2009年,法國潛水員斯特凡·米夫蘇德(Stéphane Mifsud)在水箱中靜止漂浮,創造了靜止性呼吸暫停(靜止屏氣)11分35秒的世界紀錄。 2010年,另一位記錄保持者,來自巴西的裡卡多·達·伽馬·巴伊亞(Ricardo da Gama Bahia)在體內注入氧氣超過20分鐘,然後在水下屏氣20分21秒。這些成就和許多早期的記錄都讓大多數在陸地上屏氣的人感到汗顏,儘管如此,他們可能會發現自己在游泳時也能比平時屏氣更長時間。許多人認為,這種現象部分原因在於一種進化而來的生理反應,它有助於海豹、鯨魚、水獺和其他水生哺乳動物一次在水下停留半小時或更長時間:潛水反射。
當哺乳動物的臉浸入冷水中且氣道閉合時,心血管系統中觸發的其他變化共同幫助動物最大限度地利用血液和肺部中的氧氣。首先,心率顯著減慢——在某些海洋哺乳動物中大約降低 90%。在人類中,降幅相對較小:肯塔基大學醫學院的 Dexter F. Speck(現)和惠頓學院的 David S. Bruce 在 1978 年的一項研究中發現,潛水反射可使人類的心率降低 10% 或更多。儘管如此,這種變化足以延長斷點:即感到不得不呼吸的那一刻。
其次,潛水反射使皮膚和四肢的毛細血管收縮,將血液從身體表面轉移到重要器官。這種轉移為大腦和心臟節省了更多的氧氣,但在某種程度上,它似乎還可以增強軀幹以抵抗深處水壓的擠壓效應。此外,它還有助於在冰冷的水中保持身體的核心溫度。然而,一個不利的後果是,四肢的肌肉必須更多地依賴無氧能量代謝來保持工作,因此它們會積累乳酸,並且比在表面進行類似運動時更快地感到疲勞。
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儘管潛水反射是無意識的,但當時在瑞典隆德大學的Erika Schagatay及其同事在2000年的一項研究中發現,透過經驗,人類潛水員可以顯著增加其中一些變化的幅度,並延遲他們不得不呼吸的時間點。 毫無疑問,這種訓練有助於水下記錄保持者取得驚人的屏氣壯舉。