科學家曾斷言,30米水深是人體不可逾越的極限,超過這個深度將肺部爆裂,萬劫不復。但通過自由潛水員們的不斷突破,CWT自由潛水世界紀錄已刷新至130米——足足比科學家早期的計算多出了100米。這當然一方面體現了自由潛水員們的運動精神,但也不得不提到哺乳動物的潛水反射。
潛水反射與現代自由潛水 1949年,一名意大利空軍Raimondo Bucher決定參與一項可能致死的挑戰。他需要潛至30米深,將一個包裹送給水下的一名水肺潛水員,然后再游回水面。如果他完成任務,將贏得巨額獎金,如果他失敗,則可能溺水。當時的科學家們警告他,根據波義爾定律測算,他的肺在水下30米會被水壓擠炸。然而波義爾定律這次在水下失效了,Bucher成功奪得獎金。 到了1962年,一位瑞典研究員在觀察了海豹的潛水反射之后,懷疑人類同樣天生具有這樣的生理反應。他設置了一系列的試驗,監測人在潛水時的心跳變化,終于證實了人類潛水反射的存在,為現代自由潛水提供了理論基礎。 什么是潛水反射 潛水反射(或哺乳動物潛水反射)是生物浸沒水中時被激發的一系列生理反應,以幫助提升潛水表現(例如時長和深度)。事實上,所有呼吸空氣的脊椎動物均有一定程度與生俱來的潛水反射。這一特性在水生哺乳類動物們身上體現的尤其明顯,例如鯨豚、海豹等。潛水反射主要表現為毛細血管收縮、心率下降,以及通過將血液重新分配到核心器官來降低耗氧。 人類的哺乳動物潛水反射 就像我在導言里提到的,科學家曾計算人類的肺部僅僅能承受30米的水壓,而他們忽略掉的,正是人類也從先祖那里繼承到了的潛水反射。人類,尤其是半歲大之前的嬰兒,同樣具有這項神奇的天賦技能。當人體閉氣浸入水面,尤其是口鼻部分沾濕涼水時,潛水反射開始被觸發。主要的人體潛水反射有一下幾部分:心率下降、毛細血管收縮血液轉移、脾臟釋放更多血細胞、尿意襲來、乳酸堆積。 當我們屏住呼吸后,心率會顯著下降。在1985年的一項實驗中,Jacques Mayol潛至101米深時,他的心率降低至27次每分鐘。同一個實驗中,我們還發現水溫越低,心率下降越明顯。 毛細血管收縮和血液轉移是同一件事。我們的身體會將四肢和末梢的血液重新導流至大腦和心臟等最需要耗氧的核心器官。相當于開啟了人體的“省電模式”。同時肺部由于適度的充血,也將能夠抵抗更大的水壓。 脾臟此時會釋放更多血細胞以求血液更加高效的運載氧氣。并且有研究表明,這一現象有時甚至是長期的,也就是說自由潛水員在潛水后的數天內都會有更高水平的血細胞濃度。 潛水反射的一個“副作用”則是陣陣尿意。由于毛細血管收縮、血液轉移,血壓升高,以及體溫下降,于是導致了尿液增多。 而另一個副作用,則是肌肉疲勞。當血液從四肢轉移,肌肉轉為依賴無氧呼吸,而乳酸則是無氧呼吸的產物。當乳酸堆積,則導致了肌肉的疲勞甚至罷工。 潛水反射對自由潛水的影響 哺乳動物潛水反射為人類的自由潛水提供了廣闊的天地,如果沒有潛水反射,人類可能連30米水深都無法突破。它從根本上解決了自由潛水所面臨的一些物理和生理障礙。其主要體現在兩個方面。 一來在肺容積一定的情況下,潛水反射顯著提高了氧氣的利用效率,降低了耗氧,從而使得人類在理論上可以在水下呆更加長的時間。二來血液轉移至肺部有填充和扛擠壓的功能,使得肋骨不至于被過高的水壓壓斷。 不過潛水反射所產生的一些副作用也同樣需要我們注意,避免危險發生。比如潛水反射導致我們產生大量尿液,在排出過多水分后,我們的身體容易脫水。同時由于無氧呼吸作用,我們的肌肉中乳酸大量堆積,此時更加需要水分的補充。 另外,自由潛水員所熟知的BO(淺水昏迷),也算得上是人類在潛水時的一項自我保護的生理反射。身體極度缺氧后,不得不臨時“跳閘”來保護主要器官。這就需要我們在練習自由潛水的時候量力而行,逐步提高,以及最重要的:Never Dive Alone! 哺乳動物的潛水反射為現代自由潛水提供了上升空間和科學理論基礎。人們在享受競技體育的拼搏精神的同時,也需要以科學的知識來武裝自己和保障安全。我們海里見。 |
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