韓國、日本的海女

【摘要】海女的生活方式，引起了生理學家的興趣。
一、古老的行業
韓國和日本南部的沿海蘊藏著極豐富的蚌蛤類和可食的藻類。潛水業者，尤其是海女們賴此維生已經有一千五百年以上的歷史。她們也因其特殊的工作而舉世聞名。潛水時，她們除了戴潛水鏡外，別無其他裝備。有時他們可潛到25公尺深的海底，閉氣2分鐘以上；回到水面時，也僅僅吸幾口氣，稍休息一下，就又潛到水底。在溫暖的季節裡，他們每天可工作4小時，中間僅僅有1小時的休息時間。而韓國的海女在冬天10℃的氣溫下，仍然繼續工作，只是工作時間縮短而已。
潛水業是一種終身職業。通常11、12歲開始工作，直到65歲時為止。即使是懷孕也不停止，常工作到分娩的那天。至於孩子的哺育和照料也都是利用潛水的休息空檔進行。
目前韓國和日本沿海的潛水業者大約有30,000人左右，其中有11,000人聚集朝鮮半島南端的巨濟島上，據說該島是潛水業的發源地。根據考古學的遺跡顯示，潛水業早於西元第四世紀就已開始，但當時是以採珠為目的，而不是採集食物。到了十七世紀，韓國的潛水業者中還是有男有女的，但今日則全為女的。日本目前雖然仍有許多男的從事這種行業，然而女的似乎較佔優勢。
近年來，生理學家對海女的生理反應及其潛能，有極濃厚的興趣。「海女」可能是世界上技術最高超的潛水者。海女們怎麼有這麼好的水中適應能力？是天生的還是練出來的？或兩者皆有？和一般女人相比，她們生理上有什麼不同？在海女們的合作下，我們針對這些問題，做了詳細的研究。
二、兩種作業方式
海女們的潛水作業方式，基本上可分為兩種：單人作業，稱之為“cachido”。兩人作業，稱之為“funado”；一個人潛水，一個人在船上幫忙，助手則通常是海女們的丈夫。
單人作業者在水面上都準備有浮盆，深吸呼幾下後，就潛到水底搜集食物，然後送到盆裡。由於游泳時氧的消耗，所以潛水深度和潛水時間都受了限制。雖然他們可能潛20公尺深，但一般的平均深度僅有5～6公尺。潛水時間平均為30秒，其中真正在海底工作的時間僅有15秒。當他們返回水面時，就抓在盆緣休息30秒，作深呼吸，然後繼續工作。如此往返一次所需的時間大約為一分鐘，因此，一小時內他們大概可潛水60次。
雙人作業者則有助手幫助她們往返，所以可以節省許多游泳所耗費的體力。通常她們都是藉著10公斤的秤錘沉到水底；等到要回水面時，助手便用繩子把她拉上來。這樣可減少氧的消耗，並縮短往返的時間，使她們能潛到更深的海底，工作更長的時間。她們能在20～25公尺深的水底工作30秒，是單人作業者2倍。但由於他們潛水和休息的時間都比單人作業者長，所以每小時只能潛水30次，只有單人作業者的一半。因此，她們在水中的工作時間實際上幾乎一樣。唯一好處是她們能到較深處採集。然而從經濟上來看，由於她們需要一條小船，還要一個助手，所以這唯一的好處也被抵銷掉了。
當然，除了上述兩種方式外，仍有許多不同的潛水方式。有些是僅在出水時才需要人幫忙；有些則僅利用重量較輕的東西以助下潛。……
大多數海女潛水時都穿得很少，平常都只紮一條腰帶。韓國的海女即使在冬天也僅穿一件棉質泳衣。最近雖然有些日本海女穿橡皮潛水衣，但大部份的潛水業者仍負擔不起如此昂貴的奢侈品（編註：這是十年前的情況，今日如何則不得而知）。
三、潛水鏡的演進
利用潛水鏡或玻璃面罩來改善在水中的視力，是近一世紀以來的事。此項發明對潛水業而言，是一項大的革新，使潛水業者的人數和收穫量大大地增加。在水中，人若不戴任何目鏡的話，由於光線透過水面進入角膜的折射率減小，影像的焦點聚集於網膜後面，可見度就減低了。而在空氣中，由於空氣和角膜的折射率不同，所以當光線透過空氣進入角膜時，就會發生很大的折射，使影像的焦點正好聚集在網膜上，因此，我們看東西就能看得很清楚。潛水鏡的功能就是使眼球的表面存有一層空氣，使人在水中仍能保有很敏銳的視力。
然而，當潛水潛至3公尺深度時，用潛水鏡就會產生一項危險。由於水壓的關係，人體體內的壓力（包括血壓）高於潛水鏡內的氣壓，可能使眼結膜（眼皮內襯）的血管破裂。所以當潛水業者只戴潛水鏡潛到很深的海底時，就會有大家所熟悉的眼結膜出血現象。韓、日的潛水業者剛開始使用潛水鏡時，她們就發現這個問題是急待解決。因此，她們常將一個可壓縮的塑膠袋或皮袋接於潛水鏡上。當她們潛入水中時，由於水壓增加，就會壓縮此袋，而使袋中的空氣進入潛水鏡內，增加鏡內的氣壓，以對抗水壓的升高。現在很多的潛水業者則都用一個能蓋住鼻子的面罩來取代護目鏡的作用，使肺中呼出的氣體能代替壓縮袋的功能，而增加眼球前方的氣壓（詳見圖三）。
四、潛水時的呼吸生理
（一）奇異的嘯聲
海女的很多技術中，目前仍有許多無法證實其是否具有生理學上的意義。例如每次潛水前作深呼吸時，她們常在吐氣時縮緊嘴唇發出很大的哨聲，使極遠處的人都能聽到，因此，哨聲也就成了潛水業者的註冊商標。至於她們為什麼要發出哨聲，則仍然是個謎。據她們自己的說法是，這樣可保護肺部，使她們覺得舒服些。而科學家們則認為這樣或許可以避免過度換氣（ hyper-ventilation），使長時間潛水時常發生的失去意識現象減少；或者也可能有助於肺餘量的增加。但事實上，目前仍無任何證據證實這些假說。日本就有很多潛水業者，在潛水前並不發出任何哨音。
（二）水壓的適應
通常潛水業者在潛水前，都要作深呼吸5至10秒，從血中排除適量的二氧化碳。而最後一次的深呼吸則只吸入85％肺容量的氣體，而不吸至飽和。其原因仍不清楚。或許是為了避免肺內壓太高所引起的不舒服，或許是為了限制人體在水中的浮力。潛水者潛入水中時，水壓會壓縮其肺部，而影響其肺容量。所以潛水者的潛水深度，受她們肺部所能忍受的壓縮程度的限制。當潛水深度超過了所能忍受的最大肺壓縮量（即肺餘量）時，就會引起極痛苦的肺壓縮。同時，由於血管中的流體靜壓大於肺氣壓，可能會引起肺血管破裂。
（三）深呼吸的效果
據觀察所得，潛水前她們肺中的空氣，O2的含量極高，而CO2的含量則極微。但潛水期間，肺中的空氣組成究竟會發生什麼變化呢？它又如何和血液進行氣體交換呢？為了解答這些問題，紐約水牛城州立大學的藍非爾（ Edward H. Lanphier）和毛潤（Richard A. Morin）設計了一套簡單的儀器，能毫無危險地搜集潛水業者在水底時的肺空氣樣本。他們請潛水業者在水中盡量將肺中的空氣呼到此儀器內，然後再吸回去，僅餘極少量的肺空氣樣本於其內。剛開始時，潛水業者都不太情願接受此項實驗，因為她們認為做這個實驗會使她們失去寶貴的肺空氣，在深水中肺空氣是太寶貴了，缺乏則有喪生的可能。但經幾次的實驗後，她們也就釋懷了。
我們所取的潛水業者肺空氣樣本計有四種：
1.潛水前取一次。
2.準備潛水前進行深呼吸時取一次。
3.到達13公尺深的水底時取一次。
4.返回水面時再取一次。
然後我們分析每個樣本中主要氣體如O2、CO2和N2的濃度和分壓。
一般正常的情況下，一個人在陸地上處於休息狀態時，肺泡中的空氣組成為O2 14.3%,CO2 5.2%,N2 80.5%（稀有氣體和水蒸汽則忽略不計）。而潛水業者作過深呼吸後，其肺泡中的空氣組成則為O2 16.7%,CO2 4%,N2 79.3%。若換算成分壓的話，O2 為120ml水銀柱，CO2為29ml水銀柱，N2 為567ml水銀柱。
（四）氧和二氧化碳的擴散方向
當單一作業者潛到12公尺深的水底時，由於血液大量吸氧的結果，其肺中O2 的濃度降至11.1％。但因為人處於深水中時，水壓會壓縮肺部，使肺容量僅及潛水前的一半稍強，因此肺中氧的分壓仍較潛水前高，為149ml Hg。所以O2 能從肺大量地輸送到血液中。
同理，在潛水期間，血液溶解了更多的二氧化碳，所以肺中CO2 的濃度就由潛水前的4％降至3.2％。這和人在陸地上閉氣時，肺中CO2 濃度增加的情形剛好相反。在13公尺深的水底時，由於肺容量壓縮的結果，使肺中CO2 的分壓增加至42ml Hg，比血液中CO2 的分壓高。所以血液和組織中雖已存有不少的CO2 ，但仍能從肺中吸取CO2 。
當潛水業者由水底返回水面時，肺部就會舒張，而進行上述所有反應的逆反應。肺內氣壓降低的結果，血液中的CO2 很快地逸出。同樣地，肺中的氧分壓也會很快地下降，在30秒內，由原來的149ml Hg降至41ml Hg，結果低於血液內的氧分壓。根據藍菲爾的報導，在此種情況下，血液不但不能從肺中獲得氧，還可能有O2 逸入肺中。因此深水潛水者返回水面時常會死亡的原因，是由於組織顯著缺氧所致。
（五）潛水夫病
由研究結果顯示，深水潛水時，N2 也具有危害性。當潛水業者到達13公尺深的水底時，肺內N2 的分壓為潛水前的2倍，高達1134ml Hg，使得肺中的N2 不斷地進入血液內。嚴重時可引起潛水夫病。
由於長期的工作經驗，所以韓日的潛水業者都曉得注意潛水的安全限度，而不作毫無休止的潛水。因此雖然每次潛水後她們也會有輕微缺氧的現象，但大多能很快地復原。海女們也都曉得盡量避免耗氧，盡量避免血液中N2 的積聚，以及縮短每次的潛水時間，以便使整個工作時間得以延長而不發生任何危險。
據我們的瞭解，海女並不具有特殊的遺傳傾向。韓國農夫的女兒和海女的女兒，一樣可以被訓練成很出色的海女。然而後天的訓練是很重要的，她們必須不斷地鍛鍊呼吸肌，增加其肺活量，藉以對抗深水水壓對人體胸部和肺容量的壓縮。韓國海女的肺活量比非潛水業的韓國婦女大得多。
五、心搏的適應
使人體有利於潛水的條件有二：一是增加肺活量以吸入更多的氧；另一則是保持血液中氧的含量。由於斯可立普（Scripps）海洋學院的舒蘭德（ P.F.Scholander　）和其他研究者之賜，使我們深切瞭解：某些潛水的哺乳類和鳥類，當牠們在水中時，就會產生使需氧量減低至最低限度的作用。此一作用，使得通到腎臟和身體大部份肌肉的血管收縮，因此流經這些器官的血液大大地減少，藉此維持心臟、腦等其他不斷需氧器官血量的正常。同時，心臟的跳動也減慢了，使組織自血液中吸氧的速率減低，以延長動物的潛水時間。
最近的幾個研究發現：人類潛水時的心跳雖不像潛水動物變得那麼慢，可是也有減慢的現象。為測量潛水業者潛水時心搏率的變化，可將一個不透水的電極貼於潛水業者的胸部，當他們潛到30公尺深的水底時，我們船上的心電圖儀就會記錄下他們的心搏率。測驗的結果發現潛水業者在準備潛水進行深呼吸時，其心搏率為每分鐘100次；潛入水中20秒後降為70次；30秒後再降為60次。當他們返回水面時，心搏率會稍快些，然後又很快地恢復正常。
然而很奇怪的是，人類於陸地上閉氣，或處於高壓艙中時，心跳減慢的現象亦未及在水底的程度。尤其值得注意的是，大約有50％的潛水業者都有心跳不整的現象。這些發現又使得疑問重重，但無可置疑的是：心搏率的自動減慢是延長人類潛水時間的一個重要因素。
六、抗寒的適應
此外，由分析研究的結果發現：即使在不需要閉氣的情況下，在水中逗留時間仍受制於體熱喪失量的多寡。無論在夏天或冬天，潛水業者工作時間的長短都受著此一因素的影響。因此海女們常在潛水的休息空檔生火取暖。
（一）吃得多
欲測量人體在水中的體熱喪失量，可利用兩個簡便的指示值：（1）游泳或發抖時，人體產熱量的增加值；（2）人體體溫的下降值。人體的產熱量可由O2 的消耗量來推算；O2 的消耗量又可由潛水後恢復期間肺中的O2 組成估算。本實驗測量是以釜山的韓國海女為對象，於八月（水溫為27℃）及一月（水溫為10℃）各測量一次。
於八月及一月所進行的兩次測量中發現：每次潛水單元後（夏天以40分鐘為1單元；冬天則以25分鐘為1單元），體溫就由正常的37℃降至35℃或更低些。由此值和氧的消耗量就可估計，每潛水單元間體熱的喪失量在夏天約為400卡，在冬天則為600卡（詳見圖四）。而潛水業者在夏天的工作時間一天平均為2個小時；冬天平均為25～50分鐘。所以無論是那個季節，她們每天體熱的總喪失量大約為1,000卡。
為補充體熱的喪失，韓國的海女都比其他非潛水業的婦女吃得多。海女每天食物的消耗量約為3,000卡，而非潛水業婦女則約為2,000卡。她們每天所攝取的超額食物就是為抵抗寒冷的。所以她們吃得雖多但並不胖，通常都很苗條。
（二）基礎代謝率高
研究海女們是否具有特殊的抗寒作用是個非常有趣的問題。基礎代謝率的增加，亦即產熱量增加，是抗寒的一種方式。但因為全世界人類的基礎代謝率無論在冷天或熱天裡都差不多；而且即使海女們的基礎代謝率確實是增加了，也會因其值太小而無法彌補在水中所喪失的大量的熱。因此我們無法希冀韓國海女在此種抗寒作用方面具有較佳的天賦。但很令人驚訝的是，在冬天的季節裡，她們的基礎代謝率確實有升高的現象，而且比同一社區、同一經濟背景的非潛水業婦女高了25％。而非潛水業婦女的基礎代謝率並無隨季節改變的現象。
世界上只有一個民族，他們的基礎代謝率和韓國海女冬天時的基礎代謝率一樣高，那就是阿拉斯加的愛斯基摩人。但愛斯基摩人都穿有很暖和的衣服，並未受到寒冷的威脅，所以其基礎代謝率增加的原因，是由於飲食中含有多量蛋白質的緣故。由此種種跡象顯示：在冬天的季節裡，基礎代謝率的升高是人類對抗嚴寒的一種直接反應。也唯有處於像海女所面臨的極端寒冷的威脅下，人類所潛伏的抗寒適應性才會顯現出來。可是這種反應是太微弱了，並不足以保護她們免於受凍。
這個問題激起了生理學家們更進一步的研究，結果發現，當人體暴露於冬天寒冷的季節裡時，人體甲狀腺的機能可能會有增進的現象。
（三）隔熱系統的適應
體熱的產生也是抗寒的一種方式。皮下的脂肪層是決定人體隔熱作用的重要因素，但非唯一因素。脂肪組織傳熱的能力大約只有肌肉組織的一半。換句話說，它的隔熱功能是肌肉組織的2倍。鯨魚和海豹所以能生存於南極和北極的水中，就是因為牠們具有很厚的皮下脂肪層。同樣地，女人之所以比男人更適於從事潛水工作的原因，也是因為女人的脂肪層天生就比男人的厚。
雷內（Donald W. Rennie）和韓氏（Hong）曾以測量人體各個不同部位的皮膚厚度，來研究韓國海女和非潛水業婦女的皮下脂肪層厚度。但皮下脂肪層並不足以說明整個人體的隔熱功能。因此，我們進一步地將受測者整個浸於水桶中，只有頭露出於水面，經3小時後再測量其體溫的下降情形和體熱的產生量，以推算人體的全部隔熱功能。由此實驗，我們發現了三個有趣的事實：
1.具有同樣厚度皮下脂肪層的海女和非潛水業婦女的熱喪失量不同。海女的熱喪失量通常都比較少。由此顯示，其脂肪層的隔熱作用還須有血管的調適作用給予補充。因為血管調適作用可限制從血管喪失到皮膚表面的熱量，尤以手、腳等部位為然。
2.在冬天的季節裡，海女會消耗掉約一半的皮下脂肪，而非潛水業的婦女則無此現象。同時因為食物的攝取無法彌補如此龐大的熱喪失量，因此血管的調適性也是幫助維持體熱的重要方法之一。
3.海女比非潛水業的婦女更能忍受低溫的折磨。一般而言，海女在24℃的水中泡3小時也不會有顫抖的現象；而非潛水業的婦女在32℃時就開始有顫抖的現象。抑制顫抖是有益的，因顫抖可加速體熱的喪失，而此種抑制作用是來自後天的艱苦鍛鍊，使皮膚對冷的反應衝動被抑制。
英國的生理學家布氏（L. G. Pugh）曾從事於長距離游泳者的研究，結果發現：無論胖的或瘦的游泳者，他們游泳時體熱的喪失率都比躺在水中靜止不動時要快得多。事實上，人體的整個隔熱系統是極複雜的，目前尚無法一一闡明。但至少我們可以很清晰地下一個結論：女人是比男人具有較佳的隔熱作用。
（譯自The Diving Woman of Korea and Japan, Suk Ki Hong and Hermann Rahn in Scientific American, May 1967.）
本文承國防醫學院社會醫學研究所副教授何邦立先生指導修正，特此申謝！