Lo más probable es que la sensación provenga del pH 5.5 ligeramente ácido del CO2 disuelto en el agua de la membrana mucosa. El pH bajo afecta las células olfatorias, que son quimiosensores que normalmente no están sometidos a un pH bajo. Yo especulo que la dolorosa incomodidad es una reacción sobrante del origen del órgano en los cordados acuáticos: un reflejo doloroso para alejarse del agua ácida (alto CO2 o de otro tipo) habría sido un rasgo adaptativo. De hecho, al menos para mí, inhalar algunos vapores de vinagre (aparte del olor a vinagre propiamente) produce un leve dolor llamado pungence , y mis recuerdos de hace mucho tiempo en los laboratorios de química me dicen que oler incluso pequeñas dosis de ácido acético concentrado es muy doloroso.
Para una visión general que menciona la conexión de Ácido Carbónico: El MSDS HyperGlossary: Carbon Dioxide
Un uso interesante de CO2 que también menciona el efecto: el gas de dióxido de carbono puede tratar las alergias nasales
