为什么有人说，氧气其实是一种慢性毒气？

在人们的印象中，氧气是地球绝大多数生物生存发展所必备的物质，参与生物体新陈代谢的全过程，为维持机体正常生理功能提供必要的物质和能量输入。不过，有人提出，氧气在维持生物体细胞正常生理功能的同时，也会通过氧化作用缓慢地使细胞失去生物活性，对于具体生物种类的不同，它使细胞衰老死亡的时间不一样，对于人体来说大约80年左右，从这个意义上来说，氧气似乎是一种慢性毒气，这种说法有道理吗？

氧气浓度不同对人体的影响程度也不一样

当前地球的大气层是由多种不同的气体物质所组成，占比最多的是氮气，达到78.1%；其次为氧气，占比为20.9%；剩余的1%中主要是氩气，占比0.93%，其余还有少量的二氧化碳、其它稀有气体和水蒸气，随着大气层高度的上升，这些气体的含量也相应下降，越往上空气越稀薄。一般我们所说的这种气体组成比例，主要是近地面的空气中的情况。

大家都知道，如果氧气含量较少，我们的呼吸就越困难。据科学研究发现，人体最适宜的氧气浓度区间为19.5－23.5%。当氧气浓度下降到17%时，在小幅度的运动时就会明显产生呼吸困难和心跳加速现象；当下降到15%时，即使在静止状态也会出现呼吸困难、协调能力、感知能力、反应能力均出现显著下降；当下降到12%时，呼吸能力就会明显减弱，出现供血不足，皮肤青紫；当下降到10%时，就会出现呕吐、神志不清、昏厥等严重问题；而到8%以下时，几分钟以后就会休克甚至死亡。

同样，当氧气浓度过高时，对身体也会产生刺激性反应。比如在半个大气压的纯氧环境中，肺部的毛细血管的屏障能力就会被破坏，引发水肿、淤血等问题；在一个大气压的纯氧环境中，在24小时之内就会因呼吸衰竭、窒息而死亡；而在高压纯氧环境中，人体最多只能停留1－2个小时，否则就会精神错乱、失去记忆，引发脑细胞大批量的不可逆死亡。

氧气参与新陈代谢的方式

氧气是一种双原子的分子，两个氧原子通过sp轨道杂化的方式存在，其中一个单电子进入sp杂化轨道，另一个单电子进入p轨道，形成σ键和π键共存的分子组成方式。

当氧气被吸入人体之后，会转化为可以被人体利用的氧，经肺部转移到血液中，血氧通过心脏的压缩，随着血液输入全身各个部位，然后参与人体的各项新陈代谢活动中。

氧气参与人体新陈代谢离不开血液的传输，更离不开细胞的环境。总体来看，其参与代谢的核心过程主要包括三个方面：

氧气在细胞质的基质中，将细胞中的葡萄糖进行氧化，利用酵解作用形成丙酮酸，同时生成还原性氢，并释放少量的能量。

在细胞线粒体的基质中，丙酮酸和水进一步发生反应生成二氧化碳，同时生成还原性氢，并释放少量的能量。这个步骤虽然没有氧气的直接参与，但其反应物质的来源出于第一步的氧气参与，并且为最后的释放能量打下基础。

在细胞线粒体的内膜内，氧气与前两步形成积累的还原性氢结合，反应生成水，同时释放大量能量。

以上三个步骤，也是所有能够进行有氧呼吸的生物都具备的共性特点，从氧气在其中的功能可以看出，它是利用细胞中的物质特别是糖类物质，并借助于细胞的场所，将其转化为可以维持细胞生理活性以及生长、分裂所必需的能量。因此，氧气对于生物来说是必不可少的关键因素。

氧气是慢性毒气吗？

人们之所以有“氧化是慢性毒药”的疑问，我想主要出于两点考虑：一是氧气在参与生物体新陈代谢的过程中，虽然能够分解糖类物质形成生物体所需的能量，但是也必须依赖细胞的环境，而氧气作为一种非极性分子，其在参与生化作用的同时，频繁地失去和获取电子，将会对正常细胞组成元素的构成产生一定影响。第二点就是进入人体的氧与细胞中的氧化酶会发生化学反应，生成过氧化氢，而过氧化氢会与细胞器中的一些碎片物质进一步反应，形成不饱和脂肪过氧化物，即脂褐素，沉积在神经、心脏、肝脏等组织的衰老细胞中，加速机体的衰老。

因此，从某种意义上来说，氧气对生物体的确具有“双重作用”，一方面维持着生长和发育，另一方面又推动机体衰老。但应该看到，氧气参与新陈代谢的过氧化氢，只是在为机体提供能量过程中的一个副产物而已，而人体本身对于这种副产物所形成的氧自由基，还具有一定的清除作用，如果从矛盾论来看，任何事物包括事物的形成和发展，都离不开正、反两个方面的矛盾因素，这是宇宙运行本身所固有的规律，与慢性毒气作用人体的机制完全不同，慢性毒气对于人体及细胞活性来说只有不利和消极的方面，而氧气不是。

决定人体寿命的因素

人体的寿命，在自然状态下是受机体中的特定基因决定的，人体有超过10万多个基因组，其中有一些控制着机体细胞衰老的进程和速率。通过科学家们的研究，发现在人体基因染色体中，存在着DNA端粒这种结构，其位于真核细胞线性染色体的末端。随着人体细胞的分裂，端粒的长度会逐渐变短，也就是说发生了“磨损”。

端粒的主要作用不是直接参与和控制细胞的新陈代谢，而是保护染色体不被核酸酶所降解、防止染色体相互之间融合的发生、以及为端粒酶提供合成所必需的基础物质，始终维持着染色体性状的稳定。

但是，当细胞不断地分裂之后，端粒的长度会逐渐缩短，进而保障染色体稳定的能力就会降低，当端粒长度太短时，细胞就不能再进行分裂，细胞的寿命也到了尽头，人体也会相应发生衰老现象。正常情况下，人体的大部分细胞平均可以分裂50次，而每次的分裂周期约为2.4年，所以理论上人体的生命长度应该在120年左右。不过，受到各种疾病、环境污染、包含结构、生活方式、免疫能力等方面的制约，绝大多数人的寿命都无法达到120岁。

总结一下

氧气是包括人类在内无数生物所赖以生存和保障发展的重要物质，在适宜浓度条件下，是参与新陈代谢的必要物质和推动作用的催化因素，即使在随着新陈代谢过程中，产生一些负作用物质，这也与毒气等百害而无一利的物质有着本质区别，因此，氧气是慢性毒气的说法根本不成立。