科学家曾断言,30米水深是人体不可逾越的极限,超过这个深度将肺部爆裂,万劫不复。但...
科学家曾断言,30米水深是人体不可逾越的极限,超过这个深度将肺部爆裂,万劫不复。但通过自由潜水员们的不断突破,CWT自由潜水世界纪录已刷新至130米——足足比科学家早期的计算多出了100米。这当然一方面体现了自由潜水员们的运动精神,但也不得不提到哺乳动物的潜水反射。
潜水反射与现代自由潜水
1949年,一名意大利空军Raimondo Bucher决定参与一项可能致死的挑战。他需要潜至30米深,将一个包裹送给水下的一名水肺潜水员,然后再游回水面。如果他完成任务,将赢得巨额奖金,如果他失败,则可能溺水。当时的科学家们警告他,根据波义尔定律测算,他的肺在水下30米会被水压挤炸。然而波义尔定律这次在水下失效了,Bucher成功夺得奖金。
到了1962年,一位瑞典研究员在观察了海豹的潜水反射之后,怀疑人类同样天生具有这样的生理反应。他设置了一系列的试验,监测人在潜水时的心跳变化,终于证实了人类潜水反射的存在,为现代自由潜水提供了理论基础。
什么是潜水反射
潜水反射(或哺乳动物潜水反射)是生物浸没水中时被激发的一系列生理反应,以帮助提升潜水表现(例如时长和深度)。事实上,所有呼吸空气的脊椎动物均有一定程度与生俱来的潜水反射。这一特性在水生哺乳类动物们身上体现的尤其明显,例如鲸豚、海豹等。潜水反射主要表现为毛细血管收缩、心率下降,以及通过将血液重新分配到核心器官来降低耗氧。
人类的哺乳动物潜水反射
就像我在导言里提到的,科学家曾计算人类的肺部仅仅能承受30米的水压,而他们忽略掉的,正是人类也从先祖那里继承到了的潜水反射。人类,尤其是半岁大之前的婴儿,同样具有这项神奇的天赋技能。当人体闭气浸入水面,尤其是口鼻部分沾湿凉水时,潜水反射开始被触发。主要的人体潜水反射有一下几部分:心率下降、毛细血管收缩血液转移、脾脏释放更多血细胞、尿意袭来、乳酸堆积。
当我们屏住呼吸后,心率会显著下降。在1985年的一项实验中,Jacques Mayol潜至101米深时,他的心率降低至27次每分钟。同一个实验中,我们还发现水温越低,心率下降越明显。
毛细血管收缩和血液转移是同一件事。我们的身体会将四肢和末梢的血液重新导流至大脑和心脏等最需要耗氧的核心器官。相当于开启了人体的“省电模式”。同时肺部由于适度的充血,也将能够抵抗更大的水压。
脾脏此时会释放更多血细胞以求血液更加高效的运载氧气。并且有研究表明,这一现象有时甚至是长期的,也就是说自由潜水员在潜水后的数天内都会有更高水平的血细胞浓度。
潜水反射的一个“副作用”则是阵阵尿意。由于毛细血管收缩、血液转移,血压升高,以及体温下降,于是导致了尿液增多。
而另一个副作用,则是肌肉疲劳。当血液从四肢转移,肌肉转为依赖无氧呼吸,而乳酸则是无氧呼吸的产物。当乳酸堆积,则导致了肌肉的疲劳甚至罢工。
潜水反射对自由潜水的影响
哺乳动物潜水反射为人类的自由潜水提供了广阔的天地,如果没有潜水反射,人类可能连30米水深都无法突破。它从根本上解决了自由潜水所面临的一些物理和生理障碍。其主要体现在两个方面。
一来在肺容积一定的情况下,潜水反射显著提高了氧气的利用效率,降低了耗氧,从而使得人类在理论上可以在水下呆更加长的时间。二来血液转移至肺部有填充和扛挤压的功能,使得肋骨不至于被过高的水压压断。
不过潜水反射所产生的一些副作用也同样需要我们注意,避免危险发生。比如潜水反射导致我们产生大量尿液,在排出过多水分后,我们的身体容易脱水。同时由于无氧呼吸作用,我们的肌肉中乳酸大量堆积,此时更加需要水分的补充。
另外,自由潜水员所熟知的BO(浅水昏迷),也算得上是人类在潜水时的一项自我保护的生理反射。身体极度缺氧后,不得不临时“跳闸”来保护主要器官。这就需要我们在练习自由潜水的时候量力而行,逐步提高,以及最重要的:Never Dive Alone!
哺乳动物的潜水反射为现代自由潜水提供了上升空间和科学理论基础。人们在享受竞技体育的拼搏精神的同时,也需要以科学的知识来武装自己和保障安全。我们海里见。
本站仅提供存储服务,所有内容均由用户发布,如发现有害或侵权内容,请
点击举报。