Sauerstoff (O₂) macht ~21 % der Erdatmosphäre aus und ist für aerobes Leben unverzichtbar.
Physiologische Rolle
- Endgültiger Elektronenakzeptor in der mitochondrialen oxidativen Phosphorylierung → ATP-Produktion.
- Transportiert durch Hämoglobin (98 %) und gelöst im Plasma (2 %).
- Wird über Kapillardiffusion zu den Geweben geliefert.
- Wird von Cytochrom c-Oxidase (Komplex IV) zur Protonengradient-Erzeugung für ATP-Synthase verwendet.
Klinische Aspekte
- Hypoxämie: Niedriger arterieller O₂ (PaO₂ <80 mmHg) – Ursachen: V/Q-Missverhältnis, Shunt, Diffusionsbehinderung, Hypoventilation, niedrige FiO₂.
- Hypoxie: Unzureichende Gewebeoxygenierung – Typen: hypoxämisch, anämisch, stagnierend, histotoxisch.
- Sauerstofftherapie: Titration auf SpO₂ 92–96 % (88–92 % bei COPD). Hochfluss, NIV, Intubation nach Bedarf.
- Toxizität: Längere hohe FiO₂ → Atelektase, oxidativer Lungenschaden, Retinopathie (Frühgeborene).
Evolutionäre Anmerkung
Großes Oxidationsereignis (~2,4 Ga) ermöglichte komplexes mehrzelliges Leben. Mitochondrien stammen von aeroben Bakterien.
