户外安全话题：高反的物理及生理原理。这帖子分段传的，很乱，抱歉。（审核通过后更乱，您将就着看吧）

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19世纪之前人们上高山就发现有严重的身体不适，甚或死亡。当时人们普遍认为山里的植物或矿物有毒，一直到百年前才知道是缺氧造成的。那么说缺氧和说低气压低是否一回事？

   

首先定义大气压力：单位面积所承受的空气的重量。想象一下一个横截面为1平方厘米的管子，从海平面一直伸到大气层的顶端，这一管子里的会有1030克的空气，给它正下方的1平方厘米面积带来10.1牛顿的压力。成年人的手掌面积都大于100平方厘米，如果咱们把一只手的手臂平伸，这时手掌会托着超过100公斤的空气，好厉害呀。其实这是因为手掌下方的空气托着咱们的手掌，上面的空气往下压，下面的空气往上顶，形成一个平衡状态，咱们手掌自然不费力了。

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在这个管子里，空气不是均匀分布的，在下方的空气密度大，上方的空气密度小。具体每一个地方的密度是由“气体定律”决定的，简单的说，密度=气压/绝对温度。在海平面（气压为1013毫巴或760毫米汞柱）25摄氏度时，空气密度为每立方米1.17公斤。在5,500米的高度（参考南珠峰大本营5,364米，北珠峰大本营5,150米）气压约为海平面的一半，即500毫巴，温度约为负15摄氏度时（珠峰峰顶温度范围为负20至负35），空气密度为每立方米0.67公斤，比海平面的密度的半数（0.58）稍微多一点（15%）。也就是说，气压和密度“大约”是等比例关系，气压变成一半时，密度也成了一半，也就是说氧气少了一半。那么高反说是缺氧造成的，也可以说是低气压产生的问题。

   

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咱们生理机能离不开氧，经过亿万年的进化后，现在习惯了一个特定的氧气密度（氧气分压）。氧气分子占空气分子的21%，即氧气分压是大气压的21%，不论在海平面或是珠峰峰顶，这个比例是不变的。咱们习惯在海平面生活的人，习惯于每立方米有1.17公斤的空气分子（760毫米汞柱），或者说0.25公斤的氧气分子（160毫米汞柱的氧气分压）。到了珠峰大本营，每立方米只有0.14公斤的氧气分子，人体器官就要开始抗议了。当然它们会主动调整，努力去适应新环境。

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咱们生理机能离不开氧，经过亿万年的进化后，现在习惯了一个特定的氧气密度（氧气分压）。氧气分子占空气分子的21%，即氧气分压是大气压的21%，不论在海平面或是珠峰峰顶，这个比例是不变的。咱们习惯在海平面生活的人，习惯于每立方米有1.17公斤的空气分子（760毫米汞柱），或者说0.25公斤的氧气分子（160毫米汞柱的氧气分压）。到了珠峰大本营，每立方米只有0.14公斤的氧气分子，人体器官就要开始抗议了。当然它们会主动调整，努力去适应新环境。

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mrz 发表于 2014-4-28 18:08
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mrz 发表于 2014-4-28 18:08
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咱们生理机能离不开氧，经过亿万年的进化后，现在习惯了一个特定的氧气密度（氧气分压）。氧气分子占空气分子的21%，即氧气分压是大气压的21%，不论在海平面或是珠峰峰顶，这个比例是不变的。咱们习惯在海平面生活的人，习惯于每立方米有1.17公斤的空气分子（760毫米汞柱），或者说0.25公斤的氧气分子（160毫米汞柱的氧气分压）。到了珠峰大本营，每立方米只有0.14公斤的氧气分子，人体器官就要开始抗议了。当然它们会主动调整，努力去适应新环境。

人体细胞组织需要的氧气是怎么由环境进入到细胞内的？氧气进入细胞组织必须仰赖大气和细胞两者间的氧气压差来提供物理动力。靠的是环境的氧气分压和细胞组织的氧气分压之间存在的压差。换一种方式理解：气体分子好比一群无头苍蝇，到处乱飞乱撞，没有容器或重力约束它们的时候，它们会朝四方扩散。把密度高和密度低的气体放在一起，两团气体的密度会逐步变成一致。换言之，密度高的气体分子会分一些给密度低的气体，直到平衡。这和我以前写过的帖子“大风酷寒如何着装 （三） 侧重排汗原理和底层服装的探讨   ”，汗气排出服装外的原理是一样的。

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mrz 发表于 2014-4-28 18:08
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mrz 发表于 2014-4-28 18:09
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人体细胞组织需要的氧气是怎么由环境进入到细胞内的？氧气进入细胞组织必须依赖大气和细胞两者间的氧气压差来提供物理动力。靠的是环境的氧气分压和细胞组织的氧气分压之间存在的压差。换一种方式理解：气体分子好比一群无头苍蝇，到处乱飞乱撞，没有容器或重力约束它们的时候，它们会朝四方扩散。把密度高和密度低的气体放在一起，两团气体的密度会逐步变成一致。换言之，密度高的气体分子会分一些给密度低的气体，直到平衡。这和我以前写过的帖子“大风酷寒如何着装 （三） 侧重排汗原理和底层服装的探讨 http://bbs.lvye.cn/thread-917701-1-1.html  ”，汗气排出服装外的原理是一样的。

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现在用一些数字来说明。氧气分压在海平面为160毫米汞柱，在珠峰大本营为80，在珠峰峰顶为50，而维持咱们身体正常工作的细胞组织内的氧气分压固定在40。在海平面，肺泡里的氧气分压等于周围空气的160，血液里的氧气分压为100，有60的压差把氧气推入血液里。同时血液和细胞也有60的压差（100减40），可以把血液里的氧气推进细胞组织里。这个正常环境所提供的是120（160减40）的总压差。到了珠峰大本营，总压差已经降到40（80减40），咱们可以想象这时氧气进入细胞是多么费劲。到了珠峰峰顶，环境中氧气分压只剩50，压差只剩10（50减40），这就很难满足细胞组织所需要的氧，人会迅速接近死亡。

  

  

  

最大耗氧量可以通过运动逐步提高，计划爬珠峰的人必须在平地时就锻炼身体，提高身体的最大耗氧量。行前最好去医院（不知道哪家医院有设备）测一下（平常自己可以用一些简易方法估算），看看自己练到什么程度。如果无法把自己的最大耗氧量拔高到60，那么意味着爬珠峰“等于”完全把自己的性命交给氧气瓶（氧气瓶爱故障）。不要有个侥幸的想法，以为自己能吃苦，能扛，万一氧气用光，自己可以凭意志力走下来。意志力斗不过生理极限的。

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