בני האדם, ממש כמו יונקים אחרים שאוהבים לצלול מתחת למים, מצויידים ברפלקס מיוחד שנועד להקל עליהם להסתגל לסביבה הרטובה. האם זהו שריד ביולוגי מתקופה קדומה יותר? האם היינו פעם יצורים ימיים או שמא המדובר במתנה שניתנה לנו כדי לשרוד אחרי נפילה למים קרים? בכל מקרה יש לנו רפלקס כזה, והוא עובד

מאת עדי רונן

זה לא ממש בטבע שלנו להיכנס מתחת למים, עם או בלי אוויר דחוס ועצם היות האדם יונק האוהב מים היא תופעה מוזרה.
רוב היונקים היבשתיים, ובמיוחד אלו החיים במחיצתנו, כמו הכלבים והחתולים, אינם נמנים עם חובבי המים. לא סתם העכברים והחולדות הם הראשונים לצאת מכל החורים, בריצת אמוק, כאשר הספינה מראה סימני טביעה.
אף על פי שמהרבה בחינות גנטיות ואחרות אנו קרובים יותר למחלקות שונות של קופים, ולמרות שרוב הניסויים לבדיקת תרופות מבוצעות על חולדות מסוגים שונים, יש חלקים ורקמות בגופינו שדווקא מעידים על קירבה בינינו לבין היונקים הימיים: שכבת שומן תת עורי, שאינה קיימת אצל הקרובים שלנו, השימפנזים; היעדר פרווה של ממש (שערות בחזה ובכתפיים לא נחשבות) וקרומי שחייה חלקיים בין האצבעות.
במהלך השנים גבר היצר של האדם לצלול עמוק יותר ולאורך זמן ממושך יותר. הוא רצה להבין כיצד בעלי חיים, הנושמים בעזרת ריאות, מצליחים לצלול עשרות ואף מאות מטרים מתחת למים ולשהות שם אף יותר משעה.
בנוסף, עם ההתפתחות הטכנולוגית, התאפשרו צלילות מגוונות יותר, שהביאו עמן צורך במחקרים פיזיולוגיים שיבדקו נושאים הקשורים בצלילה כגון: השפעות על מערכות הנשימה, העצבים, כלי הדם והלב.
אחת התופעות המעניינות שהתגלו היא קיומו של רפלקס פזיולוגי, הנמצא אצלנו ומפותח מאוד ביונקים ימיים. המדובר ברפלקס הצלילה.

ירידה בקצב הלב
רפלקס הוא תגובה של הגוף לגירוי חיצוני. רפלקס הצלילה כולל בתוכו אוסף של תגובות לשהייה וצלילה במים. המדובר בשינויים במערכת כלי הדם ופעילות הלב (המערכת הקרדיווסקולרית), ובשינויים נשימתיים.
בכלבי ים, לדוגמה, נראית ירידה בקצב הלב לבערך עשירית מקצבו הנורמלי וירידה משמעותית בלחץ הדם בעורק המוביל אל הסנפיר.
ואצלנו? כיצד משפיע רפלקס הצלילה עלינו?
לא פעם עולה השאלה איך מצליח אדם לרוץ 42 ק"מ ללא הפסקה או לטפס על מצוק תלול במשך מספר שעות רב.
"מאיפה יש לו אוויר?"
אחד המנגנונים המאפשרים לאדם לתפקד במאמץ הוא זרימת דם מוגברת למערכות חיוניות כמו שרירים, לב, עור (לצרכי קירור) והורדה משמעותית בהזרמת דם למערכות פחות חיוניות, כמו כליות ומערכת העיכול. שינויים פיזיולוגיים אלו הם תגובת הגוף להימצאותו במצב לא רגיל, אפילו קיצוני.
האם יש מנגנון נוסף המתפתח במצב קיצוני אחר בו עשויי להימצא גוף האדם, למשל כשהוא נמצא בסביבה שאינה טבעית לו, כמו מתחת למים?
עם הכניסה מתחת למים מתרחשים כמה אירועים פיזיולוגיים, שהם חלק מרפלקס הצלילה: עצירת נשימה, ירידה בקצב הלב, ירידה בתפוקת הלב (נפח כל פעימה נשמר או עולה והקצב יורד), עלייה בממוצע לחץ הדם העורקי וירידה בהספקת דם לכלי דם שטחיים (בטח, אם קר לנו אז זה לא ממש הזמן לחמם את המים).
רפלקס זה, מפותח לא רק ביונקים ימיים אלא גם בבעלי חוליות צוללים אחרים, נועד לשמר חמצן ולאפשר לצלול זמן ארוך יותר, כאשר מרבית הדם מופנה לאיברים החיוניים כמו הלב והמוח. אמנם הדבר מפותח במיוחד אצל בעלי חיים צוללים, אך גם אצלנו ובבעלי חיים אחרים נמצאו תופעות הקשורות לרפלקס הצלילה. כאשר הטבילו ארנבות ירד קצב ליבן. עבודות שונות על כבשים הראו ירידה בקצב הלב כאשר הראש שלהן הושרה במים.
השינויים הפיזיולוגיים הנצפים יכולים להיגרם כתוצאה מכמה מצבים ואף להתגבר משילובם. בין מצבים אלו: עצירת נשימה, שהייה במים, טמפרטורת המים ועומק הצלילה.
אחת התיאוריות בדבר קיום רפלקס זה אצל האדם, היא בכך שהוא מאפשר לו לשרוד במקרה של תאונה, כאשר האדם לא ממש בחר להימצא מתחת למים. ההיסטוריה הרפואית משופעת בעשרות מקרים, חלקם הוגדרו כ"נס", שבהם אנשים שנפלו למים קרים מאוד, שהו בהם זמן לא קצר - ונשארו בחיים. זה קרה, בין השאר, הודות לקיומו של רפלקס הצלילה.
התופעות המאפיינות את הרפלקס, בצירוף תופעות נוספות, הודגמו במחקרים רבים בהם האדם נמצא מתחת למים. אך האם מספיק לשטוף פנים כדי לעורר רפלקס זה, או אולי רק להרטיב אזורים מסוימים בפנים ולהרגיש את קצב הלב יורד?
מחקרים שנעשו בנושא ניסו לתת תשובה לכמה שאלות: האם כאשר טובלים את הפנים במים מבלי לעצור את הנשימה מתגלים שינויים פיזיולוגיים? מה קורה כאשר משלבים בין השניים? ואיך תשפיע הורדת טמפרטורת המים מתחת לחמש מעלות על רפלקס זה כאשר נטבול את הפנים (חוץ מפנים מעוותות וחוסר יכולת לחייך לכמה שניות)?
כדי להבין בכמה אחוזים יורד קצב הלב במהלך ניסיונות שונים לעומת מצב מנוחה מחוץ למים ולפני הניסיונות, צורפה טבלה. אך מעניין להסתכל גם בנתונים עצמם כדי להבין את משמעות הרפלקס במצבים משתנים.
כבר עם עצירת הנשימה במים, ב25- מעלות צלזיוס ולאחר כחצי דקה, קצב הלב יורד בכ10- עד 15 אחוז וזרימת הדם הפריפראלית יורדת ב20- אחוז.
רצינו לבדוק גם מה קורה, כאשר טובלים את הפנים ונושמים דרך שנורקל. גם כאן, נראית ירידה דומה של קצב הלב וזרימת הדם, אם כי תוך כדי בדיקה הנתונים מתקרבים בחזרה למצב הנורמלי.
כאשר נערכו המחקרים במים קרים מחמש מעלות, קצב הלב צנח עד 20 אחוז, כאשר הפנים שרויות במים והנבדק נושם, ועד 34 אחוז, כאשר לא נשם.
הירידה הדרמטית ביותר נצפתה כאשר הושרו הפנים במים קרים במהלך מאמץ, קצב הלב ירד בכ48- אחוז. ניסיון המשך הראה שכאשר נמצאים עם הראש במים הקרים תקופה קצרה, ורק אז עושים הפסקות נשימה, קצב הלב יורד רק בכ20- אחוז. הדבר נובע התאמה לקור. עדות נוספת להתאמה ניתנה בזמן עצירת הנשימה שעלה מכ30- שניות לאחר הכנסת הפנים למים הקרים, ועד 53 שניות לאחר שהפנים היו במים שתיים וחצי דקות (עוד קצת במים כאלו קרים והנבדקים היו עוצרים נשימה באופן חד כיווני).
השריית היד או האמה במים למשך דקה, הביאה רק להאצת קצב הלב או להיעדר ירידה בכל מקרה. עבודות אחרות הראו כמה תוצאות מעניינות, כאשר מספיק היה להניח יריעות שונות הספוגות במים ולקבל תוצאות דומות אך קטנות בהשפעתן.
אחת השאלות המסקרנות היתה: האם מספיק לגעת באזורים שונים של הפנים עם יריעות מים קרים כדי לקבל את התופעות המדוברות, ומה מידת ההשפעה של כל אזור?
אצל ברווזים נצפתה ירידה בקצב הלב כאשר נחיריהם הושרו במים עם המשך נשימה מלאכותית, וקצב הלב לא חזר למצב ההתחלתי עד שהוצאו מהמים. המסקנה היא שקיימים קולטנים (רצפטורים) באזור מחילות המקור הרגישים לשרייה במים. קיום קולטנים היקפיים בפנים ייתכן גם אצל האדם.
מחקר שבדק השפעת הנחת שקיות עם מי קרח על אזורים שונים בפנים הראה שהמצח והעיניים הם האזורים הרגישים ביותר בפנים ומביאים לירידה של עד 12 אחוז עד 15 אחוז בשילוב עם עצירת נשימה (לעומת 8 אחוז ירידה בעצירת נשימה בלבד במחקר זה).
עדיין לא ברור אם רפלקס הצלילה אצל בני האדם הוא שריד אבולוציוני, מתקופה קדומה מאוד בסולם ההתפתחות, בה בילה האדם חלק גדול מזמנו במים, או שמא המדובר בכלי לצורך הישרדות, כאשר נופלים למים.
ולכן, בפעם הבאה, לפני שאתם צוללים בים האדום או סתם באמבטיה, הכניסו את הראש למספר שניות, מדדו דופק ותראו איך רפלקס הצלילה עובד אצלכם.

הכותב, עדי רונן, הוא דוקטורנט במגמה לפיזיולוגיה במחלקה למדעי החיים באוניברסיטת בן-גוריון בבאר-שבע.
תודה לפרופ' יאיר קסוטו שעזר בהכנת הכתבה.

איור המתאר ניסוי החוקר את רפלקס הצלילה באדם. בניסוי זה, התבקש הנבדק לשכב על מיטה כשפניו בלבד נטבלים באמבט מים. כפי הנראה באיור, ישנו מד טמפרטורה על האמבט כך שהחוקר יכול לקבוע את טמפרטורת המים בהתאם לניסוי אותו רוצה לבצע.
זרימת הדם (הסירקולציה) ברגל נמדדת ע"י מכשיר שנקרא plethysmograph. על הירך מונחת שרוולית מתנפחת החוסמת את ניקוז הורידים אבל משאירה את העורקים פתוחים. ע"י מדידת היקף השרוולית אפשר לקבוע  את זרימת הדם לחלק התחתון של הרגל. כמו כן, נמדדת הפעילות החשמלית של הלב (ECG) ומחושב הדופק.