Ludzie potrzebują tlenu do życia, ale nie tak bardzo, jak mogłoby się wydawać. Minimalne stężenie tlenu w powietrzu potrzebne do oddychania człowieka wynosi 19,5 procent. Organizm ludzki pobiera wdychany tlen z płuc i transportuje go do innych części ciała za pośrednictwem czerwonych krwinek. Każda komórka wykorzystuje i potrzebuje tlenu, aby się rozwijać. Przez większość czasu powietrze w atmosferze zawiera odpowiednią ilość tlenu do bezpiecznego oddychania. Ale czasami poziom tlenu może spaść z powodu reakcji innych toksycznych gazów.
Normalny skład powietrza
Za każdym razem, gdy bierzesz oddech, wdychasz więcej niż tlen. Normalne powietrze w naszym środowisku składa się z kilku różnych gazów. Około 78 procent powietrza to gazowy azot, a tylko około 20,9 procent to tlen. Pozostała frakcja składa się głównie z argonu, ale obecne są również śladowe ilości dwutlenku węgla, neonu i helu.
Bezpieczne poziomy tlenu
Aby ludzie i wiele zwierząt mogli normalnie funkcjonować, procent tlenu wymagany do podtrzymania życia mieści się w niewielkim zakresie. Occupational Safety and Health Administration (OSHA) ustaliła, że optymalny zakres tlenu w powietrzu dla ludzi wynosi od 19,5 do 23,5%.
Za mało tlenu: skutki uboczne
Poważne skutki uboczne mogą wystąpić, jeśli poziom tlenu spadnie poza bezpieczną strefę. Kiedy stężenie tlenu spada z 19,5 do 16 procent i angażujesz się w aktywność fizyczną, twoje komórki nie otrzymują tlenu potrzebnego do prawidłowego funkcjonowania. Funkcje psychiczne ulegają osłabieniu, a oddychanie przerywane przy stężeniach tlenu, które spadają z 10 do 14 procent; na tych poziomach, przy dowolnej aktywności fizycznej, ciało ulega wyczerpaniu. Ludzie nie przetrwają z poziomem 6 procent lub niższym.
Za dużo tlenu: skutki uboczne
Wyższe niż normalne poziomy tlenu nie są tak szkodliwe dla życia, ale istnieje zwiększone ryzyko pożaru lub wybuchu. Przy ekstremalnie wysokich stężeniach tlenu w powietrzu ludzie mogą doświadczać szkodliwych skutków ubocznych. Bardzo wysoki poziom tlenu powoduje powstawanie utleniających się wolnych rodników. Te wolne rodniki atakują tkanki i komórki ciała i powodują drganie mięśni. Skutki krótkotrwałego narażenia można najprawdopodobniej odwrócić, ale dłuższa ekspozycja może spowodować śmierć.
Choroba wysokościowa
Właściwa ilość tlenu zaczyna się na poziomie morza. Gdy wysokość wzrasta, na przykład podczas jazdy samochodem lub wspinania się na górę, ciśnienie atmosferyczne jest mniejsze. Niższe ciśnienie umożliwia większe rozszerzanie się powietrza niż na poziomie morza. Podczas gdy stosunek tlenu i azotu w powietrzu pozostaje taki sam, w tej samej przestrzeni dostępnych jest mniej cząsteczek. Każdy oddech, który bierzesz na większej wysokości zawiera mniej cząsteczek tlenu niż oddychanie na niższej wysokości. Może to spowodować chorobę wysokościową. Większość osób dotkniętych chorobą wysokościową odczuwa nudności, bóle głowy i zmęczenie. Bez odpowiedniego leczenia problem może stać się poważniejszy.