如果水的含氧量够高,人类是否能在水里呼吸?
即便水的含氧量够高,人类也不能在水里呼吸。原因主要有三点,除了水中氧气含量不足,还有一个渗透压阻碍和无法通过呼吸有效置换水。如果一种液体有足够高的氧气含量,渗透压与体液平衡,在液体中呼吸也许有可能实现。科幻小说《三体》中不就有一个情节么,宇宙飞船一加速,人就完全浸在富氧的“深海液”中,防止G过载。
言归正传,人体肺的结构以及呼吸原理从水中吸氧还是很难的。
肺汲取氧气原理肺吸收空气中的氧气和排出二氧化碳,主要靠肺泡中的气体浓度差形成的压力。如下图中所示,我们呼吸的气体进入肺泡以后,因为与毛细血管中的氧气和二氧化碳气体含量不同,渗透交换,然后依靠血液来运输。
水中呼吸的困难之处如果我们在水中呼吸,需要克服三个困难,一是肺泡总体积是有限的,空气中含氧量高达21%,同样体积的水中氧气含量很难达到如此高。二是肺内的组织液浓度高,与水之间存在渗透压,吸入水后,水渗透进肺泡和其他细胞中,造成肺泡破解,组织水肿。
还有第三个原因是人呼吸是靠隔膜带动,依靠气压差进行的。呼吸液体,置换率很低。鱼靠腮来呼吸,游动时源源不断地水流从口中进入,经腮中汲取氧气后流出。所以有些活力高的鱼,比如鲨鱼,缠上渔网之后很快就缺氧而死。
总之,实现在液体中呼吸很难,但并不是没有可能做到。如果是纯水的话,是不可能实现的。