沉陽液化氣冷凍療法是一種利用低溫作用于組織而引起壞死的方法，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)，組織中的水會凍結(jié)形成冰晶。當(dāng)操作溫度不是很低時(shí)，組織緩慢冷卻，并且冰晶主要形成在細(xì)胞外部。當(dāng)工作溫度很低時(shí)，組織迅速冷卻，并且冰晶主要形成在細(xì)胞內(nèi)部。冰晶對細(xì)胞的致死作用更大，因此制冷劑溫度越低，對細(xì)胞的損害越大。冰晶可以對細(xì)胞造成機(jī)械損傷，組織中的水凍結(jié)，細(xì)胞脫水，電解質(zhì)濃度導(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。當(dāng)冷凍和解凍時(shí)，細(xì)胞之間的冰晶首先融化，從而吸收大量周圍的熱能，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。大的冰晶會嚴(yán)重破壞細(xì)胞，同時(shí)使細(xì)胞在濃電解質(zhì)環(huán)境中停留更長的時(shí)間，并加速細(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，則解凍速度會加快。低溫會導(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。低溫會引起血管收縮，血流變慢，然后形成血栓，阻塞血流，低溫會直接損傷血管，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，低溫使脂質(zhì)-蛋白質(zhì)復(fù)合物變性，脂質(zhì)-蛋白質(zhì)復(fù)合物是細(xì)胞的主要成分，導(dǎo)致細(xì)胞破裂。低溫會導(dǎo)致局部溫度突然下降，從而導(dǎo)致細(xì)胞遭受溫度沖擊，這也是冷凍導(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，這是一個(gè)凍融循環(huán)。實(shí)驗(yàn)和臨床試驗(yàn)證明，多次凍融循環(huán)比一個(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，并且溫度逐漸向邊緣升高。