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你呼吸的時候琢磨過這個問題沒?空氣里頭氮氣占了快八成,可咱每次吸氣,偏偏就挑那點兒氧氣往里吸。氮氣咋就不行呢?
按科學(xué)家們的說法,空氣里氮氣占了78%,氧氣就21%左右,剩下那1%是些雜七雜八的氣體,比如氬氣等氣體。可咱喘氣兒的時候,身體跟長了眼睛似的,光認準(zhǔn)氧氣。
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吸氣后,氧氣順著鼻子、喉嚨溜進肺里,氮氣也跟著進去,可一到關(guān)鍵時候,氮氣就蔫兒了:它不干活兒!氧氣呢?忙得團團轉(zhuǎn),鉆進血液里,跟血紅蛋白一結(jié)合,坐著紅細胞的小車,咣當(dāng)咣當(dāng)運到全身細胞那兒去。
細胞們等得急眼,氧氣一到,立馬開動生產(chǎn)線,把吃進去的糖啊、脂肪啊,噼里啪啦燒起來,造出能量來。這能量叫ATP,是咱活蹦亂跳的本錢。沒它?走路都費勁,更別說干重活兒了。
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氮氣為啥不行?簡單說它就是個懶漢,啥也不摻和。氮氣分子由兩個氮原子緊緊抱團,穩(wěn)當(dāng)?shù)煤埽谌梭w里頭不跟任何東西反應(yīng)。
科學(xué)家管這叫“惰性氣體”,意思就是它懶得動彈。你吸進去,氮氣在肺里晃悠一圈,又原樣呼出來,跟沒來過一樣。
氧氣可不一樣,它活潑好動,在細胞里參與氧化反應(yīng),把營養(yǎng)物分解了,放出能量和水,還順帶排出二氧化碳。二氧化碳也不能留,咱呼氣就把它送走了。
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NASA的航天員培訓(xùn)資料里提過,要是在太空艙里氧氣濃度掉到15%以下,人就開始頭暈眼花;低于10%,幾分鐘就能暈厥。
氮氣呢?純氮氣環(huán)境里,氧氣一點沒有,人吸兩口就憋得慌,時間一長直接玩完。為啥?因為細胞沒氧氣干活兒,能量斷供,就跟機器斷了電似的,慢慢停擺了。 有人說,氮氣不挺好嘛,占那么大比例,肯定有它的道理。
沒錯,它確實有用,但不是給咱呼吸用的。氮氣在空氣里像個和事佬,把氧氣濃度稀釋了,防止氧氣太濃出事兒。你想啊,氧氣多了容易著火,森林大火為啥燒得猛?氧氣足啊!氮氣在這兒擋著,火災(zāi)風(fēng)險就小了。
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另外,氮氣還能幫植物忙,土壤里的細菌能把氮氣轉(zhuǎn)化成肥料,讓莊稼長得壯。可對人來說,它就是個過客。試試吸純氮氣?保證難受得要命。
歷史上真出過岔子:1999年,美國化學(xué)安全委員會報告了一起事故,幾個工人在氮氣泄露的倉庫里干活兒,結(jié)果缺氧窒息,差點兒沒救回來。醫(yī)生檢查后說,氮氣本身沒毒,但把氧氣擠沒了,人就活不成。
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那咱為啥非得認氧氣?這得從根兒上說起。地球上的生命,打幾十億年前起就靠氧氣活著。原始海洋里的細菌先學(xué)會了光合作用,放出氧氣,后來動物演化出來,就靠吸氧生存。
人體細胞的結(jié)構(gòu),早就定型了:線粒體這個小工廠,專門用氧氣生產(chǎn)能量。換成氮氣?門兒都沒有!科學(xué)家在實驗室試過,把細胞泡在純氮氣里,沒幾分鐘就死翹翹了。氧氣的作用是獨一無二的,它參與電子傳遞鏈,讓能量高效釋放。
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氮氣插不上手,因為它分子結(jié)構(gòu)太穩(wěn),化學(xué)反應(yīng)門檻高,人體沒那本事撬動它。世界衛(wèi)生組織在健康指南里強調(diào),成年人每分鐘得吸進約250毫升氧氣,才能維持正常代謝。氮氣呢?吸再多也白搭,頂多讓肺多鼓點兒氣,但能量一點兒不漲。
不光是人,大多數(shù)動物都這樣。鳥兒飛得高,魚兒潛得深,全得盯著氧氣濃度。老鷹在天上盤旋,為啥不飛太高?因為高空氧氣稀薄,它得省著用。
潛水員下水,也得背著氣罐,這要是背著氮氣灌下海,氮氣在高壓下會溶解進血液,一上來可能得減壓病,所以這個氣罐就是專門補氧的。
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NASA的航天服為啥設(shè)計得那么精細?就為了控制氧氣比例,多一分少一分都出亂子。2020年國際空間站的數(shù)據(jù)顯示,宇航員呼吸的空氣氧氣濃度保持在21%左右,跟地面差不多,氮氣還是打醬油的角色。
你說氮氣要能頂用,還費這勁兒干啥? 話又說回來,氮氣也不是完全沒用在人體上。醫(yī)院里有時候用氮氣冷凍東西,或者做麻醉輔助,但那是外頭的事兒,不是讓你吸進去當(dāng)飯吃。正常呼吸,氮氣就是個陪襯。
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咱喘氣兒這過程,設(shè)計得挺巧妙,吸氣時,氧氣進來干活;呼氣時,氮氣跟著二氧化碳溜走。循環(huán)起來,一點不浪費。可你要是憋氣,或者空氣污染了,氧氣不夠,身體立馬報警:頭暈、心慌、喘不上氣兒。
這不是矯情,是細胞在喊救命!世界衛(wèi)生組織統(tǒng)計過,全球每年因缺氧相關(guān)疾病死亡的人數(shù)上百萬,比如慢性肺,肺纖維化等病癥。
氧氣這東西,平時不顯眼,一缺就要命。 所以咱喘氣兒挑氧氣,不是沒道理。氮氣看著量大,實則是空氣里的背景板。氧氣雖然少,卻是咱的命根子。
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