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长潜之谜
     

  南极威德尔海豹还是优秀的潜水者,它可以潜入600米的深海,历时1小时之久。这种深潜和长潜的奥秘在哪里?科学家在实验室模拟现场进行了研究,发现潜水时威德尔海豹的生理功能发生很大的变化,以适应下潜的需要。

善于潜游的海豹(张坤诚)

  下潜时,威德尔海豹的心脏跳动立即从每分钟55次下降到15次,心脏的血流量,从每分钟40升降到6升。其他大多数器官只能得到正常血量的5~10%,但血压正常,依然保持160毫米汞柱。

  下潜时血糖大量下降,上浮后开始的5~10分钟仍然继续下降,但此时心功能却大幅度提高。下潜时由于不能进行呼吸,体内贮存的氧气不久就近乎枯竭,葡萄糖的代谢只能通过无氧酵解的途径变成乳酸,因此,血液中乳酸的浓度很高,达正常值的3倍。上浮后乳酸浓度迅速下降。下潜时所需要的能量是由乳酸供应的。

  肺的代谢延缓,并能吸收乳酸,这与平时不同,平时海豹的肺是利用葡萄糖而进行代谢的。

  下潜时脑的代谢还不太清楚,如果也是利用乳酸,那么脑中葡萄糖的代谢要比原来高8倍,才能满足需要;如果不是这样,那就是说,没有氧也能满足脑对能量的需要。实际上,下潜70分钟后,脑消耗的糖仅占总量的33%。

  令人奇怪的是,那么多乳酸是从哪里来的呢?脑和肺不可能制造乳酸,它一定是从海豹身体的其他部位来的。实验表明,乳酸来自肌肉和皮肤,因为这些部位的血流量很低,仅占15%。由于血少缺氧,这些器官只能进行无氧代谢,产生乳酸。然而,无氧代谢产生的能量是很少的,怪不得自流量很少的那些器官会消耗那么多葡萄糖,去产生乳酸。

  威德尔海豹脑对氧的消耗量极低,这对潜水是很有利的。威德尔海豹血液中含有1000毫克分子的氧,脑在70分钟仅用去血氧的3~4%,而人脑在同样时间内要用去血氧的90%。威德尔海豹心脏在70分钟内用去14%的氧,而人心脏却是57%。仅从威德尔海豹脑和心脏的耗氧量来看,它还有延长潜水时间的潜力。

  与人相反,威德尔海豹的脑袋小得可怜,只有人脑的5%左右。那么一个庞然大物,长着一个不到体重1/1000的小脑袋,并非没有道理,这可能是威德尔海豹能适于深潜和长潜的奥秘之一。
    

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