科学家曾经认为人类一次呼吸可以游到30米的最大深度。Amber Bourke的深度超过了70米,单凭生理学无法解释原因
五年前,澳大利亚人Amber Bourke 20出头,在埃及背包旅行时,她发现了自己的惊人之处。在西奈半岛的一个小村庄里,她遇到了一个教“自由潜水”的地方——不带呼吸器的水下潜水——并决定试一试。
“我屏住呼吸四分钟,跳到了18米,”现任澳大利亚女子游泳池和深度自由跳水冠军伯克说。“我不知道这两件事都是可能的。”
伯克在十几岁时曾是一名花样游泳冠军,所以她已经知道自己可以一次屏住呼吸几分钟。但发现自由潜水“让我看到了各种可能性……我被一种更深潜水的感觉吸引住了,想看看我能跳多深,能跳多深。”
到2018年,伯克已经成为世界上最具竞争力的自由潜水员之一,在菲律宾海岸的深水中,她准备尝试打破女子“恒重无鳍”的世界纪录。
潜水员被认为是这项运动中最具挑战性的形式之一,他一次呼吸就能在深水中垂直下降,只用肌肉力量就能将他们向下推进。每下降一米,身体上的压缩压力就会增加,从而缩小含有空气的空间。在30米深的地方——这项运动早期的生理学家认为人类能够达到的最大深度——施加在身体上的压力比表面上的压力大四倍,身体内部的空气体积缩小到四分之一。一旦达到负浮力,潜水员开始自由落体。
伯克达到了73米的深度——这是一项世界纪录——但她一到达水面就瞬间失去了比赛资格。“如果你在水下呆的时间足够长,你的氧气很可能会下降到你的大脑决定关闭以保护自己免受大脑损伤的水平,”伯克说。“所以,在某种程度上,这是一件好事……但在长距离跳水结束时令人沮丧。”
男子“恒重无鳍”世界纪录为102米,耗时4分14秒。它有鳍,高131米。对于“静态呼吸暂停”的训练,参赛者不跳水,只是将自己浸入水中,最长的屏息时间为11分54秒。在尝试之前吸入100%氧气时,记录为24分37秒。
来自加拿大温莎大学的血管生理学家Anthony Bain博士研究了极端屏气的生理学,包括与优秀的自由潜水者进行实验,并说许多专业人员的肺容积比一般人大。对本地潜水人群的研究,例如东南亚的巴焦人,“也证明了脾脏更大,理论上可以通过脾脏收缩和释放氧气结合的红细胞来延长屏气时间”。
然而,在水下长时间生存的能力主要是一种习得的技能。根据贝恩的说法,研究表明,精英自由潜水员“增强”了哺乳动物的潜水反应。理论上,这是一种进化适应——数十亿年前所有生命都是水生生物的遗迹——是哺乳动物面部接触水时触发的一种反射。它会引发一系列促进生存的生理反应,比如心率和新陈代谢的减慢,以及血液重新流向重要器官,包括肺部,以增强它们的抗压能力。
虽然伯克不知道自己是否有先天的生理差异——她从未接受过测试——但她知道,经过十年的训练,她已经学会了如何更好地利用肺部空间。即使在70米以下,她仍然可以从肺部“吸入”更多空气。
自由潜水作为一种消遣越来越受欢迎,澳大利亚海岸线沿线涌现出许多学校,但成为一名优秀的自由潜水者需要耐心。
进展缓慢——由于身体习惯了压力,通常需要数年才能达到几米深。“当我第一次潜到30米深的时候,我真的感觉到身体受到了很大的压力,尤其是我的胸部,感觉就像你被压碎了一样,”伯克说。“但现在,跳水到70米,我一点也感觉不到那种压力。”
不过,主要的适应是心理上的:培养有意识的能力来承受呼吸的冲动。根据贝恩的说法,未经训练的人在水下不超过两到三分钟后开始进行“不自主呼吸运动”,此时“身体几乎没有被氧气饱和”。然而,优秀的自由潜水员能够在精神上通过这一点,屏住呼吸,直到他们“主要使血液中的氧气去饱和”。
在自由潜水教练中,像来自黄金海岸的克林顿·劳伦斯(Clinton Laurence)也是一位临床心理学家,正念等心理策略是训练的关键。“这就是你观察的想法,‘我必须呼吸’,”他说。“但你只是观察它。是的,又有了这个想法。没关系。然后你继续前进。”
伯克说,她进入水中之前通过放慢呼吸进入“冥想状态”。然后,“这是关于保持放松的状态,对我来说,这真的是关于停留在当下,不要考虑太远的未来,因为如果你考虑你计划在水下停留多长时间,以及你计划潜入多深,那么你很容易不知所措和恐慌。”
尽管疫情已使大多数国际比赛陷入停滞,但伯克仍在训练——她每周大约四次在游泳池里进行长时间的水下游泳训练,并在健身房锻炼——同时她还是一名电工和一名免费潜水教练。一旦比赛恢复,她将重新追求世界纪录。
“当我刚开始的时候,我想,‘我甚至不知道这是人类的可能’,但人类能做的事情真是太神奇了。”