为什么鱼也需要氧气「为什么人运动时需要大量氧气而鱼类好像不需要那么多呢」

氧气是个可爱的东西，地球上所有的动物都需要氧气才能生存，不管他们生活在水中还是陆地上。

生活在陆地上的我们总是拥有更多的氧气，而在运动的时候，所有人都会觉得氧气不够用。

但是生活在水下的动物呢，水中的氧气那么少，它们在捕猎和逃跑的时候就不需要更多的氧气了吗？

人类和鱼类不同的呼吸方式

人类和其他陆地动物吸入的空气是多种气体的混合物，其中大约21%是氧气，而大部分是氮气。

我们把空气吸入肺中，红细胞吸收氧气并通过循环系统将其输送到器官，同时呼出二氧化碳。

水分子是由氢和氧组成的，咋一看水里有很多氧。然而，鱼类不能吸入水分子中的氧。它们只能呼吸水中的溶解氧。例如，那些水在岩石上翻滚时进入水中的氧气。

溶解氧的含量会随着水的温度、深度以及有害化学物质和细菌的存在而变化，最多也不超过5%。

鱼类和大部分水生动物用鳃代替了肺，当鱼在水下张开嘴时，这就是他们吸收氧气的开始。

鳃是由细丝组成的网状结构，用来捕获溶解氧并将其分配到鱼的全身。也像人类一样，二氧化碳从混合物中分离出来并被排出体外。

为什么我们运动时需要更多的氧气

当我们运动时，我们的呼吸频率就会加快，无论是通过快速运动，还是通过慢跑或骑自行车等旅行方式锻炼，都是如此。

显然，一个活跃的身体比一个静止的身体需要更多的氧气。原因在于我们的肌肉和血液中复杂的化学过程。

氧气和葡萄糖是我们身体的基本能量组成部分，我们的身体每时每刻都需要氧气。

我们的心脏需要不停泵血，肺要保持吸气和呼气，并允许其他器官和细胞正常工作。

每一项身体活动都会消耗能量，而这些能量必须通过吸收更多的氧气来部分替代。

当我们运动时，肌肉比休息时更有力量，促使肌肉的代谢率增加，需要更多的能量，所以会产生更多的ATP（身体的直接能量来源）。

而ATP需要氧气来产生，也就是说我们产生的ATP越多，身体需要的氧气也就越多。

同样的事情也发生在鱼类身上（运动的鱼类需要更多的氧气），但是他们确实不需要比我们更多的氧气。

鱼类为什么不需要那么多的氧气

鱼类不仅和人类有不同的呼吸系统，还有一个重要的区别，它们是冷血动物（变温动物）。

这就说明它们会接受周围环境的温度，同时也意味着鱼类比人类消耗更少的能量。

恒温动物必须将食物转化为能量来调节体温，作为冷血动物，鱼类自然不需要那么多氧气。

因为冷血动物不能像人类和其他哺乳动物一样保持恒定的体温，所以鱼类对温度很敏感，大多数鱼类不能在太冷或太热的水中生存。

当水太冷时，它们的新陈代谢就会变慢，当水变暖时，它们的新陈代谢加快，它们进食和消化食物的速度加快，生长速度加快，同时也有更多的能量来繁殖。

然而，随着水温变暖，鱼活动的增加，它们需要更多的氧气来维持它们更快的新陈代谢，但事与愿违，因为水温的升高往往表示溶解氧的减少。

这个时候，鱼会更快的呼吸（张嘴频率加快），有些鱼会浮到水面来呼吸（和空气接触的水面有更多的氧气），有些鱼甚至会离开水体。

如果你冬天观察一条鱼，你会觉得他们死气沉沉的，鱼在冷水中不需要那么快的呼吸，因为它们的新陈代谢减慢了，需要的氧气也就减少了。

此外，冷水比温水含有更多的溶解氧，所以他们也不需要那么努力地来提取氧气。

最后

恒温动物想保持体温就需要制造更多的热量，并在这个过程中使用氧气。而变温动物的体温会随着环境的变化而变化，这类动物不需要使用氧气来加热它们的身体。

作为变温动物的鱼类可能确实比人类需要的氧气少，但是有机体产生相同的能量，需要的氧气是一样多的，不会因为在水里或陆地而不同。

如果你做一个鱼和人呼吸的对比，你会发现鱼每分钟的呼吸次数会比人多。小鱼每分钟的呼吸次数比大鱼多，而且小孩每分钟的呼吸次数也比大人多。

较小的鱼和人拥有较小的腮和肺，但是维持身体的活动都需要相应的氧气，自然只能通过更快的呼吸来实现。

如果一条鱼也需要氧气来保持体温，你认为它会多久呼吸一次呢？

参考资料

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

陆地上的动物运动为什么要需要大量氧气，而水生动物却只需要很少？

因为走路、说话、写字和劳动，都要消耗热能，即使人们休息的时间，心脏也仍在跳动，肺仍在呼吸，这些都需要消耗热能。一般脑力劳动者每天约需消耗2400kcal热能，体力劳动者每天约需消耗3000kcal以上的热能。这些人体所需要的能量，都来源于人每天吃进的食物。食物中的糖、脂肪和蛋白质在生物酶的作用下，进行一系列的化学反应，产生了大量的能量和人体所需的营养物。在这些生物体内进行的缓慢氧化反应中，氧是必不可少的。例如，葡萄糖和血液输送来的氧气作用，产生二氧化碳和水，同时释放大量的热。

运动要消耗能量（ATP），来源主要靠醣代谢！醣代谢，又分为无氧糖酵解（产生能量ATP很少）和有氧时才能进行的“三羧酸循环”，能产生大量ATP（能量），所以，运动所需要的能量来源，必须靠“三羧酸循环”，必须有大量氧气才能维持，循环才能维持，才能继续供应能量（ATP)，如果氧气供应不足，醣代谢则以“糖酵解”方式进行，而产生大量乳酸，会感觉肌肉酸疼。因此，运动需要大量氧气。

水对生命的意义大于氧的，而且海洋中的氧含量也不低（当然不能跟陆地比）。体型和运动力是对环境适应的结果－水的浮力大于空气，更适合大体形或快速运动。

代谢慢是必须的，鱼类不必保持体温，所以对热量的需求量不是那么大。

为什么人到海里要到带氧气筒而鱼不用？

　　因为人是用肺呼吸，而鱼是用鳃呼吸的。

　　鱼头的两边有两片硬盖子，里面有几片像梳子一样的鱼鳃，鳃里有许多血管和嘴相通。当鱼喝了水，水便流过鳃，水里的氧气就进入鳃里的血管，然后顺着血管流到鱼的全身。鱼身内的二氧化碳又会从鳃排到水里。

　　所以鱼经常大口大口地喝水，不是因为鱼渴而是它们正在呼吸。