高原反应为何会要命？

人为什么要吸氧？

如果吸氧只是为了“助燃”葡萄糖，从而获取ATP，那么直接经静脉输注ATP是不是就不用吸氧了？咳嗽是气道的一种保护性反射，那么气道痉挛呢？

什么是窒息氧合？为什么用麻醉面罩吸氧的安全窒息时间只有3分钟左右，而用高流量吸氧的安全窒息时间可以高达15分钟？

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

空气中的主要成分是氮气，它是否也会通过肺泡进入血液循环？如果不是，它存在的意义又是什么呢？

**高原缺氧，是氧浓度不足还是氧分压不足？**人会出现高原反应，汽车也会出现高原反应，是否具有共性？

为什么缺氧5分钟脑细胞就会发生不可逆损伤，而指头断了几个小时后接起来依然可以存活？

智能手机的出现使得处在地球两端的人可以“面对面”聊天；飞驰的高铁“拉近”了城市之间的距离；“阿尔法狗”轻易地打败了围棋冠军；人类用二氧化碳合成了淀粉；马斯克扬言要把人类送往火星，可是火星上没有氧气，人类要如何生存？

人类近200多年的发展成果超过了以往的总和，但是和地球的46亿年龄相比，人类的历史犹如弹指间，如此巨大的时间空白究竟发生了什么？一个大胆的猜测，地球或许存在史前文明，一个更大胆的猜测，人类或许是太空移民？

在浩瀚的宇宙中，是否存在外星生命，是否存在宜居星球，人类一直在探索。所谓的宜居星球和地球一样拥有阳光、水和空气，温度适宜。人类甚至可以描绘出外星人的样子，发达的大脑和退化的四肢，与其说是外星人，不如说是人类对于自身进化的遐想。

地球上的生物种类繁多，但却有共同的属性，都是碳基生物。高等动物或者叫脊椎动物有着和人类一样的感官、一样的脏器，极其接近的基因序列。但是人类是唯一的智慧生物，其他动物的大脑就像被加了一把锁，只有在童话世界里这把锁才会被打开。

自从人类发现了多能干细胞，就一直试图用它去培养出组织和器官，就像孕育胎儿那样，比如用21天造出皮肤、用120天造出红细胞，再造出心脏、肾脏等，甚至想用干细胞或者基因源源不断地修复受损、衰老或凋亡的组织细胞，如果这项技术最终成功，人类便可以永生，人将成为上帝，可是上帝不允许这样的事情发生！

阳光、水、空气是人类赖以生存的3大要素。人不吃饭，可以撑1周；人不喝水，可以撑3天；人不呼吸，只能撑3分钟。

3分钟不呼吸，机体会发生什么改变呢？

人体的能量来源主要是葡萄糖有氧代谢，经肠道吸收的葡萄糖和经肺泡吸入的氧气在细胞的线粒体“燃烧”生成水、二氧化碳和ATP。ATP维系着人体的运动、思考、代谢、体温、生长等。细胞膜上有个勤奋的“搬运工”叫钠钾泵，源源不断地把钠离子从细胞内搬出去，把钾离子从细胞外搬进来，同时也和营养物质的摄入与代谢废物的排出相关。这个“搬运工”是需要支付“薪水”的，即消耗ATP，机体一旦缺氧，ATP生成减少，“搬运工”缺乏动力，随时可能“罢工”，这会导致细胞内钠离子浓度升高、代谢产物堆积、营养补给中断，于是细胞出现肿胀、坏死。

细胞是构成组织器官的最小单元，一旦细胞坏死了，其组成的组织和器官也就失去了生命力。但是人体不同组织细胞对缺氧的反应性并不一致，脑细胞是最脆弱的，一旦缺氧超过5分钟，脑细胞便会发生不可逆的损伤，这是因为脑组织的能量来自葡萄糖有氧代谢，几乎没有糖原和糖储备，氧储备也就10来秒，一旦发生脑缺血缺氧，储存在脑组织中的能量大约会在3分钟内耗尽，大脑皮质的神经细胞将在5分钟内死亡，导致不可逆损伤。

人体某些组织细胞有一定的能量储备，在缺氧时可以通过无氧代谢获取少量的ATP，即使少量的“薪水”也能使这些区域的“搬运工”继续工作。心肌组织的能量储备略大于脑组织，肾脏和肝脏可以耐受30分钟的缺血缺氧，四肢可以耐受60分钟的缺血缺氧，这也提示在心肺复苏时要快速响应，即黄金4分钟，超过5分钟，即使心脏复跳，脑功能却很难恢复！

既然缺氧会导致ATP生成不足，那么直接经静脉输注ATP是不是可以予以补偿？

事实上成年人细胞内每天合成的ATP总计有几十千克之多，甚至可以达到自身的体重，因此通过静脉注射ATP只能是杯水车薪，而且静脉注射的ATP无法到达细胞内。

既然氧气对生物至关重要，那么氧气从哪里来呢？

植物通过光合作用产生氧气，氧气被人和动物们吸入再产生二氧化碳，二氧化碳再被植物吸收，如此循环，维系着空气中氧和二氧化碳的动态平衡？其实人和动物消耗的氧气和化石燃料燃烧消耗的氧气量根本不在一个重量级。

全球有80亿人，成年人每天大约需要消耗550升氧气。2022年全球石油消耗量日均超过1亿桶、1年烧掉80亿吨煤炭和4万亿立方米的天然气。燃烧一吨煤炭大约需要消耗2.4吨的氧气，燃烧一吨汽油需要消耗14.7吨的氧气，燃烧1立方米的天然气需要消耗2立方米的氧气。

有人会说植物在不断的造氧，大气层的氧储备体量很大，担心氧气不够用有点杞人忧天！可是二氧化碳浓度升高导致的温室效应已经是不争的事实，有研究表明二氧化碳每升高1个ppm，氧浓度就会下降2个ppm。据测算大气中的氧浓度大约在4000万年内维持在目前的水平。如果以当前的耗氧量计算，要不了1000年，空气中的氧浓度就会降到一个较低的水准，可能会对地球上部分生物的生存造成威胁。

植物是上帝对于人类的恩赐，不仅给人类提供食物，还提供氧气。但是空气中的主要成分不是氧气，而是氮气，占有78%的份额，氮气又是从哪里来，它存在的意义有是什么呢？

科学家们推测，宇宙大爆炸时产生了氨气，氨气再分解为氢气和氮气，氢气太轻，逐渐脱离地球，于是只剩下了氮气，氮气不助燃、也不被动植物吸收利用，于是保持相对的稳定性。从这个意义来讲，空气中的氮气是古老和原始的。

人的肺就像个“风箱”，源源不断地把空气抽进来，摄取其中的氧气、排出二氧化碳。氮气也被吸进肺、然后又“分文不少”的被排了出去，看似毫无意义，实则意义非凡，会在下面的章节详述。在特殊条件下，氮气也是可以进入血液循环的，比如在高气压环境中，氮气会溶解在血液中，一旦从高气压环境迅速来到低气压环境中，氮气会从血液中游离出来导致气体栓塞。

空气中有含量极低的氙气，近些年的研究提示氙气是理想的麻醉气体，不良反应少，不诱发恶性高热。幸好其含量很低，不然后果不堪设想！

当清晨的第一缕阳光透过山林照耀大地，春风徐来、夹杂着花香和青草的味道，深呼吸，放慢脚步，遥望远方，如此的心旷神怡！那些个困惑已久的问题似乎有了一点点的突破口，难道这“天然的氧吧”给了我灵感。

久居平原的人对高原既充满了向往又满怀敬畏，那里空气稀薄，容易出现高原反应！并不是氧浓度降低了，而是氧分压降低了。海平面的氧分压为159 mmHg（1 mmHg=0.133 kPa），海拔3000米的氧分压只有110 mmHg。多数人对“高反”只是停留在字面上，缺乏深入的理解和体会，人体是及其复杂的，或许我们可以从汽车的高反来探讨人类的高反。汽车高反的直接感受就是动力明显下降、车速提不起来，原因是空气中氧含量降低导致“内燃机”燃烧不充分，热效率降低，马力降低。同理，人类的高反也是由于氧摄入不足导致葡萄糖的有氧代谢减少，ATP生成减少，从而体力不支。而且低氧会对呼吸系统、循环系统、神经系统等产生不良影响，比如缺氧性肺血管收缩、肺动脉高压、肺水肿，心跳加快，意识混乱，恶心呕吐等。

西藏高原的美有时是无法触及的，并不是因为路途遥远，而是对高反的畏惧。多数人的印象是老弱病残者容易出现高反，年轻体壮者不易出现高反。真实的情况并非如此，高反可能跟机体对氧的需求量有关，也跟机体的对缺氧的应急反应有关。