鲸鱼是如何应对深海潜水的?

12月4日

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问题

Shlomo Yona在Facebook上问道:

像鲸鱼这样的哺乳动物是如何应对深海的压力的,为什么人类不能做同样的事情?

回答

深度的主要问题是,增加的压力将更多的氮气从肺部推入血液和组织中的溶液中……

鲸鱼和其他深海潜水者通常不会受到这一问题的困扰,因为它们适应了在水下停留很长一段时间,只使用体内已有的氧气。另一方面,人类需要使用水肺装备,这意味着我们最终呼吸压缩空气,这些空气必须在压力下输送,以补偿深度增加的环境水压。

因此,潜水员消耗的空气密度的增加意味着更多的氮溶解在血液和组织中。当鲸鱼浮出水面时,它通常动作缓慢,给了大量的时间来重新平衡和重新分配溶解的氮。

另一方面,呼吸正常空气的水肺潜水员,相对较快地浮出水面,也携带了更大的溶解氮负荷。如果深度超过一定深度,就不可避免地会发生弯曲,除非在铺地过程中采取减压措施。此外,在更高的压力下,溶解的气体也会起到麻醉剂的作用,导致氮麻醉,这就是为什么潜水员在深海中使用氦氧混合物的原因。

氦气的另一个好处是它的密度比氮气低得多,所以即使在压力下,气体对气道的阻力也会减少。然而,最终到达一个深度——也就是压力——呼吸就会变得非常困难,这就是人类潜水努力的极限。

但是自由潜水者——不使用任何补充空气——可以潜得很深,只是时间不长。所以,如果我们像鲸鱼一样,适应一次屏住呼吸几个小时,我们就可以像它们一样潜水。不幸的是,我们的生物化学不能做到这一点!

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