哺乳动物潜水反应MDR——水生人类留传至今的终极技能

有关 哺乳动物潜水反应(Mammalian Diving Reflex) 的学术争议，甚至可以从该名称MDR谈起。MDR是由多种组合的刺激(stimuli)，而引发的一系列反应( 也称为“adaptios 适应”)。它经常被错误地称为“哺乳动物潜水反射”。然而，“反射(reflex )”的定义是一对一的对单一刺激(如火焰的热量)产生的一种单一反应(例如将手从火焰上拉回)，显然，在MDR中并非如此。

哺乳动物潜水反应所在的高压科学仍然是一门在迅速发展中的领域，该领域的新信息和理论也尚在持续的研究和观察中。如此我们就将已经能确认的知识为各位自由潜水员做一个整理和分享。

长久以来，甚至一直到最近依然有医生相信，不断上升的环境压力会挤压自由潜水员的肺部，致使的挤压损伤是不可避免的。同时还认为人类不可能在闭气下潜中超过一个绝对的（我想他的意思是RV极限）深度。但是很快随着自由潜水员们不断潜得更深，他们不仅能够存活下来，并且还能够在回到水面时保持健康状态。代表着这是一种对医学医生说法的挑战。

此外，在当时我们无法得知是什么使专业的闭气潜水员，例如日本的海女，希腊的海绵采集者或马来西亚的渔猎者，在海上作业时可以持续的、惊人的进行反复的、长时间的闭气。更令人震惊的是，即使是在完全放松，没有任何体力活动的情况下，同样的一位潜水员，在陆地上也不一定能做到同样的闭气时间。其中一些奥秘，可能可以用我们今天称之为“哺乳动物潜水反应”的概念来解释(尽管这种效应也可以在其他物种中观察到)。这种现象可以在所有水生哺乳动物如鲸或海豚中观察到，虽然在人类以及其他陆地哺乳动物中以较不明显的形式存在，但是感谢造物主，毕竟没有忘记为我们添加上这一宝贵技能。

那么具体来说，什么是哺乳动物潜水反应（MDR）呢？它不是单一的效果，它包含了如下系列反应：

1、末梢血管收缩；

2、心动过缓；

3、脾脏效应；

4、血液转移/血液补偿；

5、代谢减缓；

它是由以下一系列的一种或几种因素来联合诱发的：

1、呼吸暂停(二氧化碳上升)；

2、面部浸入水中；

3、压力升高(肺容量低于残余容积(RV)；

4、低温；

诱发因素和适应反应之间被认为是具有许多可能路径的交互式、复杂的影响系统。比如说，高二氧化碳浓度(高碳酸血症)会引起末梢血管的收缩，从而导致躯干的液体量过多(中枢性高血压)，神经系统会通过降低心率（心动过缓）来对此情况进行因应，以使从心脏流出到循环系统(心输出量)的血量的总输出趋于正常化。同一时间还经由其他途径（如肾脏的滤过功能会增加以因应躯干血量的增多，从而减少总血容量）的联合行动并共同创造MDR。

MDR的启动，对自由潜水员来说非常的重要，因为它的主要作用就是可以帮助我们在整个闭气潜水过程中保存氧气，这种有益的作用是通过降低心率(心动过缓)并减缓一般的氧气消耗（降低基础代谢率）来支持闭气的进行的；同时，MDR让我们的身体在整个闭气期间能够更有效率地使用氧气，减少了非重要肌肉和器官的血流量（末梢血管收缩）。这些无法获得足够血液供应的非重要肌肉（四肢及末梢）仍然可以在无氧模式下工作（并造成乳酸的堆积）；第三，也可能是最重要的，MDR在深度下可以对肺部进行保护。MDR最重要的部分之一是血液转移(Blood Shift)。如果没有血液转移，哺乳动物以及人类就不可能在没有受伤的情况下潜入比大约25-35m(RV极限)更深的地方。

• 末梢血管收缩

血管收缩的意思是血管变窄了，它和血管扩张的意思相反。血管收缩主要发生在肢体的末端，主要是腿和手臂，包括手和脚。血管的收缩减少了流向四肢的血量，因此较少的氧气被输送到这些区域的肌肉。受影响的肌肉仍然可以工作一段时间，但是却是在另外一种工作模式——无氧过程——中耗尽能量储备（肌糖原）。糖原在无氧分解供能的过程中会产生一种未完全分解的代谢产物——乳酸。我们知道血液循环不仅可以将氧气输送到肌肉中，还可以将供能分解后的任何产物——如二氧化碳或乳酸——从肌肉中带走。由于末梢血管收缩引起的血流量减少也会抑制这种清理过程，最后导致腿部和手臂肌肉中的乳酸堆积起来。这就解释了为什么你的腿可能在长时间潜水后开始感觉相当“沉重”，特别是在二氧化碳耐受训练中。因为即使你的训练表的表面间隔足够用来补充你的氧气水平，但是在开始下一次闭气之前，休息时间并不足以处理腿部肌肉中堆积的过多乳酸。

由于末梢血管收缩造成的乳酸延迟运输，使得在下潜之前延长表面时间间隔非常重要，尤其是对较长和较深的下潜。我们建议在尝试最大表现之前至少休息4分钟。

• 心动过缓

未经训练的人的心动过缓可以使心率减慢10%至25%，而在训练有素的自由潜水者中，可以观察到其心率可以下降到正常静息心率的50%。末梢血管收缩与心跳过缓之间存在着相关性：末梢血管收缩越强，心率下降越明显。

一般来说，心动过缓(Bradycardia)意味着成年人静息心率低于每分钟60次(bpm)。从医学角度来说，这是一种心律失常。但在正常情况下窦性心率在低于50bpm之前，都不被认为是有问题的。实际上在许多方面，自由潜水不能被套用在一般“正常状况”的框架内，因为运动员进行自由潜水的过程中心率可能明显低于一般情况。心输出量的减少，大脑活动的减少，对闭气时间的延长是一种非常好的效果，使氧气和能量的保存时间得以延长。

• 脾脏效应

在AIDA2和AIDA3课程中，我们已经学过氧气在身体中的旅行过程，学到了氧气在人体中的运输是需要载体的，这个载体就是——血红细胞。氧气分子与血红细胞中的血红蛋白的特殊结合位点相结合，跟随着血红细胞在循环系统中达到全身。可以想象为血红细胞是一辆运输车，身体内的运输车工作的越高效，我们身体的氧气循环和利用就会越顺利。

脾脏就是这样一个存储运输车的器官。当我们体内的全部血液循环通过脾脏时，这个器官就像是血红细胞的仓库，它会保存一部分完好的血红细胞随时待命。这些血红细胞在紧急情况下(例如严重的出血事故，长时间的闭气期间)或任何其他可能需要整个身体有更好的运氧能力的时候，会被脾脏紧急释放进入外周循环以增加血液的运氧能力。可用的血红细胞越多，身体就能够结合更多的氧气，从而提高各个组织的含氧量，提高运动员的闭气能力。

这也能够解释了一些自由潜水运动员在训练或竞赛期间，当横膈膜开始抽动一段时间以后，呼吸渴望非常强烈的时候，会忽然感到一阵轻松——后援军感赶到——脾脏效应。

• 血液转移/血液补偿

1962年，Enzo Maiorca成为潜水深度超过-50米而没有受伤的第一个自由潜水员。他完成的事被认为是对人类身体有害的，因为当时人们认为水压上升时肋骨会向内挤压而造成严重的挤压伤害。然而，在1974年，以Jacques Mayol为研究对象的一项研究最终发现：允许包括人类在内的哺乳动物下潜甚至比这更深的机制——血液转移或血液补偿。

当自由潜水员下潜深度超过肺部残余量（RV）时（对于进阶的自由潜水员很容易到达这一深度），尝试继续下潜时，已经被压缩到橘子大小的肺部会继续承受压力，这时包绕肺泡的血管中的血浆会渗出到组织间隙中补足被压缩的空间，使得“橘部”地区的血管变得形态异常起来：它变得更粗了，变粗的空间继续对抗了下潜带来的压力，从而保护了肺泡。

血液转移有助于防止肺部气压伤，使低于残余量（RV）的潜水不至于造成伤害。然而，肺部气压伤的主要原因是胸部肌肉和膈肌缺乏柔韧性等原因，在下潜过程中造成的牵拉损伤，有时造成这一损伤的深度甚至还没有达到RV极限。

所以我们强烈建议自由潜水员们通过渐进的深度训练和持之以恒的陆地拉伸练习来获得深度上的进展，让身体在增加下潜深度之前做好足够的准备。并且血液转移也不是可以任意随时产生的，而是在不断变化的环境中因为身体适应而产生的物理反应，这可能需要花费大量的时间和训练才能变得越来越有效，有时甚至需要数月和数年才能发展和适应。所以请给你自己时间，做一个有耐心和恒心的自由潜水员。

一旦胸腔感觉牵拉不适，请立刻放弃该次下潜。请记住，发生气压伤、运动失调( Samba )或昏迷（Black Out）绝对没有任何好处。

• 代谢减缓

代谢是指有机体细胞内所有化学转化的总和。这个相当抽象的定义包含消化等非常具体的身体活动，这些化学活动吸收氧气同时将营养转化为能量和体温。随着MDR的启动，代谢减缓可能是最后一个启动的效应，它是对心率减慢和缺氧状态的因应。低代谢描述了身体所有生化过程减缓并达到低于“正常”水平的状态，其中低代谢明显的减少了”氧耗大户”消化系统的耗氧和耗能，导致了自由潜水员对代谢减缓的直观察觉是——不消化了。随着自由潜水进行时的消化减缓甚至停滞，身体可能会发生胃胀甚至是呕吐等反应。因此我们不建议自由潜水员在进食后的2小时内进行潜水训练，甚至有一些运动员在进行静态闭气（STA）训练和比赛之前都是空腹的。

• MDR 的附带作用

如同世界上的任何事，一枚硬币总是有正面和反面。MDR在给自由潜水员连发福利的同时，也有其暗戳戳的不利的一面。

在MDR启动的时，尽职尽责的四肢末端血管收缩使得躯干和头部的循环血量增多，以满足重要器官对氧的需求。当躯干血液增多时，一个同样尽职尽责的器官——肾脏，敏查异常，迅速反应：循环血量增多啦，一定是这家伙饮酒水过量啦，我得加紧工作使血容量恢复正常。你看，肾脏兢兢业业工作的结果是——你的尿量增多了，去排出那些“多余”的水分。但事实上那些水分并不是多余的，尤其是在当你在热带海域或温泉泳池训练时，加上汗腺的水分排出，你可能会很快 脱水 ，血液过分浓缩可不是一件好事。

又比如刚刚提到的低代谢状态，如果你持续保持在低代谢状态，可能会比较快地感觉到寒冷。消化系统通过消化食物提供能量给身体，当消化系统工作效率低下时，身体的能量本源就被消减了，提供身体在闭气过程中运动的能量可以由机体贮存的糖原（肝糖原和肌糖原）提供，维持体温的能量就相对缺失补偿机制了。在极端情况下，甚至会导致体温下降( 失温 )，发抖，继而无法潜水。

所以我们建议自由潜水员们选择尺寸合身、厚度合适的湿衣在训练和比赛中进行体温的保护，并且在训练前至少2小时适当进食碳水化合物来增加能量摄入，减少高糖高油高蛋白食物的摄取，因为它们会增加消化道负担——通常来说就是不好消化的食物。同时训练期间，我们建议潜水员补充大量的水分，如果可以，最好是 含有丰富矿物质和适量碳水化合物的运动饮料 ，这样既补充了水分和矿物质也补充了能量，起到了两全其美的效果。

希望自由潜水员们充分理解了MDR，并且在训练和竞赛中，能够注意到这些细微的事，来增加训练效果、提高竞赛成绩。

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