我們都知道，氧氣是人類生存必不可少的一種氣體，沒有氧氣的話，生命在分秒間就會流逝。但萬萬沒想到的是，氧氣含量過高竟然對人體也有損害！到底是怎麼回事兒？這還要從氧氣被發現說起......
氧氣被發現的坎坷經曆
人類關于氧氣的研究，可以追溯到遙遠的古代。早期化學家認為物體燃燒時，好像有某種東西逃走掉了。在很長一段時期中，大家認為這種東西是硫，普魯士王的禦醫斯塔爾把它叫做“燃素”，意即火的元素。
“燃素說”的提出是氧氣發現過程中最大的障礙。錯誤卻又盛極一時的“燃素說”經曆了比較漫長的曆史過程，幾乎貫串于整個十八世紀。直到“氧化學說”的出現，才取代這一墨守成規的說法，成為近代化學史上第一個科學的化學理論。
1774年英國化學家普利斯特裡在給氧化汞加熱時，得到一種既能助燃，又能支援人的呼吸的新的氣體，他稱這種氣體為“去燃素空氣”。考慮到蠟燭在氧氣環境中燃燒速度加快，進而提出呼吸這樣的氣體可能會因為生命物質被快速消耗而加快衰老，或者說這種氣體存在毒性（也是蠻有前瞻性！）。
普利斯特裡
後來，法國化學家拉瓦錫重複了普利斯特裡的實驗，也得到燃燒與空氣較純淨部分化合的結論，推翻“燃素說”。于1777年正式将其命名為(Oxygene)“氧”，含義是酸的元素。自此，氧氣有了自己的名字。
拉瓦錫和他的實驗室
1887年，法國著名的氣體生理學家Paul Bert在《氣壓生理學》著名專著中，較長的描述了氧氣的毒性。他發現氧氣對昆蟲、軟體動物、蚯蚓、真菌、發芽的種子、鳥和其他各種動物都有毒性。這種中毒是以迅速的神經系統功能異常（驚厥）為特點，是以稱為急性氧中毒（中樞神經系統氧中毒，也稱Bert 效應）。這是人類第一次系統證明氧氣有毒性。
Paul Bert（1833.10.17-1886.11.11）
1897年，病理學家James Lorrain Smith發現，即使呼吸常壓高濃度氧氣，也可以造成類似于支氣管肺炎的肺損傷，由于這種損傷發生時間比較長，又稱為慢性氧中毒（Lorrain Smith效應）。他的兒子小Haldane曾經嘗試在高壓下呼吸氧氣，并發生了癫痫大發作，親身冒險嘗試高壓氧毒性（是個狠人！）。這也是第一次關于人類急性氧中毒的文獻記錄。
John Burdon Sanderson Haldane FRS(1892-1964)
開始科學家發現氧氣具有毒性，似乎隻針對大腦和肺組織，但随着深入研究逐漸發現，氧氣的毒性廣泛存在，幾乎對所有的組織器官都有毒性。
氧氣真的有“毒”嗎？
目前關于氧中毒的發生機制主要有以下幾種假說：氧自由基學說、酶抑制學說、氨基酸遞質失衡學說、神經-體液學說等。
研究發現，高壓氧能直接刺激血管平滑肌，造成血管收縮，使毛細血管通透性增加，組織水腫；此外，高壓氧對機體内多種酶的活性産生抑制作用，尤其是含有巯基的酶類。體内包括三羧酸循環在内的多種代謝途徑過程中的酶活性受到抑制。對三羧酸循環的抑制使得葡萄糖有氧代謝障礙造成代謝活躍的組織和器官如心、肝、腎等能量供給障礙，功能受損；高壓氧還可以抑制多神經遞質代謝酶的活性；研究還發現，長期處于高壓氧環境，可引起肺神經-内分泌細胞的肽類發生紊亂。
自1964年Ge rschman和Gillbert提出關于氧中毒是由于氧自由基産生過多而引起這一認識以來，目前普遍認為氧中毒的根本原因是高壓氧條件下氧自由基産生過多，并且超出機體的防禦能力而造成的損害。
我們都知道，氧氣是人體進行一系列組織代謝、維持多器官正常功能等所必需的物質，一般人常通過呼吸外界的空氣來吸入氧氣。
但其實氧氣本身是沒有毒的，隻有吸入純氧和高氧，也就是氧分壓過高的氧氣時，才可能導緻血液與組織細胞之前的氧分壓差增大，引起氧氣加速擴散，超過身體清除的能力，進而引發氧氣中毒，損害機體内的細胞群組織。氧中毒主要分為肺型氧中毒、腦型氧中毒、眼型氧中毒三種。
1、肺型氧中毒：可出現鼻咽部疼痛、胸骨後疼痛、咳嗽、呼吸困難等表現，肺活量減少、動脈血氧分壓也會下降；
2、腦型氧中毒：主要表現為視覺與聽覺障礙、惡心、抽搐、暈厥等，嚴重時可出現昏迷，甚至危及生命；
3、眼型氧中毒：常有視力下降、視野縮小等表現，會誘發近視、白内障、急性眼底缺血等眼部疾病，甚至會誘發視網膜脫落，造成失明。
氧氣中毒主要好發于長時間、高流量吸入純氧的人。一般見于患有疾病需要吸氧的患者，也可能是要進行潛水等活動需要的人。
氧中毒了該怎麼辦？
出現此類情況時應及時控制吸氧，進行緊急處理。有條件的情況下要及時就醫，在醫生指導下停止吸氧，或是将氧氣調節到合适的吸氧濃度。
目前，正常高壓氧治療方案均采用間斷吸氧模式。廣泛采用的方案是吸純氧 20min 之後吸壓縮空氣 5min。
藥物治療方面，抗氧化劑和自由基清除劑等都可以起到減輕氧化應激損傷的作用，此外，NO 抑制劑 、調節腦内氨基酸代謝藥物等也可以顯著對抗氧驚厥。
沒想到啊沒想到，氧氣原來還有這麼一段坎坷經曆。不過，氧氣中毒這件事還真是不容小觑呢~
參考資料：科學網 孫學軍.氧氣毒性的發現
[1]盛根玉. 各自獨立發現氧氣的化學家——普利斯特裡和舍勒[J]. 化學教學, 2011, 000(002):59-62.
[2]陳炜. 拉瓦錫與氧氣發明權的評判[J]. 中國科技财富, 2009, 000(016):94.
[3]吳桂英, 廖忠莉, 李甯. 氧中毒發生及其防治研究進展[J]. 重慶醫學, 2009, 38(8):3.