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科普专栏:为什么要喝富氧水?
2014年05月29日
1、如何区分缺氧情况?
 
一般认为,当动脉血氧分压(PaO2)介于 80-60 mmHg时,为轻度缺氧;PaO2介于 60-40 mmHg时,为中度缺氧;PaO2在40 mmHg以下时,为重度缺氧。
 
此外还可以动脉血氧饱和度(SaO2)为指标判断缺氧状况。在氧离曲线无偏移的情况下,动脉血氧分压(PaO2)和血氧饱和度(SaO2)的对应关系详见下表:
 

Pa02 (mmHg)

100

80

60

40

20

Sa02 (%)

97

95

90

75

33

 
2、人体正常情况下氧需求量及身体贮备量是多少?
 
正常人在海平地区安静状态下,平均每分种100毫升血给组织输送约为5ml氧,正常心脏每分输出量约为5000ml,那么每分钟就有250ml氧输送给组织。因此,成人在静息状态下,每分钟耗氧量约250ml(氧气密度为1.429g/L;250ml相当于约0.36g,即360mg);活动时,耗氧量增加。
 
人体内氧的储备量甚微,每100ml血内约含氧20ml,人体血液含量一般为70-80ml/kg,60kg体重的人体血液中的氧贮备约900ml左右,正常情况下人体必须从外界源源不断地供给氧气,以保证细胞生物氧化的地需要,维持人体生命。
 
3、除了呼吸供氧外,现代研究已证明还有哪些辅助供氧手段?
 
基于常识,我们都知道通常情况下人体是通过呼吸系统摄取氧气的,呼吸供氧是最基本也是最重要的氧获得途径。近几十年科学家的研究表明,除了呼吸供氧(吸氧,第一途径)外,还可能通过“输氧”(静脉输高氧液辅助供氧,第二途径)和“喝氧”(口服高氧液或富氧水通过消化道辅助供氧,第三途径)来改善缺氧状态。
 
4、富氧水是个什么样的一种产品?其与普通饮用水的氧含量有何区别?
 
   富氧水即是基于第三供氧途径的产物,一般是在纯净水或天然矿泉水基础上通过一定的特殊工艺额外充氧制得的富含溶解氧的一类包装饮用水。普通饮用水常温条件下的溶解氧含量通常介于6mg-8mg/L之间,而国内外市场中的富氧水中的溶解氧含量一般在40mg-150mg/L之间。
 
5、    喝富氧水有哪些健康益处?
 
早在1966年,美国运动员便开始喝富氧水来提高体内血氧含量,增加能量供应,成为在高强度训练中保持体能和获取竞技体育好成绩的秘密武器。20世纪90年代以来,美国开始流行一种十分特殊的含有大量活性溶解氧的高氧水。日本、台湾等一些发达国家和地区氧保健已十分普及,日本更是把高氧水认定为“最具保健价值的饮用水”。富氧水名列前茅优点是不受时间、地点和条件的限制,随时可以饮用,满足不同人群氧保健的需求。
 
国内外大量科学研究表明,喝富氧水(或高氧液体)可明显改善缺氧状态、缓解疲劳、提高运动能力、加速体内自由基清除、提高抗氧化能力、增强机体免疫力、加速乙醇(酒精)的清除等等。
 
6、    什么情况下容易发生缺氧?哪些人日常生活应注意中补氧?
 
 通常在低海拔地区大气压接近1个标准大气压(101.31 kPa=760.0mmHg)的环境中,氧含量是20.9%(氧分压为21.15kPa=159.0mmHg)为非缺氧环境。但在我们日常生活中,有时也存在缺氧的情况,主要有以下四种类型:
 
环境性缺氧:通常在在海拔3000米以上的高原地区,氧分压常远于低海拨地区,易使人发生缺氧从而引起高原病。此外,有时在人们一般生活的空间内,很多情况下也达不到正常含氧量。如商场、办公楼、地铁、隧道、地下设施等,长期在其中生活、工作,也会对身体健康带来不同程度的损伤。
 
生理性缺氧:随着年龄的增长,人体组织和各器官发生生理性老化,与年轻人相比,中老年人的血管腔较狭窄,肺活量下降,运气功能大大下降,直接造成人体摄入氧量降低,利用氧的效率降低,使身体处于不同程度的慢性缺氧状态。
 
运动性缺氧:多在机体剧烈运动后产生,包括体力运动和脑力运动。如安静时大脑的耗氧量约占人体总耗氧量的20%左右,但在紧张的脑力工作中大脑耗氧会增加2~3倍。剧烈运动时,机体消耗增加,全身各处都处于一种缺氧状态,机体的无氧酵解代偿性增加,使乳酸生成增多,这种现象在肌肉组织尤为明显,肌肉组织中乳酸的大量堆积使肌肉收缩性能下降,脆性增加,因而人体主观上产生一种肌肉酸痛,浑身无力的状态。
 
病理性缺氧:多种疾病可以引起病理性缺氧,主要以多种老年病为主,如高血压、老慢支、动脉粥样硬化等。以动脉粥样硬化为例,动脉粥样斑块形成后,血管官腔狭窄,弹性减弱,引起血流不畅,以致该血管所属供血区域内器官缺血,进而引起一系列的病理生理变化。
 
因此,初到高原的人和高原地区生活的人、老人、高强度的脑力工作者(如高考学生等)、运动人群、长期呆在氧含量较少的空调房间里的白领、“三高”人群、孕期准妈妈们等,日常生活中都应注意补氧。
 
7、    缺氧有什么危害?
 
人体摄入的氧气不足,血液中的氧分压过低,血红蛋白结合的氧处于不饱和状态,各部分组织的细胞就会由于供氧不足出现一定的变化和损伤。
 
神经系统对于缺氧最为敏感。脑是人体各器官中对氧的需求名列前茅的器官,脑的重量只占体重的2%-3%,而脑的耗氧量占人体总耗氧量的20%-30%。但是,脑组织本身几乎没有一点点功能物质储备,全部依靠脑循环带来新鲜血液里面的氧气来维持生存和执行正常的生理功能,所以脑组织对缺氧(缺血)的耐受能力最低。当轻度急性缺氧时会表现出头痛、激动、记忆力下降,慢性缺氧时表现疲劳嗜睡,注意力不集中,严重缺氧时表现出烦躁、惊厥、昏厥甚至呼吸中枢麻痹。
 
心脏也是耗氧量大代谢率高和氧储备少的器官,所以对于缺氧也很敏感。轻度急性缺氧时表现出胸闷、咳嗽、呼吸困难、心率加快,长此以往,心肌负荷加重会引起心力衰竭等一系列严重症状。
 
当持续性缺氧发生时,除了脑和心脏外,机体内包括肺、肝脏、肾脏等多个器官系统都会发生不可逆的损伤。
 
8、    喝富氧水为什么可以补充氧气?
 
一般来说,通过呼吸系统摄取氧气,是最基本和最重要的途径,但现代研究发现,通过消化系统,特别是口腔和胃肠道,也可以摄取氧气。德国富氧水研究专家Pakdaman 博士最早提出了口服氧气疗法。其研究成果显示,富氧水(溶解氧含量45mg/L)可通过消化系统,特别是口腔和胃肠道吸收。其研究证明“喝氧”情况下富氧水中的氧可经过口腔粘膜和胃肠道的毛细血管进入门静脉,进一步进入血液循环,从而通过提高血液中的氧分压(PO2)为各组织器官供氧。实验证明在饮用富氧水大约5分钟后,在静脉血液中即可观察到了氧分压(PO2)值的升高,并且与通过面罩供氧完全不同,水溶液的供氧可以持续几个小时。2008年国家科学技术进步二等奖项目《特殊环境缺氧防治新技术及应用》对口服高氧液的功效亦进行了深入的研究。该研究成果表明,高氧液(含氧浓度60mg/L),经静脉和口服对高原缺氧均具有显著的改善作用,且口服比静脉输注维持时间更长。
 
9、“喝氧”补氧理论上可行吗?
 
尽管实践证明了“喝氧”对补氧同样有效,但仍有不少学者及消费者持怀疑态度。其核心问题是:每1000ml高氧液(或富氧水)所提供的溶解氧尚不及1min的人体耗氧量(成人在静息状态下每分钟耗氧量约250ml),怎么能够在实际应用中发挥作用呢?这里需要了解一些基本概念。
 
1)人体内氧的储备量甚微,理论上讲每100ml血内约含氧20ml,人体血液含量一般为70-80ml/kg,一个体重为60kg的人体血液中的氧贮备量约为900ml左右。因此,正常情况下人体必须从外界通过呼吸源源不断地供给氧气,否则无法维持人体生命。
 
2)血液中氧是以物理溶解的溶解氧和化学结合氧(氧合血红蛋白)两种方式存在的。以动脉血为例,其中溶解氧含量为0.31ml/100ml(血液),氧合血红蛋白中结合的氧含量为20ml/100ml(血液),溶解氧量仅占全血氧量的1.5%,按常规观点看可以忽略不计。但人体组织能直接利用的恰恰是这部分溶解氧,氧合血红蛋白中的氧实际上是贮备氧,不能被组织直接利用;因此在缺氧情况下,溶解氧的高低更能显示其重要作用。
 
3)一般缺氧情况下,动脉血氧分压(PaO2)常在50~60mmHg,当其升高到 70mmHg以上时即可明显改善缺氧症状。理论上在100ml血液中,每0.03ml溶解氧即可产生10mmHg的氧分压;因此针对上述情况,氧分压仅需提高10~20mmHg即可达到目标。对于溶解氧含量一般在60-80ml/L的富氧水而言,每100ml血液中只需要从胃肠道粘膜吸收进入到血液中0.03-0.06ml溶解氧,即只需富氧水中氧含量的1/1000左右即可实现,显然从理论上讲这点并不难达到。
 
4)胃肠道粘膜吸收氧气入血的过程显然是个相对较长的持续过程,与呼吸供氧比,其对氧的吸收及利用效率方面更高,其持续时间也更长。当在缺氧状态下,此点作为呼吸供氧之外的辅助供氧途径,其作用显得尤为重要。
 
国内外已有多项研究报道证实了上述观点的可行性。因此,“喝氧”作为辅助供氧的手段理论上是可行的。
 
10、富氧水中有多少氧?喝多少才有用?
 
正常情况下,血液中氧是以物理溶解的溶解氧和化学结合氧(与血红蛋白结合,HbO2)两种方式存在的,溶解氧量仅占全血氧量的1.5%。然而化学结合氧的始末都离不开溶解氧,组织直接利用的正是溶解氧,因此缺氧时化学结合氧不足,溶解氧更能显示其重要作用。一般人体缺氧时,理论上每100ml血液中只需要从胃肠道粘膜吸收0.043-0.086mg氧,即可缓解缺氧情况。普通饮用水所含量一般在6mg-8mg/L之间,而富氧水中的氧含量一般在40mg-150mg/L之间。已有研究报道证实,缺氧时一次饮用300ml-500ml富氧水即可发挥一定的作用。
 
11、娃哈哈富氧水中的氧保质期内能长期存在吗?开盖后会不会马上跑光?
 
娃哈哈富氧水的生产过程采用特殊的技术,将液氧加入到水中,并充分混合达到过饱和状态。经中国合格评定国家认可委员会(CNAS)认可的实验室检测,娃哈哈富氧水产品下线时其溶解氧含量可稳定的控制在100mmg/L左右;在货架期3个月后的溶解氧仍可保持在80mg/L左右;产品开盖后在室温条件下放置1小时后,其溶解氧含量为70mg/L,放置2小时后,其溶解氧含量为60mg/L左右。
 
因此,娃哈哈富氧水中的氧可以在货架期内长期存在,而且开盖后在一段时间内仍能保持在一定的水平。
 
12、“喝氧”与“吸氧”补氧有何异同?
 
根据国内外权威机构研究表明,“吸氧”与“喝氧”两处补氧方式具有以下异同点,
 
相同点:与吸氧一样,喝氧通过高浓度溶解氧的弥散作用同样能提高动脉血氧分压和氧饱和度,从而改善缺氧症状。
 
不同点:
 

项目

吸氧

喝氧

维持时间

短:约5分钟

长:约1-2小时

预防价值

基本没有:一般在症状出现后被动使用

十分显著:预先使用,可有效预防,调适机体适应环境

方便性

使用和携带极不方便

方便

附加价值

仅限补氧

补氧同时补水

综合成本

高:综合时间、交通及其他

合适

安全性

易燃易爆,注意吸氧浓度和时间

 
13、如何能快速验证喝富氧水的补氧作用?
 
如果广大专家、学者及消费者想快速验证喝富氧水补氧的作用,可采用指夹式脉搏血氧饱和度测试仪(目前医院及家庭中常用的一种检测小仪器),在高原地区(西藏等)选择有轻度缺氧反应的志愿者(如选择初入高原地区血氧饱和度低于90%的旅游者,有缺氧反应且还没适应高原缺氧环境)或自行到此类地区进行验证小试验。具体方法是一次喝一瓶富氧水,分别对喝富氧水之前及喝后10、20、30、40、60、90分钟等不同点检测血氧饱和度的变化情况。根据娃哈哈研究人员在青海高海拨地区(海拔约为3800m拉鸡山地区)进行的多例志愿者研究发现,富氧水在服用20分钟后即可观察到动脉血氧饱和度(SaO2)明显升高,1个小时左右可达高峰,90分钟时仍可观察到该指标高于服用前水平。多例志愿者喝富氧水前SaO2介于70%-80%之间,服用后SaO2高时达到90%-94%,增均提高幅度在10%左右。该方法方便、快捷、对测试者无损伤、无副作用,是一种值得尝试的科学小试验。
 
14、国内外对富氧水是如保管理的?我国有何规定?
 
据不完全统计,目前富氧水在欧、美、日本等发达国家市场中有数十个品牌产品销售,有些品牌产品在市场中已销售多年。富氧水在国内外目前均按普通食品在管理。2007年,娃哈哈了解到欧美等发达国家有富氧水产品上市后,通过浙江省卫生厅就加氧饮用水的适用标准及管理问题向卫生部进行请示。卫生部在组织专家进行安全性论证后,于2007年7月18日向浙江省卫生厅回复了《卫生部关于同意加氧饮用水作为普通食品管理的批复》(卫监督函[2007]169号),批准加氧饮用水作为普通食品管理,并应符合如下条件:所使用的氧气应符合医用氧要求,氧气纯度不低于99%,制成的饮用水中含氧量不应超过150mg/L。
 
娃哈哈富氧水的研发于生产均严格按照此批复进行,符合上述规定,并于产品上市前经国家轻工业食品质量监督检测杭州站检验合格,质量和安全性都是有保障的。
 
15、长期喝富氧水安全吗?
 
国内外有研究表明:饮用富氧水后并没有我们所担心的氧自由基明显升高引起过氧化反应损伤的问题,且没有遗传毒性,长时间经常饮用还可以改善抗氧化能力,因此,饮用富氧水对人体是安全的。