Хората могат да задържат дъха си по-дълго, когато са под водата – но защо?

Това твърдение може да се стори странно на някои от вас като се има предвид повишеното налягане, което притиска белите ни дробове, но е феномен, който споделяме с нашите приятели бозайниците и който е известен просто като Рефлекс за гмуркане.

Когато бозайниците се потопят във вода, се извършват редица автоматични физиологични промени: автоматично спираме да дишаме, сърдечният ни ритъм се забавя и периферното съдово съпротивление се увеличава.

„С увеличеното съдово съпротивление тялото може да запази запасите от кислород за жизненоважните органи като мозъка и сърцето, като същевременно отклонява кръвта от неактивните мускулни групи“, се обяснява в преглед по темата. „Допълнителната реакция на брадикардията (намалена сърдечна честот) също запазва кислородните запаси, като по този начин се намалява натоварването на сърцето и то използва по-малко кислород.“

Рекордът за задържане на дъха под вода (от човек) е впечатляващите 24 минути и 37 секунди, поставен от състезателя по свободно гмуркане Будимир Шобат през 2021 г. Той победи предходния рекорд само с 34 секунди.

За да се постигнат такива цифри без кислород обаче, необходимо е гмурците първо да хипервентилират чист кислород, преди да бъдат потопени. Желанието за дишане до голяма степен се контролира от хеморецепторите, които се опитват да поддържат правилните нива на кислород и въглероден диоксид в кръвта.

„По време на задържането на дъха нивото на CO₂ в кръвта се повишава, а на O₂ намалява. Първоначалното увеличаване на желанието за дишане – да речем 30 секунди след задържането на дъха – идва главно от повишаването на CO₂. При достигане на определен праг хеморецепторите реагират и на намаляващия О₂ и тогава стремежът към дишане се увеличава драстично“, обяснява Антъни Бейн, доцент по кинезиология в Университета в Уиндзор, в материал за The Conversation.

„В крайна сметка желанието за дишане се засилва до такава степен, че диафрагмата (основният дихателен мускул) се свива неволно – нарича се неволно дихателно движение. Това е моментът, в който нетренираният човек обикновено започва да диша отново (около 3 минути, ако е мотивиран).“

Чрез предварително вдишване на чист кислород рефлексът за дишане може да се забави, което позволява на хората (и под „хора“ имаме предвид обучени водолази с дългогодишен стаж) да останат под вода до 20 минути. Без помощта на предварителното вдишване на кислород, времената все още са впечатляващи, като рекордьорът е задържал дъха си в продължение на 11 минути и 35 секунди.

„Въпреки че рефлексът за гмуркане е сложен процес, той характеризира простотата на общата цел – запазване на живота чрез физиологична адаптация в отговор на текущата среда“, се добавя в рецензията.

„Отговорът на въпроса защо се осъществява този сложен динамичен рефлекс е съвсем прост: за да се запази животът.“