De ce nu murim dacă ne ținem respirația mult timp. Cum ar funcționa creierul când simte că ne sufocăm și suntem aproape de leșin

Deși pare că putem să ne ținem respirația până la pierderea cunoștinței sau chiar până la moarte, adevărul este că organismul nu ne permite să ajungem în acea situație critică.

Acest lucru se datorează unor sisteme complexe din creier care sunt mereu în alertă pentru a ne proteja de sufocare. Corpul nostru dispune de mai multe sisteme pentru a asigura continuitatea respirației, fiecare fiind gata să preia controlul în cazul în care altul eșuează.

Primul dintre acestea este cortexul motor, care are rolul de a detecta momentul în care nu respirăm și de a trimite semnale către centrul respirator din medulla oblongata, situată la baza creierului. Acest centru este responsabil de controlul mușchilor care susțin respirația, cum ar fi diafragma și mușchii intercostali, care permit expansiunea pieptului la fiecare inspirație.

Pe lângă cortexul motor, există și complexul pre-Botzinger, localizat mai jos în trunchiul cerebral. Acesta acționează ca un „metronom respirator”, generând ritmul respirației și funcționând continuu, chiar și atunci când încercăm să ne ținem respirația. Astfel, respirația funcționează similar cu ritmul cardiac, în sensul că nu poate fi controlată complet și definitiv prin voință.

Un alt factor important în monitorizarea respirației sunt chemoreceptorii. Aceștia sunt celule care detectează nivelurile de oxigen și dioxid de carbon din corp. Chemoreceptorii centrali, aflați în creier, răspund în principal la nivelurile de dioxid de carbon, iar cei periferici, localizați în gât, răspund atât la dioxidul de carbon, cât și la nivelurile scăzute de oxigen.

Când dioxidul de carbon se acumulează sau nivelul de oxigen scade periculos, acești receptori trimit semnale de avertizare pentru a relua respirația.

Reacțiile corpului în fața unui pericol iminent

Când ținem respirația, plămânii noștri încetează să se extindă și să se contracte, ceea ce duce la declanșarea unor semnale de alarmă în corp. Receptorii din plămâni simt lipsa de expansiune și trimit mesaje către creier că ceva este greșit. Acest lucru declanșează o reacție automată care face aproape imposibilă ținerea respirației până la sufocare.

De fapt, înainte de a ajunge la o situație de pericol extrem, corpul reia respirația automat, indiferent de cât de puternic încercăm să ne opunem.

Cercetătorii au efectuat studii pentru a testa cât de mult pot oamenii să-și țină respirația atunci când anumite sisteme din corp sunt dezactivate. De exemplu, la pacienți cu transplant de inimă și plămâni, la care receptorii din plămâni nu mai sunt conectați complet la sistemul nervos central, s-a observat că aceștia nu puteau să își țină respirația mai mult decât oamenii normali.

Acest lucru sugerează că acești receptori nu sunt esențiali pentru menținerea respirației. În schimb, chemoreceptorii joacă un rol mai important în determinarea momentului în care corpul trebuie să respire din nou.

Ce se întâmplă la sportivii de elită

Cu toate acestea, există și excepții. Scafandrii de elită, care au parte de antrenamente riguroase, pot să își țină respirația pentru perioade mult mai lungi decât oamenii obișnuiți. Aceștia își pot antrena corpurile să reziste la semnalele trimise de chemoreceptori și să reducă nivelurile de oxigen până în punctul în care simt că leșină.

Acest lucru arată că, prin antrenament, este posibil să îți împingi corpul la limită și să ignori aceste semnale protectoare.

În cazuri extreme, precum cel al recordului mondial pentru apnea statică, unde un scafandru croat a reușit să își țină respirația timp de 24 de minute și 37 de secunde, acest lucru a fost realizat prin inhalarea de oxigen pur înainte de încercare.

Oxigenul suplimentar ajută chemoreceptorii să rămână inactivi mai mult timp, oferind corpului senzația că totul este în regulă, chiar dacă respirația este oprită temporar.

Această redundanță a sistemelor care controlează respirația este esențială din punct de vedere evolutiv. Pentru supraviețuirea speciei noastre, a fost vital ca organismul să dispună de multiple mecanisme care să se asigure că respirația continuă chiar și atunci când, din diverse motive, încercăm să o controlăm.