第十章 充足供氧的維持
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I
我們軀體的細胞對氧的依賴要比我們從外部世界所能得到的任何其他物質都更為密切。
職業性饑餓試驗者證明，我們可以不依靠食物而靠利用軀體儲備的糖元、脂肪和蛋白來生活幾個星期，最後再靠我們自己肌肉和腺體的現有組織而不緻發生任何可以化驗出來的永久性的損傷。
有過艱苦經曆的人證明，我們在不攝入水的條件下也能過幾天；無疑，也還是依靠利用機體所儲備的水分。
但是，對氧的需要來說，情況就不同了。
腦部有重要的神經細胞，如果完全斷絕氧氣達8分鐘以上，則發生無法恢複的嚴重破壞。
可以合理地認為，這種特殊的差異是和人體管理上不存在氧的儲備有關。
食物和水不是經常地被接納的，儲存要靠充足時的積累而在短缺時加以利用。
氧則與此不同，經常存在于我們周圍的無限大量的空氣中，約占其21％。
無論何時需要我們都可以得到它，因而不需要儲存。
當氧的供應可能發生障礙時，各種情況自然就出現了。
在出血狀态下的這種情況我們已經講過了。
坐飛機升空或攀登高山而達到大氣中氧分壓大大減少的地帶時，又出現另一種情況。
照明氣體或汽車廢氣的中毒&mdash&mdash這種狀态下循環紅細胞中氧的位置被一氧化碳所奪去并與之牢固地相結合&mdash&mdash也同樣産生一種相對的缺氧血症。
但這些或多或少地可以視為非自然狀态。
機體連續不斷的活動，諸如心髒的搏動，呼吸的節律性運動，骨骼肌經常的輕微收縮，都要求連續不斷地輸送氧氣以供這些活動所産生的廢物的燃燒之用。
無論在什麼時候，一當這些活動增加，例如在劇烈的體力勞動中，原來在休息狀态下足夠的最低限度的供氧将遠遠落後于新的需要。
以緻這種活動不能再繼續下去。
機器将因堆積廢物的阻塞而很快地被迫停止運轉。
在此情況下穩态要靠加速(供氧的)連續作用來達到。
II 一個具有平均身材的人，在休息狀态下氧的需要量隻為每分鐘0．25到0．30公升(誇脫)[1]。
當他轉入很重的體力活動時可增至每分鐘15公升以上。
但是即使在最有利的情況下，軀體吸入和利用大量氧的最大能力不過每分鐘4公升。
因此，在高度激烈的運動期間，氧的吸入量可達到休息期間的10到12倍，但仍遠不足以滿足當時的實際需要。
發生這種情況時，肌肉收縮的伴随産物乳酸就不能氧化成二氧化碳或再轉化為其前質&mdash&mdash糖元。
結果是，乳酸蓄積在肌肉裡。
收縮可以繼續進行，但由于這種酸濃度的增高幹擾了收縮過程而使其效能降低。
顯然，大量的體力活動不能依靠即時的氧化作用。
我們在一次劇烈活動中，比如在一次225碼賽跑中所産生的乳酸，先是臨時在肌肉和液床中得到中和，以後才被氧化，或轉化為它的前質。
這樣我們進行工作的能力就可以遠遠超出當時輸氧能力所規定的能量供給限度。
但是乳酸在體内積存起來。
這些乳酸是必須予以清除的。
以乳酸鈉形式存在于血液中的一部分乳酸可通過腎髒排出。
但絕大部分是被氧化或再轉化為糖元。
這種氧化發生在運動停止之後。
所以，我們固然能在供氧限度之外支借到繼續工作的能力，但必須是在後來吸入足夠的氧氣以氧化所積存的廢物為條件。
這樣我們就增加了希爾(Hill)所說的&ldquo氧債&rdquo。
我們要在完全停止活動後半小時或更多的時間内仍繼續做深呼吸以償還這個債。
一個人在23．4秒内跑完225碼後，過27分鐘才能回到正常的平靜呼吸。
這個期間所用的額外的氧，其量超過了同等時間的安靜狀态下氧的消耗，我們可以以此來測定氧債的多少。
從以上的讨論中可以明了，隻有在中等的活動狀态下才能保證對機體内遠距離細胞供氧的穩态。
無論何時隻要從事高度用力的活動或長時間的劇烈運動，單靠呼吸和循環系統的調節就不足以防止液床中産生過多的酸，因而需要一種能夠維持其中性反應的裝置發生作用。
所以，本章中關于氧的供給和下一章關于血液的中性這兩個問題是密切相關的。
III 為了供給肌肉作工時額外所需的氧，肺、心髒和血管的機能要以種種不同的和複雜的方式進行調整，其各自的目标都是為了保障足夠的供氧量以滿足工作器官的需求，或者是用來償還氧債，如果在肌肉活動的當時氧的需要未能得到滿足的話。
首先是，呼吸加深并加快了。
這種變化在體力活動的一開始就立即發生，其原因除了那些引起體力活動的并來自大腦皮質的神經沖動之外，還有一種别的作用&mdash&mdash伴随主要作用而自動産生的一種附加作用。
随之而來的是我們在劇烈運動時都看到的更大量的呼吸&mdash&mdash更深更快的呼吸運動，這是由于血中二氧化碳增加所緻。
這種增加主要是工作肌肉中所産生的乳酸被氧化為二氧化碳(CO2)，使肌肉大量生成CO2的結果。
肌細胞中CO2較淋巴液中的濃度高，這使前者具有更高的擴散壓(即更大的擴散傾向)，從而使它擴散入淋巴，因此，由于同樣的道理，使它擴散到流經毛細血管的血液中。
血液把它輸送到肺。
在肺内，血液分布在細小的毛細血管網中，後者位于小氣囊即肺泡的極其細薄的壁上。
這些(肺泡)是樹狀呼吸管道中最小分支的頂端，其樹幹是氣管，其樹枝就是支氣管。
據估計，如果把一個人肺中所有的肺泡展平成一個連續的平面，将構成一個大約90平方米，亦即大約1100平方英尺的表面積，其中800平方英尺以上與肺毛細血管接觸。
顯然，這為血液和肺泡腔之間進行氣體交換提供了一個非常巨大的面積。
肺泡氣中二氧化碳的百分率約為5.2
職業性饑餓試驗者證明，我們可以不依靠食物而靠利用軀體儲備的糖元、脂肪和蛋白來生活幾個星期，最後再靠我們自己肌肉和腺體的現有組織而不緻發生任何可以化驗出來的永久性的損傷。
有過艱苦經曆的人證明，我們在不攝入水的條件下也能過幾天；無疑，也還是依靠利用機體所儲備的水分。
但是，對氧的需要來說，情況就不同了。
腦部有重要的神經細胞，如果完全斷絕氧氣達8分鐘以上，則發生無法恢複的嚴重破壞。
可以合理地認為，這種特殊的差異是和人體管理上不存在氧的儲備有關。
食物和水不是經常地被接納的，儲存要靠充足時的積累而在短缺時加以利用。
氧則與此不同，經常存在于我們周圍的無限大量的空氣中，約占其21％。
無論何時需要我們都可以得到它，因而不需要儲存。
當氧的供應可能發生障礙時，各種情況自然就出現了。
在出血狀态下的這種情況我們已經講過了。
坐飛機升空或攀登高山而達到大氣中氧分壓大大減少的地帶時，又出現另一種情況。
照明氣體或汽車廢氣的中毒&mdash&mdash這種狀态下循環紅細胞中氧的位置被一氧化碳所奪去并與之牢固地相結合&mdash&mdash也同樣産生一種相對的缺氧血症。
但這些或多或少地可以視為非自然狀态。
機體連續不斷的活動，諸如心髒的搏動，呼吸的節律性運動，骨骼肌經常的輕微收縮，都要求連續不斷地輸送氧氣以供這些活動所産生的廢物的燃燒之用。
無論在什麼時候，一當這些活動增加，例如在劇烈的體力勞動中，原來在休息狀态下足夠的最低限度的供氧将遠遠落後于新的需要。
以緻這種活動不能再繼續下去。
機器将因堆積廢物的阻塞而很快地被迫停止運轉。
在此情況下穩态要靠加速(供氧的)連續作用來達到。
II 一個具有平均身材的人，在休息狀态下氧的需要量隻為每分鐘0．25到0．30公升(誇脫)[1]。
當他轉入很重的體力活動時可增至每分鐘15公升以上。
但是即使在最有利的情況下，軀體吸入和利用大量氧的最大能力不過每分鐘4公升。
因此，在高度激烈的運動期間，氧的吸入量可達到休息期間的10到12倍，但仍遠不足以滿足當時的實際需要。
發生這種情況時，肌肉收縮的伴随産物乳酸就不能氧化成二氧化碳或再轉化為其前質&mdash&mdash糖元。
結果是，乳酸蓄積在肌肉裡。
收縮可以繼續進行，但由于這種酸濃度的增高幹擾了收縮過程而使其效能降低。
顯然，大量的體力活動不能依靠即時的氧化作用。
我們在一次劇烈活動中，比如在一次225碼賽跑中所産生的乳酸，先是臨時在肌肉和液床中得到中和，以後才被氧化，或轉化為它的前質。
這樣我們進行工作的能力就可以遠遠超出當時輸氧能力所規定的能量供給限度。
但是乳酸在體内積存起來。
這些乳酸是必須予以清除的。
以乳酸鈉形式存在于血液中的一部分乳酸可通過腎髒排出。
但絕大部分是被氧化或再轉化為糖元。
這種氧化發生在運動停止之後。
所以，我們固然能在供氧限度之外支借到繼續工作的能力，但必須是在後來吸入足夠的氧氣以氧化所積存的廢物為條件。
這樣我們就增加了希爾(Hill)所說的&ldquo氧債&rdquo。
我們要在完全停止活動後半小時或更多的時間内仍繼續做深呼吸以償還這個債。
一個人在23．4秒内跑完225碼後，過27分鐘才能回到正常的平靜呼吸。
這個期間所用的額外的氧，其量超過了同等時間的安靜狀态下氧的消耗，我們可以以此來測定氧債的多少。
從以上的讨論中可以明了，隻有在中等的活動狀态下才能保證對機體内遠距離細胞供氧的穩态。
無論何時隻要從事高度用力的活動或長時間的劇烈運動，單靠呼吸和循環系統的調節就不足以防止液床中産生過多的酸，因而需要一種能夠維持其中性反應的裝置發生作用。
所以，本章中關于氧的供給和下一章關于血液的中性這兩個問題是密切相關的。
III 為了供給肌肉作工時額外所需的氧，肺、心髒和血管的機能要以種種不同的和複雜的方式進行調整，其各自的目标都是為了保障足夠的供氧量以滿足工作器官的需求，或者是用來償還氧債，如果在肌肉活動的當時氧的需要未能得到滿足的話。
首先是，呼吸加深并加快了。
這種變化在體力活動的一開始就立即發生，其原因除了那些引起體力活動的并來自大腦皮質的神經沖動之外，還有一種别的作用&mdash&mdash伴随主要作用而自動産生的一種附加作用。
随之而來的是我們在劇烈運動時都看到的更大量的呼吸&mdash&mdash更深更快的呼吸運動，這是由于血中二氧化碳增加所緻。
這種增加主要是工作肌肉中所産生的乳酸被氧化為二氧化碳(CO2)，使肌肉大量生成CO2的結果。
肌細胞中CO2較淋巴液中的濃度高，這使前者具有更高的擴散壓(即更大的擴散傾向)，從而使它擴散入淋巴，因此，由于同樣的道理，使它擴散到流經毛細血管的血液中。
血液把它輸送到肺。
在肺内，血液分布在細小的毛細血管網中，後者位于小氣囊即肺泡的極其細薄的壁上。
這些(肺泡)是樹狀呼吸管道中最小分支的頂端，其樹幹是氣管，其樹枝就是支氣管。
據估計，如果把一個人肺中所有的肺泡展平成一個連續的平面，将構成一個大約90平方米，亦即大約1100平方英尺的表面積，其中800平方英尺以上與肺毛細血管接觸。
顯然，這為血液和肺泡腔之間進行氣體交換提供了一個非常巨大的面積。
肺泡氣中二氧化碳的百分率約為5.2