The discovery of oxygen and pulmonary gas exchange was a major advancement in our understanding of breathing. For centuries it was believed that the lungs were primarily necessary to cool the heart or to "refine" the blood. Richard Lower (1631-1691) observed that the blood had a different colour before and after passage through the lung. His assumption was that breathing must have been added a special substance to the blood. Georg Ernst Stahl (1660-1734) formulated a fire substance "phlogiston" (phlox = flame) with his phlogiston theory. He postulated that phlogiston is contained in all combustible substances and escapes when burned. John Mayow (1641-1679) recognised that about one fifth of the breathing gas is important for the breathing process. He called the gas "spiritus nitro aerius". Oxygen was first discovered in the early 1770 s by the Swedish-German pharmacist Carl Wilhelm Scheele (1742-1786) and the English chemist Joseph Priestley (1733-1804) - independently of each other. Antoine-Laurent Lavoisier (1743-1794) recognised oxygen as element and for the first time described the oxidation process accurately.
Mit der Entdeckung des Sauerstoffs und des pulmonalen Gasaustausches ist ein großer Schritt im Verständnis der Atmung vollzogen worden. Über Jahrhunderte hinweg wurde die Auffassung vertreten, dass die Lunge primär zur Kühlung des Herzens bzw. zur „Vervollkommnung“ des Blutes notwendig sei. Die Beobachtung einer unterschiedlichen Blutfarbe vor und nach Lungenpassage führte Richard Lower (1631–1691) zu der Annahme, dass dem Blut durch die Atmung ein spezieller Stoff zugeführt worden sein müsse. Georg Ernst Stahl (1660–1734) formulierte mit seiner Phlogistontheorie einen Feuerstoff „Phlogiston“ (phlox = Flamme), der in allen brennbaren Stoffen enthalten sei und bei der Verbrennung entweiche. John Mayow (1641–1679) erkannte, dass etwa ein Fünftel des Atemgases bedeutsam für den Atmungsprozess ist, er nannte das Gas „spiritus nitro aerius“. Erstmalig wurde Sauerstoff von dem schwedisch-deutschen Apotheker Carl Wilhelm Scheele (1742–1786) sowie dem englischen Chemiker Joseph Priestley (1733–1804) in den 1770er-Jahren – unabhängig voneinander – hergestellt. Antoine-Laurent Lavoisier (1743–1794) hat den Elementcharakter des Sauerstoffs erkannt und den Oxidationsvorgang erstmals exakt beschrieben.
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