职业体育运动禁止使用兴奋剂来提高运动成绩,但是运动员可以通过输血,用更多携带氧气的红细胞来给肌肉补充能量。

对许多动物来说这是一种本能:绵羊、海鱼和马在身体需要的情况下,可以使血液的携氧能力提高16%到74%。现在一项研究表明,一种名为“鲍尔德(学名叫pagothenia borchgrevinki)”的南极鱼类可以将载氧能力提高200%以上,在寒冷的水域中寻找活跃的生命。

像大多数原产于南极洲的鱼类一样,鲍尔德的血液中含有抗冻蛋白,有助于抵御严寒。但这些蛋白质和红细胞一起,会使血液粘稠,难以循环。一些南极鱼类通过完全清除红细胞来适应,当它们被动地等待猎物时,通过鳃和皮肤直接从水中吸收氧气。然而,鲍尔德在躲避企鹅和海豹等捕食者时,仍会主动游到冰面下追逐磷虾和其他甲壳类动物。瑞典哥德堡大学心血管生理学家Michael Axelsson说,对于这种行为,“你需要为肌肉提供(更多)氧气”,他是这项新研究的合著者,该研究发表在《Journal of Experimental Biology》上。

通过在每条鱼的主动脉上安装一个探针,科学家们比较了在玻璃缸中放松的鲍尔德南极鱼和用塑料管“追逐”的红细胞水平。休息状态的动物红细胞水平为9%,而运动中的动物的红细胞水平为27%,后者的血氧承载能力增加了207%。

“其他鱼类的红细胞数量增加都不会超过两倍,在休息时也不会下降到如此低的水平,”Axelsson说。“这种低水平可以减轻野生鲍尔德的心脏压力,这种鱼在脾脏储存红细胞。”研究人员发现,为了向血液中喷射更多红细胞,脾脏收缩后的重量减少了41%。

海洋生物学家Gerald Kooyman(没有参与这项研究)指出,这些动物原本的红细胞比较少,所以才能增加三倍计数的红细胞维持循环。如果一只潜水的威德尔海豹将其红细胞水平从40%提高到90%,那么它的血液就会很难泵出。

(生物通:伍松)