L'Impatto dell'Azoto sulla Respirazione: Comprendere il Suo Ruolo

L'azoto costituisce quasi i quattro quinti dell'atmosfera. Non ha colore, odore o sapore, e in condizioni normali è largamente inerte. Eppure il gas influenza significativamente la respirazione, a volte per la sua stessa inerzia e a volte per il suo effetto sul corpo. Altri organismi respirano persino l'azoto stesso.

Diluizione dell'Ossigeno

• I medici somministrano ossigeno puro a pazienti che ne hanno bisogno, ma l'esposizione prolungata produce tossicità da ossigeno, causando collasso degli alveoli e raccolta di fluidi nei polmoni. Alti livelli di ossigeno danneggiano anche altri organi, inclusi i reni. La presenza di azoto riduce la proporzione di ossigeno nell'aria, prevenendo gli effetti nocivi della respirazione di ossigeno non diluito.

Ipossia

• Livelli elevati di azoto, però, escludono eccessivamente l'ossigeno. Questo causa ipossia o, quando nessun ossigeno raggiunge i tessuti, anossia. L'ipossia cerebrale — quando insufficiente ossigeno raggiunge il cervello — causa disattenzione, perdita di memoria e diminuita coordinazione motoria.

• Dopo lunghi periodi con azoto aumentato nell'aria, il corpo produce globuli rossi extra. La comunità atletica iniziò a notare questo fenomeno alle Olimpiadi di Città del Messico 1968, a oltre 2.100 m (7.000 ft) sul livello del mare. La maggior parte dei partecipanti performò insolitamente male, ma i concorrenti locali performarono bene. Gli atleti ora a volte vivono in alta quota finché il corpo si adatta, aumentando velocità e resistenza a livelli normali di ossigeno.

Narcosi da Azoto

• Sebbene gas relativamente inerte, l'azoto influenza i corpi che lo assorbono. A profondità di almeno 30 m (100 ft), i sub che respirano aria compressa assorbono azoto e ossigeno, portando a narcosi da azoto. L'azoto li intossica, compromettendo il giudizio e incoraggiando comportamenti pericolosi. I sub descrivono questa lieve euforia come simile agli effetti di alcol o Valium, riferendosi alla narcosi come "estasi degli abissi" o "effetto martini". La risalita dall'acqua inverte completamente la narcosi.

Malattia da Decompressione

• L'azoto minaccia i sub sott'acqua, ma risalire rapidamente pone i suoi rischi. Quando la pressione sui sub cala rapidamente, l'azoto disciolto forma bolle nel sangue. Sintomi: dolore articolare, dolore muscolare, prurito, debolezza, vertigini. La decompressione influenza anche la respirazione, congestionando i polmoni e causando tosse e soffocamento. Può uccidere. Per prevenire la malattia da decompressione, nota come "la curva", i sub risalgono lentamente, facendo frequenti soste.

Respirazione dell'Azoto

• Nonostante tutti i modi in cui l'azoto influenza la respirazione dell'ossigeno, alcuni organismi respirano usando l'azoto stesso. I batteri denitrificanti metabolizzano gli ossidi di azoto. Convertono sali di nitrito in gas ossido nitrico, e altri batteri convertono questo gas in azoto e ossigeno. Una diversa varietà di batteri inverte questo processo, metabolizzando azoto e sali di ammonio.