人體與氧氣的關係

1.    人體與氧氣

  • 頭腦是人體最大的氧氣消耗者

氧氣經由呼吸進入體內,再由血液循環運送全身各器官,作為腦部活動及運動能量的來源。

和肌肉比較,腦部氧氣的消耗量最大且是全身所有臟器、組織器官中最大的氧氣消費者,它只有1.4公斤,為體重的2%左右,然而氧氣的消耗量卻占全身總消耗量的25%。相對的,供給肌肉使用的氧氣,除和有某些貯藏能力的肌紅素結合外,剩下的供給肌肉使用,這些量在瞬間就被消耗殆盡。如果心臟停止,血液停止流動,腦部機能瞬間停止,人體立即陷入意識不清的昏厥狀態;此外,如果我們所呼吸的空氣中沒有含任何氧氣,當我們吸入這種空氣後,由於血液內無法保有氧分壓供應體內細胞,將招致喪失意識的危險。

肌肉的氧氣消耗量和腦部相比,相對的少很多,然而全身肌肉的總量相當大,對於在活動增加時,氧氣消耗大量增加的情況也不可忽視。。因為全身性的運動量增加,氧氣消耗量隨之大量增大,因此再最大活動時,身體的氧氣會供應不足,這也是為什麼在運動時心跳會加快,呼吸會急促且加深,甚至持續到運動結束後好一段時間仍未恢復。

2.        能量

  • 食物燃料在氧氣的作用下產生能量

人類的第一能量來源是什麼?不用說,大家都會說當然是食物了。當食物經由消化器官將其分解為細小的營養份,再經由血液運送至體內所有的細胞來運用,這些【食物燃料】必須在經過氧化作用才能生成化學性的能量,而氧化作用所需的氧氣,係由我們的左右肺臟收集,再經由所謂的人體運河-即血管網路將氧氣運送至體內各個角落,而營養份在由細胞傳給細胞,組織傳給組織,系統傳給系統的過程中起化學反應轉換成能量,轉換過程中所產生的代謝廢物,其管理問題如何解決?當然還是經由血液從細胞處運送至肝臟及肺部來排出體外。

  •  沒有氧氣數分鐘就無法活命

  • 氧氣是能量的根源

人類數週間沒有食物吃、數日間沒有水喝,仍可活命。然而只要區區數分鐘沒有氧氣將無法生存,因此『氧氣』可說是人類真正能量的來源。

3.        腦和氧氣

  •  腦的氧氣消耗量占全身的25%

  • 頭腦遲鈍的原因之一是腦部缺乏氧氣

腦是支配生命的控制中樞。約有145個腦細胞需要消耗氧氣,腦部不論在活動和靜止時所消耗的氧氣相差不大,這和肌肉耗氧的方式截然不同。通常經由血液供給腦部使用的必要氧氣量所需的血液循環量一天約需2000公升,約有10桶石油桶的量,也是約人體人體血液總量的400倍。假使氧氣不足的情況發生,立即引起腦部機能重大障害,如果供給中斷,腦部活動立即停止,如此如果持續30秒,腦細胞開始破壞,經過2~3分鐘腦細胞將嚴重壞死,所謂的『植物人』是人類的腦細胞只在皮質部壞死而已,如果進行至髓質也壞死的話,就是所謂的『腦死』。

動脈血的氧飽和度如果下降至85%時(正常值為90~95%)思考性集中力下降、細微的肌肉協調運動減退。一氧化碳中毒的原因是由於一氧化碳對血紅素的親和力是氧的200~300倍,一氧化碳和血紅素緊緊的結合,導致喪失氧氣的搬運作用,引起血液中嚴重缺乏氧氣而引起中毒。空氣中一氧化碳的含量如達0.1%的量時即可致人於死地,在一小時內意識喪失,四小時內致命。

4.        肺與氧氣

  •  肺是空氣(氧氣)的貯藏庫(機能性的殘器量為3,000毫升)

  • 肺是血液濾清器

  • 經由交換氣體來消除疲勞

正常人在安靜時的呼吸量,一次為450~500毫升,其中氧氣的攝取量為20%。肺中時常保持有300毫升的空氣在呼吸時不會變動(機能性殘氣量),這是身體為應付週遭環境激烈變動時所設計的一種自我安全防禦機制。身體的血液經由心臟的抽唧2~3分鐘即能將每個肺泡周圍微細血管的血液在體內循環一次。

當成暗黑色精疲力竭的血液回到肺工廠時,和大量新鮮的氧氣接觸,血液將攜帶的二氧化碳排出取而代之的是全新的氧氣,此時血液轉成鮮紅色。如此身體中的細胞將再一次獲得必要的能量而活化其機能。

我們所吃的食物在細胞小器官(葡萄糖及脂肪經氧化作用形成能量的地方)和氧氣結合產生能量後,供所有從事肉體機能的必要肌肉使用。當身體內的能源經燃燒後所產生的代謝廢物如二氧化碳對腦部和心臟或是其他的臟器的功能有不良影響,為了防止此種情形,肺部連續供給新鮮的氧氣,將心臟及其他器官所產生的二氧化碳交換並排泄出體外來防止血液酸性化。這種經由氣體交換使疲勞消除,是提供身體活力的要素

5.        心肺機能與氧氣

l            血管在肺臟取得氧氣再由心臟的抽唧作用循環全身

l            冠狀動脈的氧氣是心臟跳動的唯一的能量來源

l            心肺機能降低是生活習慣病的原因之一

人體所有的細胞都必須持續獲得氧氣的供應才能生存。而擔任此重大任務的器官為心臟和肺臟。左右兩葉的肺共含有約7億個肺泡,由肺泡進入血管內的氧氣,經由心臟的抽唧作用,運送至全身各處。

心臟終其一生不停的跳動,每分鐘跳70下,一天約10萬次,80年間約為30億次,甚至在睡眠時也不停的將血液運送至體內各處。然而,令人驚訝的是,心臟跳動的唯一能量來源居然只是冠狀動脈所提供的『氧氣』而已。如何將血液有效率的送出去,牽涉到死活的問題,這就關係到心肺機能的功能。

可是,大部分現代人的血液,由於運動不足及飲食不當而呈酸性化的趨向,逐漸黏綢化,膽固醇附著在血管壁,血液流動性變差,這就成為成人病的根源。然而,如果充分的補充氧氣,將能使衰弱的心肺機能有效的回復到健康的狀態。

6.        血液與氧氣

  • 血液是體內氧氣運輸系統的貨車。

  • 血液中氧氣增加時紅血球(血紅素)也會增加,進而達到血液淨化的效果。

譬如說,血管如為鐵路的軌道,那血液相當於貨車。所輸送的物質有,氧氣、營養份、荷爾蒙、免疫體的產物、中間代謝產物、代謝廢物等等,其黏綢度約為水的五倍。血液的重量約為全身體重的1/13。而紅血球呈圓盤狀,直經約為7.7微米(百萬分之一公尺),男性的血液一立方公分約有500萬個紅血球,而女性則為450萬,紅血球的壽命約為100~120天。而白血球每立方公分約有6,000個,壽命約為10天,一天之中中午過後的數量比較多,在肌肉疲勞、餐後、細菌感染、妊娠分娩等白血球也會增加。白血球擔負著防衛身體的任務,有消滅細菌的作用。

血液中的氧氣增多時,為了搬運這些氧氣,紅血球(血紅素)也跟者增加,血液量增加後,在血管的流量也會增加,此時,血管內所附著得膽固醇等一些不純物一起隨者血流被沖洗出,而達到血液淨化的效果,使身體更為清淨爽。




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