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* y$ M; L3 X( U! S) u# _ K# a) D) Y “把科学带回家”所有
& ?( R2 N2 t) V0 \2 m. x8 d 撰文 七君 ' P+ I B! t6 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
; Y, m$ }( m2 f2 V3 Z/ C% x 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。
) A) X, m/ ]. 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? * Z: ^ u a0 h6 q
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。 2 x- M, ?: G( _+ r* i
先来看这种保护机制:喉痉挛(laryngospasm)。
% f$ Y# O% J: l( w2 v 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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9 |2 @+ ~7 e( f* X& f 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 6 f2 f& E6 a3 h
那么,什么情况下会发生喉痉挛?
$ p Z+ W$ \ L3 H3 E5 x$ c6 Q# b0 p 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。
3 J8 H* i0 U; ?. u 那么,如果一直没有人救会怎样呢?
) e/ z8 L! t! s6 v& u. k 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。 9 I% y: w" a+ t( J! b9 ^- A
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# k1 [: \$ `3 V( b 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? $ w5 u; i/ l* d/ Z, f( o9 [
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)。
+ C: \6 Q8 B# N6 F. k 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)。 4 f3 P! \. O) m9 W- h( ?; I+ }
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图片为演员示意。图片来源:wikiwand
- |, H3 S0 d/ |6 Y& ?0 Q 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? + H/ p/ ~) X. H% ]3 d0 d& y
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。 * X! ], d/ U* G- T4 o8 w
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。 8 A" q" k5 s8 w5 s6 B
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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?
4 v. X$ w" t/ j- E! @; v4 u 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。 3 {3 W+ M' R# C# l- \
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。 $ R6 F! P; i4 k( k* I+ i7 m7 w
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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
% o1 c, W( x# ~ 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)。
! q1 F+ j- f9 {& [ 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。 9 y9 e9 z2 q. a& U# ^. m
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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 , ^6 ^8 g: `6 X6 Q" S( n+ _
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。 0 A$ h# b/ D' s. U
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。 - ^+ e- k5 d1 s2 r' k5 v. A o
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因为缺氧而发蓝的手。图片来源:wikipedia # [2 k9 R8 H3 W8 Z
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。
0 h3 d6 s7 u0 G+ 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:
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: q* r! I; a9 t( k' M 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 , [& M8 w- ~3 f [7 M% D0 q
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。 # r& F6 g4 a4 `) 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。
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图片来源:wikimedia
4 o$ J2 X, k: L 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。 1 b1 `5 Z& L* x( ~- u, u3 b
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。 7 e8 g3 o6 G9 |: G& v
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。
2 u" l4 a' j6 P# j/ m t+ i) 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。 + V$ I& \& M7 P# Y5 ~
溺水选手气量广,缺氧病人幻乐多 " a0 W5 x* `$ \3 x4 E3 ?
封面来源:AFP-JIJI ; @6 \3 `4 y3 x* |1 N V! |) V
参考资料:
' x4 |! a" T% R1 o r& I https://docs.qq.com/doc/DVFJnSHVNUmFZdUJS + L6 R2 z# b, p3 y# s
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