Die Geschichte des Sauerstoffs – von der Entdeckung bis zur medizinischen Anwendung

Sauerstoff – biologische Bedeutung und Verwendung

Sauerstoff ist ein farbloses Gas, das weder Geruch noch Geschmack hat. Erst bei einer Temperatur unter –183^° C verflüssigt es sich, bei -218,4^° C erstarrt es zu Kristallen. Sauerstoff ist für alle biologischen Organismen essentiell und eine Grundvoraussetzung für den Atmungsvorgang und den Energiemetabolismus. Wenn der Mensch in Ruhe ist, so verbraucht er etwa 200 bis 300 ml Sauerstoff in der Minute. Bei schwerer Arbeit oder sportlicher Betätigung benötigt er bis zu zehnmal so viel wie in Ruhe. Da der Mensch keine ausreichenden Speicherkapazitäten für Sauerstoff hat, muss ständig eine ausreichende Zufuhr gewährleistet sein. Die Sauerstofftherapie ist für Patienten mit chronischen Lungenerkrankungen wie COPD, Lungenemphysem und Lungenfibrose eine wichtige Voraussetzung zur Erhaltung der körperlichen Mobilität. Sauerstoff kann dem Patienten sowohl über Flüssigsauerstoffsysteme als auch Sauerstoffkonzentratoren appliziert werden. Mobile sauerstoffbedürftige Patienten werden in der Regel mit Flüssigsauerstoffsystemen versorgt. Von einem großen Vorratsbehälter, in dem der Sauerstoff auf –183 Grad tiefgekühlt ist, können kleinere tragbare Einheiten abgefüllt werden. Medizinisch verflüssigter Sauerstoff ermöglicht die Deposition größerer Mengen im Vergleich zu Sauerstoff in Gasform. Ein Liter Flüssigsauerstoff ergibt ca. 850 Liter gasförmigen Sauerstoff. Ein stationärer Behälter mit einem Fassungsvermögen von etwa 40 Litern Sauerstoff kann einen Patienten mit 34 000 Litern Sauerstoff in Gasform versorgen. In Abhängigkeit der Flussrate ist diese Menge ausreichend für etwa ein bis zwei Wochen.

Literatur

• 1 Strätling M, Schmucker P. 100 Jahre Sauerstofftherapie (1902 – 2002) – Eine medizinische Neubewertung. Teil I: Der lange Weg von der Entdeckung des Sauerstoffs bis zu seinem Durchbruch bei der therapeutischen Anwendung in der Anästhesiologie und Rettungsmedizin.  Anästhesiol Intensivmed Notfallmed Schmerzther. 2002;  37 712-720
• 2 Strätling M, Schmucker P. 100 Jahre Sauerstofftherapie (1902 – 2002) – Eine medizinische Neubewertung. Teil II: Die Bedeutung des Roth-Dräger-Narkoseapparates (1902) und weiterer Entwicklungen aus 100 Jahren Dräger-Medizin- und Anästhesietechnik für die Etablierung der Sauerstoffanwendung im therapeutischen Methodenspektrum.  Anästhesiol Intensivmed Notfallmed Schmerzther. 2003;  38 4-13
• 3 Strätling M, Schmucker P. 100 Jahre Dräger-Medizintechnik (1902 – 2002) oder: im Zentrum steht der Sauerstoff … Zur Bedeutung der Druckgastechnik für die Begründung der modernen Sauerstofftherapie und der Anästhesiologie.  Anästhesiol Intensivmed Notfallmed Schmerzther. 2004;  39 (Suppl. I) 48-70
• 4 Leigh J M. Variation in performance of oxygen therapy devices.  Ann Roy Surg Engl. 1973;  52 234-253
• 5 Birch S B. Action and use of oxygen gas, when administered as a therapeutic agent.  The British Medical Journal. 1868;  4 327-329
• 6 Beneke K. Karol Stanislaw Olszewski und die Geschichte der Verflüssigung von Gasen.. Aus: Beneke Klaus. Biographien und wissenschaftliche Lebensläufe von Kolloidwissenschaftlern, deren Lebensdaten mit 1996 in Verbindung stehen. Beiträge zur Geschichte der Kolloidwissenschaften, VII.. Mitteilungen der Kolloid-Gesellschaft 1999: 175-188
• 7 Koßobutzki C. Die Geschichte der inhalativen Sauerstofftherapie in Deutschland.. Inauguraldissertation medizinische Fakultät der Universität zu Lübeck; 2009