เมื่อ 69 ปีที่แล้วก่อนที่จะมีใครรู้จัก Mammalian dive reflex มีชายคนหนึ่งชื่อว่า Raimondo Bucher กลั้นหายใจ Freediving ลงไป 30 เมตร และว่ายกลับขึ้นมาผิวน้ำอย่างปลอดภัย ไม่มีอาการบาดเจ็บ นอกจากไม่บาดเจ็บแล้ว เขายังชนะพนันได้เงิน เนื่องจากมีนักวิทยาศาสตร์บอกเขาว่า ไม่มีทางที่มนุษย์จะกลั้นหายใจดำน้ำลงไปถึง 30 เมตรได้ เพราะแรงดันน้ำจะสูงมากจนทำให้ปอดฉีกและจมน้ำตาย แต่ Bucher ไม่ตาย เขาได้พิสูจน์ให้เห็นว่า ร่างกายมนุษย์มีกลไกบางอย่างที่ทำให้ กลั้นหายใจได้นานขึ้นและดำน้ำได้ลึกอย่างปลอดภัย

Mammalian dive reflex (MDR)

ในเวลาต่อมานักวิทยาศาสตร์ได้ศึกษาความสามารถในการดำน้ำของ สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม และค้นพบว่าร่างกายมีปฏิกิริยาบางอย่างที่ช่วยให้สามารถดำน้ำได้นานและได้เรียกปฏิกิริยานี้ว่า MDR มีหลักๆด้วยกัน 4 อย่างคือ

Bradycardia

เมื่อใบหน้าสัมผัสน้ำ เซลล์ประสาทรอบๆจมูกจะส่งสัญญาณไปที่สมอง สั่งให้หัวใจเต้นช้าลงเพื่อทำให้ร่างกายประหยัดการใช้ออกซิเจน และสามารถกลั้นหายใจได้นานเมื่ออยู่ใต้น้ำ Bradycardia จะส่งผลก็ต่อเมื่ออุณหภูมิของน้ำต่ำ

Peripheral vasoconstriction

เพื่อรักษาชีวิต อวัยวะที่มีความสำคัญน้อย เช่น มือ แขน ขา เส้นเลือดจะหดตัว ออกซิเจนจะถูกส่งไปเลี้ยง สมอง ปอดและอวัยวะสำคัญอย่างเพียงพอ ทำให้เรารู้สึกชาตามมือและเท้าเมื่อ freediving นานๆ

Blood Shift

เมื่อปอดหดตัวเนื่องจากการดำน้ำลึก เลือดจะถูกส่งเข้ามาในปอดมากขึ้นเพื่อทำให้ปอดสามารถทนแรงดันน้ำได้

Spleen Effect

เมื่อดำน้ำ จะส่งผลให้ม้ามเกิดการหดตัวและปล่อยเม็ดเลือดแดงออกมา ทำให้ร่างกายมีออกซิเจนใช้มากขี้น เราจึงสามารถดำน้ำได้นานขึ้น

ผลข้างเคียงจาก MDR

Diuresis

ร่างกายขับน้ำปัสสาวะออกมามาก อาจทำให้ร่างกายเกิดสภาวะขาดน้ำได้(Dehydration) ควรพักดื่มน้ำหากต้องดำน้ำนานๆ

Muscle Fatigue

เนื่องจากแขนและขาขาดออกซิเจน จึงเกิดการสะสมกรดแลคติกทำให้เกิดความรู้สึกเมื่อยล้าหรือไม่สามารถขยับได้

ปัจจัยที่ส่งผลต่อ Mammalian dive reflex (MDR)

• อุณหภูมิของน้ำ เมื่อใบหน้าสัมผัสน้ำ MDR จะเริ่มทำงานยิ่งอุณหภูมิของน้ำต่ำเท่าไรจะยิ่งส่งผลต่อ MDR ยิ่งขึ้น
• ระยะเวลาที่ใบหน้าสัมผัสน้ำ เมื่อใบหน้าแช่อยู่ในน้ำเป็นเวลานาน ส่งผลต่อ MDR มากขึ้น
• Cardio exercise เช่น การว่ายน้ำ การวิ่ง ทำให้ร่างการมีระบบไหลเวียนเลือดที่ดีก็ส่งผลต่อ MDR เช่นกัน
• Warm up dive ก่อนดำน้ำให้ warm up ก่อน 2 ครั้ง เพื่อกระตุ้น MDR ให้ทำงาน วิธีคือ ครั้งแรกให้ Breath up 2 นาที แล้วกลั้นหายใจจนกว่ากระบังลมจะมีอาการหดตัว หลังจากนั้นให้ทำ Recovery breath แล้วเริ่มฺครั้งที่ 2 Breath up 2 นาที แล้วกลั้นหายใจ เมื่อกระบังลมหดตัวให้กลั้นหายใจต่อไปอีก 30 วินาที แล้ว ทำ Recovery breath warm up มีจุดประสงค์เพื่อเพื่อทำให้ Bradycardia และ spleen effect ทำงานได้ดีขึ้น ควรทำก่อนที่จะดำน้ำทุกครั้ง
• Freediving training ยิ่งฝึกดำน้ำบ่อยเท่าไหร่ยิ่งเพิ่มขีดความสามารถของ MDR มากขึ้นเท่านั้น จากผลการศึกษาพบว่า ผู้ที่อาศัยอยู่ใกล้ทะเลและดำน้ำบ่อย เช่น Ama มี spleen effect ที่มากกว่าคนทั่วไป เนื่องจากฟรีไดฟ์เป็นประจำ