1. 酒精与氧气
氧气是醉酒的特效药
分解酒精需要大量的氧气
氧气和饮酒有相当密切的关系。氧气可说是解酒的特效药。固然适量地饮酒对身体有益,然饮酒时会消耗相当量的氧气,因此在酒醉的状态是一种氧气缺乏的症状。饮酒后,体内将酒精分解成乙酰乙醛(Acetoaldehyde),再进一步分解为二氧化碳和水。以化学反应来说,要完全分解一分子的酒精(Alcohol)需要三分子的氧气。如果氧气不足的话,乙酰乙醛就残留在体内,如此将造成头痛及恶心,这就是所谓宿醉的原因。以下是有关酒醉状态和低氧血症相关的研究,对于氧气的功用的实验结果报告供各位参考。
吸入氧气后血氧饱和度上升。
实验一:血中氧气饱和度的实验
针对健康的20位医学生,要求在20分钟之内喝下180CC的威士忌后,测定其血中氧气饱和度(氧气溶解于血液中的容积量),大部分的受试者都有降低的现象。又,在喝酒过后进行运动负荷,结果所有成员血中氧气饱和度都降低。其后进行吸氧20分钟,结果血中氧气饱和度确认回升。
吸入氧气后血中酒精(Alcohol)浓度下降
吸入氧气后脑波也正常化
实验二:血中酒精浓度的实验
针对有较多机会喝酒的业务员进行饮酒实验。在饮酒的过程中血中酒精浓度逐渐增加,当供应充足的氧气供其吸入后,浓度呈横轴走势,随后往下降。针对脑波进行检查,在正常的状态下,11-13周波的α2波较多,饮酒时8.5-11周波的α1波逐渐变多,其分布的周波数有往低的一方移动,此种情形称做脑波的除波化,即表示脑的活动呈钝化现象。在饮酒90分钟时确认为最的明显的除波化的时期。经过18-20分钟的氧气吸取,在18例中有14例回复到正常的脑波状态,其余4例,除波化停止一段时间后也趋向正常,有些人在氧气吸入后1-2分钟就开始正常化。
吸入氧气后,不但注意力、集中力正常,还会提高。在读书考试等氧气也有效用
实验三:饮酒所引起注意力、集中力变化的实验。
对于饮酒所引起注意力和集中力变化的实验是采用新布鲁通抹消法来调查。18例中有15例在饮酒后对工作内容的认知下降,饮酒后吸入氧气,15例中有3例不但正常而且有提升,9例则和正常时同样的成绩,而3例再正常与饮九间的成绩。参加这个实验的20名中的2人,有呕吐等所谓恶醉状态的主诉,在吸入氧气的5分钟后,症状开始消退,由此实验可以得之氧气和酒精有密切的关系,而且能够确实证明氧气能够使降低的机能回复。
2. 废气与氧气
在汽车排出的废气中呼吸,意识很容易减退
吸入氧气后能够回复
在汽车排气的废气中呼吸很容易引起意识减退,已经由日本交通对策医学协会筹备委员会的永富公太郎(东京慈惠医大精神神经科)及同医大的外科麻醉班的实验得到证明。这种如同一氧化碳暂时性中毒的情形,严重时其显现的症状和癫痫类似。然而,在氧气吸入时其恢复的观点和普通的一氧化碳中毒的情形不同,抢救的方法尚待讨论。
在登山,饮酒时引起意识模糊的主因为血液中的氧气不足,永富医师以吸入废气时的情形和此论点相同作为假说来做脑波的调查,其实验结果如下所述:
吸入氧气后α波急速增加,恢复为平常的状态
实验四:废气吸入后脑波的调查
正常人在通常的清醒状态下的脑波,主要为10赫兹(Hz)周波数的α波,比α波低的波为0-4赫兹(Hz)的δ波,比α波高的波为10-20赫兹(Hz)的β1波及20-30赫兹(Hz)的β2波。在熟睡时或使用麻醉剂时,在没有意识的时候,α波隐藏不见取而代之的主要为δ波等周波数较低的波(除波化)。用周波数分析器来分析脑波,分析α波和δ波的成分比(正确的说法为能量率比值)来调查正常状态和意识薄弱的差异。
实验方式以18-22岁的男生48人作为实验对象,再分别以
普通的室内空气
含汽车废气的空气
氧气
依三种类的空气依序供其呼吸,并调查脑波中各波形的变化。
混合废气的空气是经由尖峰时段的交通要道采集,一氧化碳的浓度在30-150 PPM。在这种空气中呼吸 3-10分钟,脑波中的α波逐渐减少,而δ波逐渐增加,接近所谓的「意识丧失型」的脑波。此时的波形和酒醉时的波形非常相似。这些人在吸入氧气 5-10分钟后α波急速增加甚至比正常的状态高,另一方面δ波等周波数低的成分变得非常的低。这和调查酒醉者脑波变化的情况非常相似。
调查吸入废气时血中氧饱和度,在严重时比正常的状态低30%,然而当吸入氧气后,立即上升至正常以上。
通常,血液和一氧化碳结合后,如果要将其分离时所需的能量为将氧气分离的250倍。这就是在火灾或是瓦斯漏气时,吸入高浓度一氧化碳后,急救困难的原因。
3. 香烟与氧气
香烟中的一氧化碳会和血红素强力结合
氧气和血红素结合前就被氧化碳捷足先登
香烟有害健康的研究已明确证实抽烟会使运动能力降低。现在,每位运动员对「禁烟」已成为基本常识并非言过其实。例如,登山者在登山前一周绝对禁烟,理由何在?香烟的烟中约含4000种以上的有害物质,其中代表性的有尼古丁、焦油、一氧化碳、氰化物、还有刺激性的微粒物质。而香烟烟中所含的一氧化碳的浓度远超过在废气环境中的浓度值。一氧化碳和血红素的结合力为氧气的200倍以上。因此,如果肺部空气果混杂过多的一氧化碳时,将比氧气更快的和血红素结合,其结果,当然是降低血红素(血液)运送氧气的能力。
更糟糕的是,当血红素运送氧气到各组织时,在释放氧气时,又和一氧化碳结合。同时,一氧化碳也会和心肌和骨骼肌的肌红素(一种和血红素类似蛋白质,主要的功能是在肌肉组织中贮存氧气)结合,并妨碍肌肉组织的呼吸。有烟瘾的人,时常吸入一氧化碳,一再的妨碍身体氧气的供给,举例来说,一天抽20支香烟的人,和不吸烟的人做比较,其血液中血红素和一氧化碳结合比率高达3-6%,当抽烟后,其数字更高达10%,而不吸烟的人只有2-3%左右。以下为吸烟的害处:香烟中的尼古丁会使心跳加速,心肌氧气需求量增加的同时,也会使血管收缩,当然使血液流动性变差,相对的使氧气运送力减低;同时香烟中含有各种刺激性的有害物质,这些物质进入体内后会刺激支气管使其变窄,导致氧气无法充分的进入肺部。因此,瘾君子几乎都有慢性的氧气不足状态。
4. 高血压与氧气
吸入氧气后可使血压稳定
我们无意识性不断的呼吸,事实上呼吸和血压有深切的关系。健康者在安静时每分钟有节奏的呼吸约12-13次左右。然而,高血压的患者中约有1/3带有神经敏感,其特征为呼吸过早而且没有规律。就血压和呼吸做研究,来了解吸入氧气后能使血压稳定做一了解:
- 能够对调整血压的中枢神经有好的影响
- 自律神经的作用使血管扩张
- 血液中运送氧气的血红素功能提高
血液的酸碱值能左右血红素释放氧气的能力。血液的酸碱值降低时,血红素释放的氧气增加,因此,氧气的供应量提高,进而促进血管的扩张。当吸入充足的氧气后,肺泡内氧的浓度增加,加速和血液中二氧化碳的交换,如此源源不断的将新鲜的氧气运送至体内各细胞加速排除细胞代谢的废物。
5. 糖尿病与氧气
经由氧气的供给,消耗血中的糖分及中性脂肪,使血糖值下降
糖尿病的疗法,主要分为饮食疗法、运动疗法、及药物疗法三大支柱。其中的运动疗法,就是所谓的有氧运动(Aerobics),简单的来说,就是持续做一定时间的轻松运动,使血液中的糖分及中性脂肪的值下降。然而,若在短时间内做非常激烈的运动,则由于无法有效的供给氧气,则称为无氧运动(Anaerobics),这样的运动反而使血糖值上升。因为在进行「无氧运动」时,身体所需的能量主要是靠消耗肌肉中的肝糖,因而使葡萄糖的量增加,血糖随之上升;相对的「有氧运动」则是利用血液中的糖及中性脂肪的氧化作用作为主要的能量来源,因此血糖会下降。
糖尿病是患者体内的胰岛素低于常人(或绝对性不足),这种激素的主要功能是使糖分进入细胞,细胞要利用糖分一定要有相当量的胰岛素才有作用。但是如果细胞内有充足的氧气,就不需要更多量的胰岛素就能进行糖解作用。另外,血液循环顺畅的话,胰岛素也较容易到达体内所有细胞,并充分作用,加上氧气活性提高,也会使血中糖分及中性脂肪作用分解,对血糖值得下降应该有所帮助。
6.皮肤与氧气
新鲜的氧气的补充,会由体内进行自然美容
经由氧气的补给,使全身细胞的代谢活动活跃化
→ 血液循环良好,肌肤自然光泽
→ 促进不纯物(特别是便秘)的排泄
我们身体不断的将体内的水分及油分经由皮肤表面的汗腺和皮脂腺排出体外。另外,体内不要的废物,也经由大小便排出体外。还有呼吸,即皮肤呼吸的形式将二氧化碳排出体外。如果经由补充新鲜的氧气,将使体内各细胞代谢活动活跃化,促进体内的气体(一氧化碳、二氧化碳)、其它不纯物的排泄(特别是便秘),进而调整体内所有的机能,如此,肌肤会自然出现光泽,而血液循环顺畅,身体自然健康。
7.耐力与氧气
疲劳的根源「乳酸」
氧气将乳酸分解
任何人如果要锻炼身体,一定会想到要「运动」。而运动时,体力如何持续源源不断的供给呢?是靠我们不停的呼吸,摄取氧气来保持体力。
为了使身体活动,需要能量。而这些能量的来源有两种
- 有氧能源─→如果没有氧气,无法发生。
- 无氧能源─→不需氧气可以产生。
所谓不需氧气的能量,在突发性的运动,爆发力很强大,但是往往只能持续1-2分钟左右。疲劳的元素「乳酸」大量的残留在体内,利用这种能量,我们的身体很快的就会衰弱下来。这时如果送进氧气,残留的乳酸立即分解,并产生大量的新生能量。这叫做有氧能源。这也是说明氧气能够使身体保持较久的耐力。氧气运输能力较大的人称为「有氧能力」者。通常,我们由静止状态开始运动,氧气的摄取量就开始增加,持续至激烈的运动,其氧气摄取量也持续增加,直到某个程度,运动在加强,而氧气摄取量无法继续增加,这时候称为「最大氧气摄取量」。
最大氧气摄取量就是代表最高的有氧能力,氧气搬运能力良好的话,就能提供充分的氧气给细胞利用,使能量大量产生,自然耐力就会持久。要提高有氧能力,使氧气能在体内顺畅的运行,首先,必须使肺部机能有良好的作用。加上心脏的搏动机能也必须良好,不论在心跳数,一次输出量,心脏血液输出量的平衡都必须良好。由于有氧能量相对于无氧能量是属于迟效性质,因此再显现有氧能量的效果时,往往需要花费数分钟之久,在这期间,身体就已经开始使用无氧能量,因此平时就应该做必要的训练。平时不怎样运动的人,一下子做起跳绳运动,通常很难持续几分钟,就是因为在有氧能量未释放出之前,就已经达到使用无氧能量的界限,因此为了维护健康,充分的摄取氧气的运动十分重要。
8.运动与氧气
氧气是能量发生的氧化源及氧化分解代谢废物(乳酸等)
为了有效率的摄取氧气,应该做有氧运动(Aerobics)的训练
我们虽然不是运动员,但是还是需要氧气来维持生命。氧气是人类产生能量的根源,对于氧气有效率的摄取,因个人有很大的的差异。运动员为了保持优良的记录,氧气对他们的重要性有必要再确认。身体为了有效率的获取氧气,没有比提高心肺机能更重要的事,为此,任何形式的有氧运动都具效果。
重复作有氧运动,将使毛细血管发达,血液循环顺畅,结果会使血压下降,胆固醇消耗,心肺机能提高。
人在运动时,所需氧气的摄取量为平时的5-10倍以上,经由血管将氧气运送至各组织作为产生能量的氧化源,并氧化分解代谢后的废物。通常在进行耗能较多的运动时,相对的需要更多的氧气。
在运动时肝糖会分解成乳酸,因此血液中的乳酸浓度上升。人的疲劳感是因为体内积蓄过多的乳酸而来的。氧能将乳酸分解成二氧化碳和水。
在各种运动中列举应用氧气的案例有,洛杉矶奥运的三冠王-卡尔.路易斯,在比赛前都会吸一吸氧气;美国大联盟的投手在每局比赛前也是吸氧气后再上投手丘;每次在观赏电视转播美式足球、职业足球、职篮比赛时,常可看到更替下来的选手在选手席上都以氧气罩补充氧气。
运动种类别需要的氧气量
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运动
(男性) |
最大氧气消耗量
(一分钟相当体重一公斤所需的氧气量) |
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三项全能赛 |
70 – 94 cc |
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长距离竞走 |
65 – 85 cc |
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划船 |
58 – 75 cc |
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自行车竞赛 |
55 – 70 cc |
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长泳 |
48 – 68 cc |
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体操 |
48 – 64 cc |
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快速滑冰 |
50 – 75 cc |
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冰上曲棍球 |
50 – 60 cc |
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足球 |
45 – 64 cc |
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棒球 |
45 – 55 cc |
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网球 |
42 – 56 cc |
肌肉运动所需的能量是靠分解肝糖作为主要来源,在分解肝糖产生能量时就会产生一种叫乳酸的代谢产物,这些代谢产物如果积蓄的话,肌肉就会疲劳,运 动力就会低落,进而无法继续分解能量源。这时的运动称作「无氧运动」。
积蓄的代谢物如果要分解成水及二氧化碳,需要氧气。在长距离马拉松等运动中医方面分解乳酸,另一方面分解肝糖,则称为「有氧运动」。然而这种有氧运动因为需要二阶段的分解,能量的产生教为缓慢,因此没有瞬间爆发力。
现在对于运动时,体内的活性氧会增多的主张,已经证实确有其事。然而,不要太担心,如果运动后如能充分的摄取氧气,就不必担心了。为什么在运动时,活性氧会增多?原因是,人类在运动时需要更多的能量因此所需氧气的摄取量为平时的5~10倍以上,经由血管运送至各组织,作为产生能量的氧化源,结果,所产生的代谢物,又需要氧气继续氧化分解。
运动时,会分解肝糖作为能量的来源,肝糖分解会产生乳酸,导致血中乳酸浓度上升。而乳酸的积蓄会使人产生疲劳感。氧气则会将乳酸分解成水和二氧化碳。如果无法顺利的补给充分的氧气时,体内的乳酸积蓄,二氧化碳等气体无法排出体外,脑部会辨识乳酸、二氧化碳为有害物质,因此会制造大量的活性氧来排除这些物质。为了预防体内产生活性氧,在短时间内迅速补充新鲜的氧气,会有成效。