Ciência

Por Por Anthony Bain para o The Conversation*

Kate Winslet supostamente prendeu a respiração por sete minutos e 15 segundos no set de Avatar: O Caminho da Água. Algumas das cenas do filme foram filmadas debaixo d'água.

É um feito notável; qualquer pessoa (incluindo mergulhadores profissionais) reconheceria que prender a respiração por mais de sete minutos é extremamente difícil. A maioria dos freedivers profissionais deve treinar por anos antes de atingir um número como esse - muitos nunca o alcançam. Winslet aparentemente treinou apenas por algumas semanas.

Embora a atriz agora detenha o recorde de prender a respiração em um set de filmagem, vamos colocá-lo em um contexto mais amplo. O recorde mundial atual de prender a respiração, usando uma técnica que provavelmente é a mesma que ela empregou, é de 24 minutos e 37 segundos. Este é realizado por Budimir Šobat - um mergulhador profissional de apneia com quem trabalhei de perto.

Retenções respiratórias mais longas registradas

Eu e outros pesquisadores realizamos extensas medidas fisiológicas nesses mergulhadores profissionais para descobrir como eles conseguem prender a respiração por tanto tempo. Uma coisa é certa: o oxigênio é importante. Em relação à retenção da respiração de quase 25 minutos por Šobat, ela foi realizada pré-respirando 100% de oxigênio antes de prender a respiração. Tenha em mente que a proporção de oxigênio que normalmente respiramos na atmosfera é de 21%.

O recorde mundial de apneia sem oxigênio é de 11:35 minutos* de Stéphane Mifsud. Para as mulheres são 9:02 minutos, segurados por Natalia Molchanova. São pessoas que treinaram por muitos anos e são os melhores apneistas profissionais (apneia significa parada respiratória temporária).

Como Winslet fez isso então? E se você tentasse isso, por que (provavelmente) não conseguiria chegar perto de sete minutos, mesmo depois de algumas semanas de treinamento? Você precisaria fazer o que a estrela provavelmente fez, ou seja, pré-respirar com 100% de oxigênio antes de prender a respiração. Ela também provavelmente hiperventilou (respirou mais rápido e mais profundamente do que o normal) com 100% de oxigênio.

Para entender como isso pode aumentar o tempo de retenção da respiração, é necessária uma breve visão geral do controle da respiração.

O que acontece quando você prende a respiração

O sinal mais importante para respirar vem de aglomerados de células especializadas em seu cérebro e pescoço chamadas quimiorreceptores. Esses quimiorreceptores respondem ao nível de dióxido de carbono (CO2) e, em menor grau, ao nível de oxigênio (O2) em seu sangue (sim, o CO2 é mais importante neste caso).

Kate Winslet nas filmagens de 'Avatar: O Caminho da Água' — Foto: Reprodução/Twitter
Kate Winslet nas filmagens de 'Avatar: O Caminho da Água' — Foto: Reprodução/Twitter

Existem também sinais do próprio tronco encefálico (controlador central) e dos pulmões (receptores de estiramento pulmonar), mas geralmente são menos importantes em relação ao tópico em questão. Consequentemente, a frequência e a profundidade da respiração são controladas principalmente por esses quimiorreceptores que mantêm o nível ideal de O2 e CO2 no sangue.

Durante a suspensão da respiração, o nível de CO2 no sangue aumenta e o de O2 diminui. O aumento inicial no desejo de respirar - digamos 30 segundos após a suspensão da respiração - vem principalmente do aumento do dióxido de carbono. Em um limiar específico, os quimiorreceptores também respondem ao declínio do oxigênio, ponto no qual o impulso para respirar aumenta dramaticamente.

Eventualmente, o desejo de respirar se intensifica a ponto de o diafragma (o músculo respiratório primário) se contrair involuntariamente – referido como um movimento respiratório involuntário . Este é o ponto em que o prendedor de respiração destreinado normalmente para e começa a respirar novamente (cerca de três minutos, se motivado e sem oxigênio).

Pré-respiração de oxigênio

No entanto, com a inalação prévia de O2, o início dos movimentos respiratórios involuntários é drasticamente retardado. Não há mais nenhum sinal da detecção de oxigênio. Com cerca de 15 minutos de inalação anterior de 100% do gás, a respiração suspensa pode ser estendida para quase 20 minutos e o O2 no sangue ainda estará mais alto que o normal .

Ainda assim, mesmo com 100% de O2, o CO2 (o principal estímulo para a respiração) aumenta durante a suspensão da respiração. No entanto, felizmente para o respirador assistido por oxigênio, o O2 elevado no sangue amortece a resposta quimiorreceptora ao dióxido de carbono. O efeito combinado de uma resposta ausente de oxigênio e uma resposta atenuada de CO2 permite que alguém prenda a respiração por muito mais tempo.

Outro truque é hiperventilar antes de prender a respiração. Isso reduzirá os níveis iniciais de CO2 no sangue e aumenta o tempo antes que o gás rasteje acima do normal.

É importante observar que a hiperventilação antes de prender a respiração sem 100% de O2 é perigosa no mergulho livre porque aumenta o risco de desmaio em águas rasas.

É provável que os treinadores de Winslet tivessem uma compreensão aguçada da fisiologia respiratória e que ela se beneficiasse desse conhecimento. Embora a impressionante retenção da respiração dela seja um recorde nos sets de filmagem, não é um recorde fora dos sets - mesmo para pessoas não treinadas.

Já em 1959, os pesquisadores demonstraram em sete voluntários não treinados que respirar 100% de O2 antes de prender a respiração resultou em durações máximas de seis a 14 minutos. Portanto, a suspensão da respiração de sete minutos de Winslet com apenas algumas semanas de treinamento é definitivamente possível.

*A Associação Internacional para o Desenvolvimento da Apnéia (AIDA) é o órgão regulador reconhecido para as disciplinas de apneia, que não reconhece a apneia com respiração 100% assistida por oxigênio. Branko Petrovic prende a respiração sem oxigênio de 11:54 minutos pelo Guinness World Records, não credenciado pela AIDA.

*Anthony Bain é Professor Associado de Cinesiologia na Universidade de Windsor, no Canadá. O artigo foi publicado em inglês no site The Conversation.

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