缺氧会死,缺二氧化碳也会死?

恐慌发作时,这个小小的纸袋为什么能救命?

本文约2500字,阅读时间约7分钟

喜欢看影视剧的人,可能都看过这样一个镜头:

当某个角色突然陷入极度危险的情况,或遭受万分巨大的压力时,他整个人恐慌发作,呼吸急促,脸色也吓得发白,甚至说不出一句话来。

为了安抚他的情绪,我们的主角或其他角色,就会递给他一个看起来普普通通的纸袋子,让他对着纸袋吹气——不知道为什么,把纸袋吹鼓起来之后,这个本来惊魂未定的人,忽然脸色就缓和了不少,整个人也镇定下来了。

这个神奇的纸袋里,到底装了什么呢?

为了搞清楚这个疑惑,我们请来了很久没有出场的「法医秘史」专栏主稿人「我在你左右」,让他来聊聊「救命纸袋之谜」。

纸袋里到底是什么?

其实很简单,毕竟这并不是一个魔术。纸袋在打开前是空的,往纸袋里吹气的人,呼出了二氧化碳,把袋子变得鼓鼓的,然后他又把自己呼出的二氧化碳都吸了回去,通过这番另类的“自产自销”,他便从惊慌失措的状态,渐渐恢复了正常。

听到这里,很多人可能就听迷糊了。

大家都知道,我们呼吸需要氧气,没有了氧气,人就容易窒息而死。所以缺氧,就要吸氧,这个理解起来没什么难度。但呼吸二氧化碳,这又是干什么用呢?

很少有人知道,缺少二氧化碳,也会给人体带来致命的威胁。

而这种情况,有一个医学上的专用名词,叫作呼吸性碱中毒

今天,就请大家跟随本期的文章,简单地了解一下这一疾病。

呼吸性碱中毒,是人体内环境发生紊乱导致的。

人体非常奇妙,小到细胞,大到组织器官,都在有规律地进行着生命活动,他们能够各司其职,所依赖的,就是人体内的微环境。为了与人类所处的自然界相区别,人体的这一微环境,就被称为内环境。

可以理解,我们每一个人生命活动的核心,就是维持内环境的相对稳定,从而让新陈代谢得以有序地进行。当内环境的理化性质处于相对稳定的状态,我们就将其称为内环境的稳态。

稳态一旦被打破,人就会生病。

呼吸性碱中毒,就是因为呼吸异常而打破稳态的一种方式。

大家可以观察到,影视剧中的这些人,在用纸袋子呼吸之前,都有呼吸非常急促的表现。这种剧烈的呼吸,到底是怎么让人“中毒”的呢?我们接着往下看。

人体内环境中,pH值(酸碱度)的正常值是7.35-7.45之间,偏碱性。

酸碱平衡,也是人体内环境保持稳态的一部分。如果一个人患有某些疾病、服用某些药物或丢失大量体液等原因,就有可能导致pH值产生变化,pH值过低,就会酸中毒,反之,则是碱中毒。

呼吸是怎么引发酸碱平衡产生变化的呢?

下面的内容,化学课没学好的童鞋可以直接看结论(笑):

人体的酸碱度,主要是由氢离子(H+)和碳酸氢根(HCO3-)的浓度决定的(此外还有磷酸盐等起缓冲作用的化学物质,由于篇幅,我们今天不做讲解)。

人体内环境达到酸碱平衡的时候,这两者的浓度便处于一个相对稳定的状态(一种动态的平衡)。如果氢离子的相对浓度变高了,那么人体内环境的酸性就增高,反之,氢离子的相对浓度变低了,人体内环境的碱性也就增高。

人体内调节和维持内环境酸碱平衡的物质中,有一对物质比较重要,就是碳酸(H2CO3)和碳酸氢根离子(HCO3-)。它们是由二氧化碳(CO2)和水(H2O)在由酶参与的化学反应中产生的,具体的化学式见下图:

CO2 +H2O

H2CO3

H+ + HCO3-

这里的箭头是双向的,也就是说箭头两侧的物质,可以彼此转化。

大家可以看到,二氧化碳和水,可以合成碳酸。而碳酸,又可以分解为氢离子和碳酸氢根离子。当人剧烈呼吸的时候,呼出了大量的二氧化碳,人体内便没有足够的二氧化碳来合成碳酸,也就没有足够的碳酸来水解成氢离子。

这样,氢离子的浓度就相对降低了,而体内的碱性物质经过代偿途径,依旧无法恢复酸碱的平衡,最终导致碱性物质相对增加,于是就发生了碱中毒

因为这种现象是由呼出过多二氧化碳导致的,所以我们就将其称为呼吸性碱中毒。

其实,原理是不是挺简单的?

当人体内的碱性物质,超过人体能够适应的底线的时候,就会发生一系列的症状,比如眩晕、恶心、呕吐等等。在极端严重的情况下,如果处理不及时,可能会出现呼吸衰竭,甚至会危及生命。

所以,在这种呼吸急促的情况下,用一个纸袋,把呼出去的二氧化碳,再吸回来,是日常快速处理预防呼吸性碱中毒的简易方法。如果情况没有改善,那就要赶紧就医了。

看完上面的介绍,肯定还有很多人对酸中毒、碱中毒充满了问号。

其实,让人体的内环境酸碱度发生变化的原因有很多,除了因为呼吸原因造成的呼吸性碱中毒,也有因为呼吸原因造成的呼吸性酸中毒,如果由于体内代谢原因造成了酸中毒或者碱中毒,那么相应的,就会被称为代谢性的碱中毒或代谢性酸中毒。

绕晕了吗?

当然,我们今天聊到的酸碱性,可和食物的酸甜苦辣不一样。

如果因为害怕酸中毒而不敢吃酸菜鱼,那可就真的弄错对象了!

当然,如果真的因为吃东西,而导致酸中毒或碱中毒的话,那最有可能的原因,就是你吃的食物不新鲜,让你上吐下泻了。

如果你吐了,就会丢失大量的胃酸,酸性物质的大量丢失,体内碱性物质就会相对增加,所用通常会造成代谢性的碱中毒;

如果你拉肚子了,腹泻会造成大量碱性肠液的丢失,故而,会发生代谢性的酸中毒。

听起来是不是很神奇呢?

当然,吃新鲜且健康的食物的你,就没有必要杞人忧天了~

以上,就是我们今天的小科普,最后考考大家:

喝碳酸饮料或是苏打水,会导致酸中毒或碱中毒吗?

欢迎在评论区开始你的分析吧!

本期主稿:我在你左右;编审:包包;质检:笑言;排版:CC;题图:鲁鲁修

题图&配图来源:豆瓣电影《拍栗得》、《隐形人》、《老友记》、pexels

本期参考文献:

[1].吴孟超.吴在德.黄家驷外科学[M].7版.北京:人民卫生出版社.2008.10

[2].陈孝平.外科学[M].2版.北京:人民卫生出版社.2010.08

[3].李桂源.病理生理学[M].2版.北京:人民卫生出版社.2010.08

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本篇#法医秘史#专栏的第67辑

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