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2022-07-03 11:55

原创 万物 把科学带回家

撰文 七君

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

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。

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？

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。

先来看这种保护机制：喉痉挛（laryngospasm）。

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。

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

那么，什么情况下会发生喉痉挛？

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。

那么，如果一直没有人救会怎样呢？

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。

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？

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）。

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）。

图片为演员示意。图片来源：wikiwand

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？

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。

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。

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？

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。

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。

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

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）。

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。

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

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。

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。

因为缺氧而发蓝的手。图片来源：wikipedia

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。

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：

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

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。

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。

图片来源：wikimedia

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。

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。

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。

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。

溺水选手气量广，缺氧病人幻乐多

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