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! e1 s! \* m D, ]* f0 j “把科学带回家”所有
1 ]+ s, I! {* O) n 撰文 七君 + o/ w+ `" N* R4 ~2 I, D
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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
) C1 E4 N! \8 G$ A1 y/ W$ ]2 W3 | 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。
0 h) @" B* i. b: H 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? ( j% M0 }. W( z. X2 d9 K
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。
1 s5 j' K" N0 B+ R# _ 先来看这种保护机制:喉痉挛(laryngospasm)。
# b! z; o9 U+ r( | d 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。 ( A4 x+ d5 d9 x5 m
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4 m* B7 P& y8 A% o; G$ Q 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
% ?# Y# ^. G) v8 |9 K' x 那么,什么情况下会发生喉痉挛?
3 T4 b3 j: l/ s! x" g 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。 ; |" Y( ^% ]- I( x. `
那么,如果一直没有人救会怎样呢?
|$ u. k% l {( F6 J 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。
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. J3 J/ `- J7 \- W! ]. P" _ 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? : { v$ r8 p5 d) A) [1 r
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)。
7 h0 w' P. I) e4 G2 |+ d 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)。 2 V1 [+ w0 ]. M U% t3 S
8 e8 P2 y) K( C# a( Q5 g 图片为演员示意。图片来源:wikiwand
! p; g' _/ X, ~' C: B 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? : W4 G# n/ V$ t+ l% @, 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。 % r! @! m" P/ d2 j$ u; F
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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- r! h- M2 U4 g. x 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?
+ z: T! _( s/ o7 w 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。
, E M7 F6 d8 F1 f4 ? 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。 1 P* W& K( R" ~% U+ E s. p
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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
# [! B4 W% g' V$ ] h( T# [7 j 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)。 ' p" G: k( ^: n; X# V0 |: M
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
- a) {2 S0 o' Y8 _3 G- H 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。
" z# }. }! u) |( f, F9 H 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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4 l2 z7 W" M) G) D; ?- s b 因为缺氧而发蓝的手。图片来源:wikipedia $ S) N! t- A3 C3 u3 D4 ?4 L
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。 ' }; `, ?! Y6 C
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:
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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
8 Q: T9 Q# k" d. }# Q# x" R o% [ 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。
$ C) R& _6 ~7 _# ~ 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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' S+ X! R8 Z7 T2 l2 Y 图片来源:wikimedia " I& G4 a" [" X
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。
/ K8 `) m3 v* h4 A* J6 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 @ y, v) {! p+ {$ \
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。
% C0 j6 Q; }/ G* D3 j9 _ 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。 ! [3 T1 \3 W1 `! q, i- V. B9 W+ _* W @
溺水选手气量广,缺氧病人幻乐多
- j9 V& g7 C0 ]$ D$ O 封面来源:AFP-JIJI _5 g2 p8 T) j( B' A
参考资料: & F% `, H& Q+ ^4 E
https://docs.qq.com/doc/DVFJnSHVNUmFZdUJS
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