Während einige Studien besagen, dass die meisten Menschen den Atem 30 Sekunden bis höchstens einige Minuten anhalten können, Aleix Segura Vendrell von Spanien, dem jüngsten Guinness-Weltrekordhalter, hielt seine für erstaunliche 24 Minuten und 3 Sekunden, während er in einem Pool in Barcelona schwebte.
Schämen Sie sich nicht, wenn Sie Ich kann mich Segura Vendrells Lungenkraft nicht einmal nähern. Die Fähigkeit, den Atem anzuhalten, ist fest verdrahtet.
Segura Vendrell erreichte den Rekord mit Hilfe einer sogenannten Sauerstoffunterstützung. Er atmete für einen bestimmten Zeitraum reinen Sauerstoff ein, bevor er seinen ausgedehnten Schwimmer begann – im Wesentlichen hyperventilierend, seine Lungen mit Sauerstoff gefüllt.
Die Lungenfunktion – und das Anhalten des Atems – sind von Individuum zu Individuum sehr unterschiedlich, sagt er Clayton Cowl, Lehrstuhl für präventive Arbeits- und Luftfahrtmedizin an der Mayo Clinic in Rochester, Minnesota.
Körpertypen und Geschlecht können die Lungenfunktion beeinflussen. Studien haben zum Beispiel gezeigt, dass Menschen mit kürzeren Stämmen tendenziell eine geringere Lungenfunktion haben als Menschen mit längeren Stämmen. Frauen haben ein um 10 bis 12 Prozent geringeres Lungenvolumen als Männer, da ihre Brustkorb normalerweise kleiner sind.
Während des normalen Atemprozesses wird Sauerstoff aufgenommen und Kohlendioxid ausgeatmet. Der Prozess erfolgt automatisch und tausende Male am Tag. Das Anhalten des Atems führt dazu, dass sich Kohlendioxid, das im Wesentlichen ein Abfallprodukt ist, im Nirgendwo ansammelt. Je länger der Halt ist, desto wahrscheinlicher ist es, dass die Person starke und schmerzhafte Krämpfe des Zwerchfells und der Muskeln zwischen den Rippen erfährt, wenn sich Kohlendioxid im Blut ansammelt. Der Atemhalter wird benommen. 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 narkotikaähnlicher Zustand, sagt er.
Die Parameter des Atemanhaltens werden laut Cowl in erster Linie durch fest verdrahtete Prozesse bestimmt. Chemische Rezeptoren in der Medulla oblongata des Gehirns (ein Teil des Hirnstamms) wirken ähnlich wie der Thermostat für eine zentrale Kühlung 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 der Hering-Breuer-Reflex. Dies hilft, ein übermäßiges Aufblasen der Lunge zu verhindern. Ein tiefer Atemzug löst den Reflex aus und bewirkt, dass bestimmte Dehnungsrezeptoren in der Lunge feuern. Die Rezeptoren senden Signale an das Atmungszentrum des Gehirns und fordern es auf, die Atmung zu unterdrücken – weil Sie bereits Luft geholt haben.
Aber auch die Psychologie spielt eine entscheidende Rolle. „Sie können freiwillig sagen, dass ich meinen Atem länger als gewöhnlich anhalten werde, und auf diese Weise können Sie sich darin üben, immer länger zu atmen“, sagt Cowl.
Das Es scheint so zu sein, wie Leute wie Segura Vendrell, der Taucher ist, und andere Leute, die Freitauchen betreiben, in der Lage zu sein scheinen, besonders lange Zeit den Atem anzuhalten – vier bis acht Minuten oder länger, auch ohne vorher Sauerstoff zu atmen – während sie in Tiefen von bis zu 700 Fuß absteigen.
Dies ist eine geschulte 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 länger geistig tolerieren“.
Olympia-Schwimmer scheinen in der Lage zu sein, große Entfernungen ohne Atmung zurückzulegen, aber das liegt hauptsächlich an der aeroben Konditionierung, sagt Cowl. Diese Athleten sind effizienter darin, Sauerstoff in das Gewebe zu bringen und Kohlendioxid zu extrahieren. Dadurch können sie effektiver atmen und möglicherweise das Halten des Atems verbessern.
Nur im Wasser zu sein, kann zusätzliche Atemstillstandsfähigkeit verleihen. Alle Säugetiere haben einen sogenannten Tauchreflex. Der unwillkürliche Reflex ist bei aquatischen Säugetieren wie Walen und Robben am offensichtlichsten – und am ausgeprägtesten. Aber auch Menschen haben diesen Reflex. Der Zweck scheint darin zu bestehen, den natürlich gespeicherten Sauerstoff zu erhalten Laut einer Studie im ganzen Körper.
Wenn ein Säugetier ins Wasser taucht, verlangsamt sich die Herzfrequenz und die Kapillaren von Extremitäten wie Armen und Beinen – oder Flossen – verengen sich. Blut und Sauerstoff werden in Richtung geleitet die inneren Organe Reflex hilft Tauchtieren dabei, die Notwendigkeit des Atmens außer Kraft zu setzen, was bedeutet, dass sie länger unter Wasser bleiben können.
Es ist nicht klar, warum sich der Reflex entwickelt hat, aber ein besseres Verständnis könnte die Grenzen der menschlichen Leistung erweitern.