人如何在水中实现长期呼吸?

鱼类之所以能在水下生活,是因为它们拥有鳃这一独特的呼吸器官。鳃里充满了毛细血管,当鱼吞入一口水,水流经过鳃盖下方时,毛细血管就能进行高效的气体交换,将水中的氧气吸入血液,同时排出二氧化碳,从而实现在水中的生存。

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这个解释很直观,但如果是人类呢?我们目前没有生理结构支持直接在水下呼吸。目前的技术方案要么是高压氧舱/饱和潜水让肺适应高压(但也得带气瓶或地面供气),要么是实验阶段的人工鳃或液态呼吸(全氟碳化合物),离实用还很远。所以“长期”在水下呼吸,对人来说目前只能靠装备,而不是身体器官。