Evolutionary Psychology Blog Archive

Varför kan du inte hålla andan tills du är död?

Jag tyckte att ett blogginlägg på PLoS av Greg Downey var intressant, särskilt för att det skär med en bok som jag också skulle vilja rekommendera, The Disappearing Spoon av Sam Kean, som handlar om historien om det periodiska systemet.

inlägget handlar om att hålla andan, och medan jag inte rekommenderar att du arbetar genom hela inlägget, är videon som Downy postade ganska snygg.

men mest ville jag prata lite om varför du inte kan hålla andan tills du dör. När du håller andan blir så småningom lusten att andas oemotståndlig, och frågan är varför det här är. Den exakta orsaken är, det verkar, mycket komplicerat (som detta papper av MJ Parkes illustrerar), men lite är känt om hur det fungerar. Detta Följande är lite grovt, men det ger känslan.

partialtrycket av syre och koldioxid i blodet förändras när du håller andan. Syre används upp av metaboliska processer, minskar dess partiella tryck och koldioxid produceras, vilket ökar dess partiella tryck. Man kan tro att det finns mekanismer för att upptäcka dessa koncentrationer och ge upphov till impulsen att andas om syre blir för lågt och/eller koldioxid blir för hög.

tidig forskning pekade på att partialtrycket av CO2 är den avgörande variabeln. Tillbaka på dagen före påträngande institutionella granskningsnämnder kunde studier som följande (Schneider, 1930) äga rum. Haka vissa människor upp till ett rör, och, utan deras vetskap, byt gasen de får från röret till rent kväve. När sådana ämnen andas in från röret och andas ut i rummet, går deras syre ner men koldioxidnivåerna förblir relativt konstanta. Upplever människor panik av överhängande kvävning? Som Schneider (1930) skriver: ”de känslor som upplevs under en akut anoxemi, såsom resultat av kväveandning, är inte tydligt obehagliga; ”ämnen i denna studie måste observeras och övervakas för ledtrådar som de skulle passera ut – ”cyanos, maskliknande ansiktsuttryck, pupillutvidgning, ögonkonvergens, fallande systoliskt tryck.”Resultat som dessa pekar på tanken att det är uppbyggnaden av CO2, snarare än bristen på syre, som ger upphov till impulsen att andas.med detta sagt, Parkes (2006) granskar bevis som visar att det är mer komplicerat än detta, och det kan finnas flera system på jobbet här. Det faktum att systemet verkar fungera på CO2 – nivåer snarare än O2 är intressant, självklart, men det verkar rimligt att tro att under normala omständigheter – i världar utan tankar av rent kväve om-dessa två kommer sannolikt att variera systematiskt med varandra, så antingen skulle kunna fungera.

i moderna miljöer är alla saker naturligtvis inte alltid lika, och här går in i vignetten av Kean. Han diskuterar hur NASA bestämde sig för att använda kväve i simulatorer efter den hemska elden under träning för Apollo-uppdrag 1967 där tre astronauter dödades. Att använda kväve snarare än rent syre på marken är användbart i den mån det minskar risken för bränder, men användningen hade en bieffekt. I ett fall gick fem män in i ett fack fyllt med kväve och kollapsade. Det fanns inget syre att andas, men som ämnena i Schneiders studie gick de helt enkelt ut; två av dem dog. Som Downey påpekar, kopplar detta till hans intresse, dykning, det faktum att lusten att andas verkar utlösas av höga CO2-nivåer ” kan också vara anledningen till att deltagare med fri dykning passerar med viss frekvens; de är låga på syre innan koldioxidnivåerna blir tillräckligt höga för att snabbt andas.”Kort sagt, citerar igen Downy:” när du andas håller du inte så mycket ”slut på luft” som du kämpar för kraftfulla impulser att andas när du inte riktigt behöver syret ännu.”

Så, hur som helst, det här är allt ganska snyggt. Det finns ett adaptivt problem, vilket är att fylla på syre, vilket är nödvändigt för normala metaboliska processer. En del av lösningen på problemet verkar vara-men återigen bara en del, som Parkes indikerar – ett sensoriskt system utformat för att mäta CO2 och motivera andning när denna nivå blir hög, vilket under normala omständigheter är relaterat till när nivåerna av O2 är låga. När denna nivå stiger produceras den fenomenologiska lusten att andas, vilket motiverar lämplig åtgärd. Denna uppmaning kan kompenseras, för en tid, men bara för en tid, och denna gräns verkar ha att göra med den ökande risken för skador på grund av brist på syre. Återigen är det komplext, men ändå verkar vi bygga mot ett tillfredsställande konto för dessa system.