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9 W6 z, _* E ~8 p! X “把科学带回家”所有 4 \9 w4 K" E4 o2 e/ h5 C
撰文 七君 / ?3 D$ ]2 {! d' U8 ]
! ]0 L* m$ t7 p! { 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
" H" t: z5 U+ x 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。 7 C2 S, B6 D# R3 R8 Q6 g0 a
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?
. u/ v, Y# a: T- E, |/ x 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。
9 I4 w/ y5 X0 ~% ? r) | 先来看这种保护机制:喉痉挛(laryngospasm)。
0 [' m3 m/ e5 K8 ^4 [ 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。 9 f5 H* z" ~$ W7 A2 t
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% ~& n0 a. g/ T- g' B# K2 i' D' Z 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
% i- P$ U$ R, S7 K3 X 那么,什么情况下会发生喉痉挛?
1 t5 l' W) g5 ^9 L) K d 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。 % S' T, _6 |, x9 W; v: G4 f1 G* v
那么,如果一直没有人救会怎样呢?
' A& c) {; w7 P# h9 P5 v4 w/ G 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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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? # b: `$ y3 v! ~8 V% I% F5 T% Q
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)。
: \- }# w, Q. { 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)。 1 K% g+ M8 B7 F) a4 S$ C6 d. v
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图片为演员示意。图片来源:wikiwand
- I6 R$ k7 Y2 j O 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? n' b. y O5 a& }) R
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。 / _8 A% m8 {$ P4 @9 T% d$ r
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。 . n2 k$ y. u; _; @9 N
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$ U1 J; o' v+ ~ 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?
/ a5 o$ U' [. P- \/ y2 s3 r5 @ 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。
- ~& ?, D6 d9 C2 E! b 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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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 ~& Z) c5 D: ?7 Q( L* `
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)。
, ~; q: v H$ z9 o9 Q F% H 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。 " r* t( Z5 x% U7 Y" L& l" e5 c% B
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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
2 V( U0 @, L) F4 _' V 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。 0 A% F, {4 s: m" v# f0 ~, v' A
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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( d% b# u0 Y* {8 Y; C 因为缺氧而发蓝的手。图片来源:wikipedia # o8 q- E- s. z! j' h5 m
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。
0 E6 e3 j! w1 r% L* ^, r4 J 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 ; U" k/ A- `% X: {, h a8 e
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。
n5 j0 T+ i. f! q0 A; F' W 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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图片来源:wikimedia
7 F* {8 d% P U' g! U0 F 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。 0 O* B& {% M9 W+ ]1 b$ u9 P
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。 4 p! {4 Q2 v: ^9 C' l7 }, J* R
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% E: f! b1 T. w6 r 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。
( R' J& o; f+ p. S$ h% R3 i 溺水选手气量广,缺氧病人幻乐多 , N9 P4 D$ ]) y3 t2 h/ d( |# a
封面来源:AFP-JIJI : B* @1 c( J: t& y! a. W2 Q5 I" l& m
参考资料:
# l9 [4 r, j+ J, c/ y https://docs.qq.com/doc/DVFJnSHVNUmFZdUJS 6 W0 O/ w z6 l8 v, `
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