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“把科学带回家”所有
1 V# M+ z; J! b# _# U" q4 X 撰文 七君
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% q4 H9 ]6 D" q- ?, N! L 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 # k+ U i- F3 H' _
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。 ) e3 b& }& p( S# M- X7 o; ^2 N1 [
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? 4 p' j4 b8 r# z- x: K6 M1 ]. w
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。
0 R6 V# ], y5 {- C# J2 J+ Q 先来看这种保护机制:喉痉挛(laryngospasm)。 |' z+ R0 o( L: E! N
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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# J" _: U$ t3 Z/ e7 T1 V/ `' j 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 . f1 j L9 t" K) {4 R
那么,什么情况下会发生喉痉挛? 8 D$ Z& N; q7 f% P) u$ y0 B
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。
' R/ ~7 m2 t3 s* O 那么,如果一直没有人救会怎样呢?
9 Y8 T/ n! C1 O 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? % d" G+ [$ c9 h. g
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)。 4 L# g. k7 j6 ?5 A3 R1 L/ v
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)。 - M+ ]( V; W/ C6 z
! i0 \( h5 ^- L 图片为演员示意。图片来源:wikiwand
( v+ @0 k% g! q; i4 E3 u& Y& ] 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?
, Y, {0 f7 {( b- q$ N 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。
% ?" f% M, C; X 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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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? 0 q: ^3 D& s6 R
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。 . a" R; {# h) i2 y1 h
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。 4 r" F7 Z+ l, p, o6 h3 ~5 Q
! m$ `" P$ j, m. o. g4 p. q! h 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 % H* V, _! \/ @0 b0 h" e2 ?
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)。
* i$ P, |8 {4 o( [ 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。 ( b2 N, `3 Z$ ?& |- S( z* f3 j
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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 , l3 U1 A1 J! w0 ]* e
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。
! w" C, h0 T9 ]: X 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。 3 P& t1 i, Q; k( x* q
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因为缺氧而发蓝的手。图片来源:wikipedia ( U6 e) w. d& |6 V8 S& l5 o& 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。 % \4 o( p9 w2 z, k2 ~/ Q
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
1 e$ `* G0 G$ L! S$ }+ S 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。 ' I2 o! R6 Z, U% M: U& C' H
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。 . c' I& @+ F6 ]* p! |0 u# l
" _. a. r7 C: h' b: X 图片来源:wikimedia 4 B8 F/ \7 b+ ?& z5 c {/ `" Z
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。
- @/ ?2 r9 F( x0 I) H! O 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 o6 h* o1 Q7 V& S$ R* S" g
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。
# b0 O' a, o: F5 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。 " Z8 I0 E1 u* K4 F
溺水选手气量广,缺氧病人幻乐多
1 q1 L; \, [' D" y+ ?& ^2 J 封面来源:AFP-JIJI
- V. B: \4 e) N$ l' Z 参考资料: - [; y' x" l, s8 c* ~
https://docs.qq.com/doc/DVFJnSHVNUmFZdUJS * q, t. n+ K% |/ X g7 X H
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