上篇文章《人为什么离不开氧气？人的呼吸为什么不能停？关于空气与健康，本文让您一次全了解》介绍了空气与健康的基本知识，由于篇幅限制，未能突出重点。本篇文章重点介绍空气中最重要的气体——氧气与健康的专业知识。
当现代营养学家列出碳水化合物、蛋白质、维生素等七大营养素时，其实忽略了对身体最根本、最重要的营养素 —— 氧气。这种无色无味、随处可取、平凡免费的气体，不仅是呼吸的必需，更是维持生命活动的核心动力。从深海细菌到高原登山者，从鱼类的鳃到人类的肺，氧气的获取与利用贯穿了整个生物进化史。本文将揭开氧气作为“最大营养素” 的神秘面纱，解析它如何塑造生命形态，影响人类健康，同时深入探讨与氧气利用密切相关的运动话题。
一、能量革命：氧气为何成为生物界的主流选择
回顾地球生命的能量代谢史，本质上是一部氧气利用的进化史。
在 35 亿年前，地球虽然每天被太阳照射着，但地球表面还没有氧气的。在这个厌氧世界里，生物是通过发酵来获取能量，每分解 1 分子葡萄糖仅能产生 2 分子 ATP。当地球上慢慢出现蓝藻并开始释放氧气后，慢慢进化出有氧呼吸，于是一场能量革命就悄然发生了。
有氧呼吸的出现彻底改变了生命的能量供给模式。作为有氧呼吸的最终电子受体，氧气在线粒体内通过氧化磷酸化过程，将葡萄糖的能量利用率提升 18 倍 ——1 分子葡萄糖可产生 36 分子 ATP。这种高效产能方式，为多细胞生物的复杂器官系统提供了能量基础，使大脑（仅占体重 2% 却消耗 20% 氧气）、肌肉等高能需求器官的进化成为可能。
漫长的进化，使人类对氧气的依赖达到了极致。静息状态下，我们每分钟消耗约 250 毫升氧气，运动时这个数字会飙升 10 倍以上。氧气通过血红蛋白（结合率 98.5%）精准运输到组织细胞，在线粒体内通过细胞色素氧化酶参与电子传递链，驱动生命的每一次心跳和思考。
当然，地球上并非所有生物都欢迎氧气，还存在不少的厌氧生命。像破伤风杆菌等厌氧菌在有氧环境中会迅速死亡，因为它们缺乏超氧化物歧化酶（SOD）来清除氧自由基，其关键代谢酶遇氧即失活。这些厌氧生物退守到深海热泉、土壤深层等无氧环境，延续着地球早期生命的生存方式。
二、生命的呼吸术：不同生物的氧气获取智慧
氧气主要存在于地球表面的空气中和水里，为了获取氧气，生物进化出了令人惊叹的适应获取机制。在水体环境中，鱼类通过鳃丝的逆流交换系统吸收氧气，效率高达 80%—— 当水流与血流方向相反时，氧气能持续从水中扩散到血液中。水生植物则发展出特殊的通气组织，让叶片吸收的溶解氧能顺畅输送到水下根系。
登陆后的生物面临着全新的气体交换挑战。陆生植物通过气孔进行气体交换，叶片上每平方毫米分布着数百个气孔，既能吸收氧气，又能在光合作用时回收二氧化碳。昆虫则发展出独特的气管系统，氧气通过体表的气门进入，经逐级分支的气管直接送达每个细胞，无需血液参与运输。
尤其是人类的呼吸系统，堪称进化的杰作。当膈肌收缩时，胸腔扩大形成负压，空气被吸入肺部，在总面积达 70 平方米的肺泡中完成气体交换。肺泡内的氧气分压（100mmHg）高于静脉血（40mmHg），促使氧气扩散入血；而二氧化碳则顺浓度梯度反向排出。这种高效的气体交换机制，使人类在海平面时的血氧饱和度能稳定维持在 95%-100%。
不同环境的氧气分压塑造了生物的适应策略。生活在高海拔的牦牛，其血红蛋白浓度高达 180g/L，能在氧分压仅为平原 60% 的环境中正常生存；深海潜水员则需要呼吸氦氧混合气，避免氮气在高压下溶解造成的麻醉效应。
三、人类与氧气的平衡艺术
正常大气中 20.9% 的氧浓度，是自然选择的精妙结果 —— 低于 19.5% 会导致大脑功能下降（认知测试得分降低 20%），高于 25% 则会加速脂质过氧化（MDA 增加 40%），加速衰老。动脉血氧分压（PO₂）95-100mmHg 的正常范围，维系着人体机能的精准运转。
氧气进入血液后，有个健康指标叫“血氧饱和度”（SpO₂），正常范围是95%-100%。当血氧饱和度低于 90% 时，身体会启动一系列预警信号。轻度低氧（85%-90%）时，人们会感到疲劳和气促；中度低氧（80%-85%）将导致认知障碍和心律失常；而低于 80% 的严重低氧，可能引发多器官衰竭。这就是为什么医院会将血氧监测作为生命体征的重要指标。
高原环境是检验人体氧气适应能力的天然实验室。在海拔 3000 米处，尽管空气氧浓度仍为 20.9%，但大气压的下降使氧分压降至约 110mmHg，肺泡氧分压仅 60mmHg，血氧饱和度降至 85%-90%。约 25% 的人会出现急性高山病，表现为头痛、恶心；40% 的高原肺水肿患者若不及时治疗可能死亡。
——应对高原低氧的智慧，藏在循序渐进的适应策略中：
1、阶梯上升：每日海拔增加不超过 500 米，3000 米以上每 2 天休整 1 天；
2、药物辅助：乙酰唑胺通过促进肾脏排酸，帮助代偿呼吸性碱中毒；
3、紧急处置：当出现严重症状时，4-6L/min 的吸氧或迅速下撤海拔是挽救生命的关键。
四、低氧警报：当生命的氧气供应不足
1、氧血症（SpO₂持续＜90%）是身体发出的紧急求救信号，需要系统化的医疗干预。1、确保呼吸道通畅。临床处理的第一步是快速识别致命性病因—— 气道梗阻时需立即实施海姆立克急救，张力性气胸需要紧急穿刺减压，大面积肺栓塞则可能需要溶栓治疗。
2、氧疗。氧疗，俗称“输氧”，是纠正低氧的核心手段。非重复呼吸面罩（氧流量≥10L/min）能提供 85% 的高浓度氧气；文丘里面罩则可精准控制氧浓度（24%-60%），特别适合 COPD（慢性阻塞性肺疾病，是一种具有气流阻塞特征的慢性支气管炎和/或肺气肿）患者避免二氧化碳潴留。对于严重低氧（PaO₂/FiO₂＜80mmHg），体外膜肺氧合（ECMO）能替代肺功能，为治疗原发病争取时间。
3、不同人群的低氧处理需要个体化方案：
1)COPD 患者需将血氧饱和度控制在 88%-92%，避免过度氧疗导致的二氧化碳麻醉;
2)新生儿氧疗必须严格控制浓度，防止早产儿视网膜病变;
3)高原性低氧优先选择便携高压氧舱，同时迅速下撤至低海拔地区;
4)在家庭应急场景中，半卧位可改善膈肌活动，家用制氧机（5L/min）配合储氧面罩能暂时缓解症状，但需牢记：血氧饱和度＜90% 持续 30 分钟必须就医，任何情况下都不应自行使用镇静药物。
五、关于有氧运动与健康：氧气利用的主动调控
1、什么是有氧运动？
有氧运动是指人体在氧气充分供应的情况下进行的体育锻炼，像快走、慢跑、游泳、骑自行车、跳绳、跳广场舞等都属于有氧运动。在这些运动过程中，人体吸入的氧气与需求相等，能达到生理上的平衡状态。其特点是运动强度低、有节奏、持续时间较长，一般建议每次运动持续 30 分钟以上。
2、什么是缺氧运动？
有了“有氧运动”，是不是有“缺氧运动”？在运动中存在缺氧的状态，可称为缺氧运动，如高强度间歇训练（HIIT）就属于典型的在运动过程中会出现缺氧状态的运动。这类运动强度极大，运动时人体对氧气的需求远超过身体的供给能力，导致身体处于缺氧状态，依靠无氧代谢来提供能量。此外，一些短时间内爆发性的运动，如短跑、举重、跳高、跳远等，也会在运动过程中出现缺氧情况。
3、多做有氧运动的生理价值
1）增强心肺功能：长期坚持有氧运动能使心脏肌肉更发达，心肌收缩力增强，每次心跳输出的血液量增加，从而提高心脏的工作效率。同时，也能让肺部的通气和换气功能得到改善，增加肺活量，提高氧气的摄取和利用能力。比如经常游泳的人，其心肺功能通常比不运动的人更强，在进行体力活动时不易感到疲劳。
2）促进新陈代谢：有氧运动能加速体内的物质代谢，提高基础代谢率，帮助消耗多余的热量，减少脂肪堆积，预防肥胖以及与肥胖相关的疾病，如高血压、糖尿病等。有研究表明，每天坚持 30 分钟中等强度的有氧运动，能有效改善身体的代谢状况。
3）改善血液循环：有氧运动可使血管弹性增加，降低血液黏稠度，促进血液循环，减少心血管疾病的发生风险。对于高血脂患者来说，适当的有氧运动有助于降低血脂水平，改善血管健康。
4）调节神经系统功能：有氧运动能刺激大脑分泌内啡肽等神经递质，这些物质能使人产生愉悦感，缓解压力、焦虑和抑郁等不良情绪，改善睡眠质量。很多人在跑完步后会感觉心情舒畅，就是这个原因。
5）增强免疫力：长期规律的有氧运动可以提高机体的免疫功能，增强身体对疾病的抵抗力。研究发现，坚持有氧运动的人，患感冒等常见疾病的几率相对较低。
4、有氧运动的注意事项
1）控制运动强度：运动强度要适中，可通过心率来判断，一般建议运动时的心率保持在（220 – 年龄）×（60%-80%）的范围内。如果运动时感觉呼吸困难、头晕目眩，说明强度过大，应适当降低。
2）把握运动时间：每次有氧运动的时间不宜过短，一般建议 30 分钟以上，但也不宜过长，避免过度疲劳，通常以 60 分钟左右为宜。
3）做好热身和整理活动：运动前进行 5-10 分钟的热身，如拉伸、快走等，能减少运动损伤的发生；运动后进行整理活动，帮助身体恢复。
4）循序渐进：刚开始进行有氧运动时，要从低强度、短时间开始，逐渐增加运动强度和时间，让身体有一个适应的过程。
5）关注特殊人群：患有心脏病、高血压、关节炎等疾病的人，在进行有氧运动前应咨询医生的意见，选择适合自己的运动方式和强度。孕妇也需在医生指导下进行适当的有氧运动。
六、重新认识我们的“第一营养素”
氧气的重要性远超传统营养素。当我们谈论健康时，往往关注食物中的营养成分，却忽视了每一次呼吸的质量。血液中的氧气饱和度不仅反映呼吸功能，更是全身器官状态的晴雨表—— 持续低于 94% 的血氧水平，会悄然损害大脑认知、加速血管老化。
在现代生活中，我们面临着双重氧气挑战：一方面，密闭空间（办公室、飞机舱）的低氧环境（氧浓度可能降至 19%）导致疲劳和效率下降；另一方面，空气污染又使我们在呼吸时面临颗粒物和有害气体的威胁。
改善氧气利用的智慧其实很简单：每天开窗通风 3 次（每次 15 分钟）提升室内氧浓度；在公园绿地等负氧离子丰富的环境中进行腹式呼吸（可使肺泡通气效率提升 60%）；监测室内 CO₂浓度（超过 1000ppm 时需加强通风）。这些简单措施，能让我们更好地利用这一最基础的生命营养素。
从蓝藻释放第一缕氧气到人类登上珠峰，氧气始终是生命进化的关键驱动力。认识氧气的价值，学会科学利用氧气，将帮助我们在这个氧气星球上，更好地维系生命的平衡与活力。