為什麼人運動時需要大量氧氣，而魚類好像不需要那麼多呢？

氧氣是個可愛的東西，地球上所有的動物都需要氧氣才能生存，不管他們生活在水中還是陸地上。

生活在陸地上的我們總是擁有更多的氧氣，而在運動的時候，所有人都會覺得氧氣不夠用。

但是生活在水下的動物呢，水中的氧氣那麼少，它們在捕獵和逃跑的時候就不需要更多的氧氣了嗎？

人類和魚類不同的呼吸方式

人類和其他陸地動物吸入的空氣是多種氣體的混合物，其中大約21%是氧氣，而大部分是氮氣。

我們把空氣吸入肺中，紅細胞吸收氧氣並通過循環系統將其輸送到器官，同時呼出二氧化碳。

水分子是由氫和氧組成的，咋一看水裡有很多氧。然而，魚類不能吸入水分子中的氧。它們只能呼吸水中的溶解氧。例如，那些水在岩石上翻滾時進入水中的氧氣。

溶解氧的含量會隨著水的溫度、深度以及有害化學物質和細菌的存在而變化，最多也不超過5%。

魚類和大部分水生動物用鰓代替了肺，當魚在水下張開嘴時，這就是他們吸收氧氣的開始。

鰓是由細絲組成的網狀結構，用來捕獲溶解氧並將其分配到魚的全身。也像人類一樣，二氧化碳從混合物中分離出來並被排出體外。

為什麼我們運動時需要更多的氧氣

當我們運動時，我們的呼吸頻率就會加快，無論是通過快速運動，還是通過慢跑或騎自行車等旅行方式鍛煉，都是如此。

顯然，一個活躍的身體比一個靜止的身體需要更多的氧氣。原因在於我們的肌肉和血液中複雜的化學過程。

氧氣和葡萄糖是我們身體的基本能量組成部分，我們的身體每時每刻都需要氧氣。

我們的心臟需要不停泵血，肺要保持吸氣和呼氣，並允許其他器官和細胞正常工作。

每一項身體活動都會消耗能量，而這些能量必須通過吸收更多的氧氣來部分替代。

當我們運動時，肌肉比休息時更有力量，促使肌肉的代謝率增加，需要更多的能量，所以會產生更多的ATP（身體的直接能量來源）。

而ATP需要氧氣來產生，也就是說我們產生的ATP越多，身體需要的氧氣也就越多。

同樣的事情也發生在魚類身上（運動的魚類需要更多的氧氣），但是他們確實不需要比我們更多的氧氣。

魚類為什麼不需要那麼多的氧氣

魚類不僅和人類有不同的呼吸系統，還有一個重要的區別，它們是冷血動物（變溫動物）。

這就說明它們會接受周圍環境的溫度，同時也意味著魚類比人類消耗更少的能量。

恆溫動物必須將食物轉化為能量來調節體溫，作為冷血動物，魚類自然不需要那麼多氧氣。

因為冷血動物不能像人類和其他哺乳動物一樣保持恆定的體溫，所以魚類對溫度很敏感，大多數魚類不能在太冷或太熱的水中生存。

當水太冷時，它們的新陳代謝就會變慢，當水變暖時，它們的新陳代謝加快，它們進食和消化食物的速度加快，生長速度加快，同時也有更多的能量來繁殖。

然而，隨著水溫變暖，魚活動的增加，它們需要更多的氧氣來維持它們更快的新陳代謝，但事與願違，因為水溫的升高往往表示溶解氧的減少。

這個時候，魚會更快的呼吸（張嘴頻率加快），有些魚會浮到水面來呼吸（和空氣接觸的水面有更多的氧氣），有些魚甚至會離開水體。

如果你冬天觀察一條魚，你會覺得他們死氣沉沉的，魚在冷水中不需要那麼快的呼吸，因為它們的新陳代謝減慢了，需要的氧氣也就減少了。

此外，冷水比溫水含有更多的溶解氧，所以他們也不需要那麼努力地來提取氧氣。

最後

恆溫動物想保持體溫就需要製造更多的熱量，並在這個過程中使用氧氣。而變溫動物的體溫會隨著環境的變化而變化，這類動物不需要使用氧氣來加熱它們的身體。

作為變溫動物的魚類可能確實比人類需要的氧氣少，但是有機體產生相同的能量，需要的氧氣是一樣多的，不會因為在水裡或陸地而不同。

如果你做一個魚和人呼吸的對比，你會發現魚每分鐘的呼吸次數會比人多。小魚每分鐘的呼吸次數比大魚多，而且小孩每分鐘的呼吸次數也比大人多。

較小的魚和人擁有較小的腮和肺，但是維持身體的活動都需要相應的氧氣，自然只能通過更快的呼吸來實現。

如果一條魚也需要氧氣來保持體溫，你認為它會多久呼吸一次呢？

參考資料

LIZ LANGLEY.Which Fish Can Live Out of Water.nationalgeographic.2015.12.5

Stéphan G. Reebs.Oxygen and fish behaviour.howfishbehave.2007

NICOLE LEBOEUF-LITTLE.Why Does the Body Need More Oxygen When We Exercise.livestrong

Cindi Pearce.Why Do Fish Breathe Slower in Cold Water.cuteness

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