Phản xạ lặn của động vật có vú: cơ thể tiết kiệm oxy như thế nào

Úp mặt vào một bồn rửa đầy nước lạnh và nín thở nửa phút, mạch của bạn thường sẽ giảm. Bạn không quyết định điều đó. Đây là một phản xạ tự động, rất cổ xưa, có ở mọi loài động vật có vú thở bằng không khí và biết lặn, từ rái cá đến cá nhà táng, và con người vẫn giữ một phiên bản khiêm tốn của nó.

Với người lặn tự do, phản xạ lặn là một trong những lý do khiến một lần nín thở thật thả lỏng có thể kéo dài hơn nhiều so với phép tính đơn giản dựa trên lượng oxy dự trữ. Hiểu nó giúp bạn lý giải những gì cảm nhận được trong lúc nín thở, vì sao những lần nín đầu buổi tập khác với những lần sau, và vì sao một số vận động viên nín thở làm mát mặt trước khi thử thành tích tĩnh.

Phản xạ lặn thực ra là gì

Phản xạ lặn, hay đáp ứng lặn, là một tập hợp thay đổi phối hợp mà hệ thần kinh kích hoạt khi bạn ngừng thở, và mạnh hơn nữa khi mặt bạn ở trong nước lạnh¹. Chức năng của nó rất đơn giản: khi không có oxy mới đi vào, hãy làm chậm tốc độ cơ thể tiêu thụ lượng oxy đang có, và dành oxy đó cho những cơ quan không thể thiếu nó, tức là não và tim².

Hai nhánh của hệ thần kinh tự chủ cùng hoạt động một lúc, điều khá hiếm gặp. Nhánh phó giao cảm, qua dây thần kinh phế vị, làm tim chậm lại. Nhánh giao cảm siết các mạch máu ở da, tay chân và nhiều cơ quan nội tạng. Bình thường hai hệ này kéo theo hai hướng ngược nhau; khi lặn, chúng hợp tác.

Ba tác động, một mục tiêu

Nhịp tim chậm: tim đập chậm lại

Dấu hiệu quen thuộc nhất của phản xạ là nhịp tim giảm trong lúc nín thở, gọi là nhịp tim chậm (bradycardia). Nó không xảy ra tức thì mà hình thành dần trong phần đầu của lần nín thở, rồi có xu hướng ổn định ở một mức thấp hơn². Tim đập chậm hơn thì làm việc ít hơn và do đó tiêu thụ ít oxy hơn. Ở người, mức giảm thường vừa phải, và độ lớn của nó khác nhau đáng kể giữa từng người và giữa các ngày.

Co mạch ngoại vi: máu dồn về thân

Cùng lúc đó, các động mạch nhỏ nuôi da, cơ tay chân và một số cơ quan trong ổ bụng hẹp lại. Máu được phân bố lại về phía ngực và đầu, để lượng oxy nó mang theo được ưu tiên cho não và cơ tim¹. Những mô như cơ đang nghỉ chịu thiếu oxy tốt hơn nhiều và có thể dựa vào nguồn dự trữ tại chỗ của chúng trong một thời gian. Chính sự co hẹp này khiến huyết áp tăng trong một lần nín thở dài, và khiến bàn tay bàn chân có thể thấy lạnh hoặc tê rần sau đó.

Lá lách co bóp: kho dự trữ hồng cầu

Lá lách chứa một lượng hồng cầu đậm đặc. Trong lúc nín thở, nó co lại và giải phóng một phần dự trữ này vào tuần hoàn, làm tăng nhẹ khả năng vận chuyển oxy của máu³. Khác với nhịp tim chậm, hiệu ứng này tích lũy qua một loạt lần nín thở chứ không phải trong một lần, và dần đảo ngược khi bạn trở lại thở bình thường. Đó là một lý do khiến nhiều vận động viên nín thở tĩnh thực hiện vài lần nín khởi động dài dần trước một lần thử tối đa⁴.

Phản xạ lặn không cho bạn thêm oxy. Nó giúp bạn dùng lượng oxy đang có chậm hơn, và cho đúng cơ quan.

Điều gì kích hoạt nó

Có hai kích thích khởi động phản ứng này, và tác dụng của chúng cộng dồn².

• Bản thân việc nín thở. Chỉ cần ngừng thở là đủ tạo ra một phản ứng nhẹ, kể cả khi nằm trên giường với làn da khô. Đây chính là phiên bản bạn luyện trong mỗi buổi tập tĩnh trên cạn.
• Lạnh trên mặt. Các thụ thể ở da mặt, truyền tín hiệu qua dây thần kinh sinh ba, đặc biệt nhạy ở quanh trán, mắt và mũi¹. Nước lạnh ở vùng này khi đang nín thở thường làm tim chậm lại rõ rệt hơn so với nín thở trong không khí. Trong một giới hạn nhất định, nước càng lạnh thì phản ứng càng mạnh.

Các yếu tố khác cũng điều chỉnh nó. Lo âu và căng cơ cản trở phản xạ, thêm một lý do khiến thả lỏng quan trọng đến vậy trong nín thở. Một sự chuẩn bị bình tĩnh, không vội vàng, như cách thở chậm được mô tả trong hướng dẫn kỹ thuật thở cho lặn tự do của chúng tôi, là điểm khởi đầu tốt nhất. Ngâm toàn thân nhưng không ngâm mặt cho phản ứng yếu hơn so với ngâm chính khuôn mặt.

Con người so với hải cẩu và cá voi

Động vật có vú ở biển là nhà vô địch của phản xạ này. Ở hải cẩu, tim có thể chậm lại rất mạnh khi lặn, dòng máu tới phần lớn cơ thể gần như bị đóng lại, và lá lách lớn khác thường so với cơ thể, đóng vai trò một kho hồng cầu lớn. Cơ của chúng cũng chứa đầy myoglobin, một loại protein dự trữ oxy.

Con người có cùng bộ máy cơ bản đó, nhưng ở dạng nhẹ hơn nhiều³. Tim chúng ta chậm lại ít hơn, lá lách nhỏ và cơ dự trữ được ít oxy hơn hẳn. Dù vậy, phản ứng ở người vẫn đủ lớn để tạo khác biệt: ở những thợ lặn nín thở đã qua luyện tập, đáp ứng lặn rõ rệt hơn được ghi nhận đi kèm với thời gian nín thở dài hơn⁴. Đây là một trong nhiều yếu tố, bên cạnh dung tích phổi, khả năng chịu đựng carbon dioxide và khả năng giữ thả lỏng.

Có luyện được không?

Câu trả lời thẳng thắn là: ở một mức độ nào đó, và bằng chứng vẫn còn hạn chế. Các so sánh cắt ngang cho thấy thợ lặn nín thở có kinh nghiệm thường có phản ứng mạnh hơn người chưa luyện tập⁴. Chỉ điều đó thì chưa chứng minh được rằng luyện tập tạo ra khác biệt, vì những người vốn có phản xạ mạnh có thể cũng bị môn thể thao này thu hút hơn và giỏi nó hơn.

Trên thực tế, tập nín thở đều đặn dường như là đòn bẩy chính, và bạn đã dùng nó mỗi khi tập một bảng CO2 hay một buổi nín thở tĩnh. Một phần của sự tiến bộ không nằm ở bản thân phản xạ, mà ở khả năng của bạn giữ đủ thả lỏng để phản xạ phát huy tác dụng. Di truyền cũng đặt ra một khoảng giới hạn: hai người theo cùng một chương trình có thể phản ứng khá khác nhau.

Tận dụng nó khi tập nín thở tĩnh trên cạn

Vì lạnh trên mặt làm phản ứng mạnh hơn, nhiều người tập nín thở tĩnh có thói quen làm mát mặt ngay trước khi nín. Đây không phải phép màu, và không phải ai cũng thấy khác biệt, nhưng nhiều người cho biết họ thấy bình tĩnh và vững vàng hơn. Nếu muốn thử, hãy làm đơn giản và làm trên cạn.

1. Chuẩn bị một chiếc khăn ướt lạnhNước máy mát là đủ. Tránh đặt đá trực tiếp lên da và tránh nước quá lạnh nếu bạn chưa quen.
2. Nằm xuống và thở bình tĩnh vài phútThở chậm, thả lỏng, thở ra dài. Không thở nhanh quá mức (hyperventilation).
3. Đặt khăn lên trán và mắtĐây là vùng nhạy nhất. Để mũi và miệng hoàn toàn thông thoáng.
4. Nín thở như thường lệ và so sánhGiữ nguyên bảng tập hoặc thói quen, ghi lại cảm giác khi nín, ví dụ lúc nào cơn co thắt đầu tiên đến. Hãy đánh giá qua nhiều buổi, không phải một.

Phản xạ này cũng giải thích một hiện tượng quen thuộc: lần nín đầu tiên của buổi tập thường thấy khó hơn lần thứ ba hay thứ tư. Những lần nín khởi động cho lá lách và đáp ứng tim mạch thời gian để vào guồng. Hướng dẫn vượt mốc 3 phút của chúng tôi chỉ cách sắp xếp khởi động trước một lần thử tối đa.

An toàn là trên hết

• Phản xạ này không ngăn được ngất. Nó làm chậm sự sụt giảm oxy chứ không chặn được. Các quy tắc của mọi buổi tập nín thở vẫn áp dụng như cũ.
• Không bao giờ thở nhanh quá mức trước khi nín. Việc đó xóa đi tín hiệu cảnh báo của bạn mà không thêm chút oxy hữu ích nào.
• Dừng buổi tập nếu bạn thấy chóng mặt, hồi hộp đánh trống ngực, tê rần, rối loạn thị giác hay bất cứ điều gì bất thường.
• Nhịp tim không đều đã được ghi nhận khi lặn nín thở³. Nếu bạn có bệnh tim hoặc rối loạn nhịp, cao huyết áp, bệnh phổi, động kinh, hoặc đang mang thai, hãy hỏi ý kiến bác sĩ trước khi tập nín thở hoặc làm mát mặt bằng nước lạnh.
• Với mọi hoạt động ở vùng nước mở, hãy học qua một khóa có chứng nhận (AIDA, Molchanovs, SSI, PADI Freediver hoặc tương đương). Dưới nước, phản xạ này chỉ là một phần của một bức tranh lớn hơn nhiều, bao gồm cả cân bằng áp tai và kỹ năng cứu hộ.

Câu hỏi thường gặp