空氣中二氧化碳(CO2)的濃度變高，會怎樣影響我們的生態和我們的身體呢？
With the increase of atmospheric CO2, and the increased CO2 dissolved in the ocean, more bicarbonate will form and thus use up more carbonate in the water, leaving shell-building organisms with less shell-building calcium carbonate.
空氣中二氧化碳濃度的增高，也使得溶解在海洋中的CO2也增加，形成更多的重碳酸鹽(bicarbonate)，消耗掉水中的碳酸(carbonate)，使有殼的有機體缺乏足夠的碳酸鈣來製造(夠厚的)外殼保護身體。
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二氧化碳比氧氣容易溶於水(約強22倍)，根據研究，海水中的含氧量，從1960年到2000年，已經降低了2%。這對需氧量更大的熱帶有機體的影響最大，減少生物多樣性，對生態系的食物供應鏈，會產生破壞性的影響。
空氣中二氧化碳的濃度更高，對生長較快速的植物比較有利，生態系統重新洗牌，這會影響到森林的輪替。
太空人的骨質疏鬆症(spaceflight osteopenia), 一般認為是因爲他們長時間處於無重力的狀態所致。
太空人往往處在二氧化碳濃度極高的太空艙𥚃(2000-5000ppm)，是不是除了重力之外，另外一個對骨質疏鬆推波助瀾的因素呢？
長期待在潛水艇中的人，也有骨質疏鬆的問題。這些人處在正常的重力環境，攝取了充分的鈣質，也有充足的運動，惟他們所處的空氣環境和太空人類似，是高濃度的二氧化碳(2000-5000ppm)。
Medical research shows that an increase of CO2 in the bloodstream lowers the pH levels of our blood. The lower the pH levels, the higher the acidity. Excessive CO2 causes acidosis – a high acidity level in the blood – which increases the activity of the bone-resorbing cells, the osteoclasts, and decreases the activity of the bone-forming cells, the osteoblasts—the result; bone loss.
醫學研究發現血液中的二氧化碳濃度增高會降低pH值(變酸)。過多的二氧化碳使得血液的酸化，酸中毒(acidosis)，促進破骨細胞(osteoclasts)而減緩了成骨細胞(osteoblasts)，結果就是骨質流失了。
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血液中的二氧化碳濃度太高，也會導致尿液酸度增高，而它的副作用就是結石。太空人常患的，就正是腎結石！
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二氧化碳濃度的異常增高，對人的影響，和對海生帶殼生物的影響，如出一轍。
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運動員會進行移地訓練，去較高海拔的地方，在氧氣較稀薄的地方鍛練，逼使身體產生更多的血紅素，一旦回到平地，有更充足的氧氣，就可以有超乎水準的表現了。
但是，如果未來在平地的二氧化碳的高濃度成為常態，運動員要用這種方法刷新紀錄，將變得愈來愈不可能。
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根據研究，二氧化碳異常地愈高，人的認知能力(cognitive performance)愈差，愈容易犯錯。
（同理，辦公室如果通風不良，或在小空間中擠入太多的人，二氧化碳濃度變得異常高，會影響工作效率。）
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呼吸作用。
每一個紅血球(red blood cell; erythrocyte) 上面有2億7千萬個血紅素(hemoglobin)分子，每個血紅素分子上面有4個鐵原子。紅血球的親氧性，就是能透過鐵原子來運送氧。含氧的血紅素是飽和的，呈現血紅色，稱為氧合血紅素(oxyhemoglobin)。
氧合血紅素抵達需要氧氣的身體組織，由於身體組織的氧氣分壓較小，氧氣就由氧合血紅素釋放出來到身體組織𥚃，燃燒之後產生二氧化碳。
二氧化碳濃度變高的時候，溶於水會變成碳酸，然後進一步分解為氫離子和碳酸氫根，氫離子降低了pH值(變酸）：
СО2 + Н2O => Н2СO3 => H+ + HC03-
СО2濃度的增高及氫離子降低了pH值(變酸），會降低血紅素的親氧性，加速氧合血紅素把氧氣釋放出來。這就是波耳效應(Bohr effect)。
The relationship between how efficiently Oxygen can bind to red blood cells and the pH level of the blood was a discovery made by Christian Bohr in 1902. Christian Bohr discovered that blood holds more Oxygen when the pH level is higher and less when the pH level is lower. This phenomenon is called the Bohr effect…
波耳效應(Bohr effect)：紅血球㩦帶氧氣的能力和pH值成正比，pH愈低(愈酸) 紅血球㩦帶氧氣的能力愈差；pH愈高(愈不酸) 紅血球㩦帶氧氣的能力愈好。
（這位波耳就是得到諾貝爾獎的Niels Bohr的父親）
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在我們運動或思考的時候(腦袋耗去身體20 ％左右的能量, 大家說很燒腦，是很有道理的)，二氧化碳雖說是燃燒之後的廢棄物，但是從波耳效應看來，二氧化碳也是加速氧氣供應的幕後功臣。氧氣透過壓差從氧合血紅素往身體組織移動，而高濃度的二氧化碳及其所形成較低pH值的環境，又推了一把。
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水能載舟亦能覆舟。如果吸進來的二氧化碳濃度就相對比較高了呢？
依照波耳效應，血紅素𢹂帶氧氣的能力就會變得比較差(比較沒有效率)，那麼為了運送足夠的氧氣，呼吸速度就必須加速，就會感覺到喘了。
高山症的症狀也是類似。
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讀後
監控高山症要量血氧。一旦血液pH值降低，血紅素𢹂氧量就會持續降低，嚴重的必須用高壓氧先控制，而正本清源的方法是迅速下降海拔高度。
尼泊爾的雪巴人的身體，𢹂帶氧氣的效率比一般人高，因此成為高海拔登山的好幫手。
一般人，則是透過高度適應，逼使身體產生更多的紅血球來𢹂帶氧氣。
只要時間算好，在正式登高山的時候，身體還保有那些多生成的紅血球即可。
有些專業的登山人士，為了節省高度適應的時間，於登山前在平地先睡到控制氧氣濃度在較低水準的帳篷內，模擬出高海拔的稀薄空氣，刺激身體產生更多的紅血球。
另外，在登高海拔山岳的前一夜，最好在中海拔的地方先過上一夜。直接拉到高海拔，容易觸發高山症。
而在爬山的過程，要避免高山症，走得慢是很重要的，那是高度適應。
爬超高的山，在高度不同的基地營之間上上下下反覆健行移動，也是為了給身體的高度適感足夠的時間。
我記得有一次碰到過度換氣的山友，血液中的二氧化碳濃度太高，血液酸化，造成四肢開始麻痺，很可怕。
現在知道，這應該也是波耳效應，血紅素𢹂帶氧氣的效率不彰所致。
當時隨隊有醫師，判斷是過度換氣，山友躺下來減緩呼吸（用袋子或口罩遮住)，慢慢減少血液中的二氧化碳濃度，就慢慢恢復了。
去年去了一趟EBC(Everest Base Camp)的經驗是，如果知道自己易患高山症，事先看高山門診備好藥並依照醫師指示按時服用，是一個非常有效的辦法。
從波耳效應，我們理解到呼吸作用運作是如此的精巧，高山症除了事先及爬山過程中的高度適應之外，並不是單憑意志力就可以熬得過來的。血氧及血液的pH值（酸醶度）一旦低於某一個閥值，那可是會致命的。
二氧化碳會幫助我們的呼吸作用，但二氧化碳也會「毒死」我們。
《Atmosphere CO2 on my mind》這本書的重點，在於全球二氧化碳排放增加，我們要採取什麼策略來預防。
我在此先把二氧化碳對生態系及個人身體的影響，加上關於高山症的一些點滴，整理出來供大家參考。
我們說身、心、𩆜會互相影響，從二氧化碳、氧交換的呼吸作用看來，其實它們是一體的。腦袋中的神經和我們身體的肌肉一樣，都是需要燃燒產生的能量，身體壯壯和頭腦壯壯，是同一回事呀！
*：Daniel Lux, Atmosphere CO2 on my mind, CPSIA
2025/1/10 Atmosphere CO2 on my mind Damakey
