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Fragen Sie Smithsonian: Was ist das längste, an dem Sie den Atem anhalten können?

Während einige Studien besagen, dass die meisten Menschen den Atem 30 Sekunden bis höchstens ein paar Minuten anhalten können, Aleix Segura Vendrell von Spanien, der jüngste Guinness-Weltrekordhalter, hielt seinen für erstaunliche 24 Minuten und 3 Sekunden, während er in einem Pool in Barcelona schwebte.

Schämen Sie sich nicht, wenn Sie nicht einmal an Segura Vendrells Lungenkompetenz herankommen. Die Fähigkeit, den Atem anzuhalten, ist fest verdrahtet.

Segura Vendrell erreichte den Rekord mit Hilfe des sogenannten An Sauerstoff-Unterstützung . Er atmete eine gewisse Zeit lang reinen Sauerstoff ein, bevor er mit seinem ausgedehnten Schwebeflug begann – im Wesentlichen hyperventilierte er und füllte seine Lungen mit Sauerstoff.





Die Lungenfunktion – und das Anhalten des Atems – variiert stark von Individuum zu Individuum, sagt Clayton Gugel , Lehrstuhlinhaber für präventive Arbeits- und Luft- und Raumfahrtmedizin an der Mayo Clinic in Rochester, Minnesota.

Körperbau und Geschlecht können die Lungenfunktion beeinflussen. Zum Beispiel Studien habe gezeigt dass Menschen mit kürzerem Rüssel tendenziell eine geringere Lungenfunktion haben als solche mit längerem Rüssel. Frauen haben Lungenvolumen das sind 10 bis 12 Prozent weniger als bei Männern, weil ihr Brustkorb meist kleiner ist.



Beim normalen Atemvorgang wird Sauerstoff aufgenommen und Kohlendioxid ausgeatmet. Der Prozess läuft automatisch ab und findet tausende Male am Tag statt. Das Anhalten des Atems führt dazu, dass sich Kohlendioxid, das im Wesentlichen ein Abfallprodukt ist, nirgendwo ansammelt. Je länger der Halt, desto wahrscheinlicher erleidet die Person starke und schmerzhafte Krämpfe des Zwerchfells und der Muskeln zwischen den Rippen, wenn sich Kohlendioxid im Blut ansammelt. Der Atemanhalter wird schwindelig. Hohe Kohlendioxidwerte – nicht niedriger Sauerstoffgehalt – sind für die Symptome verantwortlich, die beim Anhalten des Atems auftreten, sagt Cowl.

Es ist wie eine Kohlendioxid-Narkose – ein fast narkotischer Zustand, sagt er.

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Die Parameter des Atemanhaltens werden laut Cowl in erster Linie durch fest verdrahtete Prozesse bestimmt. Chemische Rezeptoren in der Medulla oblongata des Gehirns (einem Teil des Hirnstamms) wirken ähnlich wie der Thermostat für ein zentrales Kühlsystem. Wenn Kohlendioxid einen bestimmten Wert im Blutkreislauf erreicht, lösen die Rezeptoren das Gehirn aus, um zu sagen: „Ich muss atmen“, sagt Cowl.



Ein weiterer angeborener Prozess ist die Hering-Breuer-Reflex , das hilft, eine Überblähung der Lunge zu verhindern. Ein tiefer Atemzug löst den Reflex aus, wodurch bestimmte Dehnungsrezeptoren in der Lunge ausgelöst werden. Die Rezeptoren senden Signale an das Atemzentrum des Gehirns, die ihm sagen, dass es die Atmung unterdrücken soll – weil Sie bereits eingeatmet haben.

Aber auch die Psychologie spielt eine entscheidende Rolle. Sie können freiwillig sagen: „Ich werde meinen Atem länger als einen normalen Atemzug anhalten“ und auf diese Weise können Sie sich trainieren, den Atem immer länger anzuhalten, sagt Cowl.

Auf diese Weise scheinen Leute wie Segura Vendrell, die Taucherin ist, und andere Leute, die sich mit Freitauchen beschäftigen, besonders lange die Luft anhalten zu können – vier bis acht Minuten oder länger, auch ohne Sauerstoff einzuatmen vorher - während sie in Tiefen von bis zu 700 Fuß absteigen.

Dies sei eine trainierte freiwillige Reaktion, sagt Cowl, aber auf zellulärer Ebene ist nicht klar, wie jemand physiologisch dazu in der Lage ist. Er vermutet, dass dies bedeuten könnte, dass die Taucher die Symptome mental länger tolerieren.

Olympische Schwimmer scheinen in der Lage zu sein, große Distanzen ohne Atmung zurückzulegen, aber das liegt vor allem an der aeroben Kondition, sagt Cowl. Diese Athleten sind effizienter darin, Sauerstoff in das Gewebe zu bringen und Kohlendioxid zu extrahieren. Dadurch können sie effektiver atmen und möglicherweise ihr Atemanhalten verbessern.

Nur im Wasser zu sein, kann zusätzliche Fähigkeit zum Anhalten des Atems verleihen. Alle Säugetiere haben einen sogenannten Tauchreflex. Der unwillkürliche Reflex ist bei Wassersäugern wie Walen und Robben am offensichtlichsten und ausgeprägtesten. Aber auch der Mensch hat diesen Reflex. Der Zweck scheint zu sein, den Sauerstoff zu konservieren, der laut Aussage im Körper natürlicherweise gespeichert ist eine Studie .

Wenn ein Säugetier ins Wasser taucht, verlangsamt sich die Herzfrequenz und die Kapillaren der Extremitäten wie Arme und Beine – oder Flossen – verengen sich. Blut und Sauerstoff werden zu den inneren Organen umgeleitet. Der Reflex hilft tauchenden Tieren, das Atmen zu überwinden, was bedeutet, dass sie länger unter Wasser bleiben können.

Es ist nicht klar, warum sich der Reflex entwickelt hat, aber ein weiteres Verständnis könnte die Grenzen der menschlichen Leistungsfähigkeit erweitern.

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