Respiriamo aria che è il 21 per cento di ossigeno, e abbiamo bisogno di ossigeno per vivere. Quindi potresti pensare che respirare ossigeno al 100% sarebbe un bene per noi, ma in realtà può essere dannoso. Così, la risposta breve è, l'ossigeno puro è generalmente cattivo, e talvolta tossico. Per capire perché, devi entrare in qualche dettaglio...
I polmoni sono fondamentalmente una lunga serie di tubi che si diramano dal naso e dalla bocca (dalla trachea ai bronchi ai bronchioli) e terminano in piccole sacche d'aria a parete sottile chiamate alveoli. Pensa alle bolle di sapone sull'estremità di una cannuccia, e capirai gli alveoli. Intorno a ciascun alveolo sono piccoli, vasi sanguigni a parete sottile, chiamati capillari polmonari. Tra i capillari e l'alveolo c'è una parete sottile (spessa circa 0,5 micron) attraverso la quale vari gas (ossigeno, diossido di carbonio, e azoto) passano.
Quando inspiri, gli alveoli si riempiono di quest'aria. Poiché la concentrazione di ossigeno è alta negli alveoli e bassa nel sangue che entra nei capillari polmonari, l'ossigeno si diffonde dall'aria nel sangue. Allo stesso modo, perché la concentrazione di anidride carbonica è maggiore nel sangue che entra nei capillari che nell'aria alveolare, l'anidride carbonica passa dal sangue agli alveoli. La concentrazione di azoto nel sangue e nell'aria alveolare è circa la stessa. I gas si scambiano attraverso la parete alveolare e l'aria all'interno degli alveoli diventa impoverita di ossigeno e ricca di anidride carbonica. Quando espiri, espiri questo anidride carbonica arricchita, aria povera di ossigeno.
Cosa accadrebbe se respirassi ossigeno al 100%? Nelle cavie esposte al 100% di ossigeno a pressione dell'aria normale per 48 ore, il liquido si accumula nei polmoni e nelle cellule epiteliali che rivestono gli alveoli. Inoltre, i capillari polmonari si danneggiano. Una forma altamente reattiva della molecola di ossigeno, chiamato radicale libero dell'ossigeno, che distrugge le proteine e le membrane nelle cellule epiteliali, probabilmente provoca questo danno. Negli esseri umani che respirano ossigeno al 100% a pressione normale, ecco cosa succede:
Gli astronauti dei programmi Gemini e Apollo hanno respirato il 100% di ossigeno a pressione ridotta per un massimo di due settimane senza problemi. In contrasto, quando il 100% di ossigeno viene respirato ad alta pressione (più di quattro volte quella della pressione atmosferica), avvelenamento da ossigeno acuto può verificarsi con questi sintomi:
Tali pressioni di ossigeno elevate possono essere sperimentate da subacquei militari che utilizzano dispositivi di respirazione artificiale, subacquei in cura per le curve in camera iperbarica o pazienti in cura per avvelenamento acuto da monossido di carbonio. Questi pazienti devono essere attentamente monitorati durante il trattamento.
Pubblicato originariamente:19 ottobre 2000
