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“把科学带回家”所有
5 _& b$ F' e4 A5 Z" N& Y! t 撰文 七君 0 i3 ]6 h! _1 i0 i5 t8 k* s
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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 , D8 Z; K+ o8 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。
9 Y3 w& L" Y& H9 v+ s. w 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?
5 Q/ k* {# z9 W$ Y 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。
) b6 [ P7 Y/ H; g5 J: T& e% c* q& `' k 先来看这种保护机制:喉痉挛(laryngospasm)。 . M* Q# Q" |# ^: h2 B
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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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
; r) l( C& [4 ?6 N, m 那么,什么情况下会发生喉痉挛? 0 Z- k. s1 o3 |2 Z$ _
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。
2 A5 y* E6 J( ~0 v/ [# c; B 那么,如果一直没有人救会怎样呢? 0 y7 f" I* [ R- m) Q
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。 2 l/ |4 t* O/ C3 M
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8 f7 z6 K$ T' r2 ~9 d" E! C! m 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? ( O1 j) ~$ j$ h' j N. g" z0 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)。 3 ~$ v; @2 o" H4 }) ^. |$ }7 u
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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* q: G8 P3 N: l! x 图片为演员示意。图片来源:wikiwand / I" [. w1 _* F4 x7 i0 l
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? 9 Y7 _2 H x0 L# B
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。
4 ?& D/ H4 v/ B' ] 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。 % x7 {6 O: u0 e( F9 e$ D0 ]+ s
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, t, ]7 p1 z1 I+ { 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? $ c0 F& O# ~+ I. G
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。 ) ?! u+ U! m. T! t
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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" D) ~( k$ R+ n* T# O( ]3 _, B 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
! {" B, s7 i- T2 u) W1 F5 v 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)。 8 o) \2 \" \2 t$ m, 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& v N( U; A
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。 % D6 x7 f: O+ D. q' ^
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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* F5 A! B6 a9 d5 l% { 因为缺氧而发蓝的手。图片来源:wikipedia
# k8 d1 [1 P+ h7 ~4 B 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。 ( q4 \; A; @/ U) i6 n
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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: Q% p' i2 z$ d 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 3 m! g" c0 }+ W6 l
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 r) J5 G% A* b F0 A6 D 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。 5 l& a$ p$ l; m; F5 R
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图片来源:wikimedia " L. g9 c8 e/ m' Q8 u/ M* ^: M
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。 5 s8 }3 U/ `) c! m z
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。 ! R5 A k$ `8 }" [2 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。
/ |% y5 n3 P. t. J V4 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。
* i7 x8 u8 G( ^# W 溺水选手气量广,缺氧病人幻乐多
% s+ g8 q% V9 _* ]2 _ 封面来源:AFP-JIJI
@' n7 d! K' S4 \& x2 C 参考资料: ' M7 x- U2 `6 Z. c Q! Z
https://docs.qq.com/doc/DVFJnSHVNUmFZdUJS 4 y+ d- K5 l* W6 ~0 a6 v9 s4 s9 ?$ `
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