انسان ها موجوداتی هوازی هستند یعنی به اکسیژن برای آزاد کردن انرژی و ادامه حیات نیاز دارند. بدون اکسیژن، سلول های بدن ما قادر به آزادسازی انرژی موجود در مواد غذایی مصرفی نیستند و ما خواهیم مرد.

عصرایران؛ محمد مهدی حیدرپور - تنفس همواره مترادف با زندگی بوده است. بدن انسان برای ادامه حیات به اکسیژن وابسته است. در شرایطی که بدن ما می تواند در برابر انواع مختلف آسیب و جراحت مقاومت کند، با کمبود مواد غذایی مبارزه کند و شرایط سخت خارجی را تاب بیاورد اما بدون توانایی تنفس تنها طی چند لحظه سرنوشتی جز مرگ در انتظار ما نخواهد بود.

اکسیژن؛ نیروی زندگی بخش انسان

به گزارش "گروه علم و فناوری" عصرایران، چرا هوایی که اطراف ما را فرا گرفته برای تداوم زندگی ما حیاتی است؟ چه مدت می توانیم بدون این که با آسیب هایی جبران ناپذیر مواجه شویم بدون آن دوام بیاوریم؟ در ادامه نگاهی داریم به حیاتی‌ترین سیستم های بدن انسان و این که چه روی می دهد هنگامی که هوایی برای تنفس نمی یابیم.

اکسیژن: منبع حیات انسان

در شرایطی که خون ممکن است مهم‌ترین مایع بدن انسان محسوب شود، دلیل اصلی این مساله حول محور انتقال اکسیژن گردش می کند. انسان ها موجوداتی هوازی هستند یعنی به اکسیژن برای آزاد کردن انرژی و ادامه حیات نیاز دارند. بدون اکسیژن، سلول های بدن ما قادر به آزادسازی انرژی موجود در مواد غذایی مصرفی نیستند و ما خواهیم مرد. انسان از طریق تنفس، هوا را به شش ها انتقال می دهد و خون اکسیژن را به سلول های بدن انسان می رساند. دی اکسید کربن که محصول زائد است از طریق دستگاه تنفس به خارج از بدن منتقل می شود.

تنفس به طور معمول یک فعالیت ناخودآگاه است. این عملیات توسط ساقه مغز کنترل می شود که به طور خودکار آن را همراه با عملکردهایی مانند ضربان قلب، فشار خون و گوارش تنظیم می کند. از این رو، نگرانی از بابت به خاطر سپردن تنفس وجود ندارد، اگرچه امکان کنترل آگاهانه سرعت تنفس وجود دارد. این کار می تواند برای کسب آرامش، به حداکثر رساندن بهره‌وری برای دویدن و یا حبس نفس تا زمانی که امکان دارد، انجام شود.

هنگامی که به عمد با کمبود اکسیژن مواجه می شوید

یک فرد عادی آموزش ندیده دلیل خاصی برای حبس نفس خود در مدت زمان طولانی و مخاطره آمیز ندارد. بیشتر مردم با حبس نفس خود برای 30 تا 60 ثانیه مشکلی ندارند و می توانند احتمالا بیشتر از حد لازم نیز این کار را انجام دهند. اما اگر فردی برای چند دقیقه امکان تنفس اکسیژن را نداشته باشد با مشکل جدی مواجه می شود.

اگر فردی با اراده خود اکسیژن تنفس نکند در نهایت با از دست دادن هوشیاری مواجه می شود. از آنجایی که بیهوشی در نتیجه عدم تنفس اکسیژن خودخواسته بوده است دلیلی برای آغاز تنفس پس از بیهوشی وجود ندارد. ساقه مغز بی نیاز از تصمیم‌گیری ما امکان تنفس مجدد را فراهم می کند. از این رو، خودکشی از طریق امتناع از تنفس اکسیژن امکان پذیر نیست زیرا هرچه از این کار امتناع کنید خود بدن در نهایت این تصمیم را وتو می کند.

بر خلاف مردم عادی، برخی افراد برای کنترل تنفس خود آموزش های ویژه می بینند و از این رو می توانند نفس خود را در بازه های زمانی طولانی‌تر حبس کنند. غواصان آزاد از جمله این افراد هستند که به طور معمول می توانند چند دقیقه را زیر آب سپری کنند. رکورد فعلی برای حبس نفس زیر آب نیز برابر با 22 دقیقه است که در اختیار استیگ سورینسن دانمارکی قرار دارد.

مطالعات متعددی برای بررسی سازگاری های جسمانی که اجازه می دهند برخی افراد به مدت طولانی‌تر نفس خود را حبس کنند، صورت گرفته است. در یک مورد که ماهیگیری برزیلی مورد بررسی قرار گرفته بود مشخص شد وی دارای ریه های به طور قابل توجه بزرگتر نسبت به افراد دیگر است. در موردی دیگر، شکارچیان مروارید ژاپنی و کره ای مورد بررسی قرار گرفته و مشخص شد هنگام غواصی 10 درصد گلبول های قرمز بیشتری در جریان خون آنها وجود دارد.

وضعیت روحی نیز نقش مهمی در حبس هرچه بیشتر نفس ایفا می کند. غواصان آزاد برای به حداقل رساندن عملکردهای متابولیک و حفظ هرچه بیشتر اکسیژن پیش از غواصی روح و روان خود را آرام می سازند. هنگامی که کمبود اکسیژن اختیاری نیست عملکرد متابولیک از اهمیت ویژه ای برخوردار می شود.

مرگ به واسطه کمبود اکسیژن

زیر شرایط عادی، تقلای ما برای حفظ زندگی پس از تنها چند دقیقه فقدان اکسیژن آغاز می شود. بدون توانایی تبدیل انرژی و استفاده از آن، مرگ سلول ها آغاز می شود. این شرایط در کل بدن رخ می دهد اما عدم رسیدن اکسیژن به مغز چالش برانگیزترین مساله محسوب می شود. مغز از نظر سوخت و ساز اندامی بسیار فعال محسوب می شود. مغز برای تداوم عملکرد خود به اکسیژن برای تولید انرژی نیاز دارد و بدون انرژی (بدون اکسیژن) سرنوشتی جز مرگ نخواهد داشت.

مغز به طور معمول 20 درصد از اکسیژن بدن را دریافت می کند. اگر مغز آنچه را که نیاز دارد دریافت نکند، مرگ سلول ها آغاز می شود و فرد را در معرض خطر آسیب دائمی مغزی قرار می دهد. اگر فردی خفه شود و یا توانایی دریافت اکسیژن به شیوه های غیر ارادی دیگر را نداشته باشد در نهایت با مرگ مغزی مواجه می شود.

برای خواندن مطالب بیشتر در زمینه علم و فناوری به اینجا مراجعه کنید.