人為什么要不停地呼吸?
正常人每分鐘約呼吸30次,每次約吸入0.4 L空氣,一晝夜吸入空氣18000 L,合24 kg,為飲食總量的10倍,其中1/5是氧氣,目的在于保證食物的充分氧化而釋放出足夠的能量。如果停止呼吸幾分鐘,人就會死亡。
大氣中氧氣的體積分數為21%,對正常人最合適。如果低到16%,人的脈膊就會加快,血壓上升,影響人的注意力和想像力;減少到10%,就會惡心、嘔吐,甚至失去知覺;一旦少到6%,人就會心力衰竭而死亡。反過來,氧氣含量過高也不利。實驗證明,如果空氣中氧含量達70%,人長期呼吸它,就會導致肺水腫、肺炎等。
對呼吸的研究引入了耗氧率這個概念,它指每克體重每小時所耗氧氣的量,單位為毫升/每小時·克。對人類和哺乳類動物的耗氧率研究表明:耗氧率愈低,壽命愈長。例如小鼠的耗氧率為 1586毫升/小時·克,平均壽命為2.5年,狗耗氧率318毫升/小時·克,平均壽命10~12年,大象為67毫升/小時·克,平均壽命為100年。通過實驗測定各哺乳動物的耗氧率,得出動物壽命的長短次序是:蝙蝠<鼠、兔<羊<豬<熊<馬<牛<人<象。而男人的耗氧率約為女人的1.8倍,因而后者壽命較長。
為什么耗氧率愈低,壽命越長?因為耗氧率可作為生物體能量消耗的定量尺度。它與體溫、呼吸次數、血液循環快慢有密切關系。耗氧率高,新陳代謝率高,細胞保持高度緊張狀態,工作量增加,容易衰老以致短命。
人體的耗氧率與甲狀腺素的分泌有關,甲狀腺素分泌多,耗氧率就大。因此有人主張降低甲狀腺素的分泌來降低耗氧率,從而延長壽命。