Os macrófagos, constituem a primeira linha de defesa do organismo e que são responsáveis pela imunidade inespecífica. Os neutrófilos por exemplo, após sua ativação através de contato com material opizonizado, iniciarão o processo de fagocitose através de uma série de enzimas. Ao mesmo tempo, imediatamente, após a ativação, o seu consumo de oxigênio aumentará de 10 a 20 vezes, acima do valor basal. Este fenômeno conhecido como irrupção respiratória é acompanhado da geração de superóxido através de uma enzima da membrana, a NADPHoxidase.

Esquema da ação oxidante de macrófagos polimorfos nucleares, a partir da enzima de membrana NADPHoxidase, que gera uma “avalanche” de radical superóxido a partir do oxigênio molecular.

A importância desta via, na ação antibiótica dos macrófagos, evidencia-se na doença granulomatosa crônica, onde ocorre uma falha genética específica deste sistema enzimático. Os neutrófilos nesses pacientes, embora demonstrem atividade fagocitária aparentemente normal, englobando e digerindo material exógeno, não efetuam o processo de irrupção respiratória. Portanto, não gerando radicais ativados de O2. O que produz clinicamente uma grave deficiência imunológica. Deficiência semelhante ocorre em hipóxia. A figura abaixo apresenta a capacidade bactericida dos neutrófilos de pacientes normais e com a Doença Granulomatosa Crônica em função da pressão de oxigênio. Observa-se que abaixo de 15mmHg a capacidade antibiótica dos neutrófilos normais é comprometida, e abaixo de 5mmHg, há um distúrbio semelhante ao de pacientes com doença granulomatosa crônica. Este efeito da hipóxia sobre a imunidade inespecífica é tão sensível que se animais permanecerem respirando diferentes concentrações de O2 por vários dias, a proliferação bacteriana, em infecções induzidas experimentalmente, terá um perfil bastante distinto. Na ação de neutrófilos de pacientes normais e de pacientes com Doença Granulomatosa Crônica em várias tensões de oxigênio, a eficiência dos mesmos é medida como a quantidade de bactérias destruídas em 1 hora. Teores muito baixos de O2 ocorrem em tecidos comprometidos por isquemia ou infecção, já que até a proliferação de anaeróbios podem ocorrer nos mesmos. Lesões em tecidos com deficiência de perfusão são facilmente infectadas, assim, pacientes hipoxémicos ou com traumas graves, também são mais suscetíveis as mesmas. Portanto o considerável aumento dos níveis de O2 em tecidos hipóxicos proporcionada pela hiperoxigenação hiperbárica, tem também uma ação antibiótica indireta, tanto para anaeróbios como para aeróbios, uma vez que aumenta a eficiência de macrófagos em áreas hipóxicas.