Объясните почему человек долго не может задерживать дыхание и даже в критических ситуациях, например находясь под водой, он все равно сделает вдох

Ныряльщик, погружаясь под воду, искусственно задерживает дыхание, волевым усилием, тормозя инстинктивное желание сделать вдох. При этом концентрация CO2 в крови повышается, что стимулирует химрецепторы, возбуждает дыхательный центр и вызывает нестерпимое желание сделать вдох.

Потому что для работы главного органа - мозга (да вообще для всех клеток из каковых состоит наш организм) постоянно требуется кислород, который содержится в воздухе и участвует в окислительных реакциях. И конечно при вдохе в наших легких находится определенный объем воздуха с кислородом, который со временем израсходуется, как бензин в авто, поэтому мы и можем задерживать дыхание только на определенное время (у каждого оно свое исходя из личных свойств организма ))))