狗為什麼會吐著舌頭哈哈喘氣？
― 不能流汗的身體，靠呼吸讓水分蒸發
天氣熱的時候，狗會吐出舌頭，不停地快速喘氣。看起來很辛苦，但那其實是狗自己的「流汗」。人是用皮膚散熱，狗則是用呼吸的通道散熱。
夏天的傍晚，散步回來的狗在玄關吐著舌頭，哈哈哈地喘個不停，呼吸快得停不下來。
一起走路的人，脖子上都是汗。可是摸摸狗的背，毛幾乎沒有濕。
明明走了同一條路、走了一樣的距離，人流汗，狗卻是喘氣。兩者冷卻身體的方式，根本就不一樣。
原因只有兩個
狗能用來散熱的汗腺出口，幾乎只在肉球。被毛覆蓋的身體表面，幾乎不會流出能帶走熱的汗。
讓大量空氣流過濕潤的舌頭和鼻腔，水就會蒸發並帶走熱。快速喘氣，就是為了增加空氣的交換量。
水蒸發時會帶走熱，這個原理和人的汗水一樣。不同的是「在哪裡蒸發」。我們依序來看。
人用皮膚散熱，狗用呼吸的通道散熱
水在蒸發時，會從周圍帶走大量的熱。洗完澡身上還濕濕的就會覺得冷，就是這個緣故。人把汗水鋪在全身的皮膚上，靠這麼大的面積蒸發來降溫。
狗的身體覆蓋著毛。毛裡面的空氣不容易流動，就算皮膚出了汗也很難乾。所以狗不用皮膚，而是把「呼吸的通道」當成散熱的地方。請看圖 1。
研究已經證實，熱的時候，狗主要用鼻子吸氣，再從嘴巴吐出來。鼻腔內部形狀複雜，表面總是濕潤的。吸進來的空氣在這裡吸收水分，吐出的氣則經過伸得長長的舌頭上方。空氣朝同一個方向流動，所以濕潤的表面上總有新的乾燥空氣經過，蒸發就不容易停下來。
為什麼要喘得那麼淺又那麼快？
狗平常的呼吸，大約每分鐘幾十次。熱的時候哈哈喘氣，據說每分鐘可以達到 300 次左右。特徵不是深深地吸，而是重複許多次淺淺的呼吸。
淺呼吸有明確的好處。淺呼吸帶動的空氣，主要只在鼻子、喉嚨和氣管裡來回，不太會到達肺的深處。要冷卻的是濕潤的通道，所以這樣就夠了。如果用又深又快的方式呼吸，血液中的二氧化碳會被吐出太多，身體就會不舒服。淺而快的呼吸，同時做到了散熱和維持血液中氣體成分的平衡。
另一個巧思是節奏。胸腔和肺有一個性質：搖晃它的時候，在某個固定的節奏下特別容易擺動。狗配合這個節奏呼吸，據信只要用很少的肌肉力量就能持續快速呼吸。這就像盪鞦韆時，配合擺動的節奏去推一樣。
馬和人一樣，全身會大量流汗。貓和狗一樣，汗只限於肉球，靠舔毛，讓毛上的唾液蒸發來降溫。幾乎不能流汗的豬，會把身體泡在泥巴或水坑裡，讓濕透的身體散熱。鳥類沒有汗腺，許多種類會讓喉嚨快速顫動來降溫。大象則是搧動血管很多的大耳朵來散熱。
靠蒸發散熱的機制，在周圍空氣潮濕時效果會變差。狗能用來散熱的面積比人小得多，所以受到的影響更大。鼻子短的犬種，鼻腔內濕潤的面積也往往比較小。又熱又濕的日子，請把散步安排在涼爽的時段，也不要把狗留在門窗緊閉的車裡，就算只是短短一下也不行。如果狗軟趴趴的、叫牠反應遲鈍，請一邊幫牠降溫，一邊立刻聯絡動物醫院。
總結
狗不能像人一樣全身流汗。取而代之的是，牠用鼻子吸氣、嘴巴吐氣，讓濕潤的鼻腔和舌頭上的水分蒸發來冷卻身體。淺而快的呼吸，是在提高散熱能力的同時，又不破壞呼吸氣體成分的巧妙做法。
人用皮膚流汗，
狗用呼吸流汗。
蒸發為什麼會帶走熱，請看電風扇的風為什麼讓人覺得涼；身體大小與散熱方式的關係，請看為什麼越小的動物越要不停地吃。車子裡會熱到什麼程度，可以讀停在大太陽下的車內有多熱；鳥類不讓熱從腳趾散失的巧思，可以讀鴨子的腳為什麼不會結冰。反過來，為了避免身體濕透而過冷、把水甩掉的方法，則在濕掉的狗為什麼要用力甩身體中介紹。
- 有養狗的人，可以趁狗在涼爽的房間休息時，數一分鐘的呼吸次數。胸口或肚子起伏一次算一次。
- 散步後等狗哈哈喘氣的時候，用同樣的方式數。如果快到數不清，就數 15 秒再乘以 4。
- 沒有養狗的人，可以只把一隻手的手背用水弄濕，然後用同樣的力道對兩隻手背吹氣。只有濕的那隻手會覺得涼涼的。
濕的手會變涼，是因為呼出的風讓水蒸發、帶走了熱。狗的舌頭上，同樣的事每分鐘會發生好幾百次。請不要為了確認而勉強狗的身體。
想知道更多的人 ― 用語、算式與課本的連結明確標示每段內容是國中理化到大學專業課程的哪個程度
- 國中國中理化、生物會學到的範圍
- 高中高中「基礎物理」「基礎生物」會學到的範圍
- 高中＋高中的進階內容，或課本中屬於專欄的內容
- 大學高中不會學到、大學專業課程（動物生理學、熱力學）的內容
- 研究連大學也不會當成「定論」教、目前研究者還在探討的內容
國中用語：這個現象有名字
- 喘息呼吸（panting）：天氣熱時，用淺而快的呼吸把體內的熱排掉的呼吸方式。
- 汽化熱（蒸發熱）：液體變成氣體時，從周圍吸收的熱。
- 外泌汗腺（eccrine sweat gland）：分泌含水量高、用來降低體溫的汗水的汗腺。人全身都有，狗則主要在肉球。
- 無效腔：像從鼻子到氣管這樣，空氣會經過、但不參與肺深處氣體交換的通道部分。
國中高中用算式確認：要蒸發多少水，體溫才會下降 1℃？
以體重 10 公斤的狗為例，估算讓體溫下降 1℃ 所需的熱，以及要帶走這些熱所需的水量。熱的單位是焦耳，水量的單位是公克。符號的意思如下。
| 符號 | 意思與單位 |
| m | 狗的體重（公克） |
| c | 身體的比熱。讓 1 公克的身體升高 1℃ 所需的熱（焦耳） |
| ΔT | 想讓體溫下降的幅度（℃） |
| L | 1 公克的水蒸發時帶走的熱＝蒸發熱（焦耳） |
| w | 蒸發的水量（公克） |
| 用符號寫 | m × c × ΔT ＝ w × L （所以 w ＝ m × c × ΔT ÷ L） |
| 用文字寫 | 身體失去的熱（體重 × 比熱 × 下降的溫度）＝ 蒸發的水帶走的熱（水量 × 蒸發熱） |
| 這個式子從哪裡來 | 能量守恆。從身體出去的熱不會消失，全部都用來把水變成氣體，這是熱量的平衡關係 |
| 狗的體重 | 10 公斤（10000 公克） |
| 讓 1 公克的身體升高 1℃ 所需的熱（身體的比熱） | 據說約 3.5 焦耳 |
| 體溫附近，1 公克的水蒸發時帶走的熱 | 約 2400 焦耳 |
| 讓體溫下降 1℃ 要排掉的熱 | 10000 × 3.5 ＝ 35000 焦耳 |
| 帶走這些熱所需的水量 | 35000 ÷ 2400 ≒ 14.6 公克 |
| 如果用與體溫相同溫度的水來排掉同樣的熱（與蒸發相比） | 2400 ÷ 3.5 ≒ 686 倍 |
只要蒸發約 15 公克、差不多一大匙的水，就能讓 10 公斤的身體降溫 1℃。不過實際上，運動和日曬會讓熱持續進來。而且呼吸中的水分也不全是來自舌頭和鼻子，所以這只是接近上限的參考值。
高中高中＋淺呼吸與容易擺動的節奏
高中每次呼吸進出的空氣中，停留在鼻子到氣管之間的那部分，不會用在肺的氣體交換。淺呼吸時，這段通道裡來回的空氣所占的比例會變大。所以就算大幅增加呼吸次數，血液中的二氧化碳也不容易被吐出太多。
高中＋胸腔和肺像彈簧加重物一樣，在某個固定的節奏下特別容易擺動。配合這個節奏呼吸，就能用很小的力量大幅推動空氣。1960 年代對狗的研究報告指出，喘息呼吸的次數接近這個節奏。這和盪鞦韆的共振是同樣的想法。
大學單向氣流與熱的回收
據說天氣越熱，狗用鼻子吸氣、嘴巴吐氣的比例就越高。鼻腔中複雜的骨頭皺褶，擴大了濕潤黏膜的面積。平常呼吸時，吐出的氣經過鼻子，會把水分和熱回收一部分，防止乾燥。熱的時候把吐氣改走嘴巴，就停止了這種回收，切換成把熱和水排到體外的方向，研究者是這樣推測的。吸氣與吐氣在同一條通道上交換熱量的這種機制，被視為逆流熱交換的一種。另外也有報告指出，鼻子外側有分泌水分的腺體，支援吸入空氣的蒸發。
📖 算式的推導與更進階的內容：蒸發熱（維基百科）
研究還沒有完全弄清楚的事
- 不同犬種散熱能力的差異。 已有報告指出鼻子短的犬種比較怕熱，但鼻子形狀、體格、毛量各自影響多大，還在整理當中。
- 保護大腦的降溫方式。 有一種看法認為，在鼻子冷卻過的血液，會幫往大腦去的血液降溫。這在狗身上有多大作用，不同研究的看法並不一致。
- 對熱的適應。 人習慣了熱之後，流汗的方式會改變。狗的喘息呼吸效率會隨著適應如何變化，目前還不夠清楚。
也就是說，這篇文章的內容也只是「就目前所知範圍內的說明」。靠蒸發降溫這個基本原理是確定的，但狗身體的哪個部位發揮多少作用，這些細節至今仍在研究中。
與課本的連結（依程度）
| 程度 | 科目、單元 | 文章中的對應處 |
|---|---|---|
| 國中 | 理化：狀態變化與熱、動物的呼吸 | 水蒸發時會帶走熱 |
| 高中 | 基礎物理：熱量與比熱／基礎生物：恆定性 | 讓體溫下降 1℃ 的計算、淺呼吸的機制 |
| 高中＋ | 物理：簡諧運動與共振 | 配合容易擺動的節奏來呼吸 |
| 大學 | 動物生理學：體溫調節與呼吸 | 單向氣流、鼻子對熱與水的回收 |
| 研究 | 比較生理學、獸醫學 | 犬種差異、大腦降溫、對熱的適應 |
| ― | 與生活的連結 | 熱天散步的時段、不要把狗留在車內 |
- Schmidt-Nielsen, K., Bretz, W. L., Taylor, C. R. (1970) Panting in dogs: unidirectional air flow over evaporative surfaces. Science, 169, 1102–1104.
- Crawford, E. C. (1962) Mechanical aspects of panting in dogs. Journal of Applied Physiology, 17, 249–251.
- Schmidt-Nielsen（シュミット＝ニールセン）《『動物生理学 ― 環境への適応』》（東京大学出版会，東京大學出版會；中文譯名：動物生理學――對環境的適應）
- 國立天文台 (国立天文台) 編《『理科年表』》（丸善出版，丸善出版社）― 水的蒸發熱
※本文是寫給一般讀者的科學解說。文中的數值是為了幫助理解機制的參考值與概算。關於狗的健康狀況，請向固定就診的獸醫師諮詢。