一般來(lái)說(shuō)，我們的身體在沒(méi)有足夠氧氣的情況下，器官和組織會(huì)壞死，但有時(shí)候缺氧卻有助于治療某些疾病。

德國(guó)登山者杜耶莫維茨和漢森對(duì)缺氧并不陌生，他們?cè)餐实沁^(guò)世界上最高的8座山峰。但是，當(dāng)他們?cè)?018年5月進(jìn)入德國(guó)航空航天中心的缺氧室時(shí)，他們實(shí)際上是在攀登職業(yè)生涯的最高峰。在為期16天的試驗(yàn)中，他們呼吸的空氣，其氧氣濃度量比海拔5200米的珠峰大本營(yíng)處還低，其中4天甚至低至相當(dāng)于海拔7112米處的含氧量，要知道這個(gè)高度離8000米以上的“死亡地帶”(在這個(gè)高度以上，缺氧會(huì)損害登山者的判斷力，增加他們患心臟病和中風(fēng)的風(fēng)險(xiǎn))只有百步之遙了。

觀察他們的實(shí)驗(yàn)人員一次又一次擔(dān)心他們能否堅(jiān)持住，但他們最終還是堅(jiān)持了下來(lái)。杜耶莫維茨和漢森通過(guò)這個(gè)試驗(yàn)證明，健康人可以忍受長(zhǎng)時(shí)間的缺氧。這為一個(gè)更加雄心勃勃的實(shí)驗(yàn)鋪平了道路：測(cè)試缺氧是否可作為一種療法，安全地用于治療某些疾病。

氧該多一點(diǎn)還是少一點(diǎn)?

這聽(tīng)起來(lái)可能很奇怪。畢竟，我們的器官和組織需要氧氣。在醫(yī)院里，許多重癥病人床頭都有吸氧裝置。在心臟病發(fā)作或中風(fēng)后，病人往往需要經(jīng)常吸氧，以確保組織不致壞死。在這次席卷全世界的新冠肺炎疫情中大量使用的呼吸機(jī)，其作用就是給新冠肺炎重癥患者吸入更多的氧氣。

然而，令人驚訝的是，我們的身體是如此富有“彈性”：吸入更多的氧能治療某些疾病，吸入更少的氧似乎也能治療另一些疾病。

2019年，諾貝爾生理學(xué)及醫(yī)學(xué)獎(jiǎng)?lì)C給了三位科學(xué)家，他們?cè)诟渭?xì)胞中發(fā)現(xiàn)了一種叫“缺氧誘導(dǎo)因子”的蛋白。這種蛋白在血液中氧氣不足的時(shí)候，會(huì)成倍增加，激活數(shù)百個(gè)基因和生化反應(yīng)，以幫助身體應(yīng)對(duì)缺氧問(wèn)題。這是我們的身體為適應(yīng)空氣中含氧量的變化而長(zhǎng)期進(jìn)化來(lái)的生理反應(yīng)。

在這一系列的反應(yīng)中，至少有一些似乎是有益的。很早就有人發(fā)現(xiàn)，暴露在高海拔地區(qū)，有助于治療從哮喘到高血壓的各種疾病。此外，長(zhǎng)期生活在高海拔地區(qū)的人平均來(lái)說(shuō)比平原地區(qū)的人更健康。他們的糖尿病、心血管疾病和某些類型的癌癥(如乳腺癌和淋巴癌)的發(fā)病率都更低。

但這些發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)上我們對(duì)缺氧的看法相悖。眾所周知，居住在低海拔地區(qū)的人到高原地區(qū)旅行，往往會(huì)引發(fā)所謂的高原反應(yīng)：心跳加快，血壓升高，會(huì)感到惡心、頭痛，難以集中注意力，嚴(yán)重的甚至?xí)斐纱竽X腫脹，肺部積水，致人死亡。

缺氧能促進(jìn)心臟、血管和神經(jīng)再生

如何解釋這一悖論呢?科學(xué)家從動(dòng)物研究中獲得了啟發(fā)。

2017年，美國(guó)德州西南醫(yī)學(xué)中心的赫薩姆·薩迪克和他的同事報(bào)告了一個(gè)奇特的發(fā)現(xiàn)。他們將小鼠關(guān)在一個(gè)氧氣濃度緩慢降低的密封箱子里，并注意到，如果小鼠在連續(xù)兩周的時(shí)間里呼吸氧氣濃度僅7%的空氣(在海平面處，氧氣濃度是21%，7%的濃度大約相當(dāng)于在珠穆朗瑪峰頂峰處的濃度)，它們的心肌細(xì)胞就會(huì)開(kāi)始生長(zhǎng)和分裂。這是令人驚訝的，因?yàn)橐话銇?lái)說(shuō)，成年哺乳動(dòng)物的心臟通常不能再生——這也是為什么心臟病不容易治好的原因。

薩迪克知道，哺乳動(dòng)物的心臟在子宮內(nèi)是可以再生的，但在出生后不久就失去了再生能力。他猜測(cè)，心臟再生能力的喪失可能與胎兒從缺氧到不缺氧的環(huán)境變化有關(guān)。因?yàn)樵谧訉m里的時(shí)候，雖然胎兒通過(guò)胎盤(pán)從母親那里獲得氧氣，但他們的心臟在很大程度上是在缺氧條件下生長(zhǎng)的;而待到他們呱呱落地，自己開(kāi)始學(xué)會(huì)呼吸，心臟就處于正常供氧的環(huán)境中了。

而由上面的小鼠實(shí)驗(yàn)，薩迪克推測(cè)，這一過(guò)程可能是可逆的：通過(guò)小心翼翼地降低氧氣濃度，可以促使成熟的心肌細(xì)胞退回到胚胎時(shí)的形態(tài)，開(kāi)始生長(zhǎng)和分裂，從而讓心臟的再生能力得到一定程度的恢復(fù)。

有證據(jù)表明，缺氧不單單能讓心臟再生，還可以刺激心臟周圍血管的生長(zhǎng)。這有助于解釋為什么生活在高海拔地區(qū)的人患心血管疾病的風(fēng)險(xiǎn)較小。

缺氧似乎還能刺激大腦和脊髓之間的神經(jīng)通道的再生和修復(fù)?？茖W(xué)家給一組因脊髓損傷失去行走能力、不得不依靠呼吸機(jī)維持生命的患者，交換著吸入普通空氣和含氧濃度只有10%的空氣(前一分鐘吸普通空氣，后一分鐘吸含氧低的空氣)，一段時(shí)間之后，他們的行走能力得到一定程度的恢復(fù)。

這種間歇性的缺氧療法，似乎對(duì)于治療神經(jīng)退行性疾病也有一定的療效。原理還是同上，缺氧能夠刺激神經(jīng)細(xì)胞的再生。

缺氧還能減肥

缺氧療法的好處可能還不止這些。一個(gè)讓人感興趣的領(lǐng)域是減肥。人們?cè)缇桶l(fā)現(xiàn)，生活在山區(qū)的人不太可能肥胖，經(jīng)常登山的人往往會(huì)體重減輕。

當(dāng)然，山里人或登山者往往運(yùn)動(dòng)量更大，這是其中一個(gè)原因。但研究人員說(shuō)，這不是故事的全部。

1985年，美國(guó)軍隊(duì)在一個(gè)缺氧室中模擬了一次為期40天的登山探險(xiǎn)。6名志愿者呆在缺氧室中。室內(nèi)的氧氣含量逐漸降低，直到珠穆朗瑪峰峰頂?shù)乃健Ｔ诖似陂g，保證志愿者身體溫暖，并且膳食和零食可以隨便吃。如果他們高興，還可以運(yùn)動(dòng)。待到實(shí)驗(yàn)結(jié)束，志愿者體重平均減輕了7.5千克。

當(dāng)研究人員招募一群肥胖的男性，讓他們?cè)诤０?650米的地方生活一周之后，也觀察到了類似的情況。盡管他們沒(méi)做任何運(yùn)動(dòng)，而且想吃多少就吃多少，但一周下來(lái)，平均每人瘦了大約1.3千克。

遺憾的是，這些試驗(yàn)中的減肥都是暫時(shí)的。待到他們回到含氧量正常的環(huán)境中生活，體重又恢復(fù)了。

研究人員認(rèn)為，缺氧會(huì)以兩種方式誘導(dǎo)減肥。首先，缺氧刺激身體產(chǎn)生更多的瘦素。瘦素是一種可以讓我們產(chǎn)生飽腹感的激素。更多的瘦素使人感覺(jué)不那么饑餓，在這種情況下，攝入的熱量就會(huì)減少。其次，缺氧還能提高我們的代謝率，因此燃燒更多的熱量。

歸根結(jié)底，缺氧是一把雙刃劍：在某些情況下是有益的，但不可否認(rèn)，在另一些情況下是有害的。例如，對(duì)于患有睡眠呼吸暫停的人來(lái)說(shuō)，缺氧肯定是有害的。睡眠呼吸暫停會(huì)導(dǎo)致夜間呼吸反復(fù)停止長(zhǎng)達(dá)數(shù)分鐘，而且許多人隨后會(huì)發(fā)展成糖尿病。這可能是因?yàn)槿毖跻l(fā)了葡萄糖代謝的紊亂所致。

顯然，缺氧能否作為一種安全的療法，還需要進(jìn)行更多的實(shí)驗(yàn)。杜耶莫維茨和漢森的人體試驗(yàn)，讓我們知道健康人可以忍受缺氧而沒(méi)有真正的風(fēng)險(xiǎn)，接下去需要證明對(duì)于心臟病患者也是沒(méi)有風(fēng)險(xiǎn)的。日前，德國(guó)航空航天中心已經(jīng)招募了患心臟病的志愿者，參與下一次的缺氧實(shí)驗(yàn)。

拓展閱讀：危險(xiǎn)的快樂(lè)缺氧

自從新冠肺炎疫情爆發(fā)以來(lái)，醫(yī)生們一直對(duì)一些重癥患者表現(xiàn)出的一個(gè)癥狀感到困惑：他們血液中氧氣的含量低得驚人，幾乎到了無(wú)法維持生命的程度，然而他們似乎沒(méi)有任何呼吸上的困難，能夠正常說(shuō)話。他們的肺最初還在繼續(xù)排出二氧化碳，這甚至使他們感覺(jué)身體良好。這種癥狀被稱為“快樂(lè)缺氧”。

我們迄今不知道為何會(huì)出現(xiàn)這種癥狀。有人猜測(cè)，這可能是新冠病毒損害神經(jīng)的一種表現(xiàn)。2020年10月的一項(xiàng)初步研究表明，新冠病毒可以侵入大腦，導(dǎo)致大腦老化。

快樂(lè)缺氧在新冠肺炎的發(fā)作中是危險(xiǎn)的。吸入氧氣的減少與新冠肺炎死亡率的增加直接相關(guān)。因此，監(jiān)測(cè)血液中的氧氣含量，是監(jiān)控病情發(fā)展的一項(xiàng)重要措施。