Sten Niklasson: Kemiska illusioner

Den 19 mars 1981 skruvade fem tekniker loss en panel i en rymdfarkost vid NASAs anläggning i Cape Canaveral och kröp in i ett trångt utrymme just ovanför de väldiga raketmotorerna. Ett långt arbetspass hade just avslutats med en perfekt simulerad start, och de trötta men nöjda teknikerna skulle bara göra en sista kontroll. Efter ett par sekunder sjönk de ihop utan ett ljud. Efter en kort stund skickades räddningsmanskap in. Tre av de fem teknikerna kunde återupplivas, men två dog. Bakgrunden till denna olyckshändelse har sitt intresse.

Innan olyckan skedde, hade NASA, varken på marken eller i rymden, förlorat något liv sedan 1967, då tre astronauter omkom i en brand under förberedelser för Apollo 1. Man hade, när den olyckan skedde, beslutat ersätta vanlig luft med rent syre i farkostens inre, eftersom luft innehåller 78 % kväve, vilket betraktades som dödvikt.

Man var visserligen medveten om att rent syre är lättprovocerat och gör bränder svåra att släcka, medan atmosfäriskt kväve i blandning med syre absorberar en del av hettan och gör bränder mindre häftiga. I en rapport varnade författarna för att till exempel kardborrebanden på astronauternas dräkter kunde ackumulera statisk elektricitet, vars gnistor lätt kunde antända rent syre i omgivningen. Trots dessa farhågor blev beslutet att också fortsättningsvis avstå från kväveinblandning.

I rymden finns inget atmosfäriskt tryck, vilket gör att endast ett lågt gastryck inne i rymdfarkosten behövs för att hindra raketen från att kollapsa. Vid startförberedelserna på marken fick teknikerna emellertid pumpa in mycket mer rent syre för att motverka det större yttre tryck som råder på jordytan. Det var en oförutsedd gnista som fick denna syremängd i Apollo 1 att bli ett hav av eld som kremerade de tre astronauterna. Denna olycka fick NASA att byta uppfattning om sammansättningen av atmosfären ombord.

I samband med uppskjutningen av Columbia år 1981 såg man följaktligen till att fylla alla utrymmen ombord, där gnistor skulle kunna uppstå, med gasen kväve. Alla som arbetade i sådana utrymmen tillhölls att bära gasmask eller vänta tills kvävet pumpats ut och ersatts med andningsbar luft. Denna regel åsidosattes av oklara skäl den 19 mars. Det kväve som de fem teknikerna andades in ledde så gott som omedelbart till medvetslöshet.

Läkarna visste att våra lungor och hjärnor saknar sensorer för att upptäcka och skilja mellan syre och kväve. De ser bara till att vi andas in gas och andas ut koldioxid. Kväve saknar färg och lukt och orsakar, i motsats till koldioxid, inte syra i våra blodkärl. De tre överlevande teknikerna vittnade om att de andades in och ut som vanligt, utan att känna panik och utan att kämpa emot.

Biologiskt sett är vårt immunsystem betydligt mer avancerat än vårt andningssystem. Men även det kan förledas.

På 1950-talet upptäckte den svenske läkaren Per-Ingvar Brånemark att grundämnet titan, Ti medatomnummer 22, hade en förmåga att till laboratorieteknikernas förargelse fästa sig stenhårt mot organiska material. Han insåg att detta skulle kunna komma till användning på ett område som dittills inte attraherat särskilt många kollegor, nämligen proteser.

I flera hundra år hade fältskärer och ortopeder ersatt amputerade lemmar med klumpiga delar av trä. Först i slutet av 1800-talet blev konstgjorda kroppsdelar av metall vanliga. Men försök att få trä och metaller som järn, zink, krom och guld att växa fast i kroppen misslyckades. Immunsystemet visade sig efter en tid kapsla in och avstöta sådana främmande material. Brånemark fann emellertid att titan var ett undantag. Ämnet verkade på något sätt hypnotisera de kroppsegna cellerna och lura immunförsvaret. Numera görs flertalet proteser av titan. De har oftast längre livslängd än vanlig benvävnad.

Våra sinnen för känsel, smak och lukt ger oss förnimmelser av den verklighet som omger oss och varnar oss för hot och fara. Men också dessa sofistikerade system kan förvillas. Chilipeppar ger till exempel samma brännande känsla som het soppa i munnen och att mentol bedrar känsliga receptorer med samma kylande upplevelse som is.

Vissa grundämnen är gäckande på samma sätt. Om någon skulle råka få en pytteliten bit tellurium, Te med atomnummer 52, på eller i sig, kommer hen att stinka vitlök i veckor. I timmar efter det att personen i fråga besökt ett rum, kommer andra att veta att hen varit där.

Av människans fem typer av smaklökar tycks framför allt de som signalerar sött, respektive surt, vara särskilt benägna att vilseledas. Trots att grundämnet Be, beryllium med atomnummer 4, kemiskt sett inte har minsta likhet med ringformade sockermolekyler, smakar ämnet precis som socker och är i högre doser ett dödligt gift.

Ett protein med det passande namnet miraculinneutraliserar obehaglig surhet i vegetabilier och andra födoämnen utan att påverka deras huvudsmak. På så sätt kan ämnet t. ex. få äppelcidervinäger att smaka äppelcider. Men denna förmåga att göra surt till sött kan i sin tur upphävas av kaliumgymnemat, en kemikalie i bladen från växten Gymnema sylvestre. Den sötkick man tycker sig få av glukos och fruktos motverkas om man tuggar dessa blad. En tesked socker på tungan smakar då bara sand.

Syror är intimt förbundna med elektriskt laddade partiklar. Kemiskt sett är surhet vad vi  smakar när våra smaklökar reagerar på inrusande vätejoner. På tungan känns elektrisk ström därför som syrlighet. Den italienske greven Allessandro Volta visade detta genom ett experiment, i vilket en grupp frivilliga ställdes upp på rad och ombads nypa till om sin grannes tunga med sina fingrar. De två personerna i ändarna på kedjan ombads därefter gripa tag i polerna på ett batteri. Genast smakade alla grannars fingrar som ättika.

Inte ens de mest kvalificerade processerna i människans inre, såsom logiskt tänkande, förnuft och omdöme, är immuna mot effekterna av vissa grundämnen eller brist därpå.

Filosofen Bertrand Russel engagerade sig gärna i debatter om ”själens odödlighet” och hävdade  att själen, hur den nu skall definieras, inte kan separareras från kroppen. Han insåg att mentala fenomen som förnuft, minnesgodhet och känsloliv beror på kemiska processer i hjärnan. När kroppens funktioner upphör, dör också själen. Han skrev bland annat ”den energi som går åt för att tänka tycks ha kemiskt ursprung…till exempel kan brist på jod i kroppen förvandla en intelligent individ till en idiot.”  .

I början av 1900-talet hade medicinska framsteg gjort flera länders regeringar medvetna om att jod, I med atomnummer 53, i födan är ett effektivt och billigt sätt att förhindra fosterdefekter och hämmad mental utveckling. Med början i Schweiz år 1922 gjordes därför jodtillskott i salt obligatoriskt i många västländer. I Indien med jodfattiga jordar och höga födelsetal, insåg läkarna att salt med jod skulle kunna rädda många nyfödda från hemska missbildningar. Men så blev det inte.

Den 12 mars 1930 samlade Mahatma Gandhi sina följare till en nästan månadslång marsch i protest mot britternas orimligt höga skatter på indisk saltproduktion. Han uppmanade indierna att i protest mot kolonialstyret producera salt illegalt, vilket ledde till att så kallat ”vanligt salt” utan fördyrande jod var dominerande vid självständigheten sjutton år senare. Nationalistiska grupper avrådde från att anamma vetenskap från väst, och radikala aktivister spred rykten om att jodberikat salt gav upphov till cancer, diabetes och tuberkulos. Dessa vantolkningar och missförstånd ledde först 2005 till förbud mot tillverkning av oberikat salt. Men fortfarande uppges många miljoner indier ha begränsad tillgång till salt med tillsatt jod. Följderna är förskräckande. Förutom missbildningar hos foster och spädbarn, ger jodbrist upphov till störningar i sköldkörtelns produktion av hormoner som är livsviktiga för ämnesomsättningen. Fortfarande förstörs följaktligen många liv i Indien av giftstruma och förlust av mentala funktioner.

Sten Niklasson är författare och tidigare generaldirektör