為何天鵝飛到海拔9000米不會缺氧?有什么科學依據(jù)?

這張圖顯示了海拔高度、空氣中的氧分壓和人體血液中的氧飽和度之間的關(guān)系。

可以看到，在海拔9000米的地方，空氣中的氧氣含量只有海拔20%以上，而海拔9000米的人的血氧飽和度下降到65%以下。

在臨床病例中，只要血氧飽和度低于90%，就是低氧血癥的標準，這是極其危險的。

但也有特殊情況，有的人在血氧飽和度只有70%的情況下還能活蹦亂跳。

他們怎么能這樣做？例如，在平原和低海拔地區(qū)，一個單位的血紅蛋白(紅細胞中結(jié)合氧的功能蛋白)可以結(jié)合95g氧分子。

假設此時氧飽和度為95%，優(yōu)于高海拔地區(qū)氧分壓降低。

同樣的血紅蛋白只能結(jié)合45g的氧分子，但如果還缺少50g呢？有兩種途徑：33601環(huán)境的氧分壓降低，但可以通過增加通氣量來提高肺泡內(nèi)小環(huán)境的氧分壓。

簡單來說就是增加呼吸頻率和深度。

就是因為這個原因，在高原上稍微一動就會讓你倒吸一口涼氣。

這種調(diào)整方法可以立即生效。

還有一種是需要較長時間的適應性代償，增加了血液中血紅蛋白的量和氧搬運工的絕對數(shù)量，自然可以獲得更多的氧來彌補氧分壓的不足。

回到主題，以上兩種現(xiàn)象存在于能在高空飛行的鳥類中。

此外，鳥類還有另外兩種特殊機制來增強對低氧環(huán)境的耐受力，實現(xiàn)長達9000米的長期飛行能力，即使是在萬米高空。

這兩個特殊機制是3354。

1.鳥類的氣囊可以實現(xiàn)“雙重呼吸”，增加通氣量。

如上圖所示，吸氣時，氣囊中的空氣會儲存空氣，呼氣時，氣囊中的空氣會反向進入肺部，這樣呼氣時，肺部就有了新鮮空氣，呼氣和吸氣都可以進行空氣交換，大大提高了每次呼吸時肺部的空氣交換量。

2.血紅蛋白的構(gòu)型發(fā)生變化，與氧的結(jié)合能力增強。

在對能在高空飛行的鳥類，如斑頭雁的研究中，發(fā)現(xiàn)編碼血紅蛋白的氨基酸序列與人類和其他鳥類的近親不同，產(chǎn)生新的氫鍵，與周圍的氨基酸接觸更緊密，結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定，與氧的結(jié)合能力更強。