• Artiklens indhold er godkendt af redaktionen

ilt

Oprindelige forfattere BLMa, HRy og JJuH Seneste forfatter Redaktionen

ilt, dansk navn for grundstoffet oxygen. Navnet benyttes om det frie grundstof; i forbindelser kaldes det oxygen.

Ilt som miljøfaktor

Ordet ilt er dannet 1814 af H.C. Ørsted efter ild.

Ilt er en afgørende miljøfaktor for dyr og andre iltkrævende (aerobe) organismer. Visse anaerobe mikroorganismer kan leve uden ilt. Med de 20,95 volumenpct. (9,353 mol/m3 ved 0 °C og 1 atm eller ca. 300 mg/l), som ilt udgør af atmosfæren ved jordoverfladen, er ilten ikke en kritisk miljøfaktor for landlevende dyr. Selv aerobe mikroorganismer, der i forhold til størrelsen kan have et uhyre højt iltforbrug, vil kunne få en rigelig forsyning med ilt alene pga. diffusion. Dog kan iltforsyningen blive kritisk for mennesker, der er tilpasset ilttrykket i lavlandet, hvis de færdes i højland, hvor ilttrykket er lavere.

Forholdene er helt anderledes for organismer, der lever i vand. Selv under de bedste forhold er der ikke ret meget ilt til rådighed. I rent ferskvand, der er i ligevægt med atmosfæren, kan der højst opløses en mængde ilt svarende til ca. 5 % af den mængde, der er i atmosfæren (0,457 mol/m3 ved 0 °C, eller ca. 14 mg/l), og i havvand endnu mindre (0,359 mol, ca. 11 g/l). Yderligere svinder indholdet af ilt, når temperaturen stiger. Ved 20 °C kan der således kun opløses 0,284 mol/m3 (ca. 9 mg/l) i ferskvand. Ilt kan derfor let blive en mangelfaktor for dyr og andre aerobe organismer, der lever i vand. Da ilt diffunderer ca. 10.000 gange langsommere i vand end i luft, bliver iltforsyningen til organismerne tilsvarende mindre. Kun meget små organismer kan få ilt nok ved diffusion alene. Andre er afhængige af mekanismer, der bringer ny forsyning med ilt til respirationsorganerne, der kan være egentlige gæller. I bølgeslagszonen og i vandløb sørger vandbevægelser for iltforsyningen. Dyr, der lever i stillestående vand, fx i gange i bunden, pumper selv frisk vand igennem. Dyr, der lever, hvor der er meget lidt ilt, har udviklet særlige fysiologiske mekanismer, så de kan udnytte selv meget lave iltkoncentrationer i vandet. Det gælder fx de røde dansemyggelarver, der har hæmoglobin i blodet og derfor kan leve i forurenede vandløb. Se også iltsvind. Vedr. iltens biokemi, se oxygen; vedr. iltforbrug i spildevand, se biokemisk iltforbrug.

Annonce

Iltoptagelse hos mennesker og dyr

Under normale omstændigheder udgøres langt størstedelen af energiomsætningen hos mennesket af oxidative omsætninger (forbrændinger) af kroppens depoter af fedtstof, kulhydrat og (i mindre grad) protein. Det hertil hørende forbrug af ilt, iltoptagelsen, måles som forskellen mellem iltindholdet i indåndings- og udåndingsluften og udgør for et voksent menneske i hvile omkring 250 ml per minut.

I forbindelse med muskelarbejde kan iltoptagelsen forøges 10-20 gange, mest hos fysisk trænede, og den maksimale iltoptagelseshastighed anvendes ofte som mål for den fysiske kondition (kondital). Forøgelsen forudsætter en forøgelse af vejrtrækningens dybde og frekvens (hvorved blodet i lungekredsløbet tilføres mere ilt), en forøgelse af blodets cirkulationshastighed (hjertets minutvolumen) samt en større gennemblødning af og udnyttelse af blodets iltindhold i de arbejdende muskler. Det er evnen til forøgelse af hjertets minutvolumen, der bestemmer, hvor meget iltoptagelsen kan øges. Ved træning forøges hjertets slagvolumen (udpumpet volumen blod per slag), men ikke frekvensen. Efter træning fås derfor ved samme arbejdsbelastning (og deraf følgende iltoptagelse) lavere hjertefrekvens, hvilket kan anvendes som effektmål for træningen.

Den optagne ilt skal transporteres fra åndedrætsorganerne til de iltforbrugende væv. Mens vævenes forsyning af ilt til oxidative stofomsætninger (forbrænding) hos små organismer ofte kan klares ved diffusion af ilt fra omgivelserne (vand, luft), kræver hos større dyr især muskelvævet så store tilførsler af ilt, at specielle transportsystemer er nødvendige.

Hertil tjener i første række blodcirkulationen, hvorved væske, som har optaget ilt i respirationsorganerne, bringes til at gennemstrømme de iltforbrugende vævs net af hårkar (kapillærer). Hårkarnettet er (eller bliver ved rekruttering (åbning) af yderligere kapillærer) så finmasket (100-200 um), at tilstrækkelige mængder ilt kan transporteres fra karrene til vævscellerne ved diffusion. Ilt diffunderer let gennem såvel vævsvæske som kar- og cellevægge. Selve den væske, der cirkulerer, kan imidlertid højest indeholde omkring 5 ml ilt per liter, når den er i ligevægt med atmosfæreluft, mens vævene fx hos mennesket i forbindelse med muskelarbejde optager op til 150 ml ilt per liter af det blod, der gennemstrømmer vævene.

Hos højere dyr er det blodets indhold af hæmoglobinholdige røde blodlegemer (erythrocytter), der sikrer blodet en tilstrækkelig transportkapacitet, nemlig ca. 200 ml per liter blod ved normalt indhold af erythrocytter og hæmoglobin. Hæmoglobinmolekylerne kan hver binde fire molekyler ilt. Dette sker på en sådan måde, at hæmoglobinet kan mættes ved det ilttryk, der normalt findes i omgivelserne, hos mennesker i lungeluften (svarende til 100 mm Hg), men igen kan afgive den bundne ilt i vævene ved dér forekommende ilttryk (ca. 0-5 mm Hg i fx arbejdende muskler).

Hæmoglobinets iltbindingsevne mindskes af kuldioxid fra forbrændingen, hvorved afgivelsen af ilt til den selv samme forbrænding altså fremmes (den såkaldte Bohr-effekt). Ud over ilt er de røde blodlegemer i stand til at binde kuldioxid ved en hæmoglobinafhængig proces. Denne binding fremmes, når hæmoglobinet afgiver ilt (Haldane-effekten). Pga. dets hæmoglobinindhold begunstiges således blodets afgivelse af ilt og optagelse af kuldioxid, når det passerer metabolisk aktive væv. Tilsvarende, men modsat rettede processer foregår ved passagen gennem lungekredsløbet. Se også respiration, blod og blodkredsløb.

Referér til denne tekst ved at skrive:
Bent Lauge Madsen, Henrik Ryom, Jens Juul Holst: ilt i Den Store Danske, Gyldendal. Hentet 23. marts 2017 fra http://denstoredanske.dk/index.php?sideId=96461