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人类潜水的极限深度是多少
自由潜水挑战了人类极限，能否再打破纪录仍是未知。
在人类的潜水深度上限，至今尚无定论。
直到20世纪60年代末，生理学家们认为人类能下潜的最大深度是由其肺总容量(TLC)被压缩至与残余容量(RV)相同的体积决定的。残余容量是指一个人能呼吸到的最小肺容量。预计在30米左右，肺总容量将缩小至残余容量，此后便会发生肺部完全塌陷。然而，1968年，法国自由潜水员Jacques Mayol打破了生理学家的预言，他潜到了70.4米的深度。随后，2007年6月9日，Herbert Nitsch创造了214米的自由潜水世界纪录。这一惊人成就颠覆了生理学家对人体极限的认知。
自由潜水是一项极限运动，潜水员(FD)凭借一口气潜入水中并返回水面。自由潜水分为五大类，其中无极限潜水对潜水员的挑战最大，他们借助负重雪橇下潜，利用气球上升，这使得潜水员能够达到极限深度和压力。那么，所谓的极限到底有多极限呢？在海平面上，人承受的正常压力是1个绝对大气压(ATA)。每下潜10米，潜水员的压力会增加1个大气压。这意味着，当自由潜水员到达30米时，他们已经承受了4个大气压的压力，这大约是你车胎压力的两倍！在214米的深度，Nitsch承受了22.3个大气压，这时他的肺被压缩至0.45升大小——差不多是两杯水的容量。在这种高压环境下，潜水员没有氧气供给，因为他们处于缺氧(无氧)的水下环境中。
这些严酷的条件使自由潜水成为研究人体耐力的绝佳案例。陆地生物如何能凭借一口气潜到214米的深度？
有几种关键的生理反应被认为使自由潜水员能够达到这些惊人的深度。首先是哺乳动物的潜水反射。这是一种在潜水哺乳动物中发现的自主反射，它激活一系列反应，在停止呼吸后减少氧气消耗，这种现象被称为呼吸暂停。另一个关键机制是血液集中转移，称为胸腔血液转移(TBS)，即血液从身体的四肢移动到胸腔中央。这种中央血容量的增加使肺总容量能够减少到残余容量以下，并防止肺部受压，因为血液占据了收缩肺部的空间。最后，蛙式呼吸技术使潜水员能够超越他们的肺总容量。在蛙式呼吸中，潜水员在已经充满肺部后，将空气一口一口地吞进肺里。据认为，这增加了他们肺部的氧气含量，从而延长了他们在水下的时间。
但在这种条件下，尽管人体的物理适应能力令人印象深刻，心理适应能力可能更为惊人。自由潜水员必须学会对抗最基本的生理冲动之一——呼吸的冲动。然而，如果忽视这一信号过久，可能会带来严重的后果。
呼吸的冲动源于血液中高浓度的二氧化碳(CO2)。我们吸气后，细胞会消耗血液中的氧气并产生二氧化碳。随着二氧化碳的积累，感应器会检测到其浓度升高，并向大脑发送信号，提醒大脑该呼出二氧化碳了。然而，由于自由潜水员经常过度换气，他们会将血液中的二氧化碳浓度降到正常水平以下，这导致了呼吸信号的延迟。在这种延迟期间，氧气仍然在被消耗，因此自由潜水员的血氧饱和度持续下降；如果自由潜水员等待过久才呼吸，他们可能会失去意识。这种情况被称为缺氧性失去意识，通常称为浅水昏厥。任何在游泳前过度换气的人都有可能面临这种风险！潜水员失去意识的最严重后果是溺水。因此，在自由潜水时，通常会有几名安全潜水员随时准备将潜水员拉上水面。
每当生理学家认为找到了自由潜水的极限时，最新的世界纪录便会打破他们的预想。这引发了一个问题——自由潜水的极限能否被找到？目前，普遍认为最大潜水深度并不受屏气时间限制，而是由在上升过程中能承受的缺氧程度(即最低血氧饱和度)决定的。还需要区分由RV/TLC深度决定的不受伤害的最大潜水深度和使用高级技术的绝对最大潜水深度。后者预测最大深度为320米；然而，潜水员在上升过程中是否能存活于这种缺氧状态下，尚未确定。
本文译自 McGill University，由 BALI 编辑发布。