Защо не можете да се задушите, като си задържате дъха?

На практика е невъзможно да задържите дъха толкова дълго, че да се задушите или да изгубите съзнание. Но какво се случва в тялото, за да не се случи това? Защо не може да се задушите, като задържите дъха си?

Има многобройни системи, които предпазват от прекалено дълго задържане на дъха, като всяка от тях ще поеме функциите, ако другата се провали.

Няколко области на мозъка работят, за да поддържат дишането ви.

„Първият е моторната кора... и тя усеща, че не дишате“, обяснява за Live Science Антъни Бейн (Anthony Bain,), доцент в катедрата по кинезиология в Университета в Уиндзор, Канада.

„Така че това изпраща сигнали към центъра ви за дишане, който е в основата на мозъка, в главния мозък“.

Той контролира мускулите, които помагат в дишането, като диафрагмата - основният мускул, отговорен за надуването и изпускането на белите дробове, и междуребрените мускули, които са разположени между ребрата и помагат за разширяването на гръдния кош при всяко вдишване.

Втората област е мрежа, разположена по-надолу в мозъчния ствол, наречена комплекс „Пре-Бьоцингер“, която действа като генератор на дихателния ритъм на тялото.

„Това е непрекъснато движение, дори когато сте затаили дъх“, отбелязва Бейн. „Това е нещо като сърдечния ритъм.“ Тоест, дори когато не дишате, този дихателен пейсмейкър продължава да тиктака, опитвайки се да ви накара да дишате.

Освен това групи от клетки, наречени хеморецептори, следят за нивата на кислород и въглероден диоксид в организма. Съществуват две групи от тези клетки: централни хеморецептори и периферни хеморефлекси.

Централните хеморецептори, разположени в мозъка, „реагират предимно само на въглероден диоксид“, посочва Бейн. Периферният хеморефлекс е разположен в шията, близо до ларинкса. Тези клетки „ще реагират както на въглероден диоксид, така и на ниски нива на кислород, когато задържате дъха си за по-дълъг период от време“, казва Бейн.

И накрая, в белите дробове има рецептори, които отчитат разтягането при вдишване и изпускане на въздуха. Когато задържите дъха си и те спрат да се разтягат, се подава тревожен сигнал.

Когато някоя от тези системи установи, че нещо не е наред, тя изпраща стресови сигнали до дихателния център в мозъка, който прави всичко възможно, за да възобнови процеса на дишане.

В проучванията си изследователите са открили начини да деактивират някои от тези системи, за да проверят как това се отразява на продължителността на задържане на дъха. В едно проучване реципиентите на трансплантирано сърце и бял дроб, чиито белодробни рецептори не са били напълно свързани с централната нервна система, не са могли да задържат дъха си по-дълго от нормалните участници, което показва, че тези рецептори за разтягане в белите дробове не са строго необходими за поддържане на дишането.

Изглежда, че по-голямата роля се пада на хеморецепторите. В друго проучване Бейн и екипът му използват допамин, за да потиснат каротидното тяло, което е част от периферния хеморефлекс - групата клетки, които усещат нивата на кислород и въглероден диоксид.

„Ако направите това при нормални хора, които задържат дъха си, ще можете да удължите времето за задържане на дъха“, обяснява Бейн.

Професионалните водолази са различни: благодарение на тренировките те могат да задържат дъха си много по-дълго от обикновените хора. Рекордът за статична апнея (задържане на дъха под вода без използване на кислород по време на подготовката) е малко под 12 минути. За тези водолази потискането на каротидното тяло не прави много.

„Всъщност то не удължава времето им за задържане на дъха, защото сега механизмите за това кога всъщност се прекъсват са всъщност съвсем различни от тези на неелитните задържащи дъха“, казва Бейн.

Всъщност елитните водолази доказват, че с достатъчно тренировки е възможно да задържат дъха си до припадък. Те са тренирани да игнорират сигналите, изпращани от хеморецепторите им, и да намаляват нивата на кислород много повече от нетрениран човек, като дишат само когато усетят, че са на път да изпаднат в безсъзнание.

„Това е критичното ниво на хипоксия, което те трябва да усетят, и тогава започват да дишат отново“, разказва Бейн.

Една от интервенциите, които оказват огромно влияние върху времето за задържане на дъха при нетренирани хора, е парализата на диафрагмата - мускулът, който вкарва и изкарва въздуха от белите дробове. През 70-те години на миналия век учени инжектират анестетик във диафрагмените нерви, които изпращат сигнали от моторната кора към диафрагмата, и установяват, че това удвоява времето, за което участниците могат да задържат дъха си. Но това все още не им позволявало да задържат дъха си, докато изгубят съзнание, което показва важността на тренировката.

И накрая, един от начините за удължаване на времето за задържане на дишането, както за тренираните, така и за нетренираните хора, е да вкарат повече кислород в организма си чрез нормална хипервентилация или вдишване на чист кислород. Всъщност това понякога се използва при медицински сканирания, когато пациентите трябва да останат неподвижни за дълъг период от време.

„Можете да им се подаде 100% кислород и след това те могат да задържат дъха си до пет минути, в някои случаи“, съобщава Бейн.

По този начин е поставен рекордът на Гинес за задържане на дъха. През 2021 г. хърватският състезател по свободно гмуркане Будимир Шобат задържа дъха си за 24 минути и 37 секунди.

Допълнителният кислород съобщава на периферните хеморецептори, че всичко е наред. Но дори и да са изключени, организмът разполага с достатъчно защитни механизми, за да продължи да диша, преди да изпаднете в безсъзнание.

„Това е просто логично от еволюционна гледна точка“, отбелязва Бейн. „Дишането е толкова важно. Логично е да има излишък в системите, които да казват на тялото да продължи да диша.“

Източник: Why can't you suffocate by holding your breath?, Ashley Hamer, livescience.com

Още по темата

07/01/2025

Медицина

Човешки метапневмовирус (HMPV) - симптоми, рискове, лечение и всичко, което трябва да знаете за него

29/08/2024

Медицина

По-интелигентен сън — нови технологии ускоряват диагнозата и лечението на сънната апнея

02/04/2024

Човекът

Защо интензивните упражнения могат неволно да доведат до наддаване на тегло

21/02/2024

Медицина

Как мозъкът отчита времето? Вероятно слуша сърцето