屏氣潛水80分鐘(2008-12-25 05:16:23)
屏氣潛水80分鐘
·方舟子·
不久前德國潛水員席耶塔斯創造了一項吉尼斯世界紀錄：在水下屏氣17
分鐘19秒。這個驚人的紀錄是靠“作弊”取得的：潛水前吸了30分鐘的純氧。
如果不事先吸氧，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、鯨、海豚這些海洋哺乳動物相比，又不值一
提了。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。它們是怎么做到這一點的呢？
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，那么靠什么呢？
肺部吸入的氧氣進入血液后，和紅細胞中的血紅蛋白結合，然后隨著血
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，也就意味著更多的血
紅蛋白。而且，更關鍵的是，在開始潛水時，海豹的脾臟會往血液中注入更
多的紅細胞。人的脾臟的主要功能是過濾血液和產生淋巴細胞，對人的生存
其實不是很重要，有的人因傷因病切除脾臟后還可以好好地活下去。但是某
些哺乳動物（包括海豹、馬、狗）的脾臟還有儲存紅細胞的功能。海豹有一
個大得出奇的脾臟，里面儲存了占全身三分之二的紅細胞。在海豹潛水的瞬
間，腎上腺素會刺激脾臟收縮，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后，血液中腎上腺素的量減少，脾臟舒張，又把多余的
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待上大約15分鐘。剩下的65
分鐘怎么辦呢？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
豹在水下多待大約10分鐘。
但是還有55分鐘需要對付。在這么長的時間內海豹的肌肉沒有氧氣可以
利用，它所需的能量從哪里來呢？所有的動物都能在無氧的條件下產生能量，
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。但是無氧呼吸產生能量
的效率比有氧呼吸低，而且會產生一種有害的副產物——乳酸（這就是為什
么激烈運動后肌肉會酸痛）。乳酸會降低血液的酸堿度，讓它變酸性。體內
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，會是致命
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癥呢？它們
是通過巧妙地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、心臟、脾臟、眼睛、腎上腺、胎盤（如果懷孕的話）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，肌肉產生的乳酸就留在肌
肉內，而不會隨著血液流到全身危害其他器官。海豹浮出水面后，再逐漸增
加流向肌肉的血液，乳酸將被氧氣轉化成有益無害的丙酮酸。
海豹潛水可不是在游泳池里玩憋氣游戲，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，
身體所受的壓力隨之增加，呼吸到體內溶解于體液中的空氣的量也隨之增加
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，干擾血液循環，對身體造成損傷，得了減壓癥。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，然后再經歷長時
間的減壓，讓氮氣緩慢地離開身體。
海豹為何不會得減壓癥呢？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，把肺內的氣體排掉，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加在胸部的壓力而塌扁，肺里剩余的空氣被擠到支
氣管和氣管，從那里是進不了血液的。海豹就這樣用一個簡單的辦法巧妙地
解決了一個復雜的問題，避免了減壓癥。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2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癥而犧牲掉。
2008.12.7.
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