论文缺氧会死？裸鼹鼠不同意，该文是缺氧会死类有关论文范本与鼹鼠和鼹鼠不同意和缺氧有关硕士学位论文范文.
说到世界上最丑陋的动物,裸鼹鼠一定能获得名次.这种分布于非洲东部的啮齿动物,体长不过8～10厘米,体重一般在30～38克之间,身体没有毛,獠牙外露,皮肤起皱,并呈现粉红色或者淡,看起来就像一根没有煮熟的腊肠.当科学家们最初发现它们时,以为是老鼠的变异体.
不过,这些丑陋的动物们却有一些惊人的本事.它们堪称是啮齿类动物的“寿星”,老鼠的平均寿命是3年,它们的寿命能达到约30年；裸鼹鼠虽然皮肤直接裸露在外,但由于缺乏哺乳动物中感觉疼痛的关键神经物质,当接触辣椒或者呆在酸性环境中时,它们不会感觉到疼痛；人类谈癌症色变,但它们却与癌症绝缘.
也许最不寻常的是,它们还能在没有氧气的环境中,存活很长时间.
能长时间“憋气”
2017年,美国研究者曾做了一个实验.他们让四只裸鼹鼠呆在一个低氧的房间里,房间里氧气含量只有5%.如果一只老鼠呆在这种环境里,15分钟内就能毙命.但裸鼹鼠却非常顽强,没有表现出呼吸困难、嗜睡等缺氧不良反应.最终,五个小时后,观测到裸鼹鼠依旧没有出现任何问题后,科学家们终止了实验.
随后,为了测验裸鼹鼠的忍耐极限,研究者又将它们放到更极端的环境中.这一次,房间里的氧气全部被排出,氧浓度为0.在30秒后,裸鼹鼠失去了意识,18分钟后,裸鼹鼠心率从200次/分钟下降到50次/分钟,但它们依旧活着,身体器官正常运转.一旦将它们重新放到有氧环境中,几秒钟后裸鼹鼠就会清醒过来,身体机能恢复正常.
随后,研究者又做了一次实验,这次他们延长了裸鼹鼠在无氧环境中的时间,结果表明裸鼹鼠还是有忍耐极限的,当三只裸鼹鼠在无氧环境中呆了30分钟后,它们因缺氧而死.
尽管仍旧会死亡,但作为哺乳动物,裸鼹鼠这一能力让人震惊.大多数哺乳动物的细胞所需的能量,主要来源是葡萄糖的氧化,在氧气供应充足时,葡萄糖可以完全氧化,产生二氧化碳、水及能量.细胞利用这一过程所产生的能量,制造三磷酸腺苷,即细胞最主要的直接能量供应者,来完成各种生命活动,这就是为什么我们要呼吸.
所以,没有氧气,细胞就会无法代谢葡萄糖,就不能获得能量供应.特别是大脑细胞,大脑是一个巨大的耗能机器,会消耗非常多的葡萄糖,一旦血液中的氧气储备耗尽,神经元几乎会立刻死亡.
一般,人类在无氧环境中,1分钟后,脑细胞就会死亡,3分钟内,神经元大面积损伤,大约5分钟后,就会死亡.当然,如果人类经过特殊训练,可以憋气5分钟以上.如德国人汤姆·西塔斯在水下能憋气22分钟22秒,而在陆地上,人类目前的最好记录是10分钟.相比之下,裸鼹鼠还是技高一筹.
那么,裸鼹鼠又是如何能长时间“屏住呼吸”的呢？
如何做到？
实际上,裸鼹鼠生活的环境就非常缺氧.它们的生活习性类似蚂蚁,成群住在地下洞穴中,一窝裸鼹鼠数量能达到300多只,除了几只负责繁殖的雄鼠和一只肥硕的王后外,其余无论雌雄均为工鼠,负责寻找食物和挖洞.
由于洞穴密不通风,氧气消耗快,氧气含量能降低到只有8%～10%,在对付低氧的地下环境的过程中,裸鼹鼠进化出了许多适应这些环境的能力.一种方式是在缺氧环境中,它们的血红蛋白的粘稠度会增加,使得运送氧气的效率增加.而令科学家们想不到的是它们还有另外一种更特殊的方式—产生和消化果糖.
就像葡萄糖一样,果糖也是一种糖,不过是一种植物糖,植物可以在没有氧气的情况下,将这种糖转化为供应细胞所需能量的来源,这一能量转化过程与酵母将糖转化为酒精的过程非常相似.
研究者发现,当裸鼹鼠缺氧时,它们会变成“植物”,身体血液内涌进大量的果糖,这时它们不再进行有氧呼吸,体内的特殊蛋白质和酶可以将果糖传递给心脏、大脑和其他器官,使细胞从分解果糖中获得能量.同时它们也会进入假死状态,脉搏和呼吸频率大幅减缓,能量需求降至最低.
其他的哺乳动物,比如人和老鼠,也可以在没有氧气的情况下代谢果糖,但只能以非常有限的方式——比如在肠道内,人类没法从储存在人体肾脏和肝脏中的果糖获得能量,必须首先将其转化成葡萄糖.然而,裸鼹鼠所有的器官都可以代谢果糖.
下一步,研究人员将弄清楚裸鼹鼠是如何获得果糖的.因为果糖并不是来自裸鼹鼠的饮食,它们很可能是裸鼹鼠自身合成的,而这一过程迄今为止还只是在植物中观察到.
在未来,后续的研究成果将有助于帮助心脏病或者中风患者,因为他们在发病时,往往会伴随着缺氧等症状,造成严重的脑损伤,而如果病人们也能像裸鼹鼠这样,不需要氧气也能代谢果糖来作为细胞能量来源,将能有效避免身体缺氧后导致的器官受损.
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参考文献：
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