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& r) _1 ~7 j1 L/ z. f “把科学带回家”所有
$ R9 l$ u% @! ~0 \+ U V1 U% R: y: @ 撰文 七君 * X |1 N6 a; U! h0 ]" l
2 {5 g8 J( j) ~, K" t6 _" v 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 1 [2 \, t' O3 u; t
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。
! \2 `4 V0 `- E5 Y- I; b/ ^5 ~5 } 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? ) j" K& ^% x7 ]- a1 i( p) G2 S. X
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。
1 y9 g; u+ J) S1 X& _9 F% w5 Q 先来看这种保护机制:喉痉挛(laryngospasm)。
, k5 ^7 r& i3 T* L, z6 W 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
$ U0 u: ?2 J6 p- T1 H3 ] 那么,什么情况下会发生喉痉挛? # g* [1 b% V% j J* k$ u
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。
& @$ a" V) i8 n3 t7 t s% h 那么,如果一直没有人救会怎样呢? 9 R: o! W/ m p2 `
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。 - R' t1 i5 J1 ` D
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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? . `2 R# @( v" `
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)。 9 F# _7 E V* E# F+ Z4 T2 m$ j" 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)。
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5 R( {7 D1 v' H5 S9 {, ` 图片为演员示意。图片来源:wikiwand $ O. y* H5 i2 T+ _- 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?
" s3 g0 K+ H2 ]5 H. L( M 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。
8 D3 i% a/ Q3 d+ V 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? 8 F4 g4 c) C# @. K2 {
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 a4 }" R4 _: 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。 * o' l& k4 O6 Z7 ?9 w# \* E5 _
: r* y6 F" m; d6 |3 n 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 3 _; H, h: s& {% \) S! C
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)。 * u+ m3 p* A% k( B% m. P
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
" g) k8 l Y3 H 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。 + n5 b' a2 X+ Y* W
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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. j# g" D+ `+ y3 F; B 因为缺氧而发蓝的手。图片来源:wikipedia 6 ~# s! [8 c: q1 v- Q/ j7 W- x
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。 ; Z; D4 U. H, ^. G- k4 F
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: ' y- U+ s& { H1 c
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9 b2 L. A1 R9 Y" h1 S- ~# y& | 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
- {7 I* O1 ? m8 A 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。
, I8 ]/ T% |1 m+ ?8 V) ^+ ^" L, 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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+ l/ I( A8 s0 f7 g) i' a 图片来源:wikimedia D2 K0 t' ?1 l0 ^/ c( w' q4 g% B- 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。 & G/ }! |# 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。 ) W# Q& _6 B# h* n( ~ Z
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。
* n9 b6 R' W! d% ~8 v' ?7 T 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。
5 {5 {* f+ J5 [ D7 i* S# X 溺水选手气量广,缺氧病人幻乐多 ' d1 t: c8 ]1 Q9 V7 \- R2 _
封面来源:AFP-JIJI 2 ?: L) l2 h' Z, {) x5 k
参考资料:
( ?' b6 j& C1 T- S2 X! g+ s https://docs.qq.com/doc/DVFJnSHVNUmFZdUJS
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