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“把科学带回家”所有 : d; a9 Y( H: I, @4 U. a
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 t) h' l# ^7 E8 `' r
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。 % L9 I- q# ?; B2 X! y' v
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？
8 }7 k0 U+ N' a0 J m 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。 + O" X6 Y- Z2 O, ~) z; O$ q
先来看这种保护机制：喉痉挛（laryngospasm）。
9 C9 ^9 E. }( s( L) u 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。 * W& t! M1 o8 G- F7 y, s
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5 A; f% Q2 s; X( l 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 3 ^* w$ J. l9 @" P4 z1 m
那么，什么情况下会发生喉痉挛？
1 `3 J, ^9 j% _( z, ]0 v# Y; q 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。 ( `/ }1 N+ I- `" T) m+ Q7 r5 j, P
那么，如果一直没有人救会怎样呢？
9 ~) M( Y5 V% J( {8 s6 A) y 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？
4 q1 d; p- r* @, ~4 p* K! @% W 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）。
: A' E; E# I1 D" X- n: [/ s 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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图片为演员示意。图片来源：wikiwand
2 v# V/ U: O& O$ R0 A0 y5 Y+ K0 j3 J 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？
" ?# W/ e- Z2 y) B7 k$ o 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。 ) G2 D% _* J% d: {
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。 x6 u) y. L G; F" n
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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？ 2 f- C7 y! R* Z! w" t
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。 0 \( g: z+ p* [1 {7 c$ G+ [
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。 + n/ v! V! p n; C/ [
; @8 k; e( @: S 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
, P4 N. L: q/ _7 y/ B 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）。 " K7 z. e4 i! X% b7 B# D4 E" j6 e+ J6 l
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。 6 E$ E; F* w; g0 P
1 C" V; z4 N7 O/ y 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 + ~7 _ ^6 n9 y4 i3 U- @. A; 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。
7 M M( n S {' K2 R J5 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。 & w! p8 `/ @4 O( \" M" k
; O( ]- _% o* [/ u7 U4 s0 {' { 因为缺氧而发蓝的手。图片来源：wikipedia * x- M2 N% M, K/ T5 O8 K0 U
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。 1 y* [: i( J1 Q$ C4 q+ l9 {' O
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： # M# |6 l& J5 x$ j. e
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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 ; I! V2 \! O1 ~) 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。
4 [# Y5 M( z7 k% 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。 6 `- ~4 O; y+ O( h7 E0 i2 E9 t' y6 j
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图片来源：wikimedia
) g( i4 }1 D: ^( h 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。 . B# j& \$ W4 z0 V. h
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 p5 y% v6 C$ p8 {
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。 ) M: y3 g0 E2 \* q
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。
- l6 ]- A7 g6 R+ p& j4 c3 | 溺水选手气量广，缺氧病人幻乐多 3 G" W+ X f- j5 Q v5 s
封面来源：AFP-JIJI 2 R) I+ K- H% }; e h! |
参考资料：
8 F- A8 b: @4 O; L$ o( f- D https://docs.qq.com/doc/DVFJnSHVNUmFZdUJS 9 A& ~+ Q. O( h: s) ^1 A
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