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“把科学带回家”所有
; F; Z6 T6 z% b& O4 o 撰文 七君
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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 9 c/ X( h, ^- b2 h4 w$ S. Z
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。
6 S$ d. `0 Q4 D% e0 J9 @; C3 Q 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?
" V; n! j* ?$ M' a 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。 * ~4 D2 m8 I' R: ^
先来看这种保护机制:喉痉挛(laryngospasm)。
: W n$ p# `. H+ } 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。
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/ c# a1 z; Z( D. i 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 7 K H! ?. L7 R2 E: d* ]: c
那么,什么情况下会发生喉痉挛?
9 F+ r+ ?8 ]6 q2 k 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。
3 g5 ~. k; y! @8 c6 h 那么,如果一直没有人救会怎样呢?
! k" Z2 Y. T2 }0 S$ L: ]- ^, [2 _4 z" K+ i 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。 + g7 S0 a$ C% Z' K1 A
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5 Z9 {8 X. f5 t6 y# m8 n8 C 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? . u" Q$ _( B( m7 k# f/ f, h
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)。 ' _ I6 L, T+ t& h p
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)。 4 H1 R# m8 Y2 j$ s' ?& K0 }
! V! X% r$ @$ V) O 图片为演员示意。图片来源:wikiwand
/ s* z, k* _' ] 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? 0 B8 s# x$ C. o# z( `& E X+ V
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。
* H7 I: ~! R; ]5 V 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。
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9 I' T1 [8 ~7 _1 W* Y) u5 A, z 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?
; [+ B. R: h% j; I' D 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。
, U9 x; e) L1 v/ @6 d6 w- O 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。
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' }: _" j+ Y# M" A$ S) \5 A 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
1 N% T: f% G% i. Q( K" F 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)。
3 w1 C6 R' c8 P+ V 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。
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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 } T# R+ p( P
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。
, O3 |4 q) J( e5 ^' S/ T 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。 1 ^3 {) g0 {! J& G$ x# K" l4 O
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因为缺氧而发蓝的手。图片来源:wikipedia 9 A: i6 o2 u& u; f, p& h
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。 : M5 E6 Q; w9 i# ]: E. s( I
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: . q2 x. u# j# V
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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 $ _. |2 _. U! `% n; V
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。
/ G) f8 @/ h( ~$ g& u 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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% e1 `9 {2 s0 F( D1 h; _) F' x 图片来源:wikimedia 2 Y: J9 L# w, r6 P$ y4 C4 [; v3 ^
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。
% C$ A2 R. Z K 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。
& k' L9 {' Z4 ~3 l/ C 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。
( C( A0 ?. B- _2 a/ F- w, \5 k: r8 a# a) | 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。 6 `: R; N# X; U. x# A6 u
溺水选手气量广,缺氧病人幻乐多
+ k4 L1 g/ R, r2 C 封面来源:AFP-JIJI 6 w- f; Q( H. z
参考资料: . H3 {1 j0 R% q: }- E1 o! D: R, V$ u' q
https://docs.qq.com/doc/DVFJnSHVNUmFZdUJS : Z- Y6 |; L: b# b& [. ^
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