陳志明  博士

Dr. Balance Chen 

我們以研究並推廣人類因為慢性缺氧問題,所引發的諸多慢性疾病為努力目標

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缺氧代謝 

Hypoxic metabolism
缺氧代謝 (Hypoxic metabolism)
缺氧代謝是指在細胞中因為氧氣供應不足之後所發生的一系列變化。如果要用簡單的話來形容的話,那就是『不完全燃燒』的意思!
缺氧代謝是介於有氧代謝和無氧代謝兩個極端之間的細胞代謝過程。
雖然這類代謝似乎僅僅只是介於有和無之間的灰色地區,但是卻演化出許許多多人類到目前都無解的疾病,畢竟上世紀裡的科學研究絕大多數只求是或非、黑或白等等現象,可是現實世界上這類的現象卻又是極少發生,大多數的問題都只存在這兩者之間,這也是為什麼對於大多數慢性疾病而言以主流的西方醫學鮮有治癒方法的根源問題所在。
缺氧代謝就像氧氣供應不夠充足的情況,所發生的『不完全燃燒』的類似現象!
讓我們以中秋節烤肉的情景當解說,當滿滿的木炭柴火報紙塞滿在烤肉架下面的爐子裡時,不但原本已經燒著的火勢突然的會變弱,而且很快的濃煙就會大量的溢出,爐子上的生肉鮮菜也會因為斷斷續續的不穩定的溫度而難以熟熱。我們都知道各式的發電機、車輛引擎、瓦斯爐具、木炭火爐等等,任何的不完全燃燒都會產生大量致命的毒煙 (包括一氧化碳等)。
 
 
同樣地,當細胞在氧氣不足時的缺氧代謝過程中,所發生的第一個現象就是在粒線體內部將產生大量的自由基。這是由於不穩定的氧氣供應使得粒線體上面傳遞電子的過程受到干擾停頓後,游離電子造成大量自由基,同時直接溢出到粒線體四周,破壞DNA及所有胞器(包括粒線體本身)及細胞膜等等物件,而讓細胞受損甚至突變。
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當細胞在氧氣不足時的缺氧代謝過程中,在粒線體內部將由於不穩定的氧氣供應使得粒線體上面傳遞電子的過程受到干擾停頓後,游離電子溢出造成大量自由基,同時直接溢出到粒線體四周,破壞DNA及所有胞器(包括粒線體本身)及細胞膜等等物件,而讓細胞受損甚至突變。
我們再借用一下家庭收入的情境來做比喻,前面曾說過一個原本穩定有著三萬八千元的家庭,如果突然失業既使他家非常努力爭取也只能領著二千元的補助時,相信這個家將會因為維持不住而破裂。換個場景,如果一個家庭原本有著三萬八千元的穩定收入,結果因為不景氣等原因被迫薪資減半為一萬九千元的薪水時,我想很快的這個家庭就會進行幾件事情,包括減低所有不必要的開支,如旅遊、換車、裝修、生小孩、交際應酬、補習費……等等,開始過著省吃儉用的生活,同時也會開始找找外快、拜託關係提攜一下等等動作。簡單的說既使再努力,在同樣時間和環境下生活品質變得越來越差了。
細胞也一樣,原本在有氧代謝的情況下,每次葡萄糖一進來就可以獲得38個ATP生物能量,舉例來說當氧氣供給減少一半等因素,使得生物能量頓時減低了19個,這剩下供使用的能量可能只夠維持細胞的最基本生存需求,其他例如修復DNA的破損、再分裂複製一顆相同的細胞(骨髓、表皮)、伸展運動(如心肌、腸胃道)、排毒分解代謝(如肝臟、脾臟、胰臟)等等工作自然是暫時停頓,等有力氣時再進行了!
當然,細胞為了要活得更好,在沒有辦法取得更多的氧氣之前,它們當然會利用無氧代謝的途徑來彌補失去的能量,那就是:多吃一點!假設就像上一段的情況少了一半左右的能量,那麼細胞則必須再補充『吃』進9.5倍的葡萄糖,同時運用無氧代謝將每個葡萄糖產生2個ATP能量才可以達成啦。這也是為什麼許多糖尿病的患者在沒發病前早期身材較多偏胖的主因之一。
其實這還不打緊,問題就出現在當細胞多吃進9.5倍的食物時,無氧代謝就會產生18倍的乳酸以及18倍的氫離子。許多的無氧運動或工作如激烈的短跑、舉重、搬重物等等動作都會讓人覺得肌肉痠痛,其實都是因為大量的乳酸堆積在肌肉細胞群之間沒有排出所導致的。雖然很困惱人,只需貼貼藥布泡泡熱水疏通血液一下也就解決了。但是要特別注意的是大量的氫離子溢出將造細胞外面及血液呈現酸化現象,而長期的細胞酸化將造成細胞膜崩散破損,這除了讓癌細胞有機可乘之外,同時還是血管破損及動脈硬化的根源所在。
當細胞面臨缺氧代謝狀態時,為了補充不足的能量,在初期將會以多補充數倍的葡萄糖已進行能量生產,而缺氧代謝也將會產生比正常細胞更多倍的乳酸以及氫離子,造成細胞及組織酸化。