สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทุกชนิดมีการสะท้อนกลับโดยธรรมชาติที่รู้จักกันในชื่อการ ดำน้ำแบบเลี้ยงลูกด้วยนม ซึ่งทำหน้าที่เบี่ยงเบนออกซิเจนไปยังอวัยวะสำคัญของสมองและหัวใจเมื่อสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมแช่อยู่ในน้ำ การสะท้อนแสงนั้นแข็งแกร่งมากในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเช่นวาฬและโลมาและเป็นการปรับตัวทางสรีรวิทยาซึ่งทำให้พวกมันดำลงไปในระดับความลึกที่ลึกล้ำระหว่างการหายใจของพื้นผิว

สัตว์อื่น ๆ อีกมากมายมีการสะท้อนเช่นนี้รวมถึงมนุษย์ การสะท้อนที่เกี่ยวข้องคือ ภาวะหยุดหายใจขณะ - สัญชาตญาณที่จะกลั้นหายใจเมื่อแช่อยู่ในน้ำ การตอบสนองของการดำน้ำแบบเลี้ยงลูกด้วยนมรวมกับการหยุดหายใจขณะนั้นเป็นสิ่งที่ทำให้มนุษย์สามารถดำน้ำได้ นอกจากนี้มนุษย์ยังมีสัญชาตญาณตามธรรมชาติในการว่ายน้ำ

คุณสามารถเห็นหลักฐานของการตอบสนองเหล่านี้ในเด็ก ๆ ที่ไม่ได้เรียนรู้ที่จะกลัวน้ำ ทารกแรกเกิดที่อยู่ในน้ำจะกลั้นหายใจ (สะท้อนการดำน้ำ) และว่ายน้ำ (การสะท้อนว่ายน้ำ) ความกลัวน้ำมักเกิดขึ้นภายหลังในพัฒนาการของเด็ก

ภาพสะท้อนการดำน้ำเป็นส่วนหนึ่งของธรรมชาติในฐานะมนุษย์ หากคุณเพิ่งเรียนรู้ที่จะดำน้ำฟรีคุณสามารถผ่อนคลายได้! คุณมีเครื่องมือที่จำเป็นสำหรับการอยู่รอดใต้น้ำแล้ว

Mammalian Diving Reflex เป็นอย่างไร

น่าสนใจการศึกษาแสดงให้เห็นว่าการกลั้นหายใจ (ภาวะหยุดหายใจขณะ) ในสภาพแวดล้อมที่แห้งนั้นไม่ได้ส่งผลให้เกิดปฏิกิริยาทางสรีรวิทยาเช่นเดียวกับภาวะหยุดหายใจขณะเปียกที่เกิดขึ้นจากการจมน้ำ การบ่อนทำลายในน้ำเป็นสิ่งจำเป็นในการกระตุ้นการดำน้ำของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ในมนุษย์มีตัวรับประสาทเฉพาะในใบหน้าที่เริ่มตอบสนองเพื่อกลั้นลมหายใจและเริ่มสะท้อนที่เปลี่ยนออกซิเจนไปยังหัวใจและสมอง โดยเฉพาะอย่างยิ่งมันเป็นใบหน้าที่หนาวสั่นที่ทำให้เกิดภาวะหยุดหายใจขณะสะท้อนและเริ่มต้นสะท้อนการดำน้ำ นี่อาจอธิบายได้ว่าทำไมการถูกกระทันหันบนใบหน้าหรือการระเบิดของอากาศเย็นสามารถทำให้เราหายใจได้ทันที

ทั้งหมดนี้เป็นข่าวดีสำหรับนักดำน้ำฟรีเนื่องจากการสะท้อนของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมช่วยให้พวกเขากลั้นหายใจและดำดิ่งอย่างง่ายดาย

ปฏิกิริยาทางสรีรวิทยา

เมื่อนักดำน้ำจมอยู่ในน้ำจะเกิดปฏิกิริยาหัวใจและหลอดเลือดสองครั้ง

1. Vasoconstriction

คำว่า vasoconstriction หมายถึงการตีบของหลอดเลือดเพื่อลดการไหลเวียนของเลือด Vasoconstriction เกิดขึ้นเมื่อกล้ามเนื้อในผนังหลอดเลือดของผู้รับอิสระ

Vasoconstriction เป็นประโยชน์ต่อนักดำน้ำอิสระเพราะช่วยลดปริมาณเลือดที่ไหลไปยังอวัยวะรอบข้างซึ่งไม่ต้องการออกซิเจนระดับสูงในการทำงานในขณะที่ช่วยรักษาเลือดและออกซิเจนสำหรับอวัยวะสำคัญของร่างกายเช่นหัวใจปอดและ สมองซึ่งต้องการออกซิเจนในระดับสูง สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในน้ำมนุษย์และนกดำน้ำต่างก็มีประสบการณ์ vasoconstriction เมื่อจมอยู่ใต้น้ำ แต่ไม่ใช่เมื่อพวกมันหายใจเหนือน้ำ

2. การลดอัตราการเต้นของหัวใจ

ปฏิกิริยาทางสรีรวิทยาครั้งที่สองที่เกิดขึ้นระหว่างการสะท้อนของการดำน้ำในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมคือการลดอัตราการเต้นของหัวใจฟรีไดวิ่ง (ที่รู้จักกันในชื่อ bradycardia) ที่น่าสนใจคือนักดำน้ำไม่จำเป็นต้องจมอยู่ใต้น้ำอย่างสมบูรณ์เพื่อกระตุ้นการตอบสนองนี้ การทำให้ใบหน้าเปียกก็เพียงพอที่จะทำให้อัตราการเต้นของหัวใจของนักดำน้ำลดลง

สำหรับคนทั่วไปการสัมผัสใบหน้ากับน้ำจะทำให้อัตราการเต้นของหัวใจลดลง 10 ถึง 30% บุคคลเช่นนักดำน้ำฟรีที่ฝึกฝนเพื่อเพิ่มความสามารถในการดำน้ำในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอาจได้รับการลดอัตราการเต้นของหัวใจสูงสุด 50%

ความเข้มของปฏิกิริยายังสัมพันธ์กับอุณหภูมิ ยิ่งน้ำเย็นยิ่งลดอัตราการเต้นของหัวใจมากขึ้น

การลดอัตราการเต้นของหัวใจอาจฟังดูน่ากลัว แต่จริงๆแล้วมันมีประโยชน์สำหรับนักดำน้ำฟรี เป็นการปรับตัวตามธรรมชาติของร่างกายมนุษย์เพื่อประหยัดออกซิเจนซึ่งช่วยให้นักดำน้ำอิสระสามารถดำน้ำได้นานขึ้น การศึกษาเกี่ยวกับนักดำน้ำฟรี Umberto Pelizzari พบว่าอัตราการเต้นของหัวใจลดลงถึง 30 ครั้ง / นาทีในช่วงหยุดหายใจขณะหยุดนิ่ง

ข้อสรุป

สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในน้ำและมนุษย์เกิดมาพร้อมกับการดัดแปลงที่จำเป็นเพื่อใช้เวลาใต้น้ำเป็นเวลานาน

สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมดำน้ำสะท้อนเป็นปฏิกิริยาทางสรีรวิทยาตามธรรมชาติที่เกิดขึ้นเมื่อมนุษย์สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมหรือนกดำน้ำจมอยู่ในน้ำและรวมถึง vasoconstriction และการลดอัตราการเต้นของหัวใจ ปฏิกิริยาเหล่านี้ช่วยลดปริมาณการใช้ออกซิเจนของนักดำน้ำในขณะที่ยังคงให้ออกซิเจนในปริมาณที่เพียงพอแก่อวัยวะสำคัญของเขา

ในการดำน้ำที่ลึกกว่าที่มีแรงดันน้ำเพิ่มขึ้นนักดำน้ำอิสระจะได้รับปฏิกิริยาทางสรีรวิทยาเพิ่มเติมรวมถึงการเปลี่ยนแปลงของเลือดและผลม้าม