氧:生命的密码
- 时间: 2023-06-13
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我们生命活动离不开氧,人体内每一个细胞的生存都依赖于氧代谢。但氧在体内无法存储,必须持续不断地得到供给,需要通过呼吸系统从空气中摄入,然后通过心血管系统运输到组织细胞。而营养物质(食物)在体内是可以存储的,所以我们可以一天不吃饭,但是不能没有呼吸,呼吸和心跳的停止就意味着死亡。
让我们将目光聚焦到细胞的微观结构,遗传物质DNA在细胞核里,线粒体在细胞质的胞浆里。细胞的代谢需要营养物质和能量。细胞直接使用的能量物质来自于线粒体产生的ATP(三磷酸腺苷,不明白的可以百度查一下),从ATP到ADP(二磷酸腺苷)的过程会释放能量。ATP在体内也是无法存储的,所有的ATP都是能量赋给ADP后转化过来的。所以线粒体实际上就是细胞的动力工厂,组织里的氧需要到达线粒体内,通过一系列复杂的酶化反应,将食物底料完全氧化“燃烧”掉,获得充足的动力,用这个充足动力才能将ADP源源不断地转化为ATP。这个动力工厂在缺氧下也能提供动力,食物底料通过无氧酵解,获得比有氧下要少很多的能量,同时产生大量的代谢废物(其中包括乳酸,就是让我们感到肌肉酸痛的物质),这些废物会破坏细胞的酸碱平衡,最后造成细胞无法生存,所以无氧代谢是不可持续的,人没有氧气就会死亡。
细胞的生存,需要充分的血液供应,血液循环送来了营养物质和氧,带走了代谢终产物。血液是通过无数的毛细血管灌注到细胞,在这些毛细血管中,血流非常缓慢,有意思的是,这些毛细血管中的血液,不是均匀的缓慢流动着,大部分是几乎静止不动的,少数流动的快的毛细血管也不是永远都快,过段时间就会加入到沉默的大多数。而几乎静止不动的某根毛细血管确会突然开始流动起来,然后又回到非常缓慢状态。也就是说组织里的毛细血管是受某种神秘力量控制着,间歇式的打开和关闭。
教科书里没有给出答案,但我们可以大胆假设,这种神秘力量就是氧!一旦血液中氧分压高,血管收缩,血流被阻滞,流动就非常缓慢;一旦氧供应不足,细胞就不得不得通过无氧酵解获得能量,出现乳酸,乳酸能让血管扩张,血流就又流动起来了。
这种机制的好处是非常明显的,因为我们在安静时,并不需要血液充分灌注,可以大大节省基础能量消耗和心脏做功,让氧代谢水平降低;当氧代谢的需求增加时,就通过上述机制,调节合适的血流量;当极限需求来临时,出现最大血流量,到达最高氧代谢,爆发出极强的能力。如这个组织是骨骼肌,就能在极限时完成快速奔跑追杀到猎物,而在平时,就像我们的手机一样,具备超长待机功能。这就意味着,我们平时安静情况下,很多血液几乎都是静止不动的(很多血液是静止储存在脾脏中),组织细胞中产生的很多有害的废物,要停留很长时间才被带走。只有运动,才能快速刷新带走。
人体虽然分为呼吸、循环、消化、神经、内分泌、运动、泌尿和生殖等八大系统,但实际上是一个非常微妙复杂又相互关联的整体,会自动微调内部的各种平衡关系,一旦平衡关系破坏了,人就生病了,也就是说人的健康就是各种关系的动态平衡,疾病就是这种动态平衡失衡了。
这种动态平衡微调非常微妙,比如,组织细胞缺氧了,相应的毛细血管就扩张了,阻力减少,让更多的血液进来,如果还不够,心跳需要加快,但心脏不能一直快速跳动的,需要休息的,那怎么办呢?提高血压!所以睡眠呼吸暂停的人容易患高血压(因为由于呼吸暂停,氧分压低了,组织缺氧了);肥胖的人心率快,也容易高血压(因为肥胖组织细胞更多,需要更多的氧供应);肾病容易引发高血压(因为全身的血大部分都需要流经肾脏过滤排出代谢废物,变为尿液排出体外,所以一旦肾脏出问题,容易造成血流阻力阻力增加,组织细胞缺氧);糖尿病会引发高血压(因为高血糖会造成血管粥状硬化,让组织细胞更缺氧);抽烟酗酒和不良生活习惯是高血压的危险因素(因为容易让组织缺氧)。
那么糖尿病的病人为什么为发生血管粥状硬化呢?其实这也是我们人体的自然调节,因为组织细胞发现营养过剩了(血糖高),这时氧还是正常的,所以希望营养物质别过来了,就变为脂肪堆积在血压壁,让营养物质难以穿透过去,久而久之就造成血管粥状硬化,把氧的通道也堵住了,后面什么问题都来了。
临床上发现糖脂病的病人(高血糖高血脂)肿瘤发生率比正常人要高很多,而且大部分都发生在平时不爱动的人身上。其实肿瘤就是自身细胞的变异,人体的免疫系统容易被欺骗,不会自动攻击它。肿瘤细胞的生长是需要营养的,糖脂病正好提供了丰富的营养。肿瘤细胞又是厌氧的,血液循环不畅或不爱运动的人正好提供这个合适肿瘤生长的“好”环境。
在新冠肺炎疫情肆虐的日子里,专家们都提倡增强人体抵抗力,怎么才能提高免疫抵抗力呢?答案就是补充高蛋白加适量运动!这里适量运动非常关键,因为运动能加速血液循环,燃烧掉过剩的营养物质(这样血糖血脂自然就降低了),焕新(Fresh)血液,清洁人体内环境,改善组织细胞供氧情况(高血压病也就没了,运动是治疗高血压的较好办法,比吃药管用,而且还没有任何不良副作用),从而提高免疫力和健康水平,这也是生命在于运动的深层次原因。总之,解决氧的需供平衡问题,就是较好的养生大法。
代偿性增生是人体内部调节功能的外部表现。凡不能胜任现有工作,即现有功能不能满足需求时,人体总是做出代偿性变化以应对,最常见的是增大增生,用于提供更大的能力。如心脏衰竭时,心脏就变得肥大;肝功能衰竭时,肝脏就变肥大;肾功能衰竭时,肾脏就变得肥大;力量训练时不断地锻炼那几块肌肉时,相应的肌肉就变得大;前列腺功能不够时,前列腺就增生肥大;乳腺机能出问题时,乳腺就增生(这时生孩子用母乳喂养后,立马就好了);到了老年关节功能不行了,该关节的骨刺就增生了。同样,我们可以利用这个机理,通过有效的运动锻炼来提升我们的心肺功能(提升体能、提升身体素质);通过针对性的运动锻炼,达到塑身目的(如翘臀、练出六块腹肌等等)。
我们还可以利用这个机理,改善中年以后男性的前列腺增生肥大的问题。该病是常见病,久坐不动的人在更早的年龄段就得了,原因就是久坐造成血液循环受限,前列腺得不到足够的氧和养分,无法产生相对应的功能,那只能增生了,造成排尿困难。老年男性几乎人人都有。这种病对老人来说有一种一劳永逸的外科解决方案就是“去势”,即摘除睾丸,人体就不需前列腺这个功能了,立马就萎缩。现在就知道了,正确的方法就是运动(包括提肛运动),让血液循环得到改善,增生问题也就自然得到解决了。运动还会给男性朋友带来额外的惊喜,性功能提高了,这是没有哪个女人不喜欢的,男人频繁主动的交“公粮”,性生活和谐,夫妻关系就更稳定了。这是由于运动改善了周边血液循环,就会改善勃起和勃起后的硬度。同时由于提升了摄氧量,床上功夫更好了,这比伟哥和印度神油管用。不过话说回来,辉瑞(Pfzer)公司的伟哥,原先是研发用于心血管疾病的,主要成分是西地那非,具有调控平滑肌的松弛和舒张的作用,能够舒张血管、增进血液循环,从而到达改善氧的需供失衡问题,所以也就能成为治疗男性勃起功能障碍、肺动脉高压、高血压、心脏病合并肺动脉高压和改善子宫内膜血流状况的药了。
对老年朋友来说,很多人腿脚都有毛病,这是因为老年心肺功能衰退了,再加上多多少少的慢性病,下肢的血液循环变差,组织细胞缺氧造成的。甚至有人由于静脉回流不畅,下肢浮肿(俗话说老人腿脚浮肿则死期不远了就是这个道理)。所以老人秋冬季节一定要注意保暖(因为寒冷会是血管收缩,让宝贵的热量不易散发走,同时带来了血供变得更差),寒冷的冬天早上较好不要出门到户外,否则容易出心脑血管意外,或第二天突然走不了路。正确的方法是热水泡脚,适量运动,改善血压循环,提高心肺功能。
总之,只要血液循环好了,氧的需供失衡问题解决了,组织细胞就不缺氧,疾病就远你而去,运动就是最有效的方法。但运动不能过量,运动过量对心肺功能是非常大伤害,如竞技运动员都短命,重体力劳动者也短命,每年运动过量意外猝死的人不少。另外过量运动会产生大量的乳酸,这些乳酸需要肝脏代谢解毒的,要加重肝脏负担的,甚至会损害肝功能。运动剂量过低也不行,达不到锻炼的目的。那么运动剂量是多少呢?这需要通过专业的氧代谢测定,也就是运动心肺功能测试(CardioPulmonary Exercise Test简称CPET)来确定,因为我们每个人都是无二的,我们需要按照每个人的具体情况,寻找到自己的运动剂量点。
让我们将目光聚焦到细胞的微观结构,遗传物质DNA在细胞核里,线粒体在细胞质的胞浆里。细胞的代谢需要营养物质和能量。细胞直接使用的能量物质来自于线粒体产生的ATP(三磷酸腺苷,不明白的可以百度查一下),从ATP到ADP(二磷酸腺苷)的过程会释放能量。ATP在体内也是无法存储的,所有的ATP都是能量赋给ADP后转化过来的。所以线粒体实际上就是细胞的动力工厂,组织里的氧需要到达线粒体内,通过一系列复杂的酶化反应,将食物底料完全氧化“燃烧”掉,获得充足的动力,用这个充足动力才能将ADP源源不断地转化为ATP。这个动力工厂在缺氧下也能提供动力,食物底料通过无氧酵解,获得比有氧下要少很多的能量,同时产生大量的代谢废物(其中包括乳酸,就是让我们感到肌肉酸痛的物质),这些废物会破坏细胞的酸碱平衡,最后造成细胞无法生存,所以无氧代谢是不可持续的,人没有氧气就会死亡。
细胞的生存,需要充分的血液供应,血液循环送来了营养物质和氧,带走了代谢终产物。血液是通过无数的毛细血管灌注到细胞,在这些毛细血管中,血流非常缓慢,有意思的是,这些毛细血管中的血液,不是均匀的缓慢流动着,大部分是几乎静止不动的,少数流动的快的毛细血管也不是永远都快,过段时间就会加入到沉默的大多数。而几乎静止不动的某根毛细血管确会突然开始流动起来,然后又回到非常缓慢状态。也就是说组织里的毛细血管是受某种神秘力量控制着,间歇式的打开和关闭。
教科书里没有给出答案,但我们可以大胆假设,这种神秘力量就是氧!一旦血液中氧分压高,血管收缩,血流被阻滞,流动就非常缓慢;一旦氧供应不足,细胞就不得不得通过无氧酵解获得能量,出现乳酸,乳酸能让血管扩张,血流就又流动起来了。
这种机制的好处是非常明显的,因为我们在安静时,并不需要血液充分灌注,可以大大节省基础能量消耗和心脏做功,让氧代谢水平降低;当氧代谢的需求增加时,就通过上述机制,调节合适的血流量;当极限需求来临时,出现最大血流量,到达最高氧代谢,爆发出极强的能力。如这个组织是骨骼肌,就能在极限时完成快速奔跑追杀到猎物,而在平时,就像我们的手机一样,具备超长待机功能。这就意味着,我们平时安静情况下,很多血液几乎都是静止不动的(很多血液是静止储存在脾脏中),组织细胞中产生的很多有害的废物,要停留很长时间才被带走。只有运动,才能快速刷新带走。
人体虽然分为呼吸、循环、消化、神经、内分泌、运动、泌尿和生殖等八大系统,但实际上是一个非常微妙复杂又相互关联的整体,会自动微调内部的各种平衡关系,一旦平衡关系破坏了,人就生病了,也就是说人的健康就是各种关系的动态平衡,疾病就是这种动态平衡失衡了。
这种动态平衡微调非常微妙,比如,组织细胞缺氧了,相应的毛细血管就扩张了,阻力减少,让更多的血液进来,如果还不够,心跳需要加快,但心脏不能一直快速跳动的,需要休息的,那怎么办呢?提高血压!所以睡眠呼吸暂停的人容易患高血压(因为由于呼吸暂停,氧分压低了,组织缺氧了);肥胖的人心率快,也容易高血压(因为肥胖组织细胞更多,需要更多的氧供应);肾病容易引发高血压(因为全身的血大部分都需要流经肾脏过滤排出代谢废物,变为尿液排出体外,所以一旦肾脏出问题,容易造成血流阻力阻力增加,组织细胞缺氧);糖尿病会引发高血压(因为高血糖会造成血管粥状硬化,让组织细胞更缺氧);抽烟酗酒和不良生活习惯是高血压的危险因素(因为容易让组织缺氧)。
那么糖尿病的病人为什么为发生血管粥状硬化呢?其实这也是我们人体的自然调节,因为组织细胞发现营养过剩了(血糖高),这时氧还是正常的,所以希望营养物质别过来了,就变为脂肪堆积在血压壁,让营养物质难以穿透过去,久而久之就造成血管粥状硬化,把氧的通道也堵住了,后面什么问题都来了。
临床上发现糖脂病的病人(高血糖高血脂)肿瘤发生率比正常人要高很多,而且大部分都发生在平时不爱动的人身上。其实肿瘤就是自身细胞的变异,人体的免疫系统容易被欺骗,不会自动攻击它。肿瘤细胞的生长是需要营养的,糖脂病正好提供了丰富的营养。肿瘤细胞又是厌氧的,血液循环不畅或不爱运动的人正好提供这个合适肿瘤生长的“好”环境。
在新冠肺炎疫情肆虐的日子里,专家们都提倡增强人体抵抗力,怎么才能提高免疫抵抗力呢?答案就是补充高蛋白加适量运动!这里适量运动非常关键,因为运动能加速血液循环,燃烧掉过剩的营养物质(这样血糖血脂自然就降低了),焕新(Fresh)血液,清洁人体内环境,改善组织细胞供氧情况(高血压病也就没了,运动是治疗高血压的较好办法,比吃药管用,而且还没有任何不良副作用),从而提高免疫力和健康水平,这也是生命在于运动的深层次原因。总之,解决氧的需供平衡问题,就是较好的养生大法。
代偿性增生是人体内部调节功能的外部表现。凡不能胜任现有工作,即现有功能不能满足需求时,人体总是做出代偿性变化以应对,最常见的是增大增生,用于提供更大的能力。如心脏衰竭时,心脏就变得肥大;肝功能衰竭时,肝脏就变肥大;肾功能衰竭时,肾脏就变得肥大;力量训练时不断地锻炼那几块肌肉时,相应的肌肉就变得大;前列腺功能不够时,前列腺就增生肥大;乳腺机能出问题时,乳腺就增生(这时生孩子用母乳喂养后,立马就好了);到了老年关节功能不行了,该关节的骨刺就增生了。同样,我们可以利用这个机理,通过有效的运动锻炼来提升我们的心肺功能(提升体能、提升身体素质);通过针对性的运动锻炼,达到塑身目的(如翘臀、练出六块腹肌等等)。
我们还可以利用这个机理,改善中年以后男性的前列腺增生肥大的问题。该病是常见病,久坐不动的人在更早的年龄段就得了,原因就是久坐造成血液循环受限,前列腺得不到足够的氧和养分,无法产生相对应的功能,那只能增生了,造成排尿困难。老年男性几乎人人都有。这种病对老人来说有一种一劳永逸的外科解决方案就是“去势”,即摘除睾丸,人体就不需前列腺这个功能了,立马就萎缩。现在就知道了,正确的方法就是运动(包括提肛运动),让血液循环得到改善,增生问题也就自然得到解决了。运动还会给男性朋友带来额外的惊喜,性功能提高了,这是没有哪个女人不喜欢的,男人频繁主动的交“公粮”,性生活和谐,夫妻关系就更稳定了。这是由于运动改善了周边血液循环,就会改善勃起和勃起后的硬度。同时由于提升了摄氧量,床上功夫更好了,这比伟哥和印度神油管用。不过话说回来,辉瑞(Pfzer)公司的伟哥,原先是研发用于心血管疾病的,主要成分是西地那非,具有调控平滑肌的松弛和舒张的作用,能够舒张血管、增进血液循环,从而到达改善氧的需供失衡问题,所以也就能成为治疗男性勃起功能障碍、肺动脉高压、高血压、心脏病合并肺动脉高压和改善子宫内膜血流状况的药了。
对老年朋友来说,很多人腿脚都有毛病,这是因为老年心肺功能衰退了,再加上多多少少的慢性病,下肢的血液循环变差,组织细胞缺氧造成的。甚至有人由于静脉回流不畅,下肢浮肿(俗话说老人腿脚浮肿则死期不远了就是这个道理)。所以老人秋冬季节一定要注意保暖(因为寒冷会是血管收缩,让宝贵的热量不易散发走,同时带来了血供变得更差),寒冷的冬天早上较好不要出门到户外,否则容易出心脑血管意外,或第二天突然走不了路。正确的方法是热水泡脚,适量运动,改善血压循环,提高心肺功能。
总之,只要血液循环好了,氧的需供失衡问题解决了,组织细胞就不缺氧,疾病就远你而去,运动就是最有效的方法。但运动不能过量,运动过量对心肺功能是非常大伤害,如竞技运动员都短命,重体力劳动者也短命,每年运动过量意外猝死的人不少。另外过量运动会产生大量的乳酸,这些乳酸需要肝脏代谢解毒的,要加重肝脏负担的,甚至会损害肝功能。运动剂量过低也不行,达不到锻炼的目的。那么运动剂量是多少呢?这需要通过专业的氧代谢测定,也就是运动心肺功能测试(CardioPulmonary Exercise Test简称CPET)来确定,因为我们每个人都是无二的,我们需要按照每个人的具体情况,寻找到自己的运动剂量点。