職業體育中禁止使用血液興奮劑來提高成績。運動員可以使用這種技術,透過例如輸血,用更多攜帶氧氣的紅細胞來為肌肉提供能量。但是許多動物會自然地進行興奮劑:綿羊、海洋魚類和馬匹可以在體力消耗大的情況下將血液的載氧能力提高 16% 到 74%。現在一項研究表明,一種名為裸蓋魚的南極魚可以將其載氧能力提高 200% 以上,以便在寒冷的水域中積極生活。
像大多數南極洲本土魚類一樣,裸蓋魚的血液中含有抗凍蛋白,可以幫助它抵禦極度寒冷。但是這些蛋白質,連同紅細胞 (RBC),會使血液粘稠且難以迴圈。一些南極魚類透過完全消除紅細胞來適應,透過鰓和皮膚直接從水中吸收氧氣,以便被動地等待獵物。然而,裸蓋魚積極地在表層冰下游泳,追逐磷蝦和其他甲殼類動物,同時躲避企鵝和海豹等捕食者。“對於這種行為,你需要為肌肉提供[更多]氧氣,” 瑞典哥德堡大學心血管生理學家、一月份發表在《實驗生物學雜誌》上的這項新研究的合著者 Michael Axelsson 說。
科學家比較了從在玻璃缸中放鬆的裸蓋魚身上採集的樣本與從他們用塑膠管“追逐”的魚身上提取的樣本中的紅細胞水平。休息的動物的紅細胞水平為 9%,而運動的動物為 27%,表明後者的血液載氧能力增加了 207%。Axelsson 說:“我們見過的[其他]魚類中,沒有哪種魚類能將紅細胞數量增加一倍以上,或在休息時將其數量降至如此低的水平。” 他補充說,這種低水平降低了裸蓋魚心臟的壓力。魚的脾臟儲存紅細胞,研究人員發現,為了將更多紅細胞噴射到血液中,脾臟收縮,重量減輕了 41%。
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紅細胞水平的巨大變化最初讓 Scripps 海洋研究所的海洋生物學家 Gerald Kooyman 感到驚訝,他沒有參與這項研究。然而,他指出,這些動物最初的血細胞較少,因此維持紅細胞數量增加三倍的迴圈並不那麼困難。例如,如果一隻潛水的威德爾海豹將其紅細胞水平從 40% 提高到 90%,那麼它的血液將變得非常難以泵送。
然而,裸蓋魚確實要為其能力付出代價。透過將探針連線到每條魚的主動脈,科學家們發現,在活躍的個體中,血壓高了 12%,心臟工作強度高了 30%。心臟可以在安靜的時候休息,但是當裸蓋魚需要用力時,Axelsson 說,“這些魚必須承受[更多]紅細胞帶來的略微更高的後果,因為它們需要更多的氧氣。”
