|
1 q6 z8 g' Z& u& k$ a$ p1 e 原创文章版权归微信公众号 , [- w4 J' C; ]2 d5 _, l! L
“把科学带回家”所有
5 A; z% r+ D3 J$ p* o2 T 撰文 七君 2 D6 d* G6 Y& h3 b, L
# h7 c. }) x& Q+ w& N h. P) s* m 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 . U% r: l4 U' g, q9 ~$ P
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。
' f; M8 ~2 e0 |+ _$ [& W6 E+ ]& y 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？
# f: Y, n% e2 u0 V2 U 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。 Z: F n% F9 a% _
先来看这种保护机制：喉痉挛（laryngospasm）。
* x8 p& M5 H1 Z V0 E 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。
\( k, {- m$ ~3 ] 6 @ g: [" m7 \! P0 O
: J. F! \- C u V! r3 |
% h# {* j8 Q: b" R) |/ o
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 ( i" c& s' x: J h e+ |
那么，什么情况下会发生喉痉挛？
5 m5 V. U# V5 }% I9 U. i 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。 - o: H7 u, U6 J w3 ]! g0 s0 J
那么，如果一直没有人救会怎样呢？
+ m0 N* h! N: q6 {# i 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。 ) n+ k9 {; G; l/ s( p! h6 ]
" U r# e. d. y; o: I- o
- v: C8 v) ^9 m2 M# v
' p- u3 Y8 r9 e G ~9 b$ t, @
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？ 0 Q0 i' q) n7 o+ \
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）。 % [" F) B2 }0 @& L8 \4 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）。
0 ]2 F4 Y5 M% f x# v, Q; d( q- g6 V' w 4 A( E. {9 q# m8 S9 ~
图片为演员示意。图片来源：wikiwand
1 W" T# j% y# ~1 g! q3 @ 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？
& {8 S) @4 A) [- U7 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。 : I" ~; C! P2 M( ^6 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。
/ n8 W4 u2 u$ P / B+ d3 |, n2 F M$ c1 V! {
" e- o! C% M: E) z% y& b
/ }% k, G0 @7 I: x/ K9 B. p5 ?
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？
* V% L4 H. ?9 ~ 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。 6 a6 O& N- o: M' U* q; Q4 n
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。 6 L! @ k% T- I8 }1 X
: P, Q4 L3 E5 p% L: Q 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
. Y0 y2 {# l9 A: p; Z+ M 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）。
' g) ], F; O9 a% A) h* ]+ M7 j+ Z7 e 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。
7 t. N8 | ?) g$ T" c/ f5 \
. q: D- Q# V' @; x 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 ( k% H& O: t' I) w& P0 `! f( W
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。
! A7 Z0 ^ y6 J" m/ x$ V 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 G5 S3 U4 z& B; d& Y/ o
( _* l0 G& x! a: G) a 因为缺氧而发蓝的手。图片来源：wikipedia
* H8 Z/ r$ F. r 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。
, U. [' M0 _5 Z: y 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：
8 }9 U9 T( q+ ~% L4 Q$ I3 Z+ | 8 ?9 l' Q# S, C6 ^- C4 D
2 f& L( u% x! x* f- M ! r2 r, r; D* `( f; |$ j2 h* D+ ]
( U8 ?) E3 {9 P. G: F ?
5 \; D/ q( y4 U" H
$ I% ~9 E. H' ^' k0 Q' j4 _6 ]2 X " E0 ?' D2 s5 ^
( M! v8 n, R8 U( ]
: E5 ]/ R7 F8 M& x% t
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
; ?, p1 s E8 v1 j L9 n5 ? 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。
5 r& ]" V: M2 a, k1 R# t7 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。
3 `( s- r& k* F+ }9 y 6 Z, V' u' o; N/ v
图片来源：wikimedia # z2 t( J9 b: A' r" R% w
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。
6 p( Z7 a# H& p# O. S6 C. 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。 8 Q/ ]. m* Y" @2 a! f6 w
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。
3 {( y% {- w4 _% j 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。 + M1 \7 D. A* \! G3 w6 T( r( z6 D. x
溺水选手气量广，缺氧病人幻乐多
G3 h* w% A# q4 {3 E) W 封面来源：AFP-JIJI # d; R$ m* s. L# w8 D1 Q
参考资料：
& J i+ f: V' ^; f, n https://docs.qq.com/doc/DVFJnSHVNUmFZdUJS 2 w0 T; w" N6 m0 m) k+ m
不过瘾？关注微信公众号“把科学带回家”，把有趣有料的科普一网打尽！ x* H+ Y b, L$ M
凡本公众号转载、引用的文章 、图片、音频、视频文件等资料的版权归版权所有人所有，因此产生相关后果，由版权所有人、原始发布者和内容提供者承担，如有侵权请联系删除。 # _: I) K3 n' f: y1 y m5 N
. V! ~0 e6 r* Q5 d* T
5 V) _/ z# \: V+ r( v& m# q" i# I6 J8 i6 Y; b
5 L4 q# `) L& U3 Q | 
