Cuando una persona retiene la respiración durante demasiado tiempo, la cantidad de dióxido de carbono en su cuerpo comienza a acumularse, según The Science Creative Quarterly. Puede comenzar a sentir una sensación de ardor en sus pulmones.
Cuando el nivel de dióxido de carbono se vuelve demasiado alto, las contracciones dolorosas comienzan en las costillas y en el diafragma. El dolor es una señal de que la persona necesita exhalar. El cuerpo y el cerebro comienzan a sufrir de falta de oxígeno. La línea crítica se refiere al momento en que una persona acumula tanto dióxido de carbono en su cuerpo que comienza a sentir dolor. La hiperventilación es una forma de retrasar el momento crítico de la línea, pero la hiperventilación también es peligrosa, señala The Science Creative Quarterly. La hiperventilación puede causar inconsciencia porque socava las señales del cuerpo para respirar.
Los efectos de la respiración contenida en el cerebro aún no están claros, según The New York Times. Científicos de la Universidad de Queensland realizaron pruebas neuropsicológicas en buceadores libres para examinar el comportamiento de sus cerebros en comparación con las personas que no bucearon libremente. Encontraron que los cerebros de los buceadores libres respondían normalmente en pruebas visuales, de lenguaje y de recuperación. Un escáner cerebral de SPECT mostró algunas anomalías en cinco cerebros de buzos libres, pero los científicos no estaban seguros de la importancia de los hallazgos.