Hoewel sommige studies zeggen dat de meeste mensen hun adem 30 seconden tot misschien wel een paar minuten kunnen inhouden, Aleix Segura Vendrell van Spanje, de meest recente Guinness Wereldrecordhouder, hield de zijne maar liefst 24 minuten en 3 seconden vast terwijl hij in een zwembad in Barcelona dreef.
Schaam je niet als je kan zelfs het pulmonale vermogen van Segura Vendrell niet benaderen. Het vermogen om je adem in te houden is vastgebonden.
Segura Vendrell behaalde het record met behulp van wat bekend staat als een zuurstofassistent. Hij ademde een bepaalde tijd zuivere zuurstof in voordat hij aan zijn lange float begon – in wezen hyperventilerend, waarbij hij zijn longen volledig met zuurstof vulde.
De longfunctie – en het vasthouden van de adem – varieert sterk van persoon tot persoon, zegt Clayton Cowl, voorzitter van preventieve arbeids- en lucht- en ruimtevaartgeneeskunde bij de Mayo Clinic in Rochester, Minnesota.
Lichaamstypes en geslacht kunnen de longfunctie beïnvloeden. Studies hebben bijvoorbeeld aangetoond dat mensen met een kortere trunks een lagere longfunctie hebben dan mensen met een langere trunks. Vrouwen hebben longvolumes die 10 tot 12 procent minder zijn dan mannen, omdat hun ribbenkast meestal kleiner is.
Tijdens het normale ademhalingsproces wordt zuurstof opgenomen en kooldioxide uitgeademd. Het proces is automatisch en vindt duizenden keren per dag plaats. Door de adem in te houden, hoopt kooldioxide, dat in wezen een afvalproduct is, zich op en kan nergens heen. Hoe langer het vasthouden, hoe groter de kans dat de persoon sterke en pijnlijke spasmen van het middenrif en in de spieren tussen de ribben ervaart doordat koolstofdioxide zich in het bloed ophoopt. De ademhouder wordt licht in het hoofd. Hoge koolstofdioxidegehaltes – niet een laag zuurstofgehalte – zijn de oorzaak van de symptomen die optreden bij het inhouden van de adem, zegt Cowl.
“Het is als een kooldioxide-narcose,” – een bijna narcotische toestand, zegt hij.
De parameters van het inhouden van de adem worden voornamelijk bepaald door hard-wired processen, volgens Cowl. Chemische receptoren in de medulla oblongata van de hersenen (een deel van de hersenstam) werken op dezelfde manier als de thermostaat voor centrale koeling Wanneer koolstofdioxide een bepaald niveau in de bloedstroom bereikt, ‘triggeren de receptoren de hersenen om te zeggen’ ik moet ademen ”, zegt Cowl.
Een ander aangeboren proces is de Hering-Breuer-reflex, wat helpt om overmatig opblazen van de longen te voorkomen. Een diepe ademhaling activeert de reflex, waardoor bepaalde rekreceptoren in de longen vuren. De receptoren sturen signalen naar het ademhalingscentrum van de hersenen om te zeggen dat de ademhaling moet worden onderdrukt – omdat je al hebt ingeademd.
Maar psychologie speelt ook een cruciale rol. “Je kunt vrijwillig zeggen: ‘Ik houd mijn adem langer in dan een normale ademhaling’, en door dat te doen, kun je jezelf trainen om steeds langere adem vast te houden”, zegt Cowl.
Dat lijkt te zijn hoe mensen zoals Segura Vendrell, die een duiker is, en andere mensen die aan freediven deelnemen, in staat lijken te zijn hun adem in te houden gedurende bijzonder lange perioden – vier tot acht minuten of meer, zelfs zonder vooraf zuurstof in te ademen – terwijl ze afdalen tot een diepte van wel 700 voet.
Dit is een getrainde vrijwillige reactie, zegt Cowl, maar “op cellulair niveau is het niet duidelijk hoe iemand fysiologisch in staat is om dit te doen.” Hij vermoedt dat het kan betekenen dat de duikers “mentaal de symptomen langer verdragen”.
Olympische zwemmers lijken grote afstanden te kunnen afleggen zonder te ademen, maar dat komt vooral door aerobe conditie, zegt Cowl. Die atleten zijn efficiënter in het krijgen van zuurstof in het weefsel en het extraheren van koolstofdioxide. Dat stelt hen in staat om effectiever te ademen en mogelijk hun adem inhouden te verbeteren.
Alleen al in het water zijn kan extra ademhalingsvermogen geven. Alle zoogdieren hebben een zogenaamde duikreflex. De onvrijwillige reflex is het duidelijkst – en uitgesproken – bij in het water levende zoogdieren zoals walvissen en zeehonden. Maar mensen hebben ook deze reflex. Het doel lijkt te zijn om de zuurstof te behouden die van nature wordt opgeslagen volgens een studie.
Wanneer een zoogdier in het water duikt, vertraagt de hartslag en vernauwen de haarvaten van ledematen zoals armen en benen – of zwemvliezen -. Bloed en zuurstof worden omgeleid naar de interne organen reflex helpt duikende dieren de behoefte om te ademen te boven te komen, wat betekent dat ze langer onder water kunnen blijven.
Het is niet duidelijk waarom de reflex zich ontwikkelde, maar verder begrip zou de grenzen van menselijke prestaties kunnen verleggen.