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高压氧的作用有很多，这些作用就跟它的这个临床应用很大关系。
第一，高压氧能够有效的提高血氧张力、增加血氧的含量，大家知道每克血红蛋白，这是测量我们贫不贫血的一个指标。每克血红蛋白能够结合1.36mL氧，常压空气下，血红蛋白的氧饱和度一般是97%的样子，那常压空气下，每100mL的血液溶解氧仅0.3mL。那么在高气压下，溶解氧的量可以无限制的增加，溶解量和气体的一个分压成为正比，这是Henry定律。因此，高压氧就能够显著的改善常压下缺氧的一个组织细胞的氧供，这是第一点高压氧的作用。
第二点高压氧的作用的话，它能够提高血氧弥散力，那么大家知道氧气的话一般由高分压。高分压向低分压弥散，那么当压差越大的时候，氧气弥散也越快、越远，根据这个原理，一定压力下的高压氧下，一些水肿的或者是缺氧的细胞和组织，也能够有氧气进入。这样就能够改善这些部位的缺氧状态，从而促进组织恢复。
高压氧的第三个作用是，它能够使组织内氧含量和氧储备量相应增加，常温常压下。每1kg组织储氧量是13mL，耗氧量为3～4mL/Kg/min这个组织，那么我们正常的这样算下来的话，循环阻断安全的时间就是3～4min。那么我们3个大气压下，我们的身体能够储氧量达到53mL/Kg，安全阻断时间就能够达到8～12min，这个8~12min是非常珍贵的，结合低温效果就更好。这也为高压氧下心、脑血管的一个手术和器官移植创造了一个条件。
第四点作用的话，它能够收缩血管，促进侧支循环的建立，高压氧进入到组织，然后让组织的氧增加。肉芽组织的耗氧、产能也会增加，肉芽组织就能够促进生长，从而纤维母细胞分裂增生也能够加速，血管成纤维细胞的分裂、胶原纤维的组成，加速新生血管形成，然后我们的侧支循环就能够良好的建立。比如我们脑梗死的患者，就能有新的侧支循环和供血通路。
高压氧的第五个作用，就是抑制厌氧菌的生长、繁殖。3个大气压的一个氧分压下，我们组织内氧分压可以达到使所有厌氧菌都停止生长、繁殖，并且抑制某些毒素的产生，所以我们三个大气压的高压氧可以有效的治疗气性坏疽、破伤风等疾病。
