Nawigacja

Facebook

Losowa Fotka

Aktualnie online

· Gości online: 1

· Użytkowników online: 0

· Łącznie użytkowników: 16
· Najnowszy użytkownik: maro

Odruch nurkowy

Odruch nurkowy

Ka?dy, kto cho? troch? interesuje si? freedivingiem s?ysza? o tym poj?ciu. Z pewno?ci? zna je równie? wielu nurków sprz?towych. Odruch nurkowy lub nurkowy odruch ssaków, z angielska dive response lub mammalian diving reflex odnosz? si? do zespo?u reakcji organizmu na bezdech i nurkowanie z zatrzymanym oddechem. Zamkni?cie dróg oddechowych jest równoznaczne z pozbawieniem p?uc mo?liwo?ci wymiany gazowej z otoczeniem, a wi?c skazaniem organizmu na tylko ten zapas tlenu, jaki ma on zgromadzony w p?ucach, krwi (g?ównie w postaci zwi?zanej z hemoglobin?) oraz w skromnych ilo?ciach w mioglobinie mi??ni i w innych tkankach. W tej sytuacji cia?o podejmuje zespó? dzia?a?, których celem jest zaoszcz?dzenie tej niewielkiej ilo?ci tlenu dla najwa?niejszych z punktu widzenia prze?ycia organów tj. serca i mózgu lub mówi?c szerzej centralnego uk?adu nerwowego. Wyj?tkowo wra?liwy na niedotlenienie jest zw?aszcza mózg, którego komórki w odró?nieniu od innych komórek naszego cia?a, nie s? w stanie funkcjonowa? beztlenowo. Dlatego pozostawienie mózgu bez dop?ywu tlenu powoduje najpierw (w?a?ciwie natychmiast) utrat? przytomno?ci, a pó?niej (po zaledwie czterech, pi?ciu minutach) jego stopniowe obumieranie i degeneracj? funkcji centralnego uk?adu nerwowego. W pierwszej kolejno?ci upo?ledzeniu ulegaj? wy?sze czynno?ci nerwowe, a w dalszej równie? funkcje wegetatywne.

Narz?dziem jakim pos?uguje si? organizm, by zapobiec tym fatalnym konsekwencjom, do których mo?e prowadzi? przed?u?aj?ce si? pozostawanie w bezdechu, jest w?a?nie odruch nurkowy. W literaturze przyj??o si? ogranicza? go do trzech reakcji:
- bradykardii tj. zwolnienia rytmu serca
- obwodowej wazokonstrykcji czyli obkurczenia obwodowych naczy? krwiono?nych
- efektu ?ledzionowego tj. wystrzeliwaniu czerwonych krwinek ze ?ledziony do krwioobiegu

W moim przekonaniu nale?y jednak rozszerzy? rozumienie odruchu nurkowego o dwa dodatkowe zjawiska:
- wazodylatacj? (rozszerzenie) mózgowych naczy? krwiono?nych
- efekt Bohr’a

Warto wspomnie?, ?e niektórzy dodatkowo zaliczaj? do odruchu nurkowego:
- tzw. centralizacj? kr??enia (z angielska blood shift).
Polega ona na przepompowaniu du?ych ilo?ci krwi do naczy? krwiono?nych ma?ego (tj. p?ucnego) kr??enia, co ma miejsce przy nurkowaniach g??bokich i zapobiega zgnieceniu klatki piersiowej, „opró?nionej” po skompresowaniu znajduj?cego si? w p?ucach powietrza. Jest to jednak efekt, którego charakter jest odmienny od pozosta?ych wy?ej wymienionych, bo nie zwi?zany z oszcz?dzaniem tlenu, dlatego nie b?dziemy si? nim tutaj szerzej zajmowa?. Temat ten zas?uguje na oddzielny artyku?.

Spróbujmy krok, po kroku wyja?ni? dzia?anie i znaczenie poszczególnych elementów odruchu nurkowego.

Bradykardia

To naj?atwiej zauwa?alna sk?adowa odruchu. Aby j? zaobserwowa? i zmierzy? wystarczy zwyk?y zegarek ze stoperem i z tego powodu cz?sto u?ywana jest jako swego rodzaju wska?nik pojawienia si? odruchu nurkowego oraz miernik si?y z jak? si? on manifestuje. Serce jako mi?sie? zawsze pracuj?cy (równie? gdy pozostajemy w spoczynku) nieustannie konsumuje tlen. Zwolnienie jego akcji przynosi wi?c oczywiste oszcz?dno?ci, bo im wolniej serce bije, tym mniej tlenu zu?ywa. Mimo zwolnienia t?tna, nie ro?nie bowiem si?a skurczy mi??nia sercowego, która wyra?a si? w tzw. obj?to?ci wyrzutowej tj. ilo?ci krwi jaka wyrzucana jest z ka?dej komory w jednym skurczu. W trakcie bezdechu pozostaje ona na niezmienionym poziomie. W zwi?zku z tym obj?to?? minutowa czyli ilo?? krwi jaka przepompowywana jest przez serce (a wi?c i przechodz?ca przez ca?y uk?ad kr??enia) w jednej minucie ulega obni?eniu proporcjonalnie do stopnia zwolnienia t?tna.

Obwodowa wazokonstrykcja

Polega na obkurczeniu tj. zmniejszeniu ?wiat?a obwodowych naczy? krwiono?nych, które dostarczaj? krew do peryferii takich jak skóra, palce, stopy, a w dalszej kolejno?ci równie? ca?e ko?czyny. Ilo?? krwi docieraj?ca do tych organów w jednostce czasu ulega zmniejszeniu, a wi?c ograniczeniu ulega te? ilo?? dostarczanego tam tlenu. Dlatego te, nieistotne dla prze?ycia organy, konsumuj? go mniej i dlatego zostaje on zaoszcz?dzony dla serca i mózgu. Uwa?a si?, ?e w stanach maksymalnej wazokonstrykcji, które wyst?puj? w pó?nych fazach bezdechu zw?aszcza w nurkowaniach na du?e g??boko?ci, ko?czyny zaopatrywane s? w krew i tlen w minimalnym stopniu i w zwi?zku z tym pracuj? praktycznie wy??cznie w oparciu o procesy beztlenowe.


Odruch ?ledzionowy

?ledziona jest (miedzy innymi) rezerwuarem erytrocytów (czerwonych krwinek), które z kolei zawieraj? hemoglobin? – czerwony barwnik krwi transportuj?cy tlen. W trakcie bezdechu ?ledziona kurczy si? wstrzykuj?c zgromadzone w niej erytrocyty do krwioobiegu. Powi?ksza to pojemno?? tlenow? krwi (co oczywi?cie wyd?u?a czas mo?liwy do pozostawania w bezdechu) i jej zdolno?? do tzw. buforowania. Nie wchodz?c w nudne i skomplikowane szczegó?y mo?na powiedzie?, ?e buforowanie ?agodzi skutki retencji dwutlenku w?gla. Dla wstrzymuj?cego oddech freedivera oznacza to zmniejszenie dyskomfortu, który zawsze pojawia si?, a nast?pnie stopniowo narasta w miar? trwania bezdechu.
Nurkuj?ce ssaki maj? ?ledzion? ca?kiem sporych rozmiarów, na przyk?ad foka Weddella jest w stanie zgromadzi? w niej ponad 20 litrów krwi. Ludzka jest stosunkowo niewielka (wa?y ok. 150 – 200 g i mie?ci tylko ok. 50 ml krwi), jednak mimo to wydaje si?, ?e efekt ?ledzionowy i u nas ma pewne znaczenie. Eksperymenty pokazuj?, ?e czas na jaki ludzie s? w stanie zatrzyma? oddech na ogó? ro?nie w kolejnych, nast?puj?cych po sobie próbach. T?umaczymy to tym, ?e z ka?dym kolejnym bezdechem ?ledziona kurczy si? coraz bardziej i uwalnia kolejne porcje czerwonych krwinek (cho? w pewnych do?wiadczeniach istotna redukcja rozmiarów ?ledziony mia?a miejsce tylko po pierwszej próbie). Potwierdza to przypuszczenie fakt, ?e u osób po splenektomii (chirurgiczne usuni?cie ?ledziony) efekt wyd?u?ania kolejnych bezdechów nie wyst?puje.

Watro zrobi? tu dygresj? dotycz?c? bardzo zaawansowanych freediverów, którzy od wielu lat regularnie uprawiaj? nurkowanie (oczywi?cie bez butli). Niektórzy z nich wskutek systematycznego treningu zdaj? si? uzyskiwa? pe?ny skurcz ?ledziony ju? w pierwszej próbie, w której osi?gaj? swoje maksymalne czasy pozostawania w bezdechu.

Wazodylatacja naczy? mózgowych

W odró?nieniu od obwodowych, ?wiat?o naczy? krwiono?nych, które doprowadzaj? krew do mózgu, w trakcie trwania bezdechu ulega poszerzeniu, co nazywamy wazodylatacj?. Dzi?ki temu do mózgu dociera wi?cej krwi, a wi?c i wi?cej tlenu. W zwi?zku z tym nawet gdy bezdech trwa na tyle d?ugo, ?e krew t?tnicza przestaje by? w pe?ni nasycona tlenem, to i tak mózg otrzymuje wystarczaj?c? jego ilo?? (oczywi?cie tylko przez pewien ograniczony czas).

Efekt Bohr’a

Efekt odkryty w 1903, a opisany w 1904 r. przez du?skiego fizjologa Christiana Bohra, ojca s?ynnego noblisty, fizyka Nielsa Bohra. Polega na tym, ?e wysoki poziom jonów wodorowych (zwi?zany z wysokim st??eniem CO2) obni?a powinowactwo tlenowe hemoglobiny czyli jej zdolno?? do wi?zania tlenu. Dzi?ki temu w tkankach intensywnie pracuj?cych (które zu?ywaj? du?o tlenu i produkuj? du?e ilo?ci CO2) krew ?atwiej pozbywa si? tlenu ni? w tkankach pozostaj?cych w spoczynku. W konsekwencji dystrybucja tlenu w organizmie jest bardziej efektywna, bo mi??nie pracuj?ce otrzymuj? go wi?cej i ?atwiej, a pozostaj?ce w spoczynku, mniej. W przypadku wstrzymywania oddechu, któremu nieuchronnie towarzyszy wzrost st??enia CO2, efekt Bohr’a sprawia, ?e krew oddaje do tkanek wi?ksze ilo?ci tlenu. Podobnie jak wazodylatacja efekt ten przyczynia si? do lepszego zaopatrywania mózgu w tlen w ko?cowych fazach bezdechu, gdy koncentracja dwutlenku w?gla osi?ga wysokie warto?ci, a pH krwi spada. Gdyby nie efekt Bohr’a tlen pozosta?by we krwi zamiast zasili? potrzebuj?ce go tkanki.

Podsumowuj?c nale?y powiedzie?, ?e odruch nurkowy wywo?uje dwa g?ówne skutki: po pierwsze ogranicza zu?ycie tlenu per saldo, a po drugie zapewnia jego optymaln? dystrybucj? ograniczaj?c dostawy do organów ma?o istotnych i zwi?kszaj?c je do najwa?niejszych.

Co wywo?uje odruch nurkowy?

Wydaje si?, ?e g?ówne czynniki wywo?uj?ce odruch nurkowy s? dwa. Pierwszy to st??enie dwutlenku w?gla. Na samym pocz?tku bezdechu, kiedy mie?ci si? ono w granicach normy odruch w zasadzie jest niezauwa?alny. Pojawia si? po kilkudziesi?ciu sekundach w postaci ?atwego do zaobserwowania zwolnienia akcji serca i narasta wraz z up?ywem czasu i rosn?cym poziomem CO2.

Drugim czynnikiem, jest niew?tpliwie g??boko?? czyli ci?nienie. Pot?guje ono obwodow? wazokonstrykcj? i dodatkowo wywo?uje centralizacj? kr??enia. Te dwa zjawiska s? sprz??one ze sob?, bo krew przepompowywana do naczy? krwiono?nych klatki piersiowej sk?d? musi si? bra? - bierze si? w?a?nie z naczy? obwodowych. Jednocze?nie w g??bokich nurkowaniach serce zwalnia do ekstremalnie ma?ych warto?ci, u czo?owych freediverów rz?du zaledwie dziesi?ciu uderze? na minut?, osi?gaj?c minimum w chwili dotarcia nurka do maksymalnej g??boko?ci.

Z drugiej strony wiadomo o tym, ?e sam? bradykardi? mo?na wywo?a? w zupe?nie inny sposób, a mianowicie zanurzaj?c twarz w zimnej (ok. 10 stopni) wodzie, pod warunkiem jednak, ?e reszta cia?a pozostaje w cieple na powietrzu.

Sk?d si? wzi???

Ciekawym pytaniem jest jakie s? przyczyny tego, ?e ludzie posiadaj? odruch nurkowy. Pierwotnie zosta? on zaobserwowany u nurkuj?cych ssaków. St?d jego nazwa i nasuwaj?ce si? natychmiast wyja?nienie, ?e u nich wykszta?cony zosta? przez ewolucj? celowo dla doprowadzenia do perfekcji ich umiej?tno?ci nurkowych. Ma ona kluczowe znaczenie zarówno w zdobywaniu po?ywienia przez delfiny, foki, wydry itp., jak i w czasie ich ucieczek przed drapie?nikami, a wi?c decyduje o by?, albo nie by? gatunku.

Freediverzy wierz?, ?e u podstaw odruchu nurkowego u ludzi le?? powody podobne jak u nurkuj?cych ssaków, ale znajduj?ce si? w odleg?ej przesz?o?ci, kiedy to protopla?ci naszej rasy mieli sp?dza? wi?ksz? cz??? czasu w wodzie uprawiaj?c podwodne polowania. Jest to tak zwana teoria wodnej ma?py. Mocno wierzy? w ni? wielki Jacques Mayol, który t? teori? odnosz?c? si? do ludzko?ci jako gatunku uzupe?nia? o do?wiadczenia ka?dego z nas jako jednostki. Cz?owiek pierwsze dziewi?? miesi?cy ?ycia sp?dza wszak w wodach p?odowych swojej matki, a wi?c w ?rodowisku wodnym, w dodatku o sk?adzie bardzo zbli?onym do sk?adu wody morskiej. Te dwa elementy razem wzi?te maj? dawa? ludziom potencja? to nurkowania na zatrzymanym oddechu wyra?aj?cy si? w postaci odruchu nurkowego. Z racji wielu tysi?cy lat rozwoju ludzko?ci w ?rodowisku l?dowym jest on obecnie u?piony, ale ka?dy z nas mo?e go w ?atwy sposób pobudzi? do ?ycia przez rozpocz?cie nurkowania na zatrzymanym oddechu. Czy jednak ta romantyczna teoria jest aby prawdziwa?

Znany szwedzki freediver, Sebastian Näslund rzuci? ostatnio prowokacyjne pytanie: czy przypadkiem tak zwany odruch nurkowy nie jest po prostu zwyk?? reakcj? organizmu na stres wywo?any niedotlenieniem i w rzeczywisto?ci nie ma on ?adnego zwi?zku z nurkowaniem?

Obkurczenie naczy? krwiono?nych dostarczaj?cych krew do skóry, to wg. jego przekornej tezy (og?oszonej, nie bez przyczyny w dniu 1 kwietnia) normalna reakcja stresowa (mniej krwi przy powierzchni cia?a, to mniejsze krwawienie w przypadku zranienia). Bradykardia to oszcz?dzanie tlenu, którego w sytuacji zatrzymania oddechu w oczywisty sposób jest mniej ni? normalnie, trzeba wi?c nim ekonomicznie gospodarowa?. Centralizacja kr??enia, która mia?aby jakoby wykszta?ci? si? w celu umo?liwienia ludziom nurkowania na wielkie g??boko?ci nie jest reakcj? fizjologiczn?, ale raczej fizyczn?, ?eby nie powiedzie? hydrauliczn? (narastaj?ce podci?nienie w klatce piersiowej po prostu zasysa krew z innych obszarów organizmu). Ponadto nurkowanie na du?e g??boko?ci w celu zdobycia po?ywienia nie ma i nigdy nie mia?o ?adnego uzasadnienia, bo przecie? wszelkie dobra ?wiata podwodnego s? osi?galne blisko powierzchni, a z pewno?ci? by?y takimi w zamierzch?ej przesz?o?ci, gdy oceany nie by?y przetrzebione po?owami i stanowi?y prawdziwy róg obfito?ci. Co wi?cej, mo?na doda?, ?e odruch nurkowy manifestuje si? nie tylko u ludzi, ale równie? u innych ssaków l?dowych, a tak?e gadów, a nawet u … ryb! Tyle, ?e u tych ostatnich ma on miejsce po wyci?gni?ciu z wody, a wi?c gdy pozostaj? one ni mniej, ni wi?cej ale … w bezdechu. Wszystko to daje ca?kiem solidne podstawy do kwestionowania faktu, ?e odruch nurkowy jest w swej istocie odruchem maj?cym cokolwiek wspólnego z nurkowaniem!

Jednak w gruncie rzeczy, to czy przyczyn? jego istnienia jest nasze romantyczne, wywodz?ce si? sprzed setek tysi?cy lat dziedzictwo zwi?zane z wod?, czy te? banalna, wr?cz prymitywna reakcja organizmu na stres, tak naprawd? nie ma ?adnego praktycznego znaczenia. Bezspornym faktem bowiem jest, ?e jak bardzo by jego nazwa by?a nieadekwatna, odruch nurkowy jednak rzeczywi?cie istnieje i sprawia, i? organizm rozs?dniej gospodaruje tlenem. To niew?tpliwie pozwala na d?u?sze, g??bsze i bezpieczniejsze nurkowanie na zatrzymanym oddechu. A czy? nie chodzi nam w?a?nie o to?



Autor: Tomek „Nitas” Nitka


Artyku? jest te? dost?pny w postaci takiej, w jakiej ukaza? si? w magazynie internetowym nuras.info (w formacie pliku PDF). Aby ?ci?gn?? go w tej postaci kliknij Odruch nurkowy (ok. 2,4 Mb)





Komentarze

Brak dodanych komentarzy. Może czas dodać swój?

Dodaj komentarz

Zaloguj się, aby móc dodać komentarz.

Oceny

Tylko zarejestrowani użytkownicy mogą oceniać zawartość strony

Zaloguj się lub zarejestruj, żeby móc zagłosować.

Brak ocen. Może czas dodać swoją?
Wygenerowano w sekund: 0.04
1,873,018 Unikalnych wizyt