冷たい水を張った洗面台に顔をつけて30秒ほど息を止めると、たいてい脈拍は下がります。自分で決めたことではありません。カワウソからマッコウクジラまで、潜る空気呼吸の哺乳類すべてに共通する、古くからある自動的な反射であり、人間もその控えめな版を受け継いでいます。
フリーダイバーにとって潜水反射は、しっかりリラックスした息止めが、体内の酸素量から単純に計算した時間よりもはるかに長く続く理由のひとつです。これを理解しておくと、息止め中に感じることの意味や、セッションの最初の数本と後半の息止めで感覚が違う理由、そしてスタティックの本番前に顔を冷やすアプニアストがいる理由がわかってきます。
潜水反射とは何か
潜水反射（潜水応答）とは、呼吸を止めたとき、そして冷たい水に顔が触れたときにはさらに強く、神経系が引き起こす一連の協調した変化です1。その役割はシンプルです。新しい酸素が入ってこない間は、手持ちの酸素を使うペースを落とし、それなしではいられない臓器、つまり脳と心臓のために酸素を取っておくことです2。
このとき自律神経系の2つの系統が同時に働きます。これは珍しいことです。副交感神経は迷走神経を通じて心拍を遅くし、交感神経は皮膚、手足、そして多くの内臓の血管を締めます。ふだんはこの2つが逆方向に引っ張り合っていますが、潜水中は協力し合うのです。
3つの作用、ひとつの目的
徐脈：心拍が遅くなる
潜水反射のもっともよく知られたサインは、息止め中の心拍数の低下、いわゆる徐脈です。息止めを始めた瞬間ではなく、前半にかけて徐々に進み、その後は低い水準で落ち着く傾向があります2。心拍がゆっくりになれば心臓の仕事量が減り、そのぶん酸素の消費も減ります。人間の場合、低下の幅はたいてい中程度で、その大きさは人によっても、日によってもかなり異なります。
末梢血管の収縮：血液が体幹へ集まる
同時に、皮膚や腕と脚の筋肉、いくつかの腹部臓器に血液を送る細い動脈が狭まります。血液は胸と頭のほうへ再配分され、運ばれる酸素は優先的に脳と心筋へ向かいます1。安静時の筋肉のような組織は低酸素にずっと強く、しばらくは自前の局所的な蓄えでまかなえます。長い息止めの間に血圧が上がるのも、終わったあとに手足が冷たく感じたり、ピリピリしたりするのも、この血管収縮のためです。
脾臓の収縮：赤血球の予備タンク
脾臓は、濃縮された赤血球を蓄えています。息止めの間に脾臓は収縮し、この蓄えの一部を循環に放出して、血液の酸素運搬能力をわずかに高めます3。徐脈とは違い、この効果は1回の息止めのなかではなく、何本かの息止めを重ねるうちに積み上がり、通常の呼吸に戻ると少しずつ元に戻ります。多くのスタティック選手が最大トライの前に、徐々に長くしていくウォームアップの息止めを何本か行う理由のひとつがこれです4。
潜水反射が酸素を増やしてくれるわけではありません。手持ちの酸素を、よりゆっくりと、しかるべき臓器に使えるようにしてくれるのです。
何が反射を引き起こすのか
反射を引き起こす刺激は2つあり、その効果は足し合わされます2。
- 息止めそのもの。呼吸を止めるだけで、乾いた肌のままベッドに横になっていても弱い反応が起こります。ドライのスタティック練習で毎回鍛えているのは、この形です。
- 顔への冷たさ。三叉神経が伝える顔の皮膚の受容器は、額、目、鼻のまわりでとくに敏感です1。息を止めながらこの部分に冷水が触れると、空気中での息止めよりも明らかに強く心拍が落ちるのが一般的です。ある範囲内では、水が冷たいほど反応も強くなる傾向があります。
ほかにも反射を左右する要因があります。不安や筋肉の緊張は反射を妨げます。アプネアでリラックスがこれほど大切なのは、これも理由のひとつです。フリーダイビングのための呼吸法のガイドで紹介しているゆったりした呼吸のように、落ち着いて急がない準備が最良の出発点です。また、顔を出したまま全身を水につけても、顔そのものを水につけたときより反応は弱くなります。
人間とアザラシ、クジラの違い
この反射のチャンピオンは海の哺乳類です。アザラシは潜水中に心拍が劇的に遅くなり、体の大部分への血流がほぼ止まり、体に対して非常に大きな脾臓が赤血球の大きな貯蔵庫として働きます。筋肉には酸素を蓄えるタンパク質であるミオグロビンもたっぷり含まれています。
人間も基本的なしくみは同じですが、ずっと穏やかな形です3。心拍の低下は小さく、脾臓は小さく、筋肉に蓄えられる酸素もはるかに少ない。それでも人間の反応は無視できない大きさで、熟練した素潜りダイバーでは、潜水応答がはっきり出るほど息止め時間が長いという関連が報告されています4。これは肺の容量、二酸化炭素への耐性、リラックスを保つ力などと並ぶ、いくつかの要因のひとつです。
トレーニングで鍛えられるか
正直に言えば、答えは「ある程度は。ただしエビデンスはまだ限られている」です。横断的な比較では、経験豊富な素潜りダイバーは未経験者より強い反応を示すことが多いとされています4。しかしそれだけでは、トレーニングがその差を生んだとは言えません。もともと反射の強い人がこのスポーツに惹かれ、上達しやすいだけかもしれないからです。
Engan らは、アプネア未経験者に2週間、毎日息止めトレーニングを行ってもらい、その前後で息止め時間、息止め中の心拍反応、脾臓の収縮、そして赤血球産生（造血）の指標を測定しました5。
この研究は、反射の一部の要素がすばやく適応しうる証拠としてよく引用されます。ただし範囲は意識しておきましょう。対象は少人数の初心者、プロトコルは短期間で、すべての指標が同じように変化したわけではありません。わかるのは「このシステムがトレーニングに反応する」ということであり、何年にもわたってどこまで伸び続けるかではありません。
実際には、定期的な息止めトレーニングがいちばんの手段であり、CO₂テーブルやスタティックのセッションを行うたびに、すでにそれを実践しています。伸びていくものの一部は反射そのものではなく、反射が働けるほどリラックスを保つ力です。また遺伝によって幅が決まる面もあり、同じプログラムでも人によって反応はかなり異なります。
ドライのスタティック練習での活かし方
顔の冷たさが反応を強めるため、スタティックのアプニアストの間では、息止めの直前に顔を冷やすのが一般的な習慣になっています。魔法ではなく、違いを感じない人もいますが、落ち着いて腰が据わる感じがするという声は多くあります。試してみるなら、シンプルに、そしてドライで行ってください。
- 冷たく湿らせたタオルを用意する水道水の冷たさで十分です。氷を直接肌に当てるのは避け、慣れていないうちは冷たすぎる水も避けてください。
- 横になって数分間、穏やかに呼吸する吐く息を長めにした、ゆっくりリラックスした呼吸で。過呼吸は禁物です。
- タオルを額と目の上に置くもっとも敏感な部分です。鼻と口は完全にふさがないようにします。
- いつもどおり息を止めて比べる同じテーブルやルーティンのまま、たとえば最初のコントラクションがいつ来たかなど、息止めの感覚を記録します。1回ではなく、何回かのセッションで判断してください。
息止め中に脈を感じ取る必要はなく、Anima Apnea アプリも心拍数は測定しません。よりよい目安は、どれだけリラックスできているかと、最初のコントラクションのタイミングです。後者はタップするとアプリが記録します。顔を冷やすことが役立っているなら、数週間のうちにそこに表れてきます。
潜水反射は、おなじみのパターンも説明してくれます。セッションの1本目は、3本目や4本目よりきつく感じることが多いのです。ウォームアップの息止めは、脾臓と循環器の反応が立ち上がる時間をつくります。最大トライの前にウォームアップをどう配置するかは、3分の壁を越える方法のガイドで紹介しています。
安全を最優先に
洗面器、洗面台、浴槽に顔をつけてスタティックの息止めをしてはいけません。ブラックアウトは前触れなく起こることがあり、顔が水中にあれば命に関わります。顔を冷やすときは湿らせたタオルを使い、陸上で横になって行ってください。水中での息止めには、訓練を受けたバディが最初から最後まで見守っていることが不可欠です。
- 潜水反射はブラックアウトを防ぎません。酸素の低下をゆるやかにはしますが、止めはしません。ほかのアプネア練習と同じルールが適用されます。
- 息止めの前に過呼吸を絶対にしないでください。役に立つ酸素は増えず、警告のサインだけが消えてしまいます。
- めまい、動悸、しびれ、視覚の異常など、いつもと違うことを感じたらセッションを中止してください。
- 素潜り中の不整脈は報告されています3。心臓の病気や不整脈、高血圧、肺の病気、てんかんがある方、妊娠中の方は、息止めトレーニングや冷水で顔を冷やす前に医師に相談してください。
- 海などオープンウォーターで行うことはすべて、認定コース（AIDA、Molchanovs、SSI、PADI Freediver など）で学んでください。水中では、潜水反射は耳抜きやレスキュー技術を含む、はるかに大きな全体像の一部にすぎません。
よくある質問
潜水反射は水の外でも起こりますか？
はい。ベッドに横になって息を止めるだけでも、弱い潜水反射が起こります。顔、とくに額と目のまわりを冷やすと、通常はより強くなります。
潜水反射はトレーニングで鍛えられますか？
ある程度は可能です。熟練したダイバーほど反応がはっきり出る傾向があり、初心者を対象にした短期間のトレーニング研究でも、反射の一部の要素に変化が確認されています。ただし適応の度合いは個人差が大きく、遺伝的な要因も関わります。
顔を冷水で冷やすとスタティックの記録は伸びますか？
顔を冷やすと落ち着いて、少し長く息を止められると感じるフリーダイバーは多く、生理学的にも理にかなっています。ただし効果には個人差があり、大きなものではありません。横になった状態で冷たく湿らせたタオルを使い、洗面器や浴槽に顔をつけて息を止めることは絶対にしないでください。
潜水反射は危険ですか？
健康な人にとっては、ごく正常な防御反応です。ただしブラックアウトを防ぐものではなく、人によっては不整脈を伴うことがあります。心臓に持病のある方は、息止めトレーニングや冷水で顔を冷やす前に医師に相談してください。
息を止めると心拍が遅くなるのはなぜですか？
潜水反射の一部として、迷走神経が心拍を遅くするためです。心拍が遅くなると心臓が使う酸素が減り、手足の血管の収縮とあわせて、脳と心臓そのものに酸素を確保しやすくなります。
Anima Apnea には、スタティックタイマー、自己ベストに合わせた CO₂・O₂ テーブル、息止め前のガイド付き呼吸、そしてコントラクションをタップで記録する機能があり、セッションを重ねるごとの上達を確認できます。
参考文献
- Gooden BA. Mechanism of the human diving response. Integrative Physiological and Behavioral Science, 1994.
- Foster GE, Sheel AW. The human diving response, its function, and its control. Scandinavian Journal of Medicine & Science in Sports, 2005.
- Lindholm P, Lundgren CEG. The physiology and pathophysiology of human breath-hold diving. Journal of Applied Physiology, 2009.
- Schagatay E. Predicting performance in competitive apnoea diving. Part I: static apnoea. Diving and Hyperbaric Medicine, 2009.
- Engan H et al. Effects of two weeks of daily apnea training on diving response, spleen contraction, and erythropoiesis in novel apneists. European Journal of Applied Physiology, 2013.