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“把科学带回家”所有
" u' z9 K8 I" y 撰文 七君
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! I4 R& k# W6 T5 P$ n% k 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
2 I' Z& y8 F, w* M }+ c 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。 & o7 H: g4 Z$ O+ @0 p
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* l# ?) X8 B' Y: n
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。 ) F1 E8 C0 e: y! I# [( h5 U
先来看这种保护机制:喉痉挛(laryngospasm)。
; Y8 M, A/ ?- c5 N+ n" T6 e8 q 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。 . _+ S8 [0 {( a/ x" Y# B2 j# G
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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
* h6 y/ d! E) E# f2 B 那么,什么情况下会发生喉痉挛? : W; b) }& r# H) K& ~% 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。
: K* }+ z1 s. n# b- O; {+ v: p+ J1 t 那么,如果一直没有人救会怎样呢?
% Q( R$ x) L0 [* O! l* g8 K 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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9 e9 _' v. W. 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? + B+ z6 X, g9 }% m
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)。 0 z) T" O Q* X; S7 J6 n' r' b
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)。 % n* d m' ]2 P7 b. J
' W( a) q0 ]/ E, [3 p% c 图片为演员示意。图片来源:wikiwand ) m! I/ f& b) L7 a2 c8 G/ [' D
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?
5 D( b4 w1 {/ T0 A. R3 b1 J 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。
5 q3 }9 g V# j" _+ @ 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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% R4 Z% k j4 B. W 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?
" X ]% D& {8 [9 A4 I 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。
! {4 G/ j) V8 s( d0 z 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。 ( V$ D, X7 ^8 ^0 t ~1 I
) \ ^+ @2 h0 A8 e; S$ x: V' { 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
, G7 a; V0 K% q/ u/ [ 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)。
2 x2 e8 g& J4 }' @ 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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: q1 ]2 [/ N7 C0 z( b1 a L+ p 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 8 k3 M# P! G( x' Q5 {
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: O+ w) `0 g7 Z, d8 R- L/ D 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
. I4 a$ t% h& ?. I# {, n$ C" T 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。
# }$ U5 c v' C- V: p 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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5 K7 {# p3 ]7 {, l- v% [ 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
. O5 \$ N8 b2 r+ X5 a# k 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。 - O1 |( H0 c5 o. r9 {6 p
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。 \9 Q' O- K) w1 A3 H. z; q* g# a
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图片来源:wikimedia
1 S4 H% k) z- V) e$ [+ g6 b 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。 : ~! E' k/ h; F: S, u
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。 % ]6 I2 L4 g E2 W' t$ N
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。 ) F0 p K$ Y) x3 `' G8 h
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。
! _* z7 z2 }3 s1 L 溺水选手气量广,缺氧病人幻乐多
3 u& o6 ^0 Z! X& y* m% K; p 封面来源:AFP-JIJI $ p+ \( A! _! b( F5 }% K
参考资料: 0 U) I7 J! M0 L; P1 f8 n
https://docs.qq.com/doc/DVFJnSHVNUmFZdUJS 7 e, `( T; \0 s2 |
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