Das Thema „LUFT“ im Chemieunterricht - ChidS

5. „Luft zum Atmen“ – Der molekulare Sauerstoff
Bei dieser Reaktion geht das Fe 2+ in einen low-spin Zustand über und koordiniert
oktaedrisch (vgl. Abb. 41 (1) - (3): „Häm, Teil des Desoxyhämoglobins und des
Oxyhämoglobins“). Die Oxidation von Fe 2+ zu Fe 3+ durch molekularen Sauerstoff
erfolgt deshalb nicht, da das Globin die Häm-Gruppierungen umhüllt [42].
Die Aufnahme des molekularen Sauerstoffes in der Lunge kann somit den Schülern
der Jahrgangsstufe 13 im Leistungskurs z.B. beim Wahlthema „Komplexchemie“ er-
klärt werden.
In diesem Zusammenhang können mit den Schülern auch weitere aktuelle Themen,
wie Doping z.B. bei der Tour de France und dem Lebensmittelskandal um
verdorbenes Fleisch, diskutiert werden [43].
Bei der Tour de France findet häufig Blutdoping statt. Hierbei spritzen sich die
Sportler das körpereigene Hormon Erytropoietin (EPO), welches die Produktion der
roten Blutkörperchen (Erytrocyten), die das Hämoglobin beinhalten, steigert. Deshalb
kann mehr Disauerstoff z.B. zu den Muskeln transportiert und dadurch die Leistung
gesteigert werden [43].
Damit altes Fleisch länger frisch aussieht und als solches verkauft werden kann,
machen Fleischhändler Folgendes: das Fleisch wird verbotenerweise mit Kohlenstoffmonoxid
bedampft. Dieses wird an das Hämoglobineisen, mit dem es eine stärkere
Bindung [42] eingeht als der Disauerstoff, gebunden und sorgt für eine frische rosa
Farbe des Fleisches [43].
Um zu verstehen, wieso Thomas Reiter reinen, molekularen Sauerstoff einatmen
musste, muss man zusätzlich wissen, dass sich unter erhöhtem Druck auch die
übrigen in der Luft vorhandenen Gase, wie z.B. molekularer Stickstoff in Blut und
Gewebe lösen.
Dieser wird dann bei raschem Druckabfall nicht langsam freigesetzt, sondern
schlagartig und kann durch Bildung von Gasbläschen im Blut Embolien verursachen.
Dies ist die Ursache für die Druckluftkrankheit [44], die auch Taucherkrankheit
genannt wird. Die Symptome bei zu schnellem Druckabfall sind schmerzhafter
Ohrendruck, Empfindungsstörungen, Schmerzen in Muskeln, Gelenken und im Kopf,
Schwindelgefühl, Blutungen aus Nase und Ohren bis hin zu Lähmungen und Kollaps.
Bei explosionsartigem Druckabsturz tritt meist unter Atemnot und Bewusstlosigkeit
der Tod infolge zentraler Atemlähmungen ein [44].
45