沉陽液化氣冷凍療法是利用低溫作用于組織引起壞死的一種方法，從而達(dá)到治療目的。這是一個(gè)生化過程。當(dāng)在低于0°C的低溫下使用人體組織時(shí)，組織中的水會(huì)凍結(jié)形成冰晶。當(dāng)動(dòng)作的溫度不是很低時(shí)，組織會(huì)緩慢冷卻，并且冰晶主要形成在細(xì)胞外部。當(dāng)動(dòng)作溫度低時(shí)，組織突然冷卻，冰晶主要在細(xì)胞內(nèi)部形成。電池內(nèi)部的冰晶具有更大的致死作用，因此制冷劑溫度越低，對電池的損害越大。冰晶會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞機(jī)械損傷，組織中的水凍結(jié)，細(xì)胞脫水以及電解質(zhì)濃縮，從而導(dǎo)致細(xì)胞中毒和死亡。凍融期對細(xì)胞死亡具有更重要的影響。冷凍和解凍時(shí)，細(xì)胞之間的冰晶首先融化，從而吸收了細(xì)胞周圍的大量熱能，導(dǎo)致細(xì)胞繼續(xù)冷凍并形成更大的冰晶。緩慢解凍可以增強(qiáng)并延長這種效果。大的冰晶可能會(huì)對細(xì)胞造成更嚴(yán)重的機(jī)械損傷，同時(shí)還將細(xì)胞長時(shí)間保持在濃電解質(zhì)環(huán)境中，從而加速細(xì)胞死亡。因此，緩慢解凍對組織更具破壞性。與解凍速度有關(guān)的因素包括制冷劑的溫度，冷凍療法的長度，組織的水含量和熱導(dǎo)率以及組織的血液供應(yīng)是否充足。如果血液供應(yīng)充足，則解凍將加速。低溫會(huì)導(dǎo)致血液循環(huán)障礙，這是冷凍導(dǎo)致組織壞死的另一個(gè)因素。低溫導(dǎo)致血管收縮，血液流動(dòng)變慢，然后形成血栓形成，阻塞了血液流動(dòng)。低溫會(huì)直接損害血管，導(dǎo)致內(nèi)皮細(xì)胞浮腫，壞死，甚至細(xì)胞溶解，從而導(dǎo)致組織缺血和死亡。另外，低溫使脂質(zhì)蛋白復(fù)合物變性，脂質(zhì)復(fù)合物是細(xì)胞的主要成分，導(dǎo)致細(xì)胞破裂。低溫會(huì)導(dǎo)致局部溫度突然下降，并引起細(xì)胞溫度驟變。它也是冷凍引起細(xì)胞死亡的原因。將組織冷凍并冷凍到冰球中，然后自然融化，這是一個(gè)凍融循環(huán)。實(shí)驗(yàn)和臨床試驗(yàn)表明，多個(gè)凍融循環(huán)比單個(gè)凍融循環(huán)具有更大的破壞作用，從而加深了冷凍深度并降低了活細(xì)胞的存活率。制冷劑接觸組織的溫度最低，因此溫度逐漸向邊緣升高。通常認(rèn)為，用于細(xì)胞死亡的低溫的最高溫度線是-20℃。各種細(xì)胞對低溫具有不同的敏感性。例如，色素細(xì)胞更敏感，而皮膚組織，骨骼組織和神經(jīng)組織則更耐受。