Co to jest toksyczność tlenu?

Toksyczność tlenu jest stanem, który występuje, gdy oddycha się zbyt dużą ilością czystego tlenu. Oddychające powietrze stanowi około 21 procent tlenu; reszta składa się z azotu i różnych innych substancji. Gdy tlen cząsteczkowy lub O2 jest wdychany w większym stosunku, mogą wystąpić różne objawy, w tym widzenie tunelowe, nudności i zapalenie dróg oddechowych. Różne formy toksyczności tlenu mogą wynikać z różnych form ekspozycji na podwyższone poziomy tlenu. Uszkodzenie ośrodkowego układu nerwowego wynika zwykle z krótkotrwałego narażenia na podwyższone poziomy tlenu pod wysokim ciśnieniem, natomiast długotrwałe narażenie na podwyższone poziomy tlenu pod normalnym ciśnieniem atmosferycznym prowadzi do problemów płucnych lub ocznych.

Toksyczność tlenowa w ośrodkowym układzie nerwowym zwykle występuje tylko pod wysokim ciśnieniem, dlatego jest to przede wszystkim problem dla nurków i innych osób, które spędzają czas w warunkach wyższych niż ciśnienie atmosferyczne. Kiedy płetwonurek nurkuje głębiej w wodę, ciśnienie cząstkowe gazów w zbiorniku wzrasta proporcjonalnie do jego głębokości. Toksyczność tlenu w ośrodkowym układzie nerwowym jest zatem możliwa na wystarczających głębokościach, ponieważ nurek oddycha tlenem przy znacznie wyższym niż normalne ciśnieniu atmosferycznym. Może to prowadzić do wielu różnych objawów, w tym nudności; zawroty głowy; drganie; aw ciężkich przypadkach drgawki i możliwa śmierć.

Toksyczność tlenu jest nadal możliwa przy normalnym ciśnieniu atmosferycznym; dzieje się tak, gdy frakcja tlenu w powietrzu jest znacznie wyższa niż normalnie około 21 procent. Toksyczność może wystąpić przy 50 procentach tlenu lub powyżej, chociaż na ogół objawy trwają dłużej niż zwykle 24 godziny. Przy poziomie zbliżonym do 100 procent tlenu objawy mogą pojawiać się znacznie szybciej, zwykle po 14 godzinach, a czasem nawet po zaledwie czterech godzinach. Toksyczność tlenu, która występuje z powodu długotrwałego narażenia na wysokie poziomy tlenu przy normalnym ciśnieniu atmosferycznym, zwykle prowadzi raczej do objawów płucnych niż do objawów ze strony centralnego układu nerwowego. Takie objawy obejmują zapalenie dróg oddechowych i płuc, kaszel, trudności w oddychaniu i gorączkę.

Różne objawy chemiczne związane z oddychaniem komórkowym i metabolizmem są odpowiedzialne za objawy związane z toksycznością tlenu. Podczas gdy tlen jest potrzebny do wystąpienia oddychania komórkowego, stężenia wyższe niż normalne prowadzą do wytwarzania wysoce reaktywnych produktów ubocznych, które mogą powodować znaczne uszkodzenie komórek. Podobne wysoce reaktywne gatunki chemiczne dostają się lub są wytwarzane przez organizm regularnie, ale ciało posiada wiele systemów, które są w stanie zapobiec lub naprawić szkody, które mogą być spowodowane. Układy ciała nie są w stanie nadążyć za wytwarzaniem tych destrukcyjnych pierwiastków w podwyższonych warunkach tlenowych, więc występuje toksyczność tlenu w postaci uszkodzenia komórek.