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¿Por Qué No Puedes Contener La Respiración Hasta Que Estés Muerto?
Pensé que una entrada de blog en PLoS de Greg Downey era interesante, particularmente porque se cruza con un libro que también me gustaría recomendar, The Disappearing Spoon de Sam Kean, que trata sobre la historia de la tabla periódica.
La publicación se trata de aguantar la respiración, y, aunque no recomiendo trabajar en toda la publicación, el video que publicó Downy es bastante limpio.
Pero sobre todo quería hablar un poco sobre por qué no puedes contener la respiración hasta que mueras. Cuando aguantas la respiración, eventualmente la necesidad de respirar se vuelve irresistible, y la pregunta es por qué es así. La razón exacta es, al parecer, muy complicada (como ilustra este artículo de MJ Parkes), pero se sabe poco sobre cómo funciona. Este siguiente es un poco áspero, pero da el sentido.
La presión parcial de oxígeno y dióxido de carbono en la sangre cambia a medida que aguanta la respiración. El oxígeno es consumido por los procesos metabólicos, reduciendo su presión parcial, y se produce dióxido de carbono, elevando su presión parcial. Uno podría pensar que hay mecanismos para detectar estas concentraciones, y dar lugar al impulso de respirar si el oxígeno baja demasiado y / o el dióxido de carbono sube demasiado.
Las primeras investigaciones apuntaron a que la presión parcial del CO2 era la variable crucial. En el día anterior a las juntas de revisión institucional intrusivas, podían llevarse a cabo estudios como los siguientes (Schneider, 1930). Enganche a algunas personas a un tubo y, sin su conocimiento, cambie el gas que reciben del tubo a nitrógeno puro. Cuando tales sujetos inhalan del tubo y exhalan en la habitación, su oxígeno disminuye, pero los niveles de dióxido de carbono se mantienen relativamente constantes. ¿La gente experimenta el pánico de la asfixia inminente? Como escribe Schneider (1930): «Las sensaciones experimentadas durante una anoxemia aguda, como resultado de la respiración con nitrógeno, no son claramente desagradables; de hecho, son bastante similares a los de la anestesia con óxido nitroso Subjects» Los sujetos de este estudio tuvieron que ser observados y monitoreados para detectar señales de que estaban a punto de desmayarse: «cianosis, expresión facial similar a una máscara, dilatación de las pupilas, convergencia de los ojos, caída de la presión sistólica.»Resultados como estos apuntan a la idea de que es la acumulación de CO2, en lugar de la falta de oxígeno, lo que da lugar al impulso de respirar.
Dicho esto, Parkes (2006) revisa la evidencia que muestra que es más complicado que esto, y que podría haber varios sistemas en funcionamiento aquí. El hecho de que el sistema parece funcionar con niveles de CO2 en lugar de O2 es interesante, por supuesto, pero parece razonable pensar que en circunstancias normales, en mundos sin tanques de nitrógeno puro, es probable que estos dos varíen sistemáticamente entre sí, por lo que cualquiera de los dos podría funcionar.
En los entornos modernos, todas las cosas, por supuesto, no siempre son iguales, y aquí entra la viñeta de Kean. Explica cómo la NASA decidió usar nitrógeno en simuladores después del horrible incendio durante el entrenamiento para las misiones Apolo en 1967 en el que murieron tres astronautas. El uso de nitrógeno en lugar de oxígeno puro en el suelo es útil en la medida en que reduce la posibilidad de incendios, pero su uso tuvo un efecto secundario. En un caso, cinco hombres entraron en un compartimento lleno de nitrógeno y se derrumbaron. No había oxígeno para respirar, pero, como los sujetos en el estudio de Schneider, simplemente se desmayaron; dos de ellos murieron. Como comenta Downey, vinculando esto a su interés, el buceo, el hecho de que el impulso de respirar parece ser provocado por los altos niveles de CO2 «también puede ser la razón por la que los participantes de buceo libre se desmayan con cierta frecuencia; se les acaba el oxígeno antes de que los niveles de dióxido de carbono suban lo suficiente como para inducir la respiración. En resumen, citando de nuevo a Downy: «Cuando aguantas la respiración, no te estás quedando sin aire, sino que estás luchando contra poderosos impulsos para respirar cuando realmente no necesitas el oxígeno todavía.»
Así que, de todos modos, todo esto es bastante limpio. Hay un problema de adaptación, que es reponer oxígeno, que es necesario para los procesos metabólicos normales. Una parte de la solución al problema parece ser, pero, de nuevo, solo una parte, como indica Parkes, un sistema sensorial diseñado para medir el CO2 y motivar la respiración cuando este nivel se eleva, lo que, en circunstancias normales, está relacionado con cuando los niveles de O2 son bajos. A medida que este nivel aumenta, se produce el impulso fenomenológico de respirar, motivando la acción apropiada. Este impulso puede ser compensado, por un tiempo, pero solo por un tiempo, y este límite parece tener que ver con la creciente probabilidad de daño debido a la falta de oxígeno. De nuevo, es complejo, pero aún así, parece que estamos construyendo hacia una explicación satisfactoria de estos sistemas.