Nawigacja
· Home
· O sobie
· O stronie
· ArtykuÅ‚y
· Kursy freedivingu
· Terminy kursów
· Szkolenia indywidualne
· SÅ‚owniczek
· Media
· Roorka
· Rekordy
· Linki
· Szukaj
· FAQ
· KONTAKT
· Polityka Cookies
· Opowiadania
· RODO
· O sobie
· O stronie
· ArtykuÅ‚y
· Kursy freedivingu
· Terminy kursów
· Szkolenia indywidualne
· SÅ‚owniczek
· Media
· Roorka
· Rekordy
· Linki
· Szukaj
· FAQ
· KONTAKT
· Polityka Cookies
· Opowiadania
· RODO
Losowa Fotka
Aktualnie online
Odruch nurkowy
Odruch nurkowy
Każdy, kto choć trochę interesuje się freedivingiem słyszał o tym pojęciu. Z pewnością zna je również wielu nurków sprzętowych. Odruch nurkowy lub nurkowy odruch ssaków, z angielska dive response lub mammalian diving reflex odnoszą się do zespołu reakcji organizmu na bezdech i nurkowanie z zatrzymanym oddechem. Zamknięcie dróg oddechowych jest równoznaczne z pozbawieniem płuc możliwości wymiany gazowej z otoczeniem, a więc skazaniem organizmu na tylko ten zapas tlenu, jaki ma on zgromadzony w płucach, krwi (głównie w postaci związanej z hemoglobiną) oraz w skromnych ilościach w mioglobinie mięśni i w innych tkankach. W tej sytuacji ciało podejmuje zespół działań, których celem jest zaoszczędzenie tej niewielkiej ilości tlenu dla najważniejszych z punktu widzenia przeżycia organów tj. serca i mózgu lub mówiąc szerzej centralnego układu nerwowego. Wyjątkowo wrażliwy na niedotlenienie jest zwłaszcza mózg, którego komórki w odróżnieniu od innych komórek naszego ciała, nie są w stanie funkcjonować beztlenowo. Dlatego pozostawienie mózgu bez dopływu tlenu powoduje najpierw (właściwie natychmiast) utratę przytomności, a później (po zaledwie czterech, pięciu minutach) jego stopniowe obumieranie i degenerację funkcji centralnego układu nerwowego. W pierwszej kolejności upośledzeniu ulegają wyższe czynności nerwowe, a w dalszej również funkcje wegetatywne.
Narzędziem jakim posługuje się organizm, by zapobiec tym fatalnym konsekwencjom, do których może prowadzić przedłużające się pozostawanie w bezdechu, jest właśnie odruch nurkowy. W literaturze przyjęło się ograniczać go do trzech reakcji:
- bradykardii tj. zwolnienia rytmu serca
- obwodowej wazokonstrykcji czyli obkurczenia obwodowych naczyń krwionośnych
- efektu śledzionowego tj. wystrzeliwaniu czerwonych krwinek ze śledziony do krwioobiegu
W moim przekonaniu należy jednak rozszerzyć rozumienie odruchu nurkowego o dwa dodatkowe zjawiska:
- wazodylatację (rozszerzenie) mózgowych naczyń krwionośnych
- efekt Bohr’a
Warto wspomnieć, że niektórzy dodatkowo zaliczają do odruchu nurkowego:
- tzw. centralizację krążenia (z angielska blood shift).
Polega ona na przepompowaniu dużych iloÅ›ci krwi do naczyÅ„ krwionoÅ›nych maÅ‚ego (tj. pÅ‚ucnego) krążenia, co ma miejsce przy nurkowaniach gÅ‚Ä™bokich i zapobiega zgnieceniu klatki piersiowej, „opróżnionej” po skompresowaniu znajdujÄ…cego siÄ™ w pÅ‚ucach powietrza. Jest to jednak efekt, którego charakter jest odmienny od pozostaÅ‚ych wyżej wymienionych, bo nie zwiÄ…zany z oszczÄ™dzaniem tlenu, dlatego nie bÄ™dziemy siÄ™ nim tutaj szerzej zajmować. Temat ten zasÅ‚uguje na oddzielny artykuÅ‚.
Spróbujmy krok, po kroku wyjaśnić działanie i znaczenie poszczególnych elementów odruchu nurkowego.
Bradykardia
To najłatwiej zauważalna składowa odruchu. Aby ją zaobserwować i zmierzyć wystarczy zwykły zegarek ze stoperem i z tego powodu często używana jest jako swego rodzaju wskaźnik pojawienia się odruchu nurkowego oraz miernik siły z jaką się on manifestuje. Serce jako mięsień zawsze pracujący (również gdy pozostajemy w spoczynku) nieustannie konsumuje tlen. Zwolnienie jego akcji przynosi więc oczywiste oszczędności, bo im wolniej serce bije, tym mniej tlenu zużywa. Mimo zwolnienia tętna, nie rośnie bowiem siła skurczy mięśnia sercowego, która wyraża się w tzw. objętości wyrzutowej tj. ilości krwi jaka wyrzucana jest z każdej komory w jednym skurczu. W trakcie bezdechu pozostaje ona na niezmienionym poziomie. W związku z tym objętość minutowa czyli ilość krwi jaka przepompowywana jest przez serce (a więc i przechodząca przez cały układ krążenia) w jednej minucie ulega obniżeniu proporcjonalnie do stopnia zwolnienia tętna.
Obwodowa wazokonstrykcja
Polega na obkurczeniu tj. zmniejszeniu światła obwodowych naczyń krwionośnych, które dostarczają krew do peryferii takich jak skóra, palce, stopy, a w dalszej kolejności również całe kończyny. Ilość krwi docierająca do tych organów w jednostce czasu ulega zmniejszeniu, a więc ograniczeniu ulega też ilość dostarczanego tam tlenu. Dlatego te, nieistotne dla przeżycia organy, konsumują go mniej i dlatego zostaje on zaoszczędzony dla serca i mózgu. Uważa się, że w stanach maksymalnej wazokonstrykcji, które występują w późnych fazach bezdechu zwłaszcza w nurkowaniach na duże głębokości, kończyny zaopatrywane są w krew i tlen w minimalnym stopniu i w związku z tym pracują praktycznie wyłącznie w oparciu o procesy beztlenowe.
Odruch śledzionowy
Åšledziona jest (miedzy innymi) rezerwuarem erytrocytów (czerwonych krwinek), które z kolei zawierajÄ… hemoglobinÄ™ – czerwony barwnik krwi transportujÄ…cy tlen. W trakcie bezdechu Å›ledziona kurczy siÄ™ wstrzykujÄ…c zgromadzone w niej erytrocyty do krwioobiegu. PowiÄ™ksza to pojemność tlenowÄ… krwi (co oczywiÅ›cie wydÅ‚uża czas możliwy do pozostawania w bezdechu) i jej zdolność do tzw. buforowania. Nie wchodzÄ…c w nudne i skomplikowane szczegóły można powiedzieć, że buforowanie Å‚agodzi skutki retencji dwutlenku wÄ™gla. Dla wstrzymujÄ…cego oddech freedivera oznacza to zmniejszenie dyskomfortu, który zawsze pojawia siÄ™, a nastÄ™pnie stopniowo narasta w miarÄ™ trwania bezdechu.
NurkujÄ…ce ssaki majÄ… Å›ledzionÄ™ caÅ‚kiem sporych rozmiarów, na przykÅ‚ad foka Weddella jest w stanie zgromadzić w niej ponad 20 litrów krwi. Ludzka jest stosunkowo niewielka (waży ok. 150 – 200 g i mieÅ›ci tylko ok. 50 ml krwi), jednak mimo to wydaje siÄ™, że efekt Å›ledzionowy i u nas ma pewne znaczenie. Eksperymenty pokazujÄ…, że czas na jaki ludzie sÄ… w stanie zatrzymać oddech na ogół roÅ›nie w kolejnych, nastÄ™pujÄ…cych po sobie próbach. TÅ‚umaczymy to tym, że z każdym kolejnym bezdechem Å›ledziona kurczy siÄ™ coraz bardziej i uwalnia kolejne porcje czerwonych krwinek (choć w pewnych doÅ›wiadczeniach istotna redukcja rozmiarów Å›ledziony miaÅ‚a miejsce tylko po pierwszej próbie). Potwierdza to przypuszczenie fakt, że u osób po splenektomii (chirurgiczne usuniÄ™cie Å›ledziony) efekt wydÅ‚użania kolejnych bezdechów nie wystÄ™puje.
Watro zrobić tu dygresję dotyczącą bardzo zaawansowanych freediverów, którzy od wielu lat regularnie uprawiają nurkowanie (oczywiście bez butli). Niektórzy z nich wskutek systematycznego treningu zdają się uzyskiwać pełny skurcz śledziony już w pierwszej próbie, w której osiągają swoje maksymalne czasy pozostawania w bezdechu.
Wazodylatacja naczyń mózgowych
W odróżnieniu od obwodowych, światło naczyń krwionośnych, które doprowadzają krew do mózgu, w trakcie trwania bezdechu ulega poszerzeniu, co nazywamy wazodylatacją. Dzięki temu do mózgu dociera więcej krwi, a więc i więcej tlenu. W związku z tym nawet gdy bezdech trwa na tyle długo, że krew tętnicza przestaje być w pełni nasycona tlenem, to i tak mózg otrzymuje wystarczającą jego ilość (oczywiście tylko przez pewien ograniczony czas).
Efekt Bohr’a
Efekt odkryty w 1903, a opisany w 1904 r. przez duÅ„skiego fizjologa Christiana Bohra, ojca sÅ‚ynnego noblisty, fizyka Nielsa Bohra. Polega na tym, że wysoki poziom jonów wodorowych (zwiÄ…zany z wysokim stężeniem CO2) obniża powinowactwo tlenowe hemoglobiny czyli jej zdolność do wiÄ…zania tlenu. DziÄ™ki temu w tkankach intensywnie pracujÄ…cych (które zużywajÄ… dużo tlenu i produkujÄ… duże iloÅ›ci CO2) krew Å‚atwiej pozbywa siÄ™ tlenu niż w tkankach pozostajÄ…cych w spoczynku. W konsekwencji dystrybucja tlenu w organizmie jest bardziej efektywna, bo mięśnie pracujÄ…ce otrzymujÄ… go wiÄ™cej i Å‚atwiej, a pozostajÄ…ce w spoczynku, mniej. W przypadku wstrzymywania oddechu, któremu nieuchronnie towarzyszy wzrost stężenia CO2, efekt Bohr’a sprawia, że krew oddaje do tkanek wiÄ™ksze iloÅ›ci tlenu. Podobnie jak wazodylatacja efekt ten przyczynia siÄ™ do lepszego zaopatrywania mózgu w tlen w koÅ„cowych fazach bezdechu, gdy koncentracja dwutlenku wÄ™gla osiÄ…ga wysokie wartoÅ›ci, a pH krwi spada. Gdyby nie efekt Bohr’a tlen pozostaÅ‚by we krwi zamiast zasilić potrzebujÄ…ce go tkanki.
Podsumowując należy powiedzieć, że odruch nurkowy wywołuje dwa główne skutki: po pierwsze ogranicza zużycie tlenu per saldo, a po drugie zapewnia jego optymalną dystrybucję ograniczając dostawy do organów mało istotnych i zwiększając je do najważniejszych.
Co wywołuje odruch nurkowy?
Wydaje się, że główne czynniki wywołujące odruch nurkowy są dwa. Pierwszy to stężenie dwutlenku węgla. Na samym początku bezdechu, kiedy mieści się ono w granicach normy odruch w zasadzie jest niezauważalny. Pojawia się po kilkudziesięciu sekundach w postaci łatwego do zaobserwowania zwolnienia akcji serca i narasta wraz z upływem czasu i rosnącym poziomem CO2.
Drugim czynnikiem, jest niewątpliwie głębokość czyli ciśnienie. Potęguje ono obwodową wazokonstrykcję i dodatkowo wywołuje centralizację krążenia. Te dwa zjawiska są sprzężone ze sobą, bo krew przepompowywana do naczyń krwionośnych klatki piersiowej skądś musi się brać - bierze się właśnie z naczyń obwodowych. Jednocześnie w głębokich nurkowaniach serce zwalnia do ekstremalnie małych wartości, u czołowych freediverów rzędu zaledwie dziesięciu uderzeń na minutę, osiągając minimum w chwili dotarcia nurka do maksymalnej głębokości.
Z drugiej strony wiadomo o tym, że samą bradykardię można wywołać w zupełnie inny sposób, a mianowicie zanurzając twarz w zimnej (ok. 10 stopni) wodzie, pod warunkiem jednak, że reszta ciała pozostaje w cieple na powietrzu.
SkÄ…d siÄ™ wziÄ…Å‚?
Ciekawym pytaniem jest jakie są przyczyny tego, że ludzie posiadają odruch nurkowy. Pierwotnie został on zaobserwowany u nurkujących ssaków. Stąd jego nazwa i nasuwające się natychmiast wyjaśnienie, że u nich wykształcony został przez ewolucję celowo dla doprowadzenia do perfekcji ich umiejętności nurkowych. Ma ona kluczowe znaczenie zarówno w zdobywaniu pożywienia przez delfiny, foki, wydry itp., jak i w czasie ich ucieczek przed drapieżnikami, a więc decyduje o być, albo nie być gatunku.
Freediverzy wierzą, że u podstaw odruchu nurkowego u ludzi leżą powody podobne jak u nurkujących ssaków, ale znajdujące się w odległej przeszłości, kiedy to protoplaści naszej rasy mieli spędzać większą część czasu w wodzie uprawiając podwodne polowania. Jest to tak zwana teoria wodnej małpy. Mocno wierzył w nią wielki Jacques Mayol, który tę teorię odnoszącą się do ludzkości jako gatunku uzupełniał o doświadczenia każdego z nas jako jednostki. Człowiek pierwsze dziewięć miesięcy życia spędza wszak w wodach płodowych swojej matki, a więc w środowisku wodnym, w dodatku o składzie bardzo zbliżonym do składu wody morskiej. Te dwa elementy razem wzięte mają dawać ludziom potencjał to nurkowania na zatrzymanym oddechu wyrażający się w postaci odruchu nurkowego. Z racji wielu tysięcy lat rozwoju ludzkości w środowisku lądowym jest on obecnie uśpiony, ale każdy z nas może go w łatwy sposób pobudzić do życia przez rozpoczęcie nurkowania na zatrzymanym oddechu. Czy jednak ta romantyczna teoria jest aby prawdziwa?
Znany szwedzki freediver, Sebastian Näslund rzucił ostatnio prowokacyjne pytanie: czy przypadkiem tak zwany odruch nurkowy nie jest po prostu zwykłą reakcją organizmu na stres wywołany niedotlenieniem i w rzeczywistości nie ma on żadnego związku z nurkowaniem?
Obkurczenie naczyÅ„ krwionoÅ›nych dostarczajÄ…cych krew do skóry, to wg. jego przekornej tezy (ogÅ‚oszonej, nie bez przyczyny w dniu 1 kwietnia) normalna reakcja stresowa (mniej krwi przy powierzchni ciaÅ‚a, to mniejsze krwawienie w przypadku zranienia). Bradykardia to oszczÄ™dzanie tlenu, którego w sytuacji zatrzymania oddechu w oczywisty sposób jest mniej niż normalnie, trzeba wiÄ™c nim ekonomicznie gospodarować. Centralizacja krążenia, która miaÅ‚aby jakoby wyksztaÅ‚cić siÄ™ w celu umożliwienia ludziom nurkowania na wielkie gÅ‚Ä™bokoÅ›ci nie jest reakcjÄ… fizjologicznÄ…, ale raczej fizycznÄ…, żeby nie powiedzieć hydraulicznÄ… (narastajÄ…ce podciÅ›nienie w klatce piersiowej po prostu zasysa krew z innych obszarów organizmu). Ponadto nurkowanie na duże gÅ‚Ä™bokoÅ›ci w celu zdobycia pożywienia nie ma i nigdy nie miaÅ‚o żadnego uzasadnienia, bo przecież wszelkie dobra Å›wiata podwodnego sÄ… osiÄ…galne blisko powierzchni, a z pewnoÅ›ciÄ… byÅ‚y takimi w zamierzchÅ‚ej przeszÅ‚oÅ›ci, gdy oceany nie byÅ‚y przetrzebione poÅ‚owami i stanowiÅ‚y prawdziwy róg obfitoÅ›ci. Co wiÄ™cej, można dodać, że odruch nurkowy manifestuje siÄ™ nie tylko u ludzi, ale również u innych ssaków lÄ…dowych, a także gadów, a nawet u … ryb! Tyle, że u tych ostatnich ma on miejsce po wyciÄ…gniÄ™ciu z wody, a wiÄ™c gdy pozostajÄ… one ni mniej, ni wiÄ™cej ale … w bezdechu. Wszystko to daje caÅ‚kiem solidne podstawy do kwestionowania faktu, że odruch nurkowy jest w swej istocie odruchem majÄ…cym cokolwiek wspólnego z nurkowaniem!
Jednak w gruncie rzeczy, to czy przyczyną jego istnienia jest nasze romantyczne, wywodzące się sprzed setek tysięcy lat dziedzictwo związane z wodą, czy też banalna, wręcz prymitywna reakcja organizmu na stres, tak naprawdę nie ma żadnego praktycznego znaczenia. Bezspornym faktem bowiem jest, że jak bardzo by jego nazwa była nieadekwatna, odruch nurkowy jednak rzeczywiście istnieje i sprawia, iż organizm rozsądniej gospodaruje tlenem. To niewątpliwie pozwala na dłuższe, głębsze i bezpieczniejsze nurkowanie na zatrzymanym oddechu. A czyż nie chodzi nam właśnie o to?
Autor: Tomek „Nitas” Nitka
Artykuł jest też dostępny w postaci takiej, w jakiej ukazał się w magazynie internetowym nuras.info (w formacie pliku PDF). Aby ściągnąć go w tej postaci kliknij Odruch nurkowy (ok. 2,4 Mb)
Każdy, kto choć trochę interesuje się freedivingiem słyszał o tym pojęciu. Z pewnością zna je również wielu nurków sprzętowych. Odruch nurkowy lub nurkowy odruch ssaków, z angielska dive response lub mammalian diving reflex odnoszą się do zespołu reakcji organizmu na bezdech i nurkowanie z zatrzymanym oddechem. Zamknięcie dróg oddechowych jest równoznaczne z pozbawieniem płuc możliwości wymiany gazowej z otoczeniem, a więc skazaniem organizmu na tylko ten zapas tlenu, jaki ma on zgromadzony w płucach, krwi (głównie w postaci związanej z hemoglobiną) oraz w skromnych ilościach w mioglobinie mięśni i w innych tkankach. W tej sytuacji ciało podejmuje zespół działań, których celem jest zaoszczędzenie tej niewielkiej ilości tlenu dla najważniejszych z punktu widzenia przeżycia organów tj. serca i mózgu lub mówiąc szerzej centralnego układu nerwowego. Wyjątkowo wrażliwy na niedotlenienie jest zwłaszcza mózg, którego komórki w odróżnieniu od innych komórek naszego ciała, nie są w stanie funkcjonować beztlenowo. Dlatego pozostawienie mózgu bez dopływu tlenu powoduje najpierw (właściwie natychmiast) utratę przytomności, a później (po zaledwie czterech, pięciu minutach) jego stopniowe obumieranie i degenerację funkcji centralnego układu nerwowego. W pierwszej kolejności upośledzeniu ulegają wyższe czynności nerwowe, a w dalszej również funkcje wegetatywne.
Narzędziem jakim posługuje się organizm, by zapobiec tym fatalnym konsekwencjom, do których może prowadzić przedłużające się pozostawanie w bezdechu, jest właśnie odruch nurkowy. W literaturze przyjęło się ograniczać go do trzech reakcji:
- bradykardii tj. zwolnienia rytmu serca
- obwodowej wazokonstrykcji czyli obkurczenia obwodowych naczyń krwionośnych
- efektu śledzionowego tj. wystrzeliwaniu czerwonych krwinek ze śledziony do krwioobiegu
W moim przekonaniu należy jednak rozszerzyć rozumienie odruchu nurkowego o dwa dodatkowe zjawiska:
- wazodylatację (rozszerzenie) mózgowych naczyń krwionośnych
- efekt Bohr’a
Warto wspomnieć, że niektórzy dodatkowo zaliczają do odruchu nurkowego:
- tzw. centralizację krążenia (z angielska blood shift).
Polega ona na przepompowaniu dużych iloÅ›ci krwi do naczyÅ„ krwionoÅ›nych maÅ‚ego (tj. pÅ‚ucnego) krążenia, co ma miejsce przy nurkowaniach gÅ‚Ä™bokich i zapobiega zgnieceniu klatki piersiowej, „opróżnionej” po skompresowaniu znajdujÄ…cego siÄ™ w pÅ‚ucach powietrza. Jest to jednak efekt, którego charakter jest odmienny od pozostaÅ‚ych wyżej wymienionych, bo nie zwiÄ…zany z oszczÄ™dzaniem tlenu, dlatego nie bÄ™dziemy siÄ™ nim tutaj szerzej zajmować. Temat ten zasÅ‚uguje na oddzielny artykuÅ‚.
Spróbujmy krok, po kroku wyjaśnić działanie i znaczenie poszczególnych elementów odruchu nurkowego.
Bradykardia
To najłatwiej zauważalna składowa odruchu. Aby ją zaobserwować i zmierzyć wystarczy zwykły zegarek ze stoperem i z tego powodu często używana jest jako swego rodzaju wskaźnik pojawienia się odruchu nurkowego oraz miernik siły z jaką się on manifestuje. Serce jako mięsień zawsze pracujący (również gdy pozostajemy w spoczynku) nieustannie konsumuje tlen. Zwolnienie jego akcji przynosi więc oczywiste oszczędności, bo im wolniej serce bije, tym mniej tlenu zużywa. Mimo zwolnienia tętna, nie rośnie bowiem siła skurczy mięśnia sercowego, która wyraża się w tzw. objętości wyrzutowej tj. ilości krwi jaka wyrzucana jest z każdej komory w jednym skurczu. W trakcie bezdechu pozostaje ona na niezmienionym poziomie. W związku z tym objętość minutowa czyli ilość krwi jaka przepompowywana jest przez serce (a więc i przechodząca przez cały układ krążenia) w jednej minucie ulega obniżeniu proporcjonalnie do stopnia zwolnienia tętna.
Obwodowa wazokonstrykcja
Polega na obkurczeniu tj. zmniejszeniu światła obwodowych naczyń krwionośnych, które dostarczają krew do peryferii takich jak skóra, palce, stopy, a w dalszej kolejności również całe kończyny. Ilość krwi docierająca do tych organów w jednostce czasu ulega zmniejszeniu, a więc ograniczeniu ulega też ilość dostarczanego tam tlenu. Dlatego te, nieistotne dla przeżycia organy, konsumują go mniej i dlatego zostaje on zaoszczędzony dla serca i mózgu. Uważa się, że w stanach maksymalnej wazokonstrykcji, które występują w późnych fazach bezdechu zwłaszcza w nurkowaniach na duże głębokości, kończyny zaopatrywane są w krew i tlen w minimalnym stopniu i w związku z tym pracują praktycznie wyłącznie w oparciu o procesy beztlenowe.
Odruch śledzionowy
Åšledziona jest (miedzy innymi) rezerwuarem erytrocytów (czerwonych krwinek), które z kolei zawierajÄ… hemoglobinÄ™ – czerwony barwnik krwi transportujÄ…cy tlen. W trakcie bezdechu Å›ledziona kurczy siÄ™ wstrzykujÄ…c zgromadzone w niej erytrocyty do krwioobiegu. PowiÄ™ksza to pojemność tlenowÄ… krwi (co oczywiÅ›cie wydÅ‚uża czas możliwy do pozostawania w bezdechu) i jej zdolność do tzw. buforowania. Nie wchodzÄ…c w nudne i skomplikowane szczegóły można powiedzieć, że buforowanie Å‚agodzi skutki retencji dwutlenku wÄ™gla. Dla wstrzymujÄ…cego oddech freedivera oznacza to zmniejszenie dyskomfortu, który zawsze pojawia siÄ™, a nastÄ™pnie stopniowo narasta w miarÄ™ trwania bezdechu.
NurkujÄ…ce ssaki majÄ… Å›ledzionÄ™ caÅ‚kiem sporych rozmiarów, na przykÅ‚ad foka Weddella jest w stanie zgromadzić w niej ponad 20 litrów krwi. Ludzka jest stosunkowo niewielka (waży ok. 150 – 200 g i mieÅ›ci tylko ok. 50 ml krwi), jednak mimo to wydaje siÄ™, że efekt Å›ledzionowy i u nas ma pewne znaczenie. Eksperymenty pokazujÄ…, że czas na jaki ludzie sÄ… w stanie zatrzymać oddech na ogół roÅ›nie w kolejnych, nastÄ™pujÄ…cych po sobie próbach. TÅ‚umaczymy to tym, że z każdym kolejnym bezdechem Å›ledziona kurczy siÄ™ coraz bardziej i uwalnia kolejne porcje czerwonych krwinek (choć w pewnych doÅ›wiadczeniach istotna redukcja rozmiarów Å›ledziony miaÅ‚a miejsce tylko po pierwszej próbie). Potwierdza to przypuszczenie fakt, że u osób po splenektomii (chirurgiczne usuniÄ™cie Å›ledziony) efekt wydÅ‚użania kolejnych bezdechów nie wystÄ™puje.
Watro zrobić tu dygresję dotyczącą bardzo zaawansowanych freediverów, którzy od wielu lat regularnie uprawiają nurkowanie (oczywiście bez butli). Niektórzy z nich wskutek systematycznego treningu zdają się uzyskiwać pełny skurcz śledziony już w pierwszej próbie, w której osiągają swoje maksymalne czasy pozostawania w bezdechu.
Wazodylatacja naczyń mózgowych
W odróżnieniu od obwodowych, światło naczyń krwionośnych, które doprowadzają krew do mózgu, w trakcie trwania bezdechu ulega poszerzeniu, co nazywamy wazodylatacją. Dzięki temu do mózgu dociera więcej krwi, a więc i więcej tlenu. W związku z tym nawet gdy bezdech trwa na tyle długo, że krew tętnicza przestaje być w pełni nasycona tlenem, to i tak mózg otrzymuje wystarczającą jego ilość (oczywiście tylko przez pewien ograniczony czas).
Efekt Bohr’a
Efekt odkryty w 1903, a opisany w 1904 r. przez duÅ„skiego fizjologa Christiana Bohra, ojca sÅ‚ynnego noblisty, fizyka Nielsa Bohra. Polega na tym, że wysoki poziom jonów wodorowych (zwiÄ…zany z wysokim stężeniem CO2) obniża powinowactwo tlenowe hemoglobiny czyli jej zdolność do wiÄ…zania tlenu. DziÄ™ki temu w tkankach intensywnie pracujÄ…cych (które zużywajÄ… dużo tlenu i produkujÄ… duże iloÅ›ci CO2) krew Å‚atwiej pozbywa siÄ™ tlenu niż w tkankach pozostajÄ…cych w spoczynku. W konsekwencji dystrybucja tlenu w organizmie jest bardziej efektywna, bo mięśnie pracujÄ…ce otrzymujÄ… go wiÄ™cej i Å‚atwiej, a pozostajÄ…ce w spoczynku, mniej. W przypadku wstrzymywania oddechu, któremu nieuchronnie towarzyszy wzrost stężenia CO2, efekt Bohr’a sprawia, że krew oddaje do tkanek wiÄ™ksze iloÅ›ci tlenu. Podobnie jak wazodylatacja efekt ten przyczynia siÄ™ do lepszego zaopatrywania mózgu w tlen w koÅ„cowych fazach bezdechu, gdy koncentracja dwutlenku wÄ™gla osiÄ…ga wysokie wartoÅ›ci, a pH krwi spada. Gdyby nie efekt Bohr’a tlen pozostaÅ‚by we krwi zamiast zasilić potrzebujÄ…ce go tkanki.
Podsumowując należy powiedzieć, że odruch nurkowy wywołuje dwa główne skutki: po pierwsze ogranicza zużycie tlenu per saldo, a po drugie zapewnia jego optymalną dystrybucję ograniczając dostawy do organów mało istotnych i zwiększając je do najważniejszych.
Co wywołuje odruch nurkowy?
Wydaje się, że główne czynniki wywołujące odruch nurkowy są dwa. Pierwszy to stężenie dwutlenku węgla. Na samym początku bezdechu, kiedy mieści się ono w granicach normy odruch w zasadzie jest niezauważalny. Pojawia się po kilkudziesięciu sekundach w postaci łatwego do zaobserwowania zwolnienia akcji serca i narasta wraz z upływem czasu i rosnącym poziomem CO2.
Drugim czynnikiem, jest niewątpliwie głębokość czyli ciśnienie. Potęguje ono obwodową wazokonstrykcję i dodatkowo wywołuje centralizację krążenia. Te dwa zjawiska są sprzężone ze sobą, bo krew przepompowywana do naczyń krwionośnych klatki piersiowej skądś musi się brać - bierze się właśnie z naczyń obwodowych. Jednocześnie w głębokich nurkowaniach serce zwalnia do ekstremalnie małych wartości, u czołowych freediverów rzędu zaledwie dziesięciu uderzeń na minutę, osiągając minimum w chwili dotarcia nurka do maksymalnej głębokości.
Z drugiej strony wiadomo o tym, że samą bradykardię można wywołać w zupełnie inny sposób, a mianowicie zanurzając twarz w zimnej (ok. 10 stopni) wodzie, pod warunkiem jednak, że reszta ciała pozostaje w cieple na powietrzu.
SkÄ…d siÄ™ wziÄ…Å‚?
Ciekawym pytaniem jest jakie są przyczyny tego, że ludzie posiadają odruch nurkowy. Pierwotnie został on zaobserwowany u nurkujących ssaków. Stąd jego nazwa i nasuwające się natychmiast wyjaśnienie, że u nich wykształcony został przez ewolucję celowo dla doprowadzenia do perfekcji ich umiejętności nurkowych. Ma ona kluczowe znaczenie zarówno w zdobywaniu pożywienia przez delfiny, foki, wydry itp., jak i w czasie ich ucieczek przed drapieżnikami, a więc decyduje o być, albo nie być gatunku.
Freediverzy wierzą, że u podstaw odruchu nurkowego u ludzi leżą powody podobne jak u nurkujących ssaków, ale znajdujące się w odległej przeszłości, kiedy to protoplaści naszej rasy mieli spędzać większą część czasu w wodzie uprawiając podwodne polowania. Jest to tak zwana teoria wodnej małpy. Mocno wierzył w nią wielki Jacques Mayol, który tę teorię odnoszącą się do ludzkości jako gatunku uzupełniał o doświadczenia każdego z nas jako jednostki. Człowiek pierwsze dziewięć miesięcy życia spędza wszak w wodach płodowych swojej matki, a więc w środowisku wodnym, w dodatku o składzie bardzo zbliżonym do składu wody morskiej. Te dwa elementy razem wzięte mają dawać ludziom potencjał to nurkowania na zatrzymanym oddechu wyrażający się w postaci odruchu nurkowego. Z racji wielu tysięcy lat rozwoju ludzkości w środowisku lądowym jest on obecnie uśpiony, ale każdy z nas może go w łatwy sposób pobudzić do życia przez rozpoczęcie nurkowania na zatrzymanym oddechu. Czy jednak ta romantyczna teoria jest aby prawdziwa?
Znany szwedzki freediver, Sebastian Näslund rzucił ostatnio prowokacyjne pytanie: czy przypadkiem tak zwany odruch nurkowy nie jest po prostu zwykłą reakcją organizmu na stres wywołany niedotlenieniem i w rzeczywistości nie ma on żadnego związku z nurkowaniem?
Obkurczenie naczyÅ„ krwionoÅ›nych dostarczajÄ…cych krew do skóry, to wg. jego przekornej tezy (ogÅ‚oszonej, nie bez przyczyny w dniu 1 kwietnia) normalna reakcja stresowa (mniej krwi przy powierzchni ciaÅ‚a, to mniejsze krwawienie w przypadku zranienia). Bradykardia to oszczÄ™dzanie tlenu, którego w sytuacji zatrzymania oddechu w oczywisty sposób jest mniej niż normalnie, trzeba wiÄ™c nim ekonomicznie gospodarować. Centralizacja krążenia, która miaÅ‚aby jakoby wyksztaÅ‚cić siÄ™ w celu umożliwienia ludziom nurkowania na wielkie gÅ‚Ä™bokoÅ›ci nie jest reakcjÄ… fizjologicznÄ…, ale raczej fizycznÄ…, żeby nie powiedzieć hydraulicznÄ… (narastajÄ…ce podciÅ›nienie w klatce piersiowej po prostu zasysa krew z innych obszarów organizmu). Ponadto nurkowanie na duże gÅ‚Ä™bokoÅ›ci w celu zdobycia pożywienia nie ma i nigdy nie miaÅ‚o żadnego uzasadnienia, bo przecież wszelkie dobra Å›wiata podwodnego sÄ… osiÄ…galne blisko powierzchni, a z pewnoÅ›ciÄ… byÅ‚y takimi w zamierzchÅ‚ej przeszÅ‚oÅ›ci, gdy oceany nie byÅ‚y przetrzebione poÅ‚owami i stanowiÅ‚y prawdziwy róg obfitoÅ›ci. Co wiÄ™cej, można dodać, że odruch nurkowy manifestuje siÄ™ nie tylko u ludzi, ale również u innych ssaków lÄ…dowych, a także gadów, a nawet u … ryb! Tyle, że u tych ostatnich ma on miejsce po wyciÄ…gniÄ™ciu z wody, a wiÄ™c gdy pozostajÄ… one ni mniej, ni wiÄ™cej ale … w bezdechu. Wszystko to daje caÅ‚kiem solidne podstawy do kwestionowania faktu, że odruch nurkowy jest w swej istocie odruchem majÄ…cym cokolwiek wspólnego z nurkowaniem!
Jednak w gruncie rzeczy, to czy przyczyną jego istnienia jest nasze romantyczne, wywodzące się sprzed setek tysięcy lat dziedzictwo związane z wodą, czy też banalna, wręcz prymitywna reakcja organizmu na stres, tak naprawdę nie ma żadnego praktycznego znaczenia. Bezspornym faktem bowiem jest, że jak bardzo by jego nazwa była nieadekwatna, odruch nurkowy jednak rzeczywiście istnieje i sprawia, iż organizm rozsądniej gospodaruje tlenem. To niewątpliwie pozwala na dłuższe, głębsze i bezpieczniejsze nurkowanie na zatrzymanym oddechu. A czyż nie chodzi nam właśnie o to?
Autor: Tomek „Nitas” Nitka
Artykuł jest też dostępny w postaci takiej, w jakiej ukazał się w magazynie internetowym nuras.info (w formacie pliku PDF). Aby ściągnąć go w tej postaci kliknij Odruch nurkowy (ok. 2,4 Mb)
Dodaj komentarz
Zaloguj siê, aby móc dodaæ komentarz.
Oceny
Tylko zarejestrowani u¿ytkownicy mog± oceniaæ zawarto¶æ strony
Zaloguj siê lub zarejestruj, ¿eby móc zag³osowaæ.
Zaloguj siê lub zarejestruj, ¿eby móc zag³osowaæ.
Brak ocen. Mo¿e czas dodaæ swoj±?