Evolutionary Psychology Blog Archive
Waarom kun je je adem niet inhouden totdat je dood bent?ik vond een blogpost op PLoS van Greg Downey interessant, vooral omdat het kruist met een boek dat ik ook zou willen aanbevelen, The Disappearing Spoon van Sam Kean, dat gaat over de geschiedenis van het periodiek systeem.
De post gaat over het inhouden van de adem, en, hoewel ik niet aan te bevelen door het hele bericht te werken, de video die Downy geplaatst is vrij netjes.
maar vooral wilde ik een beetje praten over waarom je je adem niet kunt inhouden totdat je sterft. Wanneer je je adem inhoudt, wordt uiteindelijk de drang om te ademen onweerstaanbaar, en de vraag is waarom dit is. De exacte reden is, lijkt het, erg ingewikkeld (zoals dit artikel van MJ Parkes illustreert), maar er is weinig bekend over hoe het werkt. Dit volgende is een beetje ruw, maar het geeft de zin.
de partiële druk van zuurstof en kooldioxide in het bloed verandert als u uw adem inhoudt. Zuurstof wordt verbruikt door metabolische processen, waardoor de gedeeltelijke druk, en kooldioxide wordt geproduceerd, het verhogen van de gedeeltelijke druk. Men zou kunnen denken dat er mechanismen zijn om deze concentraties te detecteren, en geven aanleiding tot de impuls om te ademen als zuurstof te laag wordt en/of kooldioxide te hoog wordt.
vroeg onderzoek wees uit dat de partiële druk van CO2 de cruciale variabele is. Terug in de dag voor opdringerige institutionele beoordelingscommissies, studies zoals de volgende (Schneider, 1930) kon plaatsvinden. Haak sommige mensen aan een buis, en, zonder hun medeweten, zet het gas dat ze ontvangen van de buis om zuivere stikstof. Wanneer zulke personen uit de buis inademen en in de kamer uitademen, daalt hun zuurstof, maar het kooldioxidegehalte blijft relatief constant. Ervaren mensen de paniek van dreigende verstikking? Zoals Schneider (1930) schrijft: “de sensaties die worden ervaren tijdens een acute anoxemie, zoals het gevolg van stikstofademhaling, zijn niet duidelijk onaangenaam; in feite zijn ze heel als die van lachgasanesthesie…” proefpersonen in deze studie moesten worden geobserveerd en gecontroleerd op signalen dat ze op het punt stonden uit te vallen – “cyanose, masker-achtige gezichtsuitdrukking, pupil verwijding, oogconvergentie, dalende systolische druk.”Resultaten zoals deze wijzen op het idee dat het de opbouw van CO2 is, in plaats van het gebrek aan zuurstof, die aanleiding geeft tot de impuls om te ademen.
Dit gezegd hebbende, bespreekt Parkes (2006) bewijs dat aantoont dat het ingewikkelder is dan dit, en dat er hier meerdere systemen aan het werk zouden kunnen zijn. Het feit dat het systeem lijkt te werken op CO2 – niveaus in plaats van O2 is natuurlijk interessant, maar het lijkt redelijk om te denken dat onder normale omstandigheden – in werelden zonder tanks van zuivere stikstof in de buurt-deze twee waarschijnlijk systematisch variëren met elkaar, dus beide kunnen werken.
in moderne omgevingen zijn alle dingen natuurlijk niet altijd gelijk,en hier komt het vignet van Kean. Hij bespreekt hoe NASA besloot om stikstof te gebruiken in simulatoren na de verschrikkelijke brand tijdens de training voor de Apollo missies in 1967 waarbij drie astronauten werden gedood. Het gebruik van stikstof in plaats van zuivere zuurstof op de grond is nuttig voor zover het de kans op branden vermindert, maar het gebruik ervan had een neveneffect. In één geval gingen vijf mannen een compartiment binnen gevuld met stikstof en stortten in. Er was geen zuurstof om in te ademen, maar, net als de proefpersonen in Schneider ‘ S studie, vielen ze gewoon flauw; twee van hen stierven. Zoals Downey opmerkt, linkend dit aan zijn interesse, duiken, het feit dat de drang om te ademen lijkt te worden veroorzaakt door hoge CO2-niveaus “kan ook de reden zijn dat vrije duikdeelnemers met enige frequentie flauwvallen; ze hebben weinig zuurstof voordat het kooldioxide hoog genoeg is om te ademen.”Kortom, nogmaals Downy citeren:” als je adem houdt, ben je niet zozeer ‘zonder lucht’ als je vecht tegen krachtige impulsen om te ademen wanneer je de zuurstof nog niet echt nodig hebt.”
dus, hoe dan ook, dit is allemaal vrij netjes. Er is een adaptief probleem, namelijk het aanvullen van zuurstof, wat nodig is voor normale metabolische processen. Een deel van de oplossing voor het probleem lijkt – maar, nogmaals, slechts een deel, zoals Parkes aangeeft – een zintuiglijk systeem dat is ontworpen om CO2 te meten en de ademhaling te motiveren wanneer dit niveau hoog wordt, wat onder normale omstandigheden gerelateerd is aan wanneer de niveaus van O2 laag zijn. Als dit niveau stijgt, wordt de fenomenologische drang om te ademen geproduceerd, motiverend passende actie. Deze drang kan worden gecompenseerd, voor een tijd, maar slechts voor een tijd, en deze limiet lijkt te maken te hebben met de toenemende kans op schade door gebrek aan zuurstof. Nogmaals, het is complex, maar toch lijken we te bouwen naar een bevredigend verslag van deze systemen.