มนุษย์อยู่รอดได้นานที่สุดอย่างไร หากต้องกลั้นหายใจใต้น้ำ ?

เหตุการณ์ที่ จ.อ. สมาน กุนัน อดีตเจ้าหน้าที่หน่วยซีลเสียชีวิต เนื่องจากหมดสติขณะปฏิบัติภารกิจใต้น้ำเพื่อช่วยเหลือเยาวชนนักฟุตบอลทีมหมูป่าออกจากถ้ำ ได้ย้ำเตือนให้ผู้คนตระหนักถึงอันตรายที่เกิดขึ้นได้ทุกวินาที เมื่อมนุษย์ต้องตกอยู่ในสภาวะที่ปราศจากอากาศสำหรับหายใจ

Image # 2. _102412728_273c70b1-b568-4301-a831-fb3a22299dea

สาเหตุหนึ่งที่อวกาศและใต้มหาสมุทรเป็นอาณาบริเวณที่ยากต่อการสำรวจให้ทั่วถึง นั่นก็เพราะเป็นสภาพแวดล้อมที่เสี่ยงอันตรายต่อชีวิตมนุษย์อย่างยิ่ง แม้แต่นักดำน้ำแบบตัวเปล่าหรือฟรีไดฟ์วิ่ง (Free-diving) ระดับโลก อย่างนายนิโคลัส เมโวลี ชาวอเมริกันที่สามารถดำได้ลึกถึง 72 เมตร โดยไม่ใช้ตีนกบและอุปกรณ์ช่วยหายใจ ยังหมดสติและเสียชีวิตลงหลังกลับขึ้นสู่ผิวน้ำ โดยก่อนหน้านั้นเขาดำดิ่งลงไปเป็นเวลาทั้งสิ้น 3 นาที 38 วินาที

โดยทั่วไปแล้วนักดำน้ำแบบตัวเปล่ามืออาชีพ จะใช้เวลาในการดำดิ่งครั้งหนึ่งราว 3-4 นาที ร่างกายของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมจะมีปฏิกิริยาตอบสนองต่อภาวะจมน้ำโดยอัตโนมัติ (Mammalian dive reflex) ซึ่งจะช่วยให้นักดำน้ำเหล่านี้กลั้นหายใจและอยู่ใต้น้ำได้นานยิ่งขึ้น

ปฏิกิริยาตอบสนองอัตโนมัติที่ว่านี้ สามารถเกิดขึ้นได้กับคนทั่วไป แม้แต่ในเวลาที่เอาใบหน้าจุ่มลงในภาชนะใส่น้ำเย็นเท่านั้น โดยหัวใจจะเต้นช้าลง มีการควบคุมกระแสเลือดให้เข้ามาเลี้ยงเฉพาะอวัยวะสำคัญในแกนกลางของร่างกาย ส่วนม้ามจะปล่อยเม็ดเลือดแดงที่อิ่มด้วยออกซิเจนออกมามากขึ้น

Image # 3. _102412731_a4420b11-93c1-41a2-b5aa-a18f028e39f4

อย่างไรก็ตาม นักดำน้ำแบบตัวเปล่าที่ไม่ต้องแหวกว่ายเคลื่อนไหวร่างกายขณะอยู่ใต้น้ำ จะสามารถกลั้นหายใจอยู่ได้นานกว่าพวกที่มุ่งทำสถิติพิชิตระดับความลึก เช่นนายสติก เซเวรินเซน นักดำน้ำแบบตัวเปล่าชาวเดนมาร์ก สามารถกลั้นหายใจทำสถิติโลกได้นานถึง 22 นาที โดยเขานอนลอยตัวนิ่งอยู่ใต้น้ำระดับตื้น ในสระว่ายน้ำแห่งหนึ่งใจกลางกรุงลอนดอน เมื่อปี 2012

การกลั้นหายใจได้นานอย่างเหลือเชื่อของนายเซเวรินเซน เกิดจากการฝึกฝนและเตรียมความพร้อมร่างกายเป็นพิเศษ โดยก่อนจะลงมือทำสถิติโลก เขาได้หายใจเอาออกซิเจนบริสุทธิ์เข้าไปในร่างกายด้วยวิธีการหายใจเป็นจังหวะเร็วและลึกนานเกือบ 20 นาที ซึ่งจะทำให้ร่างกายอิ่มตัวด้วยออกซิเจน และช่วยขจัดคาร์บอนไดออกไซด์ตกค้างออกจากปอด

เทคนิคเช่นนี้นับว่าสำคัญอย่างยิ่งต่อการกลั้นหายใจได้เป็นเวลานานโดยไม่เป็นอันตราย เนื่องจากขณะที่อยู่ใต้น้ำ การสะสมของคาร์บอนไดออกไซด์ในร่างกายจะทำให้เลือดเป็นกรด กล้ามเนื้อเกร็งตัว หัวใจเต้นแรง มึนงงสับสน และอาจถึงกับเสียชีวิตได้ในที่สุด

สมาธิช่วยผ่อนคลาย-ลดอัตราการเผาผลาญ การที่คนเราจะกลั้นหายใจใต้น้ำได้เป็นเวลานานเท่าใดนั้น ขึ้นอยู่กับว่าสามารถทนทานภาวะที่ร่างกายมีออกซิเจนต่ำที่สุดได้เท่าใด และทนรับปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ที่เกิดขึ้นได้มากที่สุดในระดับไหนด้วย

Image # 4. _102412736_256e52a8-2b8c-41bc-8dc3-c5ec96290116

โอกาสอยู่รอดในภาวะออกซิเจนต่ำและคาร์บอนไดออกไซด์สูง ถูกกำหนดด้วยอัตราการเผาผลาญเพื่อสร้างพลังงานให้ร่างกายเป็นสำคัญ นักดำน้ำที่ต้องแหวกว่ายออกแรงจะเกิดการเผาผลาญสูงจนใช้ออกซิเจนหมดไปอย่างรวดเร็ว ทั้งผลิตคาร์บอนไดออกไซด์ออกมามากกว่าคนที่กลั้นหายใจอยู่ใต้น้ำนิ่ง ๆ

เมื่อปี 1986 หนูน้อยมิเชลล์ ฟังก์ เด็กอเมริกันซึ่งยังอยู่ในวัยหัดเดินเตาะแตะ ตกลงไปในลำธารที่เย็นเยียบจนกลายเป็นน้ำแข็งไปส่วนใหญ่ แต่น่าอัศจรรย์ที่เธอรอดชีวิตมาได้แม้จะจมน้ำอยู่เป็นเวลานานถึง 66 นาที ซึ่งผู้เชี่ยวชาญสันนิษฐานว่าเป็นเพราะอุณหภูมิที่ต่ำถึงขีดสุดลดระดับการเผาผลาญในร่างกายของเธอจนเกือบเป็นศูนย์

นักดำน้ำหลายคนมีเคล็ดลับในการรักษาระดับออกซิเจนและลดอัตราการเผาผลาญลง โดยพยายามทำใจให้สบายและผ่อนคลายขณะอยู่ใต้น้ำ เทคนิคนี้คล้ายกับการทำสมาธิ ส่งผลให้หัวใจเต้นช้าลงและนักดำน้ำสามารถสงบจิตใจจนไม่เกิดความคิดฟุ้งซ่านสับสนขณะทำกิจกรรมเสี่ยงอันตราย

หายใจด้วยของเหลว

แต่อย่างไรก็ตาม วิธีนี้ช่วยนักดำน้ำให้กลั้นหายใจได้นานเพียงระดับหนึ่ง ซึ่งไม่อาจเทียบได้กับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมบางชนิดเช่นวาฬและแมวน้ำที่มีวิวัฒนาการของร่างกายจนดำน้ำได้นานราว 1 ชั่วโมง วาฬนั้นมีโปรตีนไมโอโกลบิน (Myoglobin) ที่ช่วยจับออกซิเจนอยู่ในกล้ามเนื้อปริมาณมาก ทำให้เนื้อวาฬมีสีแดงคล้ำตามสีของไมโอโกลบินจนดูเหมือนกับสีดำ

Image # 5. _102412839_37ffc5a1-42cd-4e93-9028-216924830b0d

สำหรับคนเราที่ร่างกายไม่มีข้อได้เปรียบเช่นนั้น ก็อาจใช้เทคโนโลยีเข้าช่วย เช่นการสูดหายใจเอาของเหลวกลุ่มเพอร์ฟลูออโรคาร์บอน (Perfluorocarbons – PFCs) เข้าในปอด ซึ่งวิธีนี้จะช่วยเพิ่มออกซิเจนในกระแสเลือดและทำให้ดำน้ำได้นานขึ้น เนื่องจากของเหลวที่สูดเข้าไปนั้นกักเก็บออกซิเจนเอาไว้ได้มากกว่าก๊าซที่ใช้หายใจใต้น้ำโดยทั่วไป

มีการทดลองแช่สุนัขและแมวลงในสาร PFCs และพบว่าพวกมันสามารถปรับตัวหายใจในของเหลวได้นานหลายวัน สารนี้ไม่มีส่วนผสมของไนโตรเจน จึงอาจนำมาปรับใช้ในกรณีฉุกเฉินเมื่อนักดำน้ำต้องขึ้นสู่ผิวน้ำอย่างรวดเร็ว ซึ่งการหายใจในของเหลวจะช่วยหลีกเลี่ยงภาวะเมาไนโตรเจนที่เป็นอันตรายถึงชีวิตได้

ที่มา : https://www.bbc.com/thai/international-44742642