¿Es tóxico el oxígeno?

De una manera u otra, todos los organismos vivientes de nuestro planeta necesitan oxígeno para vivir. El oxígeno forma con el hidrógeno el agua, que es fundamental para la vida en la Tierra.
Más aún, los seres vivos que podemos ver a nuestro alrededor, incluyendo a los seres humanos, necesitan oxígeno en la atmósfera o en el agua para sobrevivir. Sin el oxígeno, una persona estaría condenada a la asfixia y a la muerte. Se podría pensar entonces que mientras más oxígeno serespire, mejor. Sin embargo, esta idea está muy lejos de la realidad.
El oxígeno es un gas incoloro, sin olor ni sabor, y por las características de sus átomos se combina muy bien y con gran rapidez con otros elementos. Con el hidrógeno forma el agua, con el hierro forma el óxido de hierro y forma parte de muchos ácidos. En el aire forma moléculas de oxígeno, formadas por dos átomos, y cuando se une en moléculas de tres átomos forma el ozono, que forma la capa en la atmósfera superior que nos protege de la radiación ultravioleta del Sol.
El oxígeno se une rápidamente a los átomos de carbono en temperaturas relativamente elevadas. Gracias a ésto tenemos fuego, que es la energía que se libera cuando el carbono de un combustible se une con el oxígeno del aire.
Todos éstos son ejemplos de la gran capacidad que tiene el oxígeno para unirse a otros elementos, y es por esta razón que puede resultar peligroso inhalarlo en estado puro. El aire que respiramos no es oxígeno puro, sino que es en su mayor parte nitrógeno, que no interviene activamente en nuestra respiración y actúa como un diluyente del oxígeno. El aire es 78% nitrógeno, aproximadamente, mientras que el oxígeno llega a constituir un 21 %.
Consideremos el efecto del oxígeno en nuestros pulmones. Éstos son como una compleja red de ramificaciones que poseen pequeños sacos llamados alveolos. En ellos están los vasos sanguíneos capilares que toman el oxígeno del aire y sueltan el dióxido de carbono, gas de desecho producido por el metabolismo. Es en los capilares donde se realiza el intercambio de gases entre el cuerpo y la atmósfera.
El intercambio se produce porque en el aire hay una mayor cantidad de oxígeno en la sangre, por lo que este gas intenta llegar a un nivel de equilibrio con el cuerpo. Por su parte, el dióxido de carbono es más concentrado en la sangre que en aire, por lo que se produce el efecto inverso: el dióxido de carbono sale de los capilares hasta el aire que se exhala.
Si se respira oxígeno puro, el equilibrio entre los gases que llenan los pulmones se ve alterado, y el exceso de oxígeno en la sangre produce muchos desórdenes en el metabolismo, pues acelera las funciones vitales. Además, el oxígeno tiene una forma molecular reactiva llamada radical de oxígeno libre, que hace que se combine con las proteínas que forman las membranas de los alveolos pulmonares, deteriorándolas y destruyéndolas.
Se pueden producir lesiones pulmonares, reducción de la velocidad de intercambio de gases en los alveolos, dolores en el pecho, colapso de los alveolos por la mucosidad que producen los pulmones para defenderse del exceso del oxígeno, náuseas, dolores musculares, visión borrosa, e incluso convulsiones. Una exposición prolongada al oxígeno puro puede producir la muerte.
Es por éstas razones que, en los tratamientos médicos en los que se debe exponer a un paciente a altas concentraciones de oxígeno, su estado debe ser vigilado continuamente.
Los efectos del oxígeno, tanto los beneficiosos como los negativos, dependen no solamente de su concentración, sino de la presión. Con presiones altas es más la cantidad de oxígeno que se respira. En las presiones bajas se dificulta respirar, que es la razón por la que los alpinistas deben llevar tanques de oxígeno al escalar hasta grandes alturas. Los buceadores deben controlar cuidadosamente las mezclas en sus tanques, pues a mayores presiones pueden tener diversos problemas.
Afortunadamente, estamos adaptados a respirar la mezcla de gases que conocemos como aire, que contienen la suficiente cantidad de oxígeno como para mantenernos vivos, sin llegar a niveles peligrosos para nosotros