När ansiktet är nedsänkt och näsborrarna fylls av vatten, vidarebefordrar sensoriska receptorer som är känsliga för fukt i näshålan och andra områden i ansiktet som försörjs av den femte kranialnerven (trigeminusnerven) informationen till hjärnan. Den tionde (X) kranialnerven (vagusnerven) – som är en del av det autonoma nervsystemet – producerar sedan bradykardi och andra nervbanor framkallar perifer vasokonstriktion, vilket begränsar blodet från lemmar och alla organ för att bevara blod och syre till hjärtat och hjärnan (och lungorna), koncentrerar flödet i en krets mellan hjärta och hjärna och gör det möjligt för djuret att bevara syre.
Hos människor framkallas dykreflexen inte när lemmar förs in i kallt vatten. Mild bradykardi orsakas av försökspersoner som håller andan utan att sänka ansiktet i vatten. Vid andning med ansiktet nedsänkt ökar dykreaktionen proportionellt med sjunkande vattentemperatur. Den största bradykardi-effekten framkallas dock när försökspersonen håller andan med ansiktet nött. Apné med näs- och ansiktskylning är utlösande faktorer för denna reflex.
Dykreaktionen hos djur, till exempel delfiner, varierar avsevärt beroende på ansträngningsnivån under födosök. Barn tenderar att överleva längre än vuxna när de berövas syre under vattnet. Den exakta mekanismen för denna effekt har diskuterats och kan vara ett resultat av hjärnans nedkylning liknande de skyddseffekter som ses hos personer som behandlas med djup hypotermi.
Kemoreceptorer i karotiskroppenRedigera
Under ihållande andningsuppehåll under nedsänkning sjunker syrenivåerna i blodet samtidigt som koldioxidhalten och syrenivåerna stiger, stimuli som kollektivt verkar på kemoreceptorer som är belägna i de bilaterala karotiskropparna. Som sinnesorgan förmedlar halskotorna det cirkulerande blodets kemiska status till hjärncentra som reglerar de neurala utgångarna till hjärtat och cirkulationen. Preliminära bevis hos ankor och människor tyder på att karotiskropparna är viktiga för dessa integrerade kardiovaskulära reaktioner i samband med dykresponsen, vilket skapar en ”kemoreflex” som kännetecknas av parasympatiska (fördröjande) effekter på hjärtat och sympatiska (vasokonstriktiva) effekter på kärlsystemet.
KretsloppsreaktionerRedigera
Plasmavätskeförluster på grund av nedsänkningsdiures sker inom en kort period av nedsänkningen. nedsänkning med huvudet utåt orsakar en blodförskjutning från lemmarna och in i bröstkorgen. Vätskeförskjutningen sker till stor del från extravaskulära vävnader och den ökade förmaksvolymen resulterar i en kompensatorisk diures. Plasmavolym, slagvolym och hjärtminutvolym förblir högre än normalt under nedsänkningen. Den ökade andnings- och hjärtarbetsbelastningen orsakar ett ökat blodflöde till hjärt- och andningsmusklerna. Slagvolymen påverkas inte nämnvärt av nedsänkning eller variation i omgivande tryck, men bradykardi minskar den totala hjärtminutvolymen, särskilt på grund av dykreflexen vid andningsstoppdykning.
Bradykardi och hjärtminutvolymRedigera
Bradykardi är reaktionen på ansiktskontakt med kallt vatten: den mänskliga hjärtfrekvensen saktar ner tio till tjugofem procent. Sälar upplever förändringar som är ännu mer dramatiska och går från cirka 125 slag per minut till så lite som 10 vid ett längre dyk. Under andningsuppehåll uppvisar människor också minskad kontraktilitet i vänster kammare och minskad hjärtminutvolym, effekter som kan vara allvarligare under nedsänkning på grund av det hydrostatiska trycket.
Den långsammare hjärtfrekvensen minskar hjärtats syreförbrukning och kompenserar för den hypertension som beror på vasokonstriktion. Andningsuppehållet minskar dock när hela kroppen utsätts för kallt vatten eftersom ämnesomsättningen ökar för att kompensera för den accelererande värmeförlusten även när hjärtfrekvensen sänks avsevärt.
MjältkontraktionRedigera
Milten kontraherar som svar på sänkta syrenivåer och ökade koldioxidhalter, vilket frigör röda blodkroppar och ökar blodets syrekapacitet. Detta kan börja före bradykardi.
Blood shiftEdit
Blood shift är en term som används när blodflödet till extremiteterna omfördelas till huvudet och bålen under ett dyk med andningsuppehåll. Perifer vasokonstriktion uppstår under nedsänkning genom att motståndskärl begränsar blodflödet till muskler, hud och inälvor, regioner som är ”hypoxi-toleranta”, och därmed bevaras syresatt blod för hjärta, lungor och hjärna. Det ökade motståndet mot det perifera blodflödet höjer blodtrycket, vilket kompenseras av bradykardi, förhållanden som förstärks av kallt vatten. Vattenlevande däggdjur har en blodvolym som är ungefär tre gånger större per massa än hos människor, en skillnad som förstärks av betydligt mer syre bundet till hemoglobin och myoglobin hos dykande däggdjur, vilket gör det möjligt att förlänga nedsänkningen efter det att det kapillära blodflödet i de perifera organen har minimerats.
ArrytmierRedigera
Hjärtarytmier är ett vanligt förekommande kännetecken för människans dykreaktion. Som en del av dykreflexen reglerar ökad aktivitet i hjärtats parasympatiska nervsystem inte bara bradykardi, utan är också förknippad med ektopiska slag som är karakteristiska för människans hjärtfunktion under dykning med andningsuppehåll. Arytmier kan förstärkas av neurala reaktioner på nedsänkning av ansiktet i kallt vatten, hjärtats utbredning på grund av central blodförskjutning och det ökande motståndet mot vänster kammares utstötning (efterbelastning) genom stigande blodtryck. Andra förändringar som vanligen uppmäts i elektrokardiogrammet under dykning med andningsuppehåll hos människor är ST-depression, förhöjd T-våg och en positiv U-våg efter QRS-komplexet, mätningar som är förknippade med minskad kontraktilitet i vänster kammare och en allmänt nedsatt hjärtfunktion under dykning.
Reaktioner på njurar och vattenbalansRedigera
I hydrerade försökspersoner kommer nedsänkningen att orsaka diurese och utsöndring av natrium och kalium. Diuresen minskar hos dehydrerade personer och hos tränade idrottare i jämförelse med stillasittande personer.
Respiratoriska reaktionerEdit
Snorkeldragning är begränsad till grunda djup strax under ytan på grund av den ansträngning som krävs vid inandning för att övervinna det hydrostatiska trycket på bröstkorgen. Det hydrostatiska trycket på kroppens yta på grund av huvudets nedsänkning i vatten orsakar undertrycksandning som förflyttar blodet till den intrathorakala cirkulationen.
Lungvolymen minskar i upprätt läge på grund av kranial förskjutning av buken på grund av det hydrostatiska trycket, och motståndet mot luftflödet i luftvägarna ökar betydligt på grund av minskningen av lungvolymen.
Hydrostatiska tryckskillnader mellan lungans inre och andningsgastillförseln, ökad andningsgastäthet på grund av det omgivande trycket och ökat flödesmotstånd på grund av högre andningsfrekvens kan alla orsaka ökat andningsarbete och trötthet i andningsmuskulaturen.
Det tycks finnas ett samband mellan lungödem och ökat lungblodflöde och tryck i lungorna, vilket leder till kapillär engorgement. Detta kan inträffa vid högre intensitetsövning när man är nedsänkt eller nedsänkt.
Fastighetsdykning vid tidpunkten för initiering av andningsuppehållet är en nödvändig faktor för att maximera däggdjursdykreflexen hos människor.