袋呼吸
为什么有些人在过度换气时会向袋子里呼吸？
纸袋可能是帮助换气过度的人最重要的工具，而原因与化学有关！
Angelina Lapalme | 2024 年 9 月 27 日
“只要保持呼吸！”可能是能对过度换气的人说的最糟糕的话了。事实上，他们做不到！无论过度换气的原因是什么，尖叫并告诉某人“冷静下来”实际上可能会使情况恶化。别担心，还有一种方法可以帮助他们，而且实际上很简单。给他们一个纸袋让他们呼吸。我们都在电影或电视中看到过这种做法，但这种看似微不足道的解决方案非常有效，但为什么呢？
过度换气与化学有关吗？
在深入探究答案之前，重要的是要了解过度换气的真正含义。令人惊讶的是，电影中对这种综合症的描述与屏幕上的描述相差不大，因此过度换气被归类为呼吸不规律和呼吸加快。这种不寻常的呼吸模式会对身体产生一些潜在的化学影响，可能导致头晕、手臂麻木或刺痛、全身无力和呼吸急促。这些症状是由体内化学失衡引起的。谁会知道过度换气与化学有关？！正常呼吸时，身体以可接受的速率和气体浓度水平吸入氧气 (O 2 ) 并呼出二氧化碳 (CO 2 )。这两种气体正常参与呼吸过程，身体可以继续正常运转。当有人开始过度换气时，呼气往往比吸气更深、更频繁，这导致 体内二氧化碳减少。这似乎微不足道，因为“我们不是会呼出二氧化碳吗 ？我们为什么需要二氧化碳进入我们的身体？”虽然二氧化碳会被呼出，但我们的身体需要血液中一定水平的二氧化碳来维持平衡。当我们体内的二氧化碳减少时，就会开始发生一系列反应，试图弥补损失。
内部级联反应
因此，我们确定身体需要二氧化碳来 维持体内平衡，但是当体内二氧化碳不足时会发生什么呢？二氧化碳以水的形式存在于体内，因此血液主要由水组成。当二氧化碳与 血液中的水发生反应时，会发生以下反应：
- H
2O(l)+ CO2(aq)D H2CO3(aq)
现在，不要被化学方程吓到。这个方程只是意味着水和二氧化碳结合形成碳酸（H 2 CO ~3 ）。双箭头表示这个过程是可逆的，并且它的平衡位置可以根据每种化合物的存在量而变化。这个初始反应是 CO 2~参与的一系列反应中的第一个。方程 1 中产生的碳酸实际上在其环境中是不稳定的，并且会分解成碳酸氢根和氢离子，如下所示：
- H
2CO ~3 (水溶液)~ D HCO3–(水溶液)+ H+(水溶液)
即使看不到二氧化碳~，~ 仍然存在，只是被转化为对身体更有用的化合物。要生成反应 2 中的产物，需要二氧化碳，这意味着体内二氧化碳的数量会间接影响碳酸氢盐和氢离子的产生（记住这一点很重要）。那么，当缺乏二氧化碳时会发生什么？反应 1 和 2 都有双向箭头，这意味着该过程处于动态平衡。这只意味着无论对系统（反应）施加什么变化，反应都会发生或朝着抵消这种变化的方向转变。化学家将这一过程称为勒夏特列原理，可以用在学校学到的以下类比来说明。
假设两个朋友鲍勃和利奥正在打排球。他们开始正常比赛，称之为他们的平衡状态。突然间，观看他们比赛的观众决定加入鲍勃的队伍。现在，利奥必须调整自己的比赛方式，才能跟上对手的步伐，因此他将开始在球场上尝试不同的站位，直到找到能让他重新进入状态的最佳站位。现在他们又恢复了平衡，但利奥必须改变一些比赛方式。
当血液中的二氧化碳不足时，也会发生类似的事情，因为 如果观察反应 1，会发现二氧化碳的减少会 改变平衡位置，从而抵消这种变化。如果没有足够的二氧化碳~，~希望产生更多的二氧化碳，这样向后（左）的反应就会受到青睐。然而，这会消耗正常运作所需的碳酸（H 2 CO 3），这反过来又会对方程 2 产生影响。因为现在的 H 2 CO 3更少，想尝试弥补这一点，这样方程 2 中的平衡位置也会向左移动，以试图产生更多的碳酸。
这种转变实际上会减少血液中的碳酸氢盐和氢离子的数量，这对身体有显著的影响。更具体地说，氢离子 (H+) 的损失会导致血液 pH 值的变化。很简单，pH 值是物质酸碱度的量度，血液必须具有非常具体的 pH 值，大约为 7.35-7.45。即使这个值的微小变化也会对身体产生有害影响，甚至会导致死亡。氢离子特别酸性，所以当失去它们时，身体的 pH 值会增加（更碱性），这是一种称为碱中毒的状况，这正是过度换气造成的。体内的二氧化碳减少了，身体试图抵消这种变化，但这样做会失去一些宝贵的酸，这些酸可以帮助身体保持这个神奇的 pH 值。那么为什么要叫人们向袋子里吹气呢？
为什么是袋子？
我相信您已经猜到了，要解决碱中毒问题，我们只需将二氧化碳水平 恢复到正常水平，而使用纸袋是一种非常有效的方法。当不断地向纸袋中吸气和呼气时，正在补充二氧化碳储备 。纸袋中的二氧化碳浓度非常高，因此当吸气时，身体的正常平衡位置可以重新建立，身体的 pH 值也可以恢复正常。因此，即使从纸袋中吸入湿热的气，最终也会恢复身体所需的平衡，避免出现一些令人不快的症状。
所以，过度换气是一个非常复杂的化学过程，通常可以用像纸袋这样简单的东西来解决。如果需要使用这个技巧，只希望你那天早上刷过牙，而且你用的袋子里没有装着别人的刺鼻午餐……