沉陽(yáng)液化氣冷凍療法是一種利用低溫作用于組織引起壞死的方法來(lái)達(dá)到治療目的。這是一個(gè)生化過(guò)程。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)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)溫度低時(shí)，組織迅速冷卻，并且冰晶主要形成在細(xì)胞中。細(xì)胞中冰晶的致命損害更大，因此制冷劑溫度越低，對(duì)細(xì)胞的損害越大。冰晶會(huì)導(dǎo)致對(duì)細(xì)胞的機(jī)械損傷，組織中水的凍結(jié)，細(xì)胞脫水以及電解質(zhì)的濃縮，這些電解質(zhì)會(huì)由于中毒而導(dǎo)致細(xì)胞死亡。凍融相對(duì)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?chē)拇罅繜崮埽瑢?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(zhǎng)這種效果。大的冰晶會(huì)對(duì)細(xì)胞造成更嚴(yán)重的機(jī)械損傷。同時(shí)，細(xì)胞會(huì)在濃電解質(zhì)環(huán)境中放置更長(zhǎng)的時(shí)間，從而加速細(xì)胞死亡。因此，緩慢的解凍對(duì)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，冷凍療法的時(shí)間長(zhǎng)度，組織的水分含量和導(dǎo)熱率以及組織的血液供應(yīng)是否充足。如果血液供應(yīng)充足，則解凍加速。由體溫過(guò)低引起的血液循環(huán)異常是由冷凍引起的組織壞死的另一原因。低溫會(huì)引起血管收縮，血流變慢，進(jìn)一步形成血栓，阻塞血流，低溫會(huì)直接損傷血管，引起血管內(nèi)皮細(xì)胞水腫，壞死，甚至細(xì)胞溶解，導(dǎo)致組織缺血甚至死亡。另外，低溫使脂蛋白復(fù)合物變性，脂蛋白復(fù)合物是細(xì)胞的主要成分，導(dǎo)致細(xì)胞破裂。低溫導(dǎo)致局部溫度突然下降，導(dǎo)致細(xì)胞遭受溫度沖擊，這也是由于冷凍導(dǎo)致細(xì)胞死亡的原因。將組織冷凍到冰球中，然后自然融化以進(jìn)行凍融循環(huán)。實(shí)驗(yàn)和臨床試驗(yàn)證明，多次冷凍-解凍循環(huán)比單次冷凍-解凍循環(huán)更具破壞性，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，并且溫度逐漸向邊緣升高。一般認(rèn)為，對(duì)細(xì)胞致死性低溫的最高溫度線是-20°C。各種細(xì)胞對(duì)低溫的敏感性不同，例如：色素細(xì)胞更敏感，而皮膚組織，骨骼組織和神經(jīng)組織更寬容。