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長潛之謎
     

  南極威德爾海豹還是優(yōu)秀的潛水者,它可以潛入600米的深海,歷時1小時之久。這種深潛和長潛的奧秘在哪里?科學家在實驗室模擬現(xiàn)場進行了研究,發(fā)現(xiàn)潛水時威德爾海豹的生理功能發(fā)生很大的變化,以適應下潛的需要。

善于潛游的海豹(張坤誠)

  下潛時,威德爾海豹的心臟跳動立即從每分鐘55次下降到15次,心臟的血流量,從每分鐘40升降到6升。其他大多數(shù)器官只能得到正常血量的5~10%,但血壓正常,依然保持160毫米汞柱。

  下潛時血糖大量下降,上浮后開始的5~10分鐘仍然繼續(xù)下降,但此時心功能卻大幅度提高。下潛時由于不能進行呼吸,體內(nèi)貯存的氧氣不久就近乎枯竭,葡萄糖的代謝只能通過無氧酵解的途徑變成乳酸,因此,血液中乳酸的濃度很高,達正常值的3倍。上浮后乳酸濃度迅速下降。下潛時所需要的能量是由乳酸供應的。

  肺的代謝延緩,并能吸收乳酸,這與平時不同,平時海豹的肺是利用葡萄糖而進行代謝的。

  下潛時腦的代謝還不太清楚,如果也是利用乳酸,那么腦中葡萄糖的代謝要比原來高8倍,才能滿足需要;如果不是這樣,那就是說,沒有氧也能滿足腦對能量的需要。實際上,下潛70分鐘后,腦消耗的糖僅占總量的33%。

  令人奇怪的是,那么多乳酸是從哪里來的呢?腦和肺不可能制造乳酸,它一定是從海豹身體的其他部位來的。實驗表明,乳酸來自肌肉和皮膚,因為這些部位的血流量很低,僅占15%。由于血少缺氧,這些器官只能進行無氧代謝,產(chǎn)生乳酸。然而,無氧代謝產(chǎn)生的能量是很少的,怪不得自流量很少的那些器官會消耗那么多葡萄糖,去產(chǎn)生乳酸。

  威德爾海豹腦對氧的消耗量極低,這對潛水是很有利的。威德爾海豹血液中含有1000毫克分子的氧,腦在70分鐘僅用去血氧的3~4%,而人腦在同樣時間內(nèi)要用去血氧的90%。威德爾海豹心臟在70分鐘內(nèi)用去14%的氧,而人心臟卻是57%。僅從威德爾海豹腦和心臟的耗氧量來看,它還有延長潛水時間的潛力。

  與人相反,威德爾海豹的腦袋小得可憐,只有人腦的5%左右。那么一個龐然大物,長著一個不到體重1/1000的小腦袋,并非沒有道理,這可能是威德爾海豹能適于深潛和長潛的奧秘之一。
    

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