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無氧潛水憋氣最長時間紀錄

生活 更新时间:2024-06-30 11:18:36

不久前德國潛水員斜塔斯創造了一項吉尼斯世界紀錄,在水下屏氣17分鐘19秒,驚人的紀錄是靠作弊取得的。潛水潛析了30分鐘的純氧,如果不是先吸氧,他的記錄是10分12秒,這仍然很驚人,一般人在水下屏氣很難超過5分鐘。但是這個世界紀錄和海豹、鲸、海豚這些海洋哺乳動物相比,又不止一提了。 

無氧潛水憋氣最長時間紀錄(同樣靠肺呼吸空氣)1

在這方面海豹的表現尤其出色。例如生活在南極洲的威德爾海豹能一口氣潛水大約80分鐘,它們是怎麼做到這一點的呢?海洋哺乳動物無法像魚那樣利用溶解在水中的氧,同樣靠肺呼吸空氣,在潛水時也必須憋氣,你也許馬上會想到,是不是因為海豹的肺比較大,能夠憋住更多的空氣?那位德國潛水員能創造世界紀錄,據說就是因為他的肺要比同樣體格的人大了大約20%。但是海豹的肺與身體的比例并不比其他哺乳動物大。

海豹不是靠肺活量大取勝的,那麼靠什麼呢?肺部吸入的氧氣進入血液後和紅細胞中的血紅蛋白結合,然後随着血液循環輸送給全身的細胞利用。血液中血紅蛋白越多,能夠結合的氧氣也就越多,就越能忍受缺氧的環境。海豹血液中是不是有更多的血紅蛋白呢?是的,海豹的血容量相對來說比較大,有更多的紅細胞,也就意味着更多的血紅蛋白。而且更關鍵的是,在開始潛水時,海豹的脾髒會往血液中注入更多的紅細胞。人的脾髒的主要功能是過濾血液和産生淋巴細胞,對人的生存其實不是很重要。有的人因傷因病切除脾髒後還可以好好地活下去,但是某些哺乳動物的脾髒,還有儲存紅細胞的功能,包括海豹、馬、狗。海豹有一個大的出奇的脾髒,裡面儲存了占全身2/3的紅細胞。在海豹潛水的瞬間,腎上腺素會刺激脾髒收縮,釋放儲存的紅細胞到血液中,讓血液中血紅蛋白的量增加了60%。血液中紅細胞過多也有副作用,會造成淤血。所以海豹潛水完畢,浮到水面後,血液中腎上腺素的量減少,脾髒舒張,又把多餘的紅細胞收回去了。  

大量的血紅蛋白攜帶的氧氣能讓海豹在水下呆上大約15分鐘,剩下的65分鐘怎麼辦呢?在海豹的肌肉中含有大量的肌紅蛋白,它們的構造和血紅蛋白類似,能和血液中的氧結合,把氧儲存起來。一旦血液中的氧濃度很低時,肌紅蛋白中的氧就被釋放出去,供肌肉細胞使用。肌紅蛋白儲存的氧,能讓海豹在水下多呆大約10分鐘,但是還有55分鐘需要對付。在這麼長的時間内,海豹的肌肉沒有氧氣可以利用,他所需的能量從哪裡來?  

所有的動物都能在無氧的條件下産生能量,這個過程被稱為無氧呼吸。我們人類也有這個能力,比如在激烈運動時,肌肉的氧氣供應不足,也要靠無氧呼吸來提供能量。但是無氧呼吸産生的能量的效率比有氧呼吸低,而且會産生一種有害的副産物---乳酸。這就是為什麼激烈運動後肌肉會酸痛,乳酸會降低血液的酸堿度,讓它變酸性。體内大多數的酶對酸堿度的改變非常敏感,到一定程度就失去活性,會是緻命的。  

海豹為何能忍耐如此長時間的100%無氧呼吸,卻又不得酸血症呢?他們是通過巧妙的改變血液在身體的分布來達到的,在海豹潛水時,血液主要流向大腦、心髒、脾髒、眼睛、腎上腺、胎盤,這些此時至關重要的器官,而流向肌肉的血液大為減少,這樣肌肉産生的乳酸就留在肌肉内,而不會随着血液流到全身危害其他器官。海豹浮出水面後,再逐漸增加流向肌肉的血液,乳酸将被氧氣轉化成有益無害的丙酮酸。

海豹潛水可不是在遊泳池裡玩憋氣遊戲,而是要潛到海底覓食,潛水深度有時能達到700米,潛水員穿上潛水服能潛到600米。當潛水員下潛水底時,身體所受的壓力随之增加,呼吸到體内溶解于體液中的空氣的量也随之增加了,其中的氮氣是沒法被人體利用的。當潛水員返回水面時,氣壓一下子下降,就像打開一瓶汽水,被壓在水中的二氧化碳往外冒泡一樣,體液中的氮氣也會冒泡,幹擾血液循環,對身體造成損傷。得了減壓症。要避免出現這種情況,潛水員需要進入高壓艙增壓,迫使氮氣回到血液中,然後在經曆長時間的減讓氮氣緩慢的離開身體。海豹為何不會得減壓症呢?仔細觀察一下海豹在潛水之前的準備動作,你也許以為它會像我們潛水前一樣深吸一口氣,恰恰相反,它是大呼一口氣,把肺内的氣體排掉,就能減少潛水時溶解到體液中的氮氣的量。  

此外海豹在潛水時肺會由于夾在胸部的壓力而塌扁,肺裡剩餘的空氣被擠到支氣管和氣管,從那裡是進不了血液的,海豹就這樣用一個簡單的辦法巧妙地解決了一個複雜的問題,避免了減壓症,潛水前少吸一口氣會少攝入一些氧氣。不過一次深吸氣的氧氣,不過能供身體使用兩分鐘,這對潛水80分鐘來說微不足道,完全值得為了避免減壓症而犧牲掉。

無氧潛水憋氣最長時間紀錄(同樣靠肺呼吸空氣)2


無氧潛水憋氣最長時間紀錄(同樣靠肺呼吸空氣)3


無氧潛水憋氣最長時間紀錄(同樣靠肺呼吸空氣)4

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