高壓氧學的基礎

細胞內氧的代謝

在生命過程中生長、發(fā)育、繁殖、組織修復以及身體的一切活動（如大腦活動、神經(jīng)興奮傳導、體溫維持、分泌活動、消化吸收、排泄、肌肉收縮以及細胞內進行的一切活動）都需要能量。身體必須不斷地產(chǎn)生能量。這些能量主要來自被稱為人體的能源物質（燃料）（包括：糖、蛋白質、脂肪）的氧化過程，其中糖可以直接被組織利用，稱『直接燃料』；脂肪和蛋白質必需先分別轉變?yōu)橹�肪酸、甘油和氨基酸后才被氧化利��，稱『間接燃料』。脂類中的磷脂、膽固醇一般不做燃料，主要作為構成細胞的成分或合成一些活性物質的原料。

從國人的飲食結構分析，全部熱量的70％來自糖，5％～10％來自蛋白質，15％～20％來自脂肪。糖、蛋白、脂肪的氧化過程雖各不相同，但三者之間可以相互轉化，而且在有氧條件下最終進入三羧酸循環(huán)。以糖的氧化為例。糖的分解代謝有三條途徑：

一、糖的無氧酵解

人體內有少數(shù)組織（視網(wǎng)膜、顆粒細胞、睪丸、腎髓質）在有氧的條件下，可進行糖的酵解以外，身體絕大多數(shù)組織只有在缺氧條件下才進行糖的酵解。糖酵解是在胞漿內進行。一充分子葡萄糖進行無氧酵解可以產(chǎn)生2克分子的ATP，一克分子糖原進行無氧酵解可產(chǎn)生3克分子ATP。最終產(chǎn)物為丙酮酸、乳酸等。糖無氧酵解的優(yōu)點：在身體劇烈運動以及缺血、缺氧性疾病組織缺氧時，靠無氧酵解尚可維持能量供應。無氧酵解的缺點：產(chǎn)生能量少（比糖有氧氧化少19倍），代謝產(chǎn)物為有機酸，故可引起酸中毒。

二、糖的有氧氧化

糖（碳水化合物）在體外氧化（燃燒）在短時間內生成二氧化碳、水和能量，以熱、光形式散發(fā)，如下式： C6H12O6＋6O2→6CO2＋6H2O＋673千卡。糖在體內氧化卻是分若干步驟逐漸進行，最終也是生成二氧化碳和水以及等量的能量，只是這些能量分若干步產(chǎn)生，以便被身體利用、運輸和貯存。

糖的有氧氧化在細胞的粒腺體內進行。首先糖（包括蛋白質和脂肪）經(jīng)過若干步驟的反應生成乙醯輔酶A（乙醯CoA）。乙醯CoA進入三羧酸循環(huán)，在三羧酸循環(huán)中，在很多種酶的催化下經(jīng)若干步驟生成二氧化碳及水和能量。其特點：①三羧酸循環(huán)所產(chǎn)生的二氧化碳并非是基質加氧（C＋O2→CO2）所生成、而是在脫羧酶催化下，脫羧基產(chǎn)生的。所產(chǎn)生的二氧化碳經(jīng)呼吸道排出；②在三羧酸循環(huán)中廢物還進行加水脫氫；③脫下來的氫，在粒腺體內經(jīng)由遞氫體（酶）的傳遞，最后與氧結合生成水。在粒腺體上氫的傳遞體系稱『呼吸鏈』。在此過程中也有能量釋放，所以又稱『生物氧化』；④生物氧化過程中所產(chǎn)生的能量除少部分以熱能形式散發(fā)，用來維持體溫之外，大部分能量均使ADP與無機磷化合生成ATP。ATP含有一個高能磷酸鍵（以～P表示），每克分子高能磷酸鍵水解時可釋放出7,000卡的能量。三磷酸苷l（ATP）是能量的載體，可以傳遞、貯存和利用；⑤一克分子的葡萄糖進行有氧氧化，可以成38克分子的ATP，其中24克分子ATP是在三羧酸循環(huán)中產(chǎn)生，14克分子ATP是在生物氧化過程中產(chǎn)生的，最終產(chǎn)物為二氧化碳（三羧酸循環(huán)中生成）和水（生物氧化中生成）。

 三、磷酸戍糖通路

這個代謝過程不產(chǎn)生能量，但與身體解毒以及合成活性物質有關。

四、生物氧化

糖、脂肪、蛋白質三種營養(yǎng)物質（在生化反應中稱基質）在細胞內進行有氧氧化，首先轉變成乙醯輔酶A。乙醯輔酶A再進入三羧酸循環(huán)，在三羧酸循環(huán)中：①不斷地脫羥（產(chǎn)生二氧化碳）；②不斷地加水脫氫，所脫下的氫并非直接與氧結合生成水。而是在粒腺體內經(jīng)過一系列酶的傳遞，傳至輔酶Q、氫被脫下一個電子變成H+。H+被排放到基質內，電子被往下傳遞，最后由細胞色素氧化酶將電子傳給氧原子，氧原子變成氧的負離子（O2-），O2-與基質中的   H+結合生成水。我們把位于粒腺體脊嶺上傳遞氫和電子的一系列酶，稱呼吸鏈。由于這個過程完成的是H+的氧化（2H＋＋O-→H2O）產(chǎn)生水和能量，所以也稱之為『生物氧化』