Защо хората могат да задържат дъха си по-дълго, когато са под вода?

Когато сте се гмуркали в басейна или в морето, вероятно сте забелязали, че под вода е с една идея по-лесно да задържите дъха си за по-дълго.

На пръв поглед подобно нещо изглежда странно (особено като се вземе предвид повишеното налягане, което притиска белите ни дробове). Това обаче е феномен, който споделяме с нашите приятели, бозайниците, и който е известен като рефлекс за гмуркане. Когато бозайниците се потопят във вода, настъпват редица автоматични физиологични промени. Това вероятно се предизвиква от сетивната информация (лицето ви е мокро), предавана от тригеминалния нерв.

Когато реакцията се задейства, вие автоматично спирате да дишате, сърдечният ви ритъм се забавя и периферното съдово съпротивление се увеличава.

„Когато съдовото съпротивление се увеличи, тялото може да запази запасите от кислород за жизненоважните органи, включително мозъка и сърцето, като същевременно отклонява кръвта от неактивните мускулни групи“, се обяснява в обзор по темата. „Допълнителната реакция на брадикардията също запазва кислородните запаси, като намалява сърдечната честота. По този сърцето се натоварва по-малко и съответно – използва по-малко кислород.“

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

За да се постигне такова време без дишане обаче, е необходимо първо водолазите да се хипервентилират с чист кислород, преди да се потопят. 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 се отказва и започва да диша отново (около три минути, ако е мотивиран и без кислородна асистенция).“

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. Постиженията без помощта на предварително вдишване на кислород са не по-малко впечатляващи, като настоящият рекорд е 11 минути и 35 секунди.

„Въпреки че рефлексът за гмуркане е сложен процес, той характеризира простотата на общата цел, а именно - запазване на живота чрез физиологична адаптация в отговор на текущата среда“, се казва още в обзора.

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