在深海之中,人体会发生什么?

深潜会改变人体:血细胞比例发生变化,肌肉和心脏出现应激标志物,肺活量下降,体重减轻。

直接答案

人体无法在深海无保护地生存,因此我们真正了解的情况来自潜水员在80至120米深处呼吸特殊混合气体的经历。在这些条件下,身体在单次潜水内就会出现可测量的应激反应:血细胞比例改变,肌肉和心脏应激标志物升高,抗氧化和免疫指标发生变化,肺活量略有下降,潜水员体重减轻几公斤[2][3]。这些都是潜水前后测得的短期反应,而非永久适应的图景。

5篇文献引用

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一次深潜就会留下应激的化学痕迹

40名男性潜水员在开放水域进行一次80米深的氦氧潜水后,他们的血液和唾液发生了变化,表明身体承受了生理应激。粒细胞(一种白细胞)的比例上升,而淋巴细胞(中间细胞)、红细胞、血细胞比容(红细胞占血液的比例)和血小板均下降[2]。与此同时,血清中的肌酸激酶及其心脏特异性形式CK-MB升高,唾液淀粉酶和睾酮也升高,而参与免疫防御的抗体唾液IgA下降[2]。作者将这一模式解读为血管内皮激活、骨骼肌损伤、氧化应激和一般应激反应[2]。

潜水本身在深水处的时间很短:总潜水时间为280分钟,但呼吸氦氧混合气体的时间仅20分钟[2]。如此短暂的暴露就足以改变这些标志物,说明身体对深度、压力和呼吸气体的组合反应迅速。值得记住的是,这些是围绕单次潜水测得的生物标志物变化,并非持久伤害的证据。

肺部略微收紧,体重下降

另一项野外研究跟踪了7名潜水员,他们在四天内使用闭路循环呼吸器(可循环利用呼吸气体)进行了16次90米和120米深潜。出水后,用力肺活量(人用力呼气的最大气量)低于潜水前,为预测值的84%,而潜水前为91%[3]。用力呼气量与用力肺活量的比值升高,而其他肺部指标和血氧饱和度保持不变[3]。

体重也下降了,从潜水前的中位数73.5公斤降至潜水后的70.0公斤,血细胞比容没有变化[3]。潜水后心率变异性增加,视觉闪烁感知指标没有变化[3]。作者描述体重减轻和肺活量下降可能给潜水员带来有意义的生理应激[3]。由于这是一项针对反复短时深潜的小型初步研究,这些变化的大小和持久性尚未确定。

深度是一种不同的环境,而不只是更多的水

深海被描述为与浅海根本不同,其独特条件需要采用不同于浅水区的方法[5]。这一框架有助于解释为什么潜到80或120米不仅仅是浅潜的加深版:身体在高压力下工作,呼吸的是氦、氮和氧的混合气体,而非普通空气[2][3]。

关于人与深海的关系,还有一个更宏观的观点。一篇分析认为,最深层一直被视为带有令人恐惧的异质性,它通过人体生理学和身体来探讨海洋[1]。这是一种文化和概念上的观察,而非测量,但它符合实际情况:深海是未受保护的人体无法占据的地方,这就是为什么关于身体的证据来自技术潜水员及其生物标志物。

这些潜水能告诉我们什么,不能告诉我们什么

现有研究观察的是短时间窗口:潜水前后采集的样本,或四天反复潜水期间的样本[2][3]。它们没有告诉我们这些变化是否持续、是否在潜水生涯中累积,或人与人之间有何差异。80米研究涉及40名男性潜水员,循环呼吸器研究只有7人,因此这些发现描述的是这些群体而非普通人群[2][3]。

同样重要的是区分测量了什么和意味着什么。CK-MB升高和IgA下降与肌肉应激和免疫变化一致,但研究报告的是生物标志物的关联,而非确诊的临床结果[2]。反复潜水后的肺和体重变化被描述为可能带来应激,而非已证明有害[3]。简而言之,身体显然会对深潜作出反应,且反应在单次潜水内即可测量,但其长期影响仍是一个未解的问题。

本文引用的文献

1

人类世水域中的跨物种外交:实践一种面向海洋的本体论

该论文通过人体生理学和身体导向的视角考察面向海洋的本体论,引用最深海洋层并以令人恐惧的异质性来框定它们。

2

单次深氦氧潜水的人体生理反应

40名男性潜水员进行一次80米氦氧潜水后,血细胞比例发生变化,肌肉损伤、内皮激活、氧化应激和生理应激的标志物升高。

3

使用闭路循环呼吸器进行混合气体深海潜水的生理效应:一项野外初步研究

7名潜水员反复进行90-120米混合气体循环呼吸器潜水后,用力肺活量降低、体重减轻、心率变异性增加。

4

人体深度纹理三维重建

该论文提出了一种从单张RGB图像进行人体形状纹理三维重建的深度学习方法,与海洋环境无关。

5

深度差异:将海洋社会科学与人文学科拓展至深海

该论文认为深海与浅海根本不同,需要独特的社会科学与人文研究视角。