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词条 深海呼吸
释义

§ 深海呼吸

摄取和储存氧气的能力是决定生物能否长时间深潜的主要标志。与陆地动物的区别是,潜水动物在屏住呼吸时主要依赖储存在肌肉中的氧气,而陆地动物却是依靠停留于肺部的氧气。实验数据显示,王企鹅在下潜至510米深时,可将体内全部氧气的47%储存在肌肉中,其余的在血液和肺部循环。宽吻海豚在下潜同样的深度时,能将体内39%的氧气储存在肌肉中。我们人类却不具备潜水途中储存氧气的能力,平时在我们肌肉中只能储存体内15%的氧气。

在海豚、海豹和抹香鲸等深潜高手的肌肉中,肌红蛋白的含量都格外高。肌红蛋白是一种将血液中的氧吸收并储存起来的蛋白质,它为肌肉提供以后可使用的能量。因此,它们的肌肉在不需要进行呼吸的情况下还能坚持长时间的工作。此外,为了节约能量,在下潜时它们还具有降低心率的神奇本领。在美国的加利福尼亚大学,两组科研人员得出的结论颇为接近。7头小海象在陆地上的平均心跳为每分钟107次,当它们在海水中下潜时,心跳下降到每分钟39次,下降了64%。在它们潜水的初期,心率一般急剧降低,随着它们下潜的深度不断加大,心率随之缓慢下降,极限记录是每分钟3次。

人在深潜过程中,容易发生减压病。造成减压病的原因是,在下潜时,越来越大的压力会将他肺中的氮气压迫进他的血液或别的组织液中。当他快速返回水面时,氮就会骤然间从溶液中冒出来,这对于所有正常的生理活动都是毁灭性的打击,包括神经功能和血液循环。所以,潜水者在从水下上升时,除必须遵守潜水表或计算器数据要求外,每上升5米作几秒钟的安全停留,便可以避免减压病的发生。

深潜动物们为什么不得减压病呢?哈佛大学的动物学家吉米·卡瑞恩,不久前揭示了这一谜底。卡瑞恩发现生活在南极洲附近的海豹,它们可以下潜到七八百米的深度。但不论它们下潜多么深,体内的氮的浓度基本不变。原因是它们的肺被强大的水压迅速地压扁了,一开始就阻止了大量的氮气进入血液。所以深潜动物们免去了减压病的烦恼。

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更新时间:2024/12/19 6:15:26