你能屏住呼吸多長(cháng)時(shí)間?
老粥試了試,大約2分32秒就已經(jīng)是極限,臉憋得通紅,頭昏眼花,不得不大口喘氣了。相信你也與大多數人一樣,堅持屏氣兩分鐘上下的樣子。
西班牙巴塞羅那的自由潛水者阿萊克斯·塞古拉·文德雷爾(Aleix Segura Vendrell)在2016年曾創(chuàng )下一項吉尼斯世界紀錄,他在水箱里屏住呼吸超過(guò)24分鐘。這是極瘋狂而且危險的舉動(dòng),建議你輕易不要嘗試。
人類(lèi)使用肺呼吸空氣,不能像某些動(dòng)物那樣長(cháng)時(shí)間憋氣,因為我們的身體并不是為了屏氣而設計的。人從降生時(shí)起就擁有屏息的能力,大多數的嬰兒在臉浸入水中時(shí)會(huì )反射性地屏住呼吸,以保護呼吸道,同時(shí),孩子的心率和呼吸減慢,由于四肢及外周血管收縮,血液流向體內重要器官以供應氧氣。盡管小寶寶們還不會(huì )游泳,但他們確實(shí)擁有屏息潛水的能力。然而僅僅幾個(gè)月后,孩子們就會(huì )失去潛水反射,變得容易嗆水甚至窒息。
初生嬰兒具有潛水反射能力
潛水反射
潛水反射是經(jīng)常需要潛水的動(dòng)物(如鯨、海豚、海豹、企鵝等)經(jīng)常使用的反應,在開(kāi)始潛水時(shí),身體各部分會(huì )開(kāi)展一系列的調節活動(dòng):關(guān)閉呼吸道、降低代謝、四肢和腹部?jì)扰K動(dòng)脈血管強烈收縮、心率降低,這一切都是為了保留血液中的氧氣,以供應大腦和心臟這兩個(gè)最重要的器官。
海豚屏息潛水覓食,它們需要到水面呼吸
海貍也是用肺呼吸的動(dòng)物,它主要以魚(yú)類(lèi)為食,為了生存,海貍經(jīng)常需要屏息15分鐘潛入水下捕魚(yú)。抹香鯨可以憋氣90分鐘,北象海豹可以屏住呼吸119分鐘。哺乳動(dòng)物中屏氣時(shí)間最長(cháng)的可能是一種被稱(chēng)為居維葉喙鯨的喙鯨,它常常生活在1000米深的水域,有時(shí)候需要下潛到3000米深的地方捕食魷魚(yú),科學(xué)家記錄到它們最長(cháng)的一次潛水達到2小時(shí)零17分鐘!
潛水冠軍居維葉喙鯨與潛水員的比例
我們知道魚(yú)類(lèi)以鰓呼吸,某些兩棲動(dòng)物比如蛙類(lèi)以皮膚呼吸,它們可以長(cháng)久地呆在水下而不會(huì )被憋死。為什么有些以肺呼吸的動(dòng)物有如此出色的憋氣能力?除了它們擁有杰出的潛水反射外,這些動(dòng)物體內還有比人類(lèi)更強大的血管網(wǎng)絡(luò )和多得多的血紅蛋白及肌紅蛋白,血紅蛋白運輸氧氣,而肌紅蛋白的功能是存儲氧氣。鯨和海豹等潛水哺乳動(dòng)物的肌肉中肌紅蛋白含量特別高,因此它們也擁有了出色的憋氣和潛水能力。
劍走偏鋒的海龜
海龜不是哺乳動(dòng)物,它是冷血動(dòng)物,依靠外界的熱量來(lái)加熱自己,同時(shí)它也主要依賴(lài)肺呼吸。
海龜生命中的大部分時(shí)間都生活在海里,它們以海藻、水母、海綿、軟體動(dòng)物或貝類(lèi)為食,這意味著(zhù)它們需要長(cháng)時(shí)間潛水。海龜不像前節提到的那些海洋哺乳動(dòng)物一樣擁有強大的肌紅蛋白,但它們潛入水底的時(shí)間經(jīng)常長(cháng)達45分鐘至1小時(shí);睡覺(jué)時(shí)海龜可以7個(gè)小時(shí)不出水呼吸;而在寒冷的海水里冬眠時(shí),它的憋氣時(shí)間甚至長(cháng)達10個(gè)小時(shí)!
正在海底吃草的海龜
到底是什么使海龜成為如此強大的忍者呢?除了為生存需要主動(dòng)調慢身體代謝節奏外,海龜還有一件秘密武器,這件秘密武器就藏在它的屁股里。
我們知道海龜是產(chǎn)蛋的生物,它可以一次產(chǎn)下很多枚卵,因此海龜有一個(gè)大的泄殖腔。泄殖腔連接有兩個(gè)氣囊(法氏囊),氣囊的內表面有密集的纖毛,這些纖毛富含毛細血管,可以用作氣體交換。
海龜的泄殖腔呼吸
在需要時(shí),海龜通過(guò)收縮腹股溝袋中的肌肉將水泵入泄殖腔孔(標記為1)。然后水流到泄殖腔法氏囊(標記為2),這是一對內部的袋狀結構。泄殖腔囊內襯有長(cháng)纖毛(標記為3),這是氣體交換的部位。海龜這種利用屁股呼吸的辦法被稱(chēng)為泄殖腔呼吸法,其實(shí)它與魚(yú)鰓從水流中過(guò)濾空氣的原理類(lèi)似,只不過(guò)海龜的呼吸是通過(guò)屁股來(lái)完成的。
泄殖腔呼吸的效率并不高,因此只能在海龜平靜且有準備的情況下進(jìn)行。它們通常會(huì )潛水4-5分鐘,并且在兩次潛水之間會(huì )浮出水面呼吸幾秒鐘。如果海龜不小心被漁網(wǎng)纏住,或是在其它壓力下不能及時(shí)浮出水面呼吸,它會(huì )迅速耗光體內儲存的氧,并且在幾分鐘之內淹死。
黑頭海龜能憋氣10小時(shí),也可以幾分鐘就淹死
總結:
人類(lèi)天生就具備屏息潛水的能力,但由于我們的生存并不依賴(lài)于長(cháng)時(shí)間在水下尋找食物,所以在漫長(cháng)的進(jìn)化過(guò)程中,這種能力漸漸消失了。
有些人經(jīng)過(guò)長(cháng)時(shí)間特殊訓練,在體內生成更多的血紅蛋白和肌紅蛋白,同時(shí)也擁有更強大的潛水反射能力,他們能夠屏氣比較長(cháng)的時(shí)間。
與海象和鯨等水生哺乳動(dòng)物相比,人類(lèi)的屏氣潛水能力不值一提;而海龜的憋氣時(shí)間更勝一籌,它們可以在水下安穩地睡上7~10個(gè)小時(shí)。海龜通過(guò)將海水吸入屁股,在它連接泄殖腔的氣囊里過(guò)濾出氧氣來(lái)呼吸,這種能力其它動(dòng)物不具備,你我更是無(wú)法學(xué)習,這一絕招使得海龜成為當仁不讓的忍者。
由于泄殖腔呼吸的效率不高,所以海龜在驚慌失措時(shí)往往來(lái)不及使出絕招,于是它也會(huì )在幾分鐘之內淹死。
學(xué)海龜的難度太大,或許我們可以學(xué)習一下樹(shù)懶。它可以通過(guò)放慢節奏,同時(shí)將心率降到正常狀態(tài)的三分之一,這樣,樹(shù)懶可以很輕易地屏住呼吸長(cháng)達40分鐘!嘿嘿,是不是很棒?
很棒吧?要不要學(xué)?