为什么呼吸过多的氧气更容易导致健康问题？科学家终于发现了原因

很早以前科学家们就已经发现，呼吸氧气水平高于地球大气层中发现的标准21%的空气会导致人类和动物的器官损伤、癫痫发作，甚至死亡，但一直没有找到原因。

据媒体报道，2023年4月，在《分子细胞》杂志上，格莱斯顿研究所揭示了过量的氧气水平如何改变我们细胞内的某些含铁和含硫的蛋白质，类似于铁生锈的过程。结果，这些"生锈"的蛋白质引发了连锁反应，对细胞和组织造成损害，阐明了对心脏病发作和睡眠呼吸暂停等疾病的影响。

氧气在人体的运输形式

氧气的化学式为O2，约占地球大气的五分之一。氧气对动物生命至关重要，几乎所有动物细胞中的线粒体都会利用氧气，将食物转化为有用的能量。

溶解在血液里的氧气只占血氧含量的很小一部分，大约是总量的1.5%，而更多的氧是通过化学结合的方式进行血液输送。在血液中有一种成分叫血红蛋白，当血液在肺部进行气体交换时，空气中的氧气就会和血红蛋白结合，形成氧合血红蛋白。

假如地球在持续富氧的环境下，人类会怎样？

富氧是应用物理或化学方法将空气中的氧气进行收集，使收集后气体中的富氧含量≥21%。

我们人类的健康将受到严重的威胁。我们都知道，氧气浓度一旦低于10%，我们的呼吸会变得很困难，意识渐渐消失，几分钟就可能会丧命。但当浓度过高，身体是扛不住的，我们身体的各种器官，例如视网膜、肺等都会出现问题，即使能忍受住富氧环境，寿命也将会变短。所以，虽然人类离不开氧气，但也接受不了富氧环境。

氧气起源的猜想

目前对于氧气起源的猜想，科学家们给了我们几种假说。

2013年，科研人员研究了变成化石的固醇，这是一种远古真菌利用极低浓度的氧气才能生成的有机化合物。据此，他们推测远古时期的地球上已经有氧气存在。

2015年，中国科学技术大学田善喜教授及其研究团队发现，在地球早期的大气环境中，存在较多的二氧化碳和低能量电子。这些二氧化碳分子可以捕获低能电子并发生化学反应，产生碳原子负离子和自由的氧原子或氧分子。经过进一步试验，他们发现，氧分子只有在特定的能量范围内才能产生，而且，作为反应产物的自由氧原子也可能结合为氧分子。

2016年，据环球网报道，日本大阪产业大学等研究团队观测到了早期宇宙形成时期的氧。该研究表明，宇宙大爆炸后，氧并没有马上出现，而是形成于后来出现的星体内部，并通过星体的爆炸而释放到了宇宙中。

还有一种说法认为，细菌与大氧化有关。大约在25亿年前，地壳降温，厌氧微生物产甲烷菌也随之减少。空气中的氧终于脱离了甲烷的“魔爪”，之后，空气中的氧含量大幅提升。

综合来源：

科技日报

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