Che cos'è la tossicità da ossigeno?
La tossicità da ossigeno è una condizione che si verifica quando si respira troppo ossigeno puro. L'aria respirabile è all'incirca il 21 percento di ossigeno; il resto è composto da azoto e una varietà di altre sostanze. Quando l'ossigeno molecolare, o O 2 , viene inalato con un rapporto più elevato, possono verificarsi una varietà di sintomi tra cui visione a tunnel, nausea e infiammazione delle vie aeree. Diverse forme di tossicità dell'ossigeno possono derivare da diverse forme di esposizione a livelli elevati di ossigeno. Il danno al sistema nervoso centrale tende a derivare da un'esposizione ad alta pressione e di breve durata a livelli elevati di ossigeno mentre un'esposizione a lungo termine a livelli elevati di ossigeno a pressione atmosferica normale tende a causare problemi polmonari o oculari.
La tossicità dell'ossigeno nel sistema nervoso centrale tende a verificarsi solo ad alta pressione, quindi è principalmente un problema per i subacquei e gli altri che trascorrono il tempo in condizioni superiori alla pressione atmosferica. Quando un subacqueo avanza più profondamente nell'acqua, la pressione parziale di eventuali gas nel suo serbatoio aumenta in proporzione alla sua profondità. La tossicità dell'ossigeno nel sistema nervoso centrale, quindi, è possibile a profondità sufficienti poiché il subacqueo respira ossigeno a una pressione significativamente superiore alla normale pressione atmosferica. Ciò può portare a un'ampia varietà di sintomi, inclusa la nausea; vertigini; contrazioni; e nei casi più gravi, convulsioni e possibile morte.
La tossicità da ossigeno è ancora possibile alla normale pressione atmosferica; ciò si verifica quando la frazione di ossigeno nell'aria è considerevolmente più alta della normale di circa il 21 percento. La tossicità può verificarsi al 50% di ossigeno o più, sebbene generalmente occorra un po 'di tempo, di solito più di 24 ore, per presentare i sintomi. Con un ossigeno più vicino al 100 percento, i sintomi possono presentarsi molto più rapidamente, generalmente dopo 14 ore ma a volte anche dopo appena quattro ore. La tossicità dell'ossigeno che si verifica a causa dell'esposizione prolungata a livelli elevati di ossigeno alla normale pressione atmosferica porta generalmente a sintomi polmonari piuttosto che a sintomi del sistema nervoso centrale. Tali sintomi includono infiammazione delle vie respiratorie e dei polmoni, tosse, difficoltà respiratoria e febbre.
Una varietà di meccanismi chimici legati alla respirazione cellulare e al metabolismo sono responsabili dei sintomi associati alla tossicità dell'ossigeno. Mentre l'ossigeno è necessario per la respirazione cellulare, concentrazioni più alte del normale portano alla produzione di sottoprodotti altamente reattivi che possono causare danni significativi alle cellule. Simili specie chimiche altamente reattive entrano o vengono prodotte dall'organismo regolarmente, ma il corpo possiede molti sistemi in grado di prevenire o riparare i danni che possono essere causati. I sistemi corporei non sono in grado di tenere il passo con la produzione di questi elementi distruttivi in condizioni di ossigeno elevato, quindi si verifica una tossicità dell'ossigeno sotto forma di danno cellulare.