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早在19世紀(jì)中葉，英國科學(xué)家保爾·伯特首先發(fā)現(xiàn)，如果讓動(dòng)物呼吸純氧會(huì)引起中毒，人類也同樣。人如果在大于0.05 MPa（半個(gè)大氣壓）的純氧環(huán)境中，對(duì)所有的細(xì)胞都有毒害作用，吸入時(shí)間過長，就可能發(fā)生“氧中毒”。肺部毛細(xì)管屏障被破壞，導(dǎo)致肺水腫、肺淤血和出血，嚴(yán)重影響呼吸功能，進(jìn)而使各臟器缺氧而發(fā)生損害。在0.1 MPa（1個(gè)大氣壓）的純氧環(huán)境中，人只能存活24小時(shí)，就會(huì)發(fā)生肺炎，最終導(dǎo)致呼吸衰竭、窒息而死。人在0.2 MPa（2個(gè)大氣壓）高壓純氧環(huán)境中，最多可停留1.5小時(shí) ~ 2小時(shí)，超過了會(huì)引起腦中毒，生命節(jié)奏紊亂，精神錯(cuò)亂，記憶喪失。如加入0.3 MPa（3個(gè)大氣壓）甚至更高的氧，人會(huì)在數(shù)分鐘內(nèi)發(fā)生腦細(xì)胞變性壞死，抽搐昏迷，導(dǎo)致死亡。
此外，過量吸氧還會(huì)促進(jìn)生命衰老。進(jìn)入人體的氧與細(xì)胞中的氧化酶發(fā)生反應(yīng)，可生成過氧化氫，進(jìn)而變成脂褐素。這種脂褐素是加速細(xì)胞衰老的有害物質(zhì)，它堆積在心肌，使心肌細(xì)胞老化，心功能減退；堆積在血管壁上，造成血管老化和硬化；堆積在肝臟，削弱肝功能；堆積在大腦，引起智力下降，記憶力衰退，人變得癡呆；堆積在皮膚上，形成老年斑。