這張溺水熱圖有處很怪異,沒想到游泳運動員的頭號殺手就是它_風聞
把科学带回家-把科学带回家官方账号-专注于孩子的科普教育2022-07-04 11:30
撰文 七君

美國花樣游泳運動員 Anita Alvarez 在今年的世界游泳錦標賽上在泳池裏暈倒。圖片來源:AFP-JIJI
最近一則新聞上了國內外各大媒體的頭條。在今年6月的世界游泳錦標賽上,美國花樣游泳運動員 Anita Alvarez 在泳池中暈厥,她的教練 Andrea Fuentes Fache 發現狀況不對後迅速將她救起。
不知道大家注意到一個細節沒有:這個運動員並沒有吐泡泡,也就是説她在水下暈厥後並沒有呼吸。這也太可怕了吧,不呼吸豈不是會缺氧而死?
實際上,這是人體在水下的一種自動化保護機制,而比這種保護機制更可怕的則是這位運動員昏迷的原因。
先來看這種保護機制:喉痙攣(laryngospasm)。
喉痙攣的主要作用是防止你在水下自主呼吸,因為肺部進水比短暫缺氧更致命。喉痙攣是不由自主的,不受意識控制,而在無意識的情況下也會發生喉痙攣。

喉痙攣發生時,氣管因為聲帶(那個小洞)閉鎖而被封上了。圖片來源:Mooncat Publications
那麼,什麼情況下會發生喉痙攣?
觸發喉痙攣的條件一般是聲帶進水。當然了,聲帶進血或異物(比如手術插管),或者服用某些藥物(如氯胺酮)時也會引發喉痙攣。
那麼,如果一直沒有人救會怎樣呢?
喉痙攣一般持續不到1分鐘,在喉痙攣後期,人體消耗完了所有的氧氣,此時喉痙攣消失,身體會出現一次孤注一擲的自救式呼吸。如果這個時候溺水者還在水下那就會遭遇不幸。實際上,大約10%的溺水者死於喉痙攣。

所以第二個問題就來了,作為專業運動員,她怎麼會不知道自己喘不上氣了呢?
實際上,這個選手很可能發生了在專業人士身上常見的淺水昏迷(shallow water blackout)。
潛水員從水下深處回到水面的過程中常發生昏迷,“淺水昏迷”的名字就是這麼來的。淺水昏迷的主要原因是缺氧,因此也叫缺氧昏迷(Hypoxic Blackout)。

圖片為演員示意。圖片來源:wikiwand
從水下上升到水面的過程中,血液中氧氣的分壓降低,因此潛水員會缺氧昏迷。那麼一直在水面附近游泳的人怎麼會發生淺水昏迷呢?
運動員發生淺水昏迷是因為閉氣太久,這就是為什麼淺水昏迷常發生在專業潛水員和游泳健將身上,普通人反而不容易發生淺水昏迷。
淺水昏迷預防組織(Shallow Water Blackout Prevention)介紹,即使是專業游泳運動員、海豹突擊隊隊員、以潛水為生的漁夫都難逃淺水昏迷的魔咒。

你可能覺得奇怪,一個人,尤其是訓練有素的游泳健將難道不知道自己缺氧了嗎?
是的,其實你意識不到自己缺氧了,因為讓人有呼吸衝動的是血液中過高的二氧化碳濃度,而不是過低的氧氣濃度。
一般情況下,隨着體內氧氣濃度的降低,二氧化碳濃度會相應上升。因此在憋氣一段時間後,由於二氧化碳濃度過高,你會感覺必須要換氣。

正常情況下,憋氣(藍色區間)時間越久,血液中氧氣(紅色)濃度越低,而二氧化碳(藍色)濃度越高,二氧化碳的高濃度促發呼吸反射。圖片來源:wikiwand
但是在專業游泳運動員身上則是另一種情況了。專業選手必須要接受高強度的間歇性低氧訓練。在經歷了長久的憋氣訓練後,他們可以在下水前進行過度換氣(hyperventilate),也就是大量排出二氧化碳,讓血液中的二氧化碳降到很低的水平,即獲得低碳酸血(hypocapnia)。
而由於過度換氣,在潛水時,他們體內積聚的二氧化碳的水平保持在相對低位,但氧氣卻被提前消耗完了,這就是淺水昏迷趁虛而入的好時機。

專業人士潛水前若過度換氣,那麼在二氧化碳(藍色)觸發呼吸反射前(藍色區間),血液中氧氣(紅色)濃度就會到達警戒值(紅點),誘發昏迷(紅色區間)。圖片來源:wikiwand
淺水昏迷發生時沒有任何徵兆。更詭異的是,人體不但不會對缺氧感到恐懼,有些人甚至還會在缺氧時感到一種詭異的快感。美國聯邦航空管理局(FAA)指出,一些人在缺氧的情況下會感到很幸福,覺得自己一切都好,雖然他們此時的認知能力連説出自己的名字也做不到。
這就是為什麼,發生淺水昏迷的人不但不知道自己缺氧,甚至有可能在快感的驅動下持續閉氣。

因為缺氧而發藍的手。圖片來源:wikipedia
更可怕的是,淺水昏迷的殺人速度比一般溺水快多了。一般的溺水者在6-8分鐘後才會出現腦損傷和死亡。但是淺水昏迷發生後,離腦損傷只有大約2分半的時間。
大家可以感受一下在2019年的某次國際自由潛水比賽上,這些運動員身上淺水昏迷的發生速度有多麼快,多麼無情,多麼無理取鬧:



2019年的某次自由潛水比賽上不少選手發生了淺水昏迷。圖片來源:valerio.l105
你看,這些職業選手在眾多救援人員的看護下,在游泳池裏發生淺水昏迷都如此驚悚了,更不要説獨自逞強時的意外了。
淺水昏迷方面的專家、Aquatic Safety Research Group(水中運動安全研究組織)的創立者、美國醫生 Tom Griffith 指出,淺水昏迷是專業游泳運動員溺水的第一大原因,而死於淺水昏迷的大多是健康的年輕人。

圖片來源:wikimedia
雖然在專業游泳和潛水課上老師可能會提到這個危險,但是大多數普通人對此毫不知情。
當然,這一點也不能怪大家。雖然人類划水的歷史可以追溯到…人類成為人類之前,但是關於淺水昏迷的記錄卻令人意外地年輕。可能古人無法將淺水昏迷和普通溺水區別開來吧。
Griffith 表示,淺水昏迷的最早記錄只能追溯到20世紀50年代,而直到20世紀80年代這個現象才在圈內人士中逐漸普及開來,而到了千禧年左右,淺水昏迷才開始大眾的視野。
總之你現在明白了吧,人是有可能憋死自己的,而且還是在不自覺的情況下。
溺水選手氣量廣,缺氧病人幻樂多