การสะท้อนกลับของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม: มันคืออะไรและมีไว้เพื่ออะไร
เป็นฤดูร้อนและหนึ่งในความสุขที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในเวลานี้คือการได้ดื่มด่ำกับความสงบของทะเลหรือสระน้ำ แม้ว่ามนุษย์จะไม่ใช่สัตว์ทะเล แต่เราก็คิดถึงการดำน้ำเมื่อถึงเดือนที่อากาศหนาวเย็น
ความสงบนี้เมื่อแช่ตัวในน้ำเย็นมีเหตุผลทางวิวัฒนาการและเราแบ่งปันกับสัตว์อื่น ๆ โดยเฉพาะสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ปรากฏการณ์นี้เป็นการสะท้อนกลับของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม และกลายเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการอยู่รอดของสัตว์ทะเลหลายชนิด
ต่อไปเราจะมาเรียนรู้กันว่าอะไรกระตุ้นรีเฟล็กซ์นี้ การเปลี่ยนแปลงในระดับออร์แกนิกบ่งบอกถึงอะไร และการฝึกดำน้ำมีอิทธิพลต่อลักษณะที่ปรากฏของมันอย่างไร
- บทความที่เกี่ยวข้อง: "ส่วนโค้งสะท้อน: ลักษณะ ประเภท และหน้าที่"
การสะท้อนกลับของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม: คำจำกัดความ
น้ำทะเลหรือสระน้ำทำให้เราสงบ การเข้าสู่น้ำเย็นนั้นทำให้เราเริ่มรู้สึกสงบ ความรู้สึกนี้เป็นบรรพบุรุษและมีต้นกำเนิดวิวัฒนาการที่สำคัญมากและแบ่งปันกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดอื่น ๆ เรียกว่ารีเฟล็กซ์การดำน้ำของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและ เพียงแค่จุ่มในน้ำเย็นหรือโยนบนใบหน้าของคุณเพื่อกระตุ้นความรู้สึกที่น่าพึงพอใจ.
แม้ว่ารีเฟล็กซ์นี้มีความเชื่อมโยงที่โดดเด่นมากกับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดอื่น แต่ก็มีอยู่ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมโดยเฉพาะ ในน้ำ เช่น แมวน้ำ นาก หรือโลมา ซึ่งรูปร่างหน้าตาเป็นเงื่อนไขพื้นฐานสำหรับพวกมัน การอยู่รอด ในมนุษย์จะปรากฏในรูปแบบที่อ่อนแอมาก แต่ถึงอย่างนั้นมันก็บ่งบอกถึงการเปลี่ยนแปลงทั้งชุด ระดับสารอินทรีย์นั่นหมายความว่าเราสามารถใช้เวลามากกว่าที่คาดไว้ในการจมอยู่ในน้ำ ไม่ว่าจะเป็นน้ำจืดหรือ เค็ม.
แม้จะถูกเรียกว่าสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม แต่ก็ดูเหมือนจะปรากฏอยู่ในสัตว์ทะเล เช่น นกเพนกวิน ซึ่งนำไปสู่การสันนิษฐานว่า ต้นกำเนิดที่แท้จริงของมันจะอยู่ในบรรพบุรุษร่วมกันระหว่างนกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม. มันจะเป็นกลไกที่แสดงให้เห็นถึงทฤษฎีที่ว่านกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมาจากบรรพบุรุษเดียวกันและพวกมันต้องอาศัยอยู่ในน้ำ
มันแสดงออกอย่างไร?
การสะท้อนการดำน้ำของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม จะเกิดขึ้นตราบใดที่สัมผัสกับน้ำที่มีอุณหภูมิต่ำ ซึ่งปกติจะต่ำกว่า 21ºC. อุณหภูมิยิ่งต่ำ ยิ่งมีผลมาก
อีกด้วย จำเป็นต้องเปิดใช้งานกลไกนี้น้ำจะตกลงมาบนใบหน้าเนื่องจากเป็นที่ที่เส้นประสาทไตรเจมินัลตั้งอยู่ ซึ่งประกอบด้วยเส้นประสาทตา ขากรรไกรบน และขากรรไกรล่าง แขนงประสาททั้งสามนี้อยู่บนใบหน้าได้เท่านั้น ซึ่งเมื่อเปิดใช้งาน จะเริ่มต้นรีเฟล็กซ์ ซึ่งหมายถึงกระบวนการต่อไปนี้ตามลำดับเดียวกันนี้
1. หัวใจเต้นช้า
Bradycardia คืออัตราการเต้นของหัวใจที่ช้าลง. เมื่อเราดำน้ำ จำเป็นต้องลดการใช้ออกซิเจน และด้วยเหตุนี้ หัวใจจึงเริ่มลดการเต้นของหัวใจต่อนาทีระหว่าง 10 ถึง 25%
ปรากฏการณ์นี้ขึ้นกับอุณหภูมิโดยตรง หมายความว่ายิ่งอุณหภูมิต่ำ ยิ่งเต้นน้อยลง มีกรณีของผู้ที่ทำได้เพียงระหว่าง 15 ถึง 5 ครั้งต่อนาที ซึ่งถือว่าต่ำมากเมื่อพิจารณาว่าปกติคือ 60 หรือมากกว่านั้น
2. การหดตัวของหลอดเลือดส่วนปลาย
การหดตัวของหลอดเลือดส่วนปลายหรือการกระจายของเลือดเกี่ยวข้องกับการนำเลือดไปยังอวัยวะที่สำคัญกว่าเช่นเดียวกับสมองและหัวใจ หลอดเลือดฝอยของเลือดจะถูกปิดอย่างเฉพาะเจาะจง ในขณะที่อวัยวะสำคัญที่สำคัญยังคงเปิดอยู่
เส้นเลือดฝอยแรกที่หดตัวคือเส้นเลือดฝอยที่นิ้วเท้าและมือ จากนั้นจึงหลีกทางให้เท้าและมือในส่วนต่อขยาย ในที่สุดแขนและขาข้างที่หดตัวจะตัดการไหลเวียนของเลือดและทำให้เลือดไปเลี้ยงหัวใจและสมองมากขึ้น
ด้วยวิธีนี้ ความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นจากอุณหภูมิต่ำจะลดลงและอัตราการรอดชีวิตจะเพิ่มขึ้นในกรณีที่ขาดออกซิเจนเป็นเวลานาน ฮอร์โมนอะดรีนาลีนมีบทบาทสำคัญในกระบวนการนี้และนั่นคือสิ่งที่อยู่เบื้องหลังความจริงที่ว่าเมื่อเราล้างหน้าด้วยน้ำเย็นมาก ๆ เราจะตื่นเร็วขึ้น
- คุณอาจสนใจ: "ทฤษฎีวิวัฒนาการทางชีววิทยา"
3. บทนำของพลาสมาในเลือด
พลาสมาของเลือดจะถูกดึงเข้าไปในปอดและส่วนอื่นๆ ของกระดูกซี่โครง ทำให้ถุงลมเต็มไปด้วยพลาสมานี้ ซึ่งจะถูกดูดกลับเมื่อออกสู่สภาพแวดล้อมที่มีแรงดัน ทางนี้, อวัยวะในบริเวณนี้ถูกป้องกันไม่ให้ถูกกดทับด้วยแรงดันน้ำสูง.
พลาสมาเลือดยังผลิตภายในปอด เมื่อดำน้ำในระดับความลึกต่ำ เลือดส่วนหนึ่งจะเข้าสู่ถุงลมปอด สิ่งนี้ช่วยปกป้องพวกเขาโดยเพิ่มความต้านทานต่อแรงกดดัน
ระยะนี้มีการสังเกตการสะท้อนกลับของน้ำในมนุษย์ เช่นเดียวกับกรณีของ Martin Stepanek นักดำน้ำอิสระ ระหว่างหยุดหายใจลึกกว่า 90 เมตร ด้วยวิธีนี้ผู้คนสามารถอยู่รอดได้โดยไม่ต้องใช้ออกซิเจนใต้น้ำเย็นนานกว่าบนบกที่แห้ง.
4. การหดตัวของม้าม
ม้ามเป็นอวัยวะที่อยู่ด้านหลังและด้านซ้ายของกระเพาะอาหาร ซึ่งมีหน้าที่หลักคือสำรองเซลล์เม็ดเลือดขาวและเม็ดเลือดแดง อวัยวะนี้จะหดตัวเมื่อเกิดการสะท้อนกลับของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ทำให้มันปล่อยเซลล์เม็ดเลือดบางส่วนเข้าสู่กระแสเลือด เพิ่มความสามารถในการขนส่งออกซิเจน ด้วยเหตุนี้ เพิ่มฮีมาโตคริตชั่วคราว 6% และฮีโมโกลบิน 3%.
จะเห็นได้ว่าในคนที่ผ่านการฝึกอบรม เช่น อามะ นักดำน้ำชาวญี่ปุ่นและเกาหลีบางคนที่อุทิศตนเพื่อการสะสม ของไข่มุก การเพิ่มขึ้นของเซลล์เหล่านี้อยู่ที่ประมาณ 10% ซึ่งเป็นเปอร์เซ็นต์ที่ใกล้เคียงกับสิ่งที่เกิดขึ้นกับสัตว์ทะเลเช่น แมวน้ำ
บทสรุป
การสะท้อนกลับของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมเป็นกลไกที่มนุษย์มีหลักฐาน หลักฐานทางบรรพบุรุษที่แสดงว่าเรามีบรรพบุรุษร่วมกันระหว่างนกและสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมอื่น ๆ ที่ต้องอาศัยอยู่ในสภาพแวดล้อม น้ำ. ขอบคุณการสะท้อนกลับนี้ เราสามารถอยู่รอดใต้น้ำเป็นระยะเวลานานไม่มากก็น้อยสามารถฝึกได้เช่นเดียวกับกรณีของอามะชาวญี่ปุ่นและชาวเกาหลี หรือรวมถึงชาวบาจาวของฟิลิปปินส์ ประชากรที่อุทิศตนเพื่อการตกปลาใต้น้ำ
แม้ว่ามนุษย์จะไม่ถือว่าเป็นสัตว์ทะเล แต่ความจริงก็คือเราสามารถฝึกความสามารถในการดำน้ำได้ เราสามารถจมอยู่ใต้น้ำได้ 10 นาที และมีบางกรณีของคนที่จมอยู่ใต้น้ำเกิน 24 นาทีขึ้นไป ไม่เพียงแต่คุณทนอยู่ใต้น้ำได้เป็นเวลานานเท่านั้น แต่คุณยังดำลึกลงไปได้เกือบ 300 เมตรอีกด้วย
การอ้างอิงบรรณานุกรม:
- Mackensen GB, McDonagh DL, Warner DS (2009) ภาวะอุณหภูมิร่างกายต่ำกว่าปกติ: การใช้งานและผลการรักษา เจ Neurotrauma 26(3): 342-58. PMID 19231924 ดอย: 10.1089/neu.2008.0596.
- แมธธิว พี.เค. (มกราคม 2524) รีเฟล็กซ์ดำน้ำ. อีกวิธีหนึ่งในการรักษาภาวะหัวใจเต้นเร็วผิดปกติแบบ paroxysmal supraventricular tachycardia โค้ง. นักศึกษาฝึกงาน ยา 141 (1): 22-3. PMID 7447580 ดอย: 10.1001/archinte.141.1.22.
- Espersen, K., Frandsen, H., Lorentzen, T., Kanstrup, I. แอล, & คริสเตนเซ็น, เอ็น. เจ (2002). ม้ามของมนุษย์เป็นแหล่งกักเก็บเม็ดเลือดแดงในการแทรกแซงที่เกี่ยวข้องกับการดำน้ำ วารสารสรีรวิทยาประยุกต์, 92(5), 2071-2079.
- กู๊ดเดน, บี. ถึง. (1994). กลไกการตอบสนองการดำน้ำของมนุษย์ สรีรวิทยาเชิงบูรณาการและพฤติกรรมศาสตร์, 29(1), 6-16.
- ลิน, วาย. ค. (1982). การดำน้ำแบบกลั้นหายใจในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมบนบก บทวิจารณ์วิทยาศาสตร์การออกกำลังกายและการกีฬา 10(1), 270-307
- มูธ, ซี. M., Ehrmann, U. และ Radermacher, P. (2005). ลักษณะทางสรีรวิทยาและทางคลินิกของการหยุดหายใจขณะดำน้ำ คลินิกเวชศาสตร์ทรวงอก, 26(3), 381-394.
- Palada, I., Eterović, D., Obad, A., Bakovic, D., Valic, Z., Ivancev, V., … & Dujic, Z. (2007). ม้ามและการทำงานของหัวใจและหลอดเลือดในช่วงภาวะหยุดหายใจสั้นในนักดำน้ำ วารสารสรีรวิทยาประยุกต์, 103(6), 2501-2506.
- พอลเลฟ, พี. E., Pokorski, M., Honda, Y., Ahn, B., Masuda, A., Kobayashi, T., … & Nakamura, W. (1990). ตัวรับความเย็นบนใบหน้าและภาวะหัวใจเต้นช้าจากการดำน้ำแบบสะท้อนการรอดชีวิตในมนุษย์ วารสารสรีรวิทยาของญี่ปุ่น, 40(5), 701-712
- ชอลันเดอร์, พี. ฉ. (1964). สวิตช์หลักของชีวิต Scientific American, (209), 92-106.