Ponieważ oddychanie jest w dużej mierze procesem nieświadomym, tylko wtedy, gdy oddychanie staje się trudne, osoba zaczyna zauważać. Atmosfera ziemska to 21 procent tlenu, co jest wystarczające, aby wspierać ludzkie życie, dopóki nie pojawią się problemy. Kiedy choroba lub uraz upośledza użycie tlenu przez organizm, konieczny jest dodatkowy tlen; jednak zbyt dużo tlenu może być toksyczne. Pacjenci korzystający z uzupełniającego tlenu w środowisku opieki zdrowotnej będą monitorowani za pomocą pulsoksymetrii, aby upewnić się, że poziom tlenu pozostaje w ustalonych wytycznych.
Fizjologia
Receptory w tętnicach mózgowych w pobliżu serca wykrywają zmiany chemiczne, które mogą zmieniać szybkość i głębokość oddychania. Jeśli poziom dwutlenku węgla we krwi zaczyna rosnąć, chemoreceptory wysyłają sygnały nerwowe, które stymulują oddychanie. Odbiór tlenu może "wyciszyć" te sygnały, uzupełniając niski poziom tlenu. Zbyt dużo tlenu w tkankach ciała nazywa się hiperoksją, a za mało tlenu nazywa się niedotlenieniem. Tlen zmniejsza krążenie obwodowe, więc musi zostać przepisany przez lekarza.
Terapia tlenowa
Terapia tlenowa uzupełnia poziom tlenu osoby, gdy jest ona niższa niż to, co jest potrzebne do podtrzymania życia. Przyjmowanie niskich stężeń wzbogaconego tlenem, nawilżanego powietrza w sposób ciągły przez kaniulę nosową lub maskę kompensuje niski poziom tlenu z powodu niewydolności oddechowej, astmy i szeregu stanów chorobowych. Odbieranie nie nawilżonego tlenu może drażnić podszewkę górnych dróg oddechowych. Według Amerykańskiego Stowarzyszenia Pielęgnacji Układu Oddechowego docelowy poziom tlenu dla pacjentów cierpiących na przewlekłą obturacyjną chorobę płuc to nasycony poziom tlenu we krwi od 88 do 92 procent i 94 do 98 procent u zdrowej osoby.
Toksyczność tlenu
Tlen w dużych stężeniach jest toksyczny przy wdychaniu przez więcej niż kilka godzin, szczególnie dla niemowląt. Według Amerykańskiego Stowarzyszenia Pielęgnacji Układu Oddechowego, dodatkowy tlen powinien być wystarczająco wysoki, aby leczyć niski poziom tlenu we krwi, ale nie tak wysoki, że hamuje oddychanie. Stężenie tlenu większe niż 50 procent, jest na ogół stosowane krótkoterminowo dla pacjentów w stanie krytycznym i pacjentów z ostrą interwencją, ponieważ skutki dają wysoki poziom uzupełniającego tlenu pacjentom z przewlekłą i ciężką rozedmą płucną, co zmniejszy ich ruch oddechowy, co może powodować problemy oddechowe, porażka i śmierć.
