Sauerstoff ist nicht nur eine Voraussetzung für das Leben des menschlichen Organismus, sondern kann bei zu hoher Konzentration schädliche Folgen haben. Zu hohe Sauerstoffkonzentrationen in der Atemluft dämpfen das Atemzentrum. Dadurch kann im Blut der Gehalt an Kohlendioxid (CO<sub>2</sub>) ansteigen, und dies kann durchaus gefährlich werden.
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Sauerstoff ist nicht nur eine Voraussetzung für das Leben des menschlichen Organismus, sondern kann bei zu hoher Konzentration schädliche Folgen haben. Wenn man reinen Sauerstoff oder Luft mit einem höheren Sauerstoffanteil über längere Zeit einatmet, kann es zur Vergiftung der Lunge, dem sogenannten Lorrain-Smith-Effekt kommen. Dabei werden die Lungenbläschen (Lungenalveolen) durch Anschwellen in ihrer normalen Funktion gehindert.
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Auch das Zentralnervensystem kann durch Sauerstoff geschädigt werden (Paul-Bert-Effekt). Bei Sauerstoff-Teildrücken oberhalb 1,7 bar kommt es innerhalb relativ kurzer Zeit zu einer Vergiftung Dies spielt beispielsweise beim Tauchen eine Rolle, da es die maximale Tauchtiefe anhängig vom Sauerstoffpartialdruck begrenzt.