为什么鲸鱼可以下潜数千米,快速漂浮而不出现减压病?
因为鲸鱼作为大型水生哺乳动物,因为不需要支撑身体而没有肋骨,所以在急速下潜的过程中,肺部会被压扁,肺里的气体会被挤出来。肺部没有流动的气体,不具备减压病的条件。
由于鲸的肋骨与胸骨、脊柱的连接非常疏松,胸廓不完整,且胸部柔软,潜水时肺部随着外界压力的增加而收缩,水深约100米时肺泡完全收缩,不再进行气体交换。这样,氮气就不可能溶解到血液中,所以鲸鱼不会患潜水病。
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人类减压病的原因:
在水下工作时,身体每下潜10m,大致相当于增加一个大气压的压力,增加的压力称为附加压力。附加压力和地面大气压力之和称为总压力或绝对压力。当人体处于高压环境时,肺泡中各种气体的分压增加,并立即与吸入压缩空气中的各种气体的分压平衡。
由于气体在肺泡中的分压高于在血液中的分压,根据波义耳定律,气体在血液中的溶解量相应增加,然后通过血液循环输送到各个组织。大部分氧气和二氧化碳被血红蛋白和血浆成分迅速吸收,只有少量以物理形式游离在体液中。
氮在体液中的溶解量与气压和停留时间成正比。由于氮在不同组织中的溶解度不同,氮在组织中的分布也是不平等的。氮在脂肪中的溶解度约为血液中的5倍,因此大部分氮集中在脂肪和神经组织中。
当人体逐渐从高压环境转为常压时,体内多余的氮从组织中释放出来,进入血液;并通过肺泡逐渐缓慢排出体外,无不良后果。
当减压过快,超过外界总气压太多时,不能继续维持溶解状态,于是在几秒到几分钟内以气泡的形式在组织和血液中积聚;减压越快,气泡产生越快,积累越多。
氮气可以作为气泡存在很长时间。脂肪多、血液循环少的组织,如脂肪组织、周围神经髓鞘、中枢神经白质、肌腱、关节囊结缔组织等,很难清除氮。
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