Syre: Vad är syre – och kan du få för mycket?

Avancerat, flercelligt liv behöver syre för att överleva, eftersom syret är centralt i cellernas – och därmed kroppens – energiproduktion. I praktiken sker det i mitokondrierna, kallade cellernas kraftverk, som producerar ämnet adenosintrifosfat, ATP.

Bildandet av ATP av sockerämnet glukos sker i flera steg, och syre ingår bland annat när ämnet pyrodruvsyra oxideras genom att ta upp syre.

Glukos kan även brytas ned utan syre, men när syre är närvarande är processen 13 gånger mer effektiv för organismen.

Därmed är syre en absolut nödvändighet för att kunna bygga stora organismer som daggmaskar, människor och dinosaurier.

Torr atmosfärisk luft innehåller 20,95 procent syre. Är luften fuktig minskar andelen, eftersom en del av utrymmet tas upp av vattenånga.

Mängden syre har varierat under jordens historia. Under de två första miljarderna år innehöll luften inget syre, men för cirka 2,4 miljarder år sedan började mängden långsamt att öka.

Under perioden efter att det flercelliga livet exploderade på jorden för drygt 540 miljoner år sedan, har syrehalten i atmosfären varierat mellan 15 och hela 35 procent.

Den högsta syrekoncentrationen infann sig under kolets tidsålder och var troligen drivkraften bakom periodens enorma insekter – bland annat trollsländor med ett vingspann på 70 centimeter.

Vi tar i genomsnitt 16 andetag i minuten om vi är aktiva, men inte fysiskt pressade av exempelvis löpning. Via andningen skaffar en vuxen människa omkring 500 liter, 0,7 kilo, rent syre om dagen.

Vi använder långt ifrån allt det syre vi drar in i lungorna. När luften andas in innehåller den mellan 20 och 21 procent syre, medan syrehalten ligger på omkring 15 procent när den andas ut igen.

Inuti kroppen fördelas inte heller syret jämnt. Din hjärna, som bara utgör två procent av din kroppsvikt, lägger beslag på inte mindre än 20 procent av syret för att täcka sitt mycket stora energibehov.

En överdos syre är i stort sett oskadligt, men om du utsätts för höga syrekoncentrationer under mer än ett dygn kan det bland annat skada dina lungceller.

Rent syre, det vill säga luft som består av 100 procent syre används bland annat på sjukhus för att behandla patienter med rökförgiftning eller hjärtstillestånd.

Apollo-astronauterna andades faktiskt in rent syre under hela sin månfärd, men vid ett lägre lufttryck än vid jordytan.

Det är nämligen inte procentdelen syre i luften som skadar cellerna, utan det så kallade partialtrycket, som talar om hur mycket av luftens tryck mot lungvävnaden syret ansvarar för.

Syret i havet kommer dels från utväxling med atmosfären, dels från fotosyntes från grönalger och andra organismer, som totalt sett levererar lika mycket syre som växterna på land.

Oceanerna är indelade i mycket stabila lager, så att vattenmassorna utväxlar mycket lite med varandra.

Syret från de övre vattenlagren når därför inte ned i djuphavet, som i stället får sitt syre från den globala oceancirkulationen, där syrerikt ytvatten inom få utvalda områden sjunker ned flera kilometer och fördelar sig. Det sker exempelvis i havet mellan Island, Grönland och Färöarna.

Den olika fördelningen innebär att bottenvattnet i en vissa havsområden, som exempelvis i norra Indiska oceanen, är så gott som syrefritt.

Det är inte syre, utan kväve, som bildar bubblor i blodet och orsakar dykarsjuka, om man stiger uppåt för fort från en djup dykning. Bubblorna kan sätta sig som blodproppar och i värsta fall medföra döden.

För att behandla dykarsjuka måste dykaren snabbt sättas under tryck igen, vanligtvis i en trycktank, så att kvävebubblorna löses upp igen. Ofta andas den otursamme dykaren in extra syre under behandlingen.

Dykarsjuka på grund av syrebubblor i blodet kan teoretiskt drabba exempelvis dykare från Grodmanskåren, som har en extra hög procentdel syre i sina lufttankar. Kroppen förbrukar dock så syret så fort att det knappast utgör någon fara i praktiken.