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# M4 t' t0 _; K7 R X3 U- y “把科学带回家”所有
3 m) k9 w+ B! N. r7 w0 j 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
, C# s9 y& f5 c. n 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。 - A1 x- f8 S/ _" }
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?
! K- Z7 d8 V0 Z8 ] 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。 8 W k/ ~8 ?, [# {! n0 ?
先来看这种保护机制:喉痉挛(laryngospasm)。
4 d/ s! ]) M- m" f6 c' 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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: q9 T8 E, B2 U+ ]3 r 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
9 w5 \6 O t/ R6 ^, s% U4 z 那么,什么情况下会发生喉痉挛? 7 k% A/ P+ b$ R
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。 ! N5 N$ I1 m( |& h: `
那么,如果一直没有人救会怎样呢?
" w/ }- D+ Z- [( v* `$ E, b2 v+ T 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。 # F& }' G3 C, }1 {" E
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% e) L, n) M+ a' ]9 A/ o3 ~ 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?
$ m: w; x5 A0 \# d 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)。
% v( [$ _" L1 O5 x4 Z 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)。
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/ I3 ^0 C! Y" _& T 图片为演员示意。图片来源:wikiwand 7 e7 g' q/ i/ H: ?6 L9 F
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? 3 ?/ n) B p( X4 A( s
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。 ( V+ k/ n% K. |: |" s6 s
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。 3 k' t- |( j9 M" R" F; H/ D
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8 O* M* U8 {6 J C 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?
" H3 a! c; d6 H 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。
2 C1 J" N0 m- h2 y4 Y) M J 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。 9 f, ~1 @: P2 I5 ^$ e
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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% j: b! ^9 O' p h" K 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)。
; w5 R; u2 { _ A. g* u 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 ! l X7 m/ f# l/ g4 D
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。 . a9 `! d( m. Y% e) {( j. J
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。 7 D. T, l/ S6 \+ K1 a+ _
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因为缺氧而发蓝的手。图片来源:wikipedia
$ A9 ]4 Z$ h) q: `* L1 Q0 { 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 n7 j4 r5 ]- B/ s4 [( g 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: + z* X @5 d3 I2 u" B7 ]
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* E7 V* I3 f6 E+ Q5 D5 @% Z 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 / }5 j5 O/ p8 l4 j# B
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。
8 ?' t- j. s4 [& q# Q 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
* j. d, |2 X$ t 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。
/ j. I8 u2 k; c5 @0 s6 V 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。 $ ^( p) u. W$ q; N9 k& u
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。 , E0 @1 ^! [' D+ E5 F/ I( 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。 + B5 l3 h' X/ P
溺水选手气量广,缺氧病人幻乐多
2 A5 s% P. i$ j; X! {$ p$ H% x 封面来源:AFP-JIJI " _, y# b4 W) A+ v
参考资料: * m/ z) c6 l' L3 J1 ]
https://docs.qq.com/doc/DVFJnSHVNUmFZdUJS
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