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“把科学带回家”所有 9 H0 y) N. G. | U' A
撰文 七君 / `: @. |6 s6 P( T, L1 y7 R8 ~
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美国花样游泳运动员 Anita Alvarez 在今年的世界游泳锦标赛上在泳池里晕倒。图片来源：AFP-JIJI
, y& N' D! R( g- K 最近一则新闻上了国内外各大媒体的头条。在今年6月的世界游泳锦标赛上，美国花样游泳运动员 Anita Alvarez 在泳池中晕厥，她的教练 Andrea Fuentes Fache 发现状况不对后迅速将她救起。 ; f9 s& `8 y# C% n2 }
不知道大家注意到一个细节没有：这个运动员并没有吐泡泡，也就是说她在水下晕厥后并没有呼吸。这也太可怕了吧，不呼吸岂不是会缺氧而死？
. c" @! }; [8 |! K7 l, C9 l 实际上，这是人体在水下的一种自动化保护机制，而比这种保护机制更可怕的则是这位运动员昏迷的原因。
3 D4 d, a" H$ q* \& i3 r 先来看这种保护机制：喉痉挛（laryngospasm）。
" y. W) `# Z8 _) b 喉痉挛的主要作用是防止你在水下自主呼吸，因为肺部进水比短暂缺氧更致命。喉痉挛是不由自主的，不受意识控制，而在无意识的情况下也会发生喉痉挛。 % L5 Y, O" T9 k9 X
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6 V$ j! X+ H& v 喉痉挛发生时，气管因为声带（那个小洞）闭锁而被封上了。图片来源：Mooncat Publications
4 j- Z- V. Z$ F# @ 那么，什么情况下会发生喉痉挛？ % P7 o1 A3 o5 ]) w8 T1 O
触发喉痉挛的条件一般是声带进水。当然了，声带进血或异物（比如手术插管），或者服用某些药物（如氯胺酮）时也会引发喉痉挛。
4 U# l0 ?! t' P, [7 `7 X 那么，如果一直没有人救会怎样呢？ : o& ?; d: O7 ~. f/ I. k3 A! H& a
喉痉挛一般持续不到1分钟，在喉痉挛后期，人体消耗完了所有的氧气，此时喉痉挛消失，身体会出现一次孤注一掷的自救式呼吸。如果这个时候溺水者还在水下那就会遭遇不幸。实际上，大约10%的溺水者死于喉痉挛。 ' j# M# O$ H* ~% }
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所以第二个问题就来了，作为专业运动员，她怎么会不知道自己喘不上气了呢？
0 m; q( r, P/ g* p0 O- \ 实际上，这个选手很可能发生了在专业人士身上常见的浅水昏迷（shallow water blackout）。 ( ]# ~" K& ^7 I. E% X
潜水员从水下深处回到水面的过程中常发生昏迷，“浅水昏迷”的名字就是这么来的。浅水昏迷的主要原因是缺氧，因此也叫缺氧昏迷（Hypoxic Blackout）。 & P) X# L0 m3 s# X! _8 s
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图片为演员示意。图片来源：wikiwand 8 T% f1 ^- c5 b n u( L
从水下上升到水面的过程中，血液中氧气的分压降低，因此潜水员会缺氧昏迷。那么一直在水面附近游泳的人怎么会发生浅水昏迷呢？ 8 x" i: p ]+ N3 S+ h
运动员发生浅水昏迷是因为闭气太久，这就是为什么浅水昏迷常发生在专业潜水员和游泳健将身上，普通人反而不容易发生浅水昏迷。 3 w& J% S# g$ B
浅水昏迷预防组织（Shallow Water Blackout Prevention）介绍，即使是专业游泳运动员、海豹突击队队员、以潜水为生的渔夫都难逃浅水昏迷的魔咒。 5 l& f. y5 E# m6 R
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. d' |+ L, q5 ?! } 你可能觉得奇怪，一个人，尤其是训练有素的游泳健将难道不知道自己缺氧了吗？ 7 p, F- [' e2 `. c, y' w% k
是的，其实你意识不到自己缺氧了，因为让人有呼吸冲动的是血液中过高的二氧化碳浓度，而不是过低的氧气浓度。
# X& ~, P' v8 h6 K9 [ 一般情况下，随着体内氧气浓度的降低，二氧化碳浓度会相应上升。因此在憋气一段时间后，由于二氧化碳浓度过高，你会感觉必须要换气。 ; R2 U. ^. Y4 E/ i. ]
- L1 R" O- `, H4 k 正常情况下，憋气（蓝色区间）时间越久，血液中氧气（红色）浓度越低，而二氧化碳（蓝色）浓度越高，二氧化碳的高浓度促发呼吸反射。图片来源：wikiwand
; a- L; O5 n# P 但是在专业游泳运动员身上则是另一种情况了。专业选手必须要接受高强度的间歇性低氧训练。在经历了长久的憋气训练后，他们可以在下水前进行过度换气（hyperventilate），也就是大量排出二氧化碳，让血液中的二氧化碳降到很低的水平，即获得低碳酸血（hypocapnia）。
, i5 g8 C+ ?8 a7 [! m0 Y0 \ 而由于过度换气，在潜水时，他们体内积聚的二氧化碳的水平保持在相对低位，但氧气却被提前消耗完了，这就是浅水昏迷趁虚而入的好时机。 * G; b4 B$ n# P- [9 B! d
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专业人士潜水前若过度换气，那么在二氧化碳（蓝色）触发呼吸反射前（蓝色区间），血液中氧气（红色）浓度就会到达警戒值（红点），诱发昏迷（红色区间）。图片来源：wikiwand 7 X' O4 N5 w# x6 b
浅水昏迷发生时没有任何征兆。更诡异的是，人体不但不会对缺氧感到恐惧，有些人甚至还会在缺氧时感到一种诡异的快感。美国联邦航空管理局（FAA）指出，一些人在缺氧的情况下会感到很幸福，觉得自己一切都好，虽然他们此时的认知能力连说出自己的名字也做不到。 ; ]- C) |" ?: @- H( r i+ S* k
这就是为什么，发生浅水昏迷的人不但不知道自己缺氧，甚至有可能在快感的驱动下持续闭气。
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因为缺氧而发蓝的手。图片来源：wikipedia 1 a& N. r! l( S! o
更可怕的是，浅水昏迷的杀人速度比一般溺水快多了。一般的溺水者在6-8分钟后才会出现脑损伤和死亡。但是浅水昏迷发生后，离脑损伤只有大约2分半的时间。 2 o0 e9 O+ g+ ?& ?" D
大家可以感受一下在2019年的某次国际自由潜水比赛上，这些运动员身上浅水昏迷的发生速度有多么快，多么无情，多么无理取闹： # G. |) w0 H* A
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; I- f$ { g# F+ D% k 2019年的某次自由潜水比赛上不少选手发生了浅水昏迷。图片来源：valerio.l105 9 G. b. S/ n8 S" }# f1 G
你看，这些职业选手在众多救援人员的看护下，在游泳池里发生浅水昏迷都如此惊悚了，更不要说独自逞强时的意外了。 7 Z# H, L1 i+ j' H, L% b9 f) i
浅水昏迷方面的专家、Aquatic Safety Research Group（水中运动安全研究组织）的创立者、美国医生 Tom Griffith 指出，浅水昏迷是专业游泳运动员溺水的第一大原因，而死于浅水昏迷的大多是健康的年轻人。
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: t, `0 w# ~3 h6 N; a' T+ U 图片来源：wikimedia
& s) S* [" K$ H 虽然在专业游泳和潜水课上老师可能会提到这个危险，但是大多数普通人对此毫不知情。 3 l6 r* I2 `/ r% W6 v2 n% {
当然，这一点也不能怪大家。虽然人类划水的历史可以追溯到…人类成为人类之前，但是关于浅水昏迷的记录却令人意外地年轻。可能古人无法将浅水昏迷和普通溺水区别开来吧。
9 [$ R. D/ X3 V* i% l- _ Griffith 表示，浅水昏迷的最早记录只能追溯到20世纪50年代，而直到20世纪80年代这个现象才在圈内人士中逐渐普及开来，而到了千禧年左右，浅水昏迷才开始大众的视野。 2 {, ]) O t& R5 V$ l7 d& Y
总之你现在明白了吧，人是有可能憋死自己的，而且还是在不自觉的情况下。 ! }) H) A* b% C
溺水选手气量广，缺氧病人幻乐多 % \+ Z5 X- I! [" m _& D! l
封面来源：AFP-JIJI & |1 t' I# U5 }0 u2 E, \
参考资料： 4 G9 `5 A+ |* o# B" C
https://docs.qq.com/doc/DVFJnSHVNUmFZdUJS 2 P \9 i( z' }
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