人為什么要吸氧？

如果吸氧只是為了“助燃”葡萄糖，從而獲取ATP，那么直接經(jīng)靜脈輸注ATP是不是就不用吸氧了？咳嗽是氣道的一種保護(hù)性反射，那么氣道痙攣呢？

什么是窒息氧合？為什么用麻醉面罩吸氧的安全窒息時間只有3分鐘左右，而用高流量吸氧的安全窒息時間可以高達(dá)15分鐘？

人吸入21%的氧氣，呼出去16%~18%的氧氣，只利用了3%~5%，既然如此，是不是只要氧濃度大于5%就可以了？

空氣中的主要成分是氮氣，它是否也會通過肺泡進(jìn)入血液循環(huán)？如果不是，它存在的意義又是什么呢？

**高原缺氧，是氧濃度不足還是氧分壓不足？**人會出現(xiàn)高原反應(yīng)，汽車也會出現(xiàn)高原反應(yīng)，是否具有共性？

為什么缺氧5分鐘腦細(xì)胞就會發(fā)生不可逆損傷，而指頭斷了幾個小時后接起來依然可以存活？

智能手機(jī)的出現(xiàn)使得處在地球兩端的人可以“面對面”聊天；飛馳的高鐵“拉近”了城市之間的距離；“阿爾法狗”輕易地打敗了圍棋冠軍；人類用二氧化碳合成了淀粉；馬斯克揚言要把人類送往火星，可是火星上沒有氧氣，人類要如何生存？

人類近200多年的發(fā)展成果超過了以往的總和，但是和地球的46億年齡相比，人類的歷史猶如彈指間，如此巨大的時間空白究竟發(fā)生了什么？一個大膽的猜測，地球或許存在史前文明，一個更大膽的猜測，人類或許是太空移民？

在浩瀚的宇宙中，是否存在外星生命，是否存在宜居星球，人類一直在探索。所謂的宜居星球和地球一樣擁有陽光、水和空氣，溫度適宜。人類甚至可以描繪出外星人的樣子，發(fā)達(dá)的大腦和退化的四肢，與其說是外星人，不如說是人類對于自身進(jìn)化的遐想。

地球上的生物種類繁多，但卻有共同的屬性，都是碳基生物。高等動物或者叫脊椎動物有著和人類一樣的感官、一樣的臟器，極其接近的基因序列。但是人類是唯一的智慧生物，其他動物的大腦就像被加了一把鎖，只有在童話世界里這把鎖才會被打開。

自從人類發(fā)現(xiàn)了多能干細(xì)胞，就一直試圖用它去培養(yǎng)出組織和器官，就像孕育胎兒那樣，比如用21天造出皮膚、用120天造出紅細(xì)胞，再造出心臟、腎臟等，甚至想用干細(xì)胞或者基因源源不斷地修復(fù)受損、衰老或凋亡的組織細(xì)胞，如果這項技術(shù)最終成功，人類便可以永生，人將成為上帝，可是上帝不允許這樣的事情發(fā)生！

陽光、水、空氣是人類賴以生存的3大要素。人不吃飯，可以撐1周；人不喝水，可以撐3天；人不呼吸，只能撐3分鐘。

3分鐘不呼吸，機(jī)體會發(fā)生什么改變呢？

人體的能量來源主要是葡萄糖有氧代謝，經(jīng)腸道吸收的葡萄糖和經(jīng)肺泡吸入的氧氣在細(xì)胞的線粒體“燃燒”生成水、二氧化碳和ATP。ATP維系著人體的運動、思考、代謝、體溫、生長等。細(xì)胞膜上有個勤奮的“搬運工”叫鈉鉀泵，源源不斷地把鈉離子從細(xì)胞內(nèi)搬出去，把鉀離子從細(xì)胞外搬進(jìn)來，同時也和營養(yǎng)物質(zhì)的攝入與代謝廢物的排出相關(guān)。這個“搬運工”是需要支付“薪水”的，即消耗ATP，機(jī)體一旦缺氧，ATP生成減少，“搬運工”缺乏動力，隨時可能“罷工”，這會導(dǎo)致細(xì)胞內(nèi)鈉離子濃度升高、代謝產(chǎn)物堆積、營養(yǎng)補給中斷，于是細(xì)胞出現(xiàn)腫脹、壞死。

細(xì)胞是構(gòu)成組織器官的最小單元，一旦細(xì)胞壞死了，其組成的組織和器官也就失去了生命力。但是人體不同組織細(xì)胞對缺氧的反應(yīng)性并不一致，腦細(xì)胞是最脆弱的，一旦缺氧超過5分鐘，腦細(xì)胞便會發(fā)生不可逆的損傷，這是因為腦組織的能量來自葡萄糖有氧代謝，幾乎沒有糖原和糖儲備，氧儲備也就10來秒，一旦發(fā)生腦缺血缺氧，儲存在腦組織中的能量大約會在3分鐘內(nèi)耗盡，大腦皮質(zhì)的神經(jīng)細(xì)胞將在5分鐘內(nèi)死亡，導(dǎo)致不可逆損傷。

人體某些組織細(xì)胞有一定的能量儲備，在缺氧時可以通過無氧代謝獲取少量的ATP，即使少量的“薪水”也能使這些區(qū)域的“搬運工”繼續(xù)工作。心肌組織的能量儲備略大于腦組織，腎臟和肝臟可以耐受30分鐘的缺血缺氧，四肢可以耐受60分鐘的缺血缺氧，這也提示在心肺復(fù)蘇時要快速響應(yīng)，即黃金4分鐘，超過5分鐘，即使心臟復(fù)跳，腦功能卻很難恢復(fù)！

既然缺氧會導(dǎo)致ATP生成不足，那么直接經(jīng)靜脈輸注ATP是不是可以予以補償？

事實上成年人細(xì)胞內(nèi)每天合成的ATP總計有幾十千克之多，甚至可以達(dá)到自身的體重，因此通過靜脈注射ATP只能是杯水車薪，而且靜脈注射的ATP無法到達(dá)細(xì)胞內(nèi)。

既然氧氣對生物至關(guān)重要，那么氧氣從哪里來呢？

植物通過光合作用產(chǎn)生氧氣，氧氣被人和動物們吸入再產(chǎn)生二氧化碳，二氧化碳再被植物吸收，如此循環(huán)，維系著空氣中氧和二氧化碳的動態(tài)平衡？其實人和動物消耗的氧氣和化石燃料燃燒消耗的氧氣量根本不在一個重量級。

全球有80億人，成年人每天大約需要消耗550升氧氣。2022年全球石油消耗量日均超過1億桶、1年燒掉80億噸煤炭和4萬億立方米的天然氣。燃燒一噸煤炭大約需要消耗2.4噸的氧氣，燃燒一噸汽油需要消耗14.7噸的氧氣，燃燒1立方米的天然氣需要消耗2立方米的氧氣。

有人會說植物在不斷的造氧，大氣層的氧儲備體量很大，擔(dān)心氧氣不夠用有點杞人憂天！可是二氧化碳濃度升高導(dǎo)致的溫室效應(yīng)已經(jīng)是不爭的事實，有研究表明二氧化碳每升高1個ppm，氧濃度就會下降2個ppm。據(jù)測算大氣中的氧濃度大約在4000萬年內(nèi)維持在目前的水平。如果以當(dāng)前的耗氧量計算，要不了1000年，空氣中的氧濃度就會降到一個較低的水準(zhǔn)，可能會對地球上部分生物的生存造成威脅。

植物是上帝對于人類的恩賜，不僅給人類提供食物，還提供氧氣。但是空氣中的主要成分不是氧氣，而是氮氣，占有78%的份額，氮氣又是從哪里來，它存在的意義有是什么呢？

科學(xué)家們推測，宇宙大爆炸時產(chǎn)生了氨氣，氨氣再分解為氫氣和氮氣，氫氣太輕，逐漸脫離地球，于是只剩下了氮氣，氮氣不助燃、也不被動植物吸收利用，于是保持相對的穩(wěn)定性。從這個意義來講，空氣中的氮氣是古老和原始的。

人的肺就像個“風(fēng)箱”，源源不斷地把空氣抽進(jìn)來，攝取其中的氧氣、排出二氧化碳。氮氣也被吸進(jìn)肺、然后又“分文不少”的被排了出去，看似毫無意義，實則意義非凡，會在下面的章節(jié)詳述。在特殊條件下，氮氣也是可以進(jìn)入血液循環(huán)的，比如在高氣壓環(huán)境中，氮氣會溶解在血液中，一旦從高氣壓環(huán)境迅速來到低氣壓環(huán)境中，氮氣會從血液中游離出來導(dǎo)致氣體栓塞。

空氣中有含量極低的氙氣，近些年的研究提示氙氣是理想的麻醉氣體，不良反應(yīng)少，不誘發(fā)惡性高熱。幸好其含量很低，不然后果不堪設(shè)想！

當(dāng)清晨的第一縷陽光透過山林照耀大地，春風(fēng)徐來、夾雜著花香和青草的味道，深呼吸，放慢腳步，遙望遠(yuǎn)方，如此的心曠神怡！那些個困惑已久的問題似乎有了一點點的突破口，難道這“天然的氧吧”給了我靈感。

久居平原的人對高原既充滿了向往又滿懷敬畏，那里空氣稀薄，容易出現(xiàn)高原反應(yīng)！并不是氧濃度降低了，而是氧分壓降低了。海平面的氧分壓為159 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa），海拔3000米的氧分壓只有110 mmHg。多數(shù)人對“高反”只是停留在字面上，缺乏深入的理解和體會，人體是及其復(fù)雜的，或許我們可以從汽車的高反來探討人類的高反。汽車高反的直接感受就是動力明顯下降、車速提不起來，原因是空氣中氧含量降低導(dǎo)致“內(nèi)燃機(jī)”燃燒不充分，熱效率降低，馬力降低。同理，人類的高反也是由于氧攝入不足導(dǎo)致葡萄糖的有氧代謝減少，ATP生成減少，從而體力不支。而且低氧會對呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、神經(jīng)系統(tǒng)等產(chǎn)生不良影響，比如缺氧性肺血管收縮、肺動脈高壓、肺水腫，心跳加快，意識混亂，惡心嘔吐等。

西藏高原的美有時是無法觸及的，并不是因為路途遙遠(yuǎn)，而是對高反的畏懼。多數(shù)人的印象是老弱病殘者容易出現(xiàn)高反，年輕體壯者不易出現(xiàn)高反。真實的情況并非如此，高反可能跟機(jī)體對氧的需求量有關(guān)，也跟機(jī)體的對缺氧的應(yīng)急反應(yīng)有關(guān)。

來源: 康迅網(wǎng)