Was ist Sauerstofftoxizität?
Eine Sauerstofftoxizität tritt auf, wenn zu viel reiner Sauerstoff eingeatmet wird. Atmungsaktive Luft besteht zu etwa 21 Prozent aus Sauerstoff. der rest besteht aus stickstoff und einer vielzahl anderer substanzen. Wenn molekularer Sauerstoff oder O 2 in einem höheren Verhältnis eingeatmet wird, können eine Vielzahl von Symptomen auftreten, einschließlich Tunnelblick, Übelkeit und Entzündung der Atemwege. Unterschiedliche Formen der Sauerstofftoxizität können sich aus unterschiedlichen Formen der Exposition gegenüber erhöhten Sauerstoffwerten ergeben. Eine Schädigung des Zentralnervensystems resultiert in der Regel aus einem kurzzeitigen Hochdruck-Kontakt mit erhöhtem Sauerstoff, während ein längerfristiger Kontakt mit erhöhtem Sauerstoff bei normalem Luftdruck zu Lungen- oder Augenproblemen führt.
Die Sauerstofftoxizität des Zentralnervensystems tritt in der Regel nur bei hohem Druck auf. Daher ist sie in erster Linie ein Problem für Taucher und andere, die Zeit unter Bedingungen verbringen, die über dem atmosphärischen Druck liegen. Wenn ein Taucher tiefer ins Wasser vordringt, steigt der Partialdruck der Gase in seinem Tank proportional zu seiner Tiefe. Eine Sauerstofftoxizität des Zentralnervensystems ist daher in ausreichenden Tiefen möglich, da der Taucher Sauerstoff mit einem deutlich höheren als dem normalen atmosphärischen Druck einatmet. Dies kann zu einer Vielzahl von Symptomen führen, einschließlich Übelkeit; Schwindel; Zucken; und in schweren Fällen Anfälle und möglicher Tod.
Eine Sauerstofftoxizität ist bei normalem Luftdruck immer noch möglich. Dies ist der Fall, wenn der Sauerstoffanteil in der Luft erheblich über dem Normalwert von ungefähr 21 Prozent liegt. Die Toxizität kann bei 50 Prozent Sauerstoff oder mehr auftreten, obwohl es im Allgemeinen einige Zeit dauert, in der Regel länger als 24 Stunden, bis Symptome auftreten. Bei einer Sauerstoffkonzentration von nahezu 100 Prozent können die Symptome viel schneller auftreten, in der Regel nach 14 Stunden, manchmal jedoch schon nach vier Stunden. Eine Sauerstofftoxizität, die aufgrund einer längeren Exposition gegenüber hohen Sauerstoffgehalten bei normalem Luftdruck auftritt, führt im Allgemeinen eher zu Lungensymptomen als zu Symptomen des Zentralnervensystems. Zu diesen Symptomen gehören Entzündungen der Atemwege und der Lunge, Husten, Atembeschwerden und Fieber.
Für die mit der Sauerstofftoxizität verbundenen Symptome sind verschiedene chemische Mechanismen im Zusammenhang mit der Zellatmung und dem Stoffwechsel verantwortlich. Während Sauerstoff für die Zellatmung benötigt wird, führen überdurchschnittlich hohe Konzentrationen zur Bildung hochreaktiver Nebenprodukte, die die Zellen erheblich schädigen können. Ähnliche hochreaktive chemische Spezies gelangen in den Körper oder werden regelmäßig vom Körper produziert. Der Körper verfügt jedoch über viele Systeme, die in der Lage sind, verursachte Schäden zu verhindern oder zu reparieren. Körpersysteme sind nicht in der Lage, mit der Produktion dieser zerstörerischen Elemente unter erhöhten Sauerstoffbedingungen Schritt zu halten, so dass eine Sauerstofftoxizität in Form einer Zellschädigung auftritt.