนจะเข้าไปช่วยในกระบวนการเมตาบอลิซึมของงเซลล์ตามอวัยวะเพื่อรักษาให้เซลล์มีชีวิตอยู่ต่อไป เช่น เซลล์กล้ามเนื้อ เซลล์ตับ เซลล์ไต เซลล์สมอง เป็นต้น ถ้าร่างกายเกิดภาวะขาดออกซิเจนหรือได้รับออกซิเจนไม่เพียงพอต่อความต้องการของร่างกายจะทำให้เซลล์ตายส่งผลให้อวัยวะตายตามไปด้วย ออกซิเจนนอกจากจะอยู่ในอากาศแล้วยังเป็นพบอยู่รวมกับธาตุชนิดอื่นๆ รอบตัวเราอีกด้วย เช่น น้ำ (H2O) ก๊าวคาร์บอนไดออกไซต์ (CO2) เป็นต้น

นอกจากออกซิเจนจะเป็นก๊าซที่ช่วยในการดำรงชีวิตของพืช สัตว์และมนุษย์แล้ว ออกซิเจนยังมีประโยชน์ในด้านอื่นๆ 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

ออกซิเจนที่อยู่ในอากาศเกิดจากกระบวนการสังเคราะห์แสงของพืช ร่างกายคนเราจะใช้ก๊าซออกซิเจนในกระบวนต่างๆ ภายในร่างกาย รวมถึงการเมตาบอลิซึมของเซลล์

ปริมาณออกซิเจนที่มีอยู่ในกระแสเลือดนั้นส่งผลต่อสุขภาพร่างกายของเราได้ โดยปริมาณของออกซิเจในร่างกายแบ่งออกเป็น 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 หรือออกซิเจนเป็นพิษ เกิดจากการที่ร่างกายได้รับออกซิเจนในปริมาณมากหรือการรับออกซิเจนบริสุทธิ์เป็นเวลานาน 24 ชั่วโมงที่ความดัน 760 มิลลิเมตรปรอท โดยสภาวะระดับออกซิเจนสูงจะส่งผลดังนี้

1.ผลต่อระบบทางเดินหายใจ เกิดการระคายเคือง ไอ เจ็บหน้าอก และส่งผลให้เนื้อเยื่อภายในปอดเกิดการเสื่อม เนื่องจากปอดมีน้ำและเลือดคั่งที่บริเวณเยื่อบุทางเดินอากาศทำให้เยื่อเกิดการอุดตัน ทำให้การแพร่ของก๊าซระหว่างปอดกับเลือดลดลง ความต้านทานในปอดสูงขึ้น ทำให้หายใจลำบากซึ่งจะทำให้เกิดการชักและอาจเสียชีวิตได้ในเวลาต่อมา

2.ผลต่อระบบประสาทตา โดยเฉพาะในเด็กถ้าอยู่ในสภาวะออกซิเจนสูง ออกซิเจนจะเข้าไปทำลายจอตา (Retina) จนเป็นสาเหตุของการตาบอดได้

สภาวะออกซิเจนต่ำนั้นจะพบได้บ่อยกว่าสภาวะออกซิเจนสูง เนื่องจากการเกิดสภาวะออกซิเจนสูงต้องเกิดจากการได้รับออกซิเจนบริสุทธิ์ในปริมาณที่มากเป็นระยะเวลาหลายชั่วโมง ซึ่งการจะได้รับออกซิเจนบริสุทธิ์นั้นจะต้องอยู่ในการดูแลของผู้เชี่ยวชาญเท่านั้น ทำให้โอกาสเกิดสภาวะออกซิเจนสูงนั้นเกิดขึ้นได้น้อยต่างจากสภาวะออกซิเจนต่ำที่พบได้ง่ายเนื่องจากร่างกายมีการใช้ออกซิเจนอยู่ตลอดเวลา ถ้าเราเป็นโรคที่เกี่ยวกับระบบทางเดินหายใจ โรคเลือดจางการออกกำลังกายหนักหรือทำงานหนักจนหายใจเอาออกซิเจนเข้าสู่ร่างกายไม่ทันหรือเข้าไปอยู่ในสถานที่อับอากาศเราก็จะเกิดสภาวะออกซิเจนต่ำได้ ซึ่งเราสามารถแก้ไข้ได้ดังนี้

1.สูดหายใจเข้าลึกๆ การสูดหายใจเข้าลึกๆ ยาวๆ จะทำให้ร่างกายได้รับออกซิเจนจากอากาศเข้าสู่ร่างกายเพิ่มมากขึ้น ลดอาการออกซิเจนต่ำได้ เช่น อาการขาดออกซิเจนเนื่องจากความเครียดเพราะว่าเวลาที่เราเครียด กล้ามเนื้อของเราจะเกร็ง หายใจสั้นๆ ดังนั้นเมื่อเราหายใจยาวๆ จะช่วยลดอาการเกร็งของกล้ามเนื้อและยังช่วยเพิ่มปริมาณออกซิเจนในร่างกาย เป็นต้น

2.การออกกำลังกาย เวลาออกกำลังกายร่างกายจะหายใจเร็วและแรงขึ้น ทำให้ร่างกายได้รับออกซิเจนเพิ่มมากขึ้นและการออกกำลังกายยังช่วยให้เซลล์ในร่างกายแข็งแรงจึงสามารถแรงเปลี่ยนออกซิเจนเพื่อนำไปใช้งานได้มากขึ้นด้วย

3. นวด การที่กล้ามเนื้อปวดเมื่อยเกิดจากกล้ามเนื้อมีการหดตัวและเกร็งตัว ทำให้เลือดในบริเวณนั้นหมุนเวียนไม่ดี กล้ามเนื้อขาดออกซิเจนจึงเกิดการปวดเมื่อยนั่นเอง การนวดจะเข้าไปกระตุ้นการหมุนเวียนของเลือดให้ดีขึ้น ทำให้กล้ามเนื้อได้รับออกซิเจนและสารอาหารที่มากับกระแสเลือด

4.การอาบแช่น้ำอุ่นหรืออบซาวน่า วิธีการนี้จะช่วยให้หลอดเลือดและเส้นเลือดฝอยมีการขยายตัวมีขนาดใหญ่ขึ้น ทำให้เลือดหมุนเวียนมากขึ้นร่างกายจึงมีการแลกเปลี่ยนเอาออกซิเจนเข้าสู่ร่างกายและเอาคาร์บอนไดออกไซต์ออกมาจากร่างกาย ส่งผลให้ผิวพรรณเปล่งปลั่งหน้าตาสดชื่น

5.ดื่มน้ำ น้ำประกอบด้วยโมเลกุลของออกซิเจนกับไฮโดรเจน การดื่มน้ำมากๆ ก็เป็นการนำออกซิเจนเข้าสู่ร่างกายอีกวิธีหนึ่ง ดังนั้นเมื่อรู้สึกว่าร่างกายขาดออกซิเจนเราควรดื่มน้ำเพื่อช่วยในการนำออกซิเจนเข้าสู่กระแสเลือดและควรดื่มน้ำเป็นประจำอย่างน้อยวันละ 8 แก้วต่อวัน

ออกซิเจน เป็นสิ่งที่มีความจำเป็นต่อการดำรงชีวิตก็จริง แต่ทว่าการทุกสิ่งทุกอย่างต้องมีความพอดีในตัว ถ้าได้รับมากไปหรือน้อยไปก็ย่อมที่จะส่งผลร้ายต่อร่างกายได้เช่นกัน ดังนั้นเราจึงควรรักษาสมดุลของร่างกายด้วยการดูแลตัวเองด้วยการกินอาหารให้ครบ 5 หมู่ ออกกำลังกายเป็นประจำ พักผ่อนให้เพียงพอ เพื่อให้ร่างกายมีความแข็งแรง เมื่อร่างกายแข็งแรงสมบูรณ์ระบบการทำงานก็จะสมดุลไม่เกิดสภาวะออกซิเจนสูงหรือออกซิเจนต่ำ

อ่านบทความที่เกี่ยวข้องเพิ่มเติมตามลิ้งค์ด้านล่าง

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.