ДЫХАНИЕ — СИНОНИМ ЖИЗНИ

Первое, что делает человек при рождении, — это вдох; прерывается его жизнь с последним выдохом. Дыхание — синоним жизни. «Пока дышу — надеюсь», — говорили древние римляне.

Многогранный процесс дыхания сводится к поглощению организмом кислорода и выделению углекислого газа. Нашему телу нужен кислород. Нужно много кислорода. Но в древней атмосфере Земли свободного кислорода почти не было. И хорошо, что не было. Ведь при теперешней его концентрации жизнь не могла бы возникнуть на нашей планете: аминокислоты в первородном морском бульоне были бы моментально окислены. В этой бескислородной среде около 3 млрд. лет назад и возникла жизнь.

Сегодняшним содержанием кислорода в атмосферном воздухе мы обязаны прежде всего фотосинтезу в древних водорослях. Если бы древние водоросли не выделяли свободный кислород, то жизнь не вышла бы на сушу. Это не парадокс: выделив миллиарды тонн кислорода, водоросли создали озоновый экран, защитивший сушу от интенсивного ультрафиолетового излучения.

Когда содержание кислорода в атмосфере начало постепенно возрастать до 1 % ныне существующего уровня, появилась возможность энергоснабжения организмов путем дыхания.

Конечными продуктами дыхания являются вода и углекислый газ — СО₂. Русский ученый П.М.Альбицкий еще в 1911 г. писал, что часть углекислого газа, образующегося в организме, подлежит удалению, и нормальный организм освобождается от нее с редким совершенством. Другая же часть углекислого газа не только не удаляется, а наоборот, организм оберегает ее как одну из своих важнейших составных частей.

Позднейшие исследования подтвердили эти предположения. В настоящее время, например, установлено, что углекислота играет существенную роль в распределении ионов натрия в тканях организма, влияя тем самым на возбудимость нервных клеток. Углекислота влияет на проницаемость клеточных мембран, активность многих ферментов, интенсивность продукции гормонов и степень их физиологической эффективности, процессы связывания белками ионов кальция и железа. Существует прямая зависимость между концентрацией углекислоты в крови и интенсивностью функционирования пищеварительных желез (слюнных, поджелудочной, печени), а также желез слизистой желудка, которые образуют соляную кислоту.

Углекислота играет важную роль в синтезе белка в организме. В опытах на кроликах установлено, что при добавлении в пищу препарата, содержащего большое количество углекислоты, — карбоксилина, происходило ускорение регенерации поврежденных тканей почти на 30 %, а клеток крови после кровопотери — даже в 2 раза.

В связи с этим интересны наблюдения военных медиков во время Крымской войны в середине прошлого века. Аналогичные раны у воевавших против России турецких солдат заживали быстрее, чем у их английских и французских союзников. Нередко раны, смертельные для европейцев, для них оказывались вполне излечимыми. Наиболее вероятная причина этого различия — вегетарианство турок, которые почти не ели мяса из религиозных соображений. Растительные же продукты содержат достаточно большое количество углекислоты в виде бикарбонатов. Тем более что война проходила в южных районах, богатых виноградниками.

В процессе эволюции у растений и животных возникли разнообразные механизмы адаптации к дефициту углекислого газа в атмосфере. Например, у растений развивалась все более разветвленная крона и все большая площадь листьев, позволявшая захватить больше СО₂ из воздуха, а у высших животных и человека постепенно сформировались легкие, где содержится около 6 % углекислого газа (своеобразная частичка древней атмосферы), возникли дыхательные пути с мускулатурой, способной сокращаться при уменьшении СО₂ в легких, образовались кровеносные сосуды, гладкая мускулатура которых также способна суживать их просвет при уменьшении углекислоты в крови.

Многочисленные наблюдения показали, что спазматические сокращения стенок бронхов и сосудов, направленные на снижение выделения СО₂ из организма, уменьшают приток кислорода к клеткам мозга, сердца, почек и других органов. Возникающее при этом кислородное голодание тканей, достипгув определенной угрожающей организму степени, вызывает у некоторых индивидуумов повышение артериального давления (гипертонию), в результате чего увеличивается кровоток через суженные сосуды и улучшается кислородное снабжение жизненно важных органов. Кислородное голодание тканей ведет к замедлению венозного кровотока (при этом ткани успевают «захватить» из крови побольше кислорода). Возникает даже венозный застой, а вместе с ним растяжение и стойкое расширение вен. Само по себе уменьшение углекислоты в крови увеличивает ее свертываемость, а это в сочетании с замедлением тока крови в венах способствует застою крови и развитию сосудистых заболеваний.

При кислородном голодании жизненно важных органов возбуждается дыхательный центр, появляется одышка-одышка же, в свою очередь, способствует еще большему вымыванию углекислого газа из организма, таким образом замыкается порочный круг. Уменьшение углекислоты в крови, наконец, увеличивает связь кислорода и гемоглобина крови и затрудняет тем самым поступление кислорода в клетки (эффект Вериго—Бара).

Можно ли устранить дефицит углекислого газа в организме и одновременно избежать неблагоприятных побочных эффектов, характерных для процессов адаптации к недостатку СО₂? Можно с помощью систематической тренировки в произвольном уменьшении объема вдыхаемого воздуха.

Дыхание человека регулируется двояким образом. Непроизвольное, автономное движение грудной клетки происходит под воздействием вегетативной нервной системы. Однако регуляция величины легочной вентиляции может производиться и сознательно. Отсюда как бы перекидывается физиологический мостик между управляемыми скелетными мышцами и неподвластными воле вегетативными процессами. Именно это обстоятельство и отдает дыханию пальму первенства в управлении вегетативными функциями организма. Дыхание — это своеобразный ключ к скрытой жизни нашего тела. Принято считать, что ум — властелин чувств, а дыхание — властелин ума.

Методы произвольной регуляции дыхания известны с давних времен. Они, в частности, входили в арсенал средств народной медицины Древней Индии и Тибета.

В тибетской народной медицине широко используется дыхательное упражнение «на-яи-гун». Дыхание при выполнении этого упражнения осуществляется через нос. При вдохе язык прикасается к нёбу, затем следует пауза и потом выдох, во время которого язык опускается в свое обычное положение. Занимающийся должен произносить про себя слова, продолжительность которых соответствует длительности дыхательного цикла. Начинают с трех односложных слов. Первое произносят при вдохе, второе — во время паузы, третье — на выдохе. В дальнейшем постепенно удлиняют произносимую фразу, причем все удлинение происходит за счет увеличения паузы. По мере продолжительности занятий доходят до 9 односложных слов, из которых 7 приходится на паузу. Произносимые слова не должны быть нейтральными, желательно, чтобы они вселяли уверенность в пользе упражнений.

Уже из этого примера видно, что в тибетской дыхательной гимнастике большое внимание уделяется сочетанию выполнения дыхательных упражнений с положительным самовнушением.

Этот же принцип широко используется и в индийской дыхательной гимнастике, входящей в состав упражнений под названием «хатха-йога». «Одно только поколение правильно дышащих людей, — писал один из йогов-ских авторитетов, — возродит человечество и сделает болезни столь редким явлением, что на них будут смотреть как на нечто необыкновенное».

Делая поправку на некоторую увлеченность автора, постараемся разобраться в процессах, происходящих при методах дыхания, предлагаемых йогами.

Есть у йогов дыхательное упражнение, которое называется «уджай». Выполняющий его сначала делает вдох через нос в течение 8 с, затем задержку на вдохе в течение 8—32 с и далее выдох через рот в течение 16 с. Исследования показали, что при выполнении этого упражнения в связи с напряжением дыхательных мышц на вдохе потребление кислорода организмом становится даже больше, чем при выполнении за тот же интервал дыхательных упражнений, связанных с интенсивной гипервентиляцией и усиленной работой мышц брюшного пресса («капалабхати» и «бхастрика»).

Интересные данные при изучении дыхательного упражнения «капалабхати» были получены в аутоэксперименте йогом высшей квалификации К. Хеббаром. Благодаря четкой координации гипервентиляции с работой мышц живота он сохранял неизменным уровень углекислого газа и кислотно-щелочное равновесие в артериальной крови, хотя парциальное давление СО₂ в альвеолярном воздухе значительно снижалось.

Аналогичную систему тренировки дыхания, основанную на сочетании произвольной гипервентиляции с интенсивной работой различных групп мышц, предложила педагог А. Н. Стрельникова. Она рекомендует сочетать мышечные усилия с вдохом.

Вдохи по ее системе должны быть легкими и поверхностными и сопровождаться обхватывающими движениями рук. При этом занимающийся тренировкой дыхания как бы препятствует расширению верхней части грудной клетки на вдохе. Выдох совершается произвольно. Практически здоровому человеку рекомендуется делать ежедневно 1200 таких «стрельниковских» вдохов.

Тренировка дыхания по А.Н.Стрельниковой нашла широкое применение прежде всего в практике актеров при постановке голоса. Ведь при выполнении дыхательных упражнений по ее методике в извлечении звука участвуют не только голосовые связки и мышцы гортани, а еще и мышцы диафрагмы, живота, бедер и ног. Автоматически подключенные к работе мышцы берут на себя часть нагрузки и тем самым предохраняют голосовые связки от перенапряжения. Эта методика оказалась весьма эффективной, и не случайно к помощи А.Н.Стрельниковой с целью тренировки дыхания обращались многие известные артисты.

Как показали специальные физиологические исследования, легочная вентиляция при такой гимнастике увеличивается в 5–6 раз, но одновременная интенсивная работа многих мышц способствует сохранению постоянства углекислого газа в организме. Сейчас метод А.Н. Стрельниковой нашел применение и в медицинской практике — для лечения некоторых легочных заболеваний.

Но вернемся к йогам, их методике тренировки дыхания. Они рекомендуют дышать так называемым полным дыханием. Вот его цикл.

1. Вдох делается через нос. Сначала выдвигается вперед живот. Затем расширяется грудная клетка снизу вверх, а живот слегка подбирается.

2. Задержка дыхания на 2–3 с.

3. Выдох носом. Слегка выдвигается живот вперед. Воздух как бы выходит, обратным путем — сначала из верхней, затем из нижней части грудной клетки.

Давайте подробнее разберемся в элементах этого дыхательного упражнения. Начнем с носового дыхания. Было бы слишком упрощенно считать, что оно необходимо нам только для того, чтобы не застудить бронхи. Природа наделила носовым дыханием человека да и остальных млекопитающих прежде всего для стабильного кислородного снабжения организма во время дыхания.

В связи с тем что в слизистой оболочке носовой полости разветвляется тройничный нерв, усиливающий функции дыхательного аппарата, при дыхании носом в легкие поступает на 25 % больше воздуха, чем при дыхании ртом.

Ритмические импульсы, которые поступают в мозг из носа во время прохождения через него струн воздуха при дыхании, способствуют своевременному наступлению фазы медленного сна. Поэтому ночное забытье во время насморка, нарушающего эту им пульсацию, не дает полноценного отдыха.

В последние годы установлено также, что у человека в носу, в решетчатой кости, как бы спрятан свой собственный природный магнитный компас. Магнитом же для него служит железо, которое поступает из крови. Именно с помощью этого «компаса» человек запоминает направление, когда плутает по лесу или в высокой траве. Правда, ородские жители утратили способность так ориентироаться. А вот у африканских негров, индейцев и абориенов Австралии это свойство сохранилось. Они держат курс по… носу.

В прошлом веке один из пионеров высокогорной физиологии — немецкий врач А. Дуриг, не занимавшийся тренировкой правильного дыхания, проделал 22-часовой переход в Альпах. У него развились острое расширение легких при низком положении диафрагмы, общее недомогание и неприятное ощущение в области сердца. Эти симптомы сохранялись в течение нескольких дней. В последующем Дуриг отработал у себя глубокое носовое дыхание с кратковременной задержкой на вдохе и форсированным выдохом. Это помогло ему успешно справиться с повторным 26-часовым горным переходом протяженностью 65 км и с переходом через перевал высотой 5500 м, который значительно превышает самую высокую вершину Альп — Монблан (высота 4800 м).

Йоги очень большое внимание уделяют носовому дыханию. Это видно хотя бы из того, что многие дыхательные упражнения они выполняют, зажимая пальцем поочередно то правую, то левую ноздрю. Такое дыхательное упражнение рефлекторно способствует более полному расправлению легочных альвеол, улучшая тем самым снабжение организма кислородом.

Следующий элемент полного дыхания — глубокий вдох с последующей задержкой дыхания. В механизме такого вдоха принимают участие как межреберные мышцы, так и одна из важнейших мышц нашего тела — диафрагма. Сжимая кровеносные и лимфатические сосуды живота, диафрагма опорожняет его венозную систему и проталкивает кровь к грудной клетке. Число движений диафрагмы в минуту составляет примерно четверть числа сокращений сердца. Но ее гемодинамический напор гораздо сильнее, чем сердечные сокращения, потому что поверхность этого насоса весьма значительна.

Замедленное глубокое дыхание (не чаще 4 дыханий в минуту) с задержкой на высоте вдоха, уменьшая давление воздуха в грудной клетке, облегчает приток венозной крови к сердцу. Кроме того, накопление в организме углекислоты, происходящее при замедлении дыхания, ведет к расширению сердечных сосудов и, следовательно, улучшает питание сердечной мышцы. Известно, что с помощью задержки дыхания на высоте вдоха и одновременного максимального выпячивания верхней части живота иногда можно за несколько секунд снять болевой приступ стенокардии, который обычно возникает из-за спазма сердечных сосудов.

А вот если аналогичный прием задержки дыхания делать на полном выдохе, то можно резко уменьшить силу сердечных сокращений. Именно таким способом некоторые йоги и факиры демонстрируют феномен «остановки сердца».

В 1957 г. такого рода феномен изучался на 32-летнем йоге Рамананда. На полном выдохе он прижимал подбородок к груди и в течение 15 с максимально напрягал мышцы груди и живота. В результате внутригрудное давление резко повышалось, затрудняя сокращение сердечной мышцы. На рентгене поперечник сердца укорачивался на I см. Сердечные тоны не прослушивались, пульс не улавливался, но электрическая активность сердечной мышцы все-таки сохранялась. Значит, полной остановки сердца у йога не было, но его сокращения были настолько слабыми, что их нельзя было определить на слух.

Сколько же времени человек может вообще обойтись без воздуха?

Если вы пробовали задержать дыхание на вдохе или выдохе, то, наверное, убедились, что без воздуха можно обойтись в лучшем случае минуты две-три. Правда, время это можно увеличить, если перед задержкой дыхания глубоко и часто подышать, особенно чистым кислородом. Калифорнийцу Роберту Фостеру после такой процедуры удавалось находиться без аквалангов под водой в течение 13 мин 42,5 с. Если верить сообщению английского врача-путешественника Горера Джеффри, то некоторые ныряльщики из племени вольф в Сенегале способны находиться под водой до получаса. Их даже называют «водяные люди».

Американский физиолог Е. С. Шнейдер в 1930 г. наблюдал двух летчиков, один из которых после предварительного дыхания чистым кислородом мог сделать задержку дыхания на вдохе 14 мин 2 с, а другой — 15 мин 13 с. Первые 5–6 мин задержки дыхания летчики переносили свободно. В последующие минуты у них наблюдалось учащение пульса и значительное повышение артериального давления до 180/110—195/140 мм рт. ст., в то время как перед задержкой дыхания оно составляло 124/88—130/ 90 мм.

Основной причиной столь выраженного увеличения артериального давления, как и вынужденного прекращения задержки дыхания, является накопление в альвеолярном воздухе и артериальной крови углекислого газа и уменьшение содержания кислорода. Причем экспериментально установлено, что время задержки дыхания в значительно большей степени зависит от повышения содержания в альвеолярном воздухе углекислого газа, чем от снижения в нем кислорода.

Полное дыхание по системе йогов применительно к задачам физического воспитания и лечебной физкультуры получило дальнейшее развитие в работах советского ученого В. В. Гневушева. Он справедливо пришел к выводу, что рекомендации дышать реже и глубже, как правило, приводят к увеличению легочной вентиляции. Для того же чтобы легочная вентиляция уменьшалась, автор рекомендует, увеличивая глубину вдоха примерно в 2 раза, снижать частоту дыхания в 3–4 раза, главным образом за счет увеличения продолжительности вдоха. Подчеркнем: эта система тренировки дыхания рассчитана не на состояние покоя, она сочетается с легкими физическими упражнениями. Например, у школьников, которые занимались тренировкой дыхания во время прогулок на переменах, на занятиях отмечалось повышение умственной работоспособности. Положительные результаты тренировки дыхания по системе В. В. Гневушева были получены и в спортивной практике, а также во время лечебной физкультуры.

Несколько иной путь устранения дефицита углекислого газа в организме с помощью произвольной гиповентиляции избрал советский физиолог К. П. Бутейко. Он считает, что минутный объем дыхания надо снижать не столько за счет частоты, сколько за счет глубины дыхания, т. е. дышать поверхностно. С энергетической точки зрения такой вариант дыхания является, несомненно, более экономичным.

Другой особенностью указанной волевой нормализации дыхания является постоянное, а не периодическое, как при глубоком дыхании, поддержание высоких значений углекислого газа в альвеолярном воздухе. Объясняется это тем, что при поверхностном дыхании уменьшается вентиляция легочных альвеол, увеличивается удельный вес вдыхаемого воздуха, который заполняет воздухоносные пути и не участвует в газообмене (воздух мертвого или среднего пространства). Поэтому при правильном применении поверхностное дыхание может так же, как и пребывание в газовой среде с повышенным содержанием углекислого газа (до 2 %), способствовать устранению спазматических сокращений гладкой мускулатуры бронхов и кровеносных сосудов.

По мнению К.П.Бутейко, человек, научившись с помощью волевой нормализации дыхания поддерживать в покое в альвеолярном воздухе содержание СО₂, равное 6,5 %, уменьшит вероятность возникновения и тяжелого течения целого ряда заболеваний, обусловленных дефицитом углекислого газа в организме, таких, как бронхиальная астма, стенокардия, гипертоническая болезнь, облитерирующий эндартериит и др.

Для того чтобы в процессе тренировки в поверхностном дыхании не возникало осложнении, связанных с уменьшением альвеолярной вентиляции, необходимо регулярно выполнять также динамические физические упражнения. Дыхание при этом будет, естественно, глубоким, но оно не станет сопровождаться никаким дефицитом углекислого газа, потому что одновременно увеличится его выделение из тканей в кровь и альвеолярный воздух.

Другим важным дополнением к волевой нормализации дыхания, которым сейчас широко пользуются многие врачи, является сочетание гиповентиляторной тренировки с произвольным мышечным расслаблением прежде всего дыхательной мускулатуры. Как показали проведенные в Алма-Ате исследования Е. Д. Логиновой, сочетание гиповентиляторной тренировки с мышечным расслаблением — прекрасное средство лечения и гипертонической болезни, причем без всяких медикаментозных средств.

Мы в своей работе со здоровыми людьми используем гиповентиляторную тренировку с 20-минутным циклом произвольной гиповентиляции в ритме одно дыхание в минуту. Дыхание при этом диафрагмальное, через нос. Продолжительность вдоха примерно в 2 раза короче выдоха. Как вдох, так и выдох осуществляется ступенчато, с 4–5 кратковременными задержками дыхания на различных этапах дыхательного движения.

Такие «ступеньки» как бы создают у дыхательного центра «иллюзию» обычного дыхания. Кроме того, во время этих кратковременных этапных задержек дыхания все внимание можно сосредоточить на максимальном расслаблении всех мышц тела, прежде всего дыхательной мускулатуры.

Наши наблюдения над группой добровольцев показали, что после освоения описанного гиповентиляторного упражнения время задержки дыхания увеличивается почти в 2 раза. Минутный объем дыхания во время дыхательного упражнения составлял всего 3,7 л, т. е. был в 2 раза меньше обычного, содержание углекислого газа в альвеолярном воздухе возрастало к концу упражнения до 7 %. Если человек при этом научился одновременно хорошо расслаблять свои мышцы, то у него не возникает неприятных субъективных ощущений.

Некоторые добровольцы после предварительной тренировки могли дышать в таком ритме не только атмосферным воздухом, а даже чистым 100 %-ным азотом целых 4 мин! Естественно, что кислород при этом только выделялся с каждым выдохом, но совершенно не поступал в легкие с вдохом. Значит, организм подвергался еще большему кислородному голоданию, чем при задержке дыхания той же продолжительности после вдоха воздухом.

Нами установлено, что после двухлетней регулярной тренировки человек может научиться дышать даже в ритме одно дыхание в 3 мин. Первая половина каждого дыхательного цикла при этом уходит на «ступенчатый» вдох, а вторая включает в себя задержку дыхания на высоте вдоха, выдох и задержку дыхания на полном выдохе. Если в таком ритме подышать минут 15, то затем некоторое время при движениях может слегка побаливать голова. Это признак возникающей при столь выраженном замедлении дыхания кислородной недостаточности головного мозга. Однако в процессе тренировки головные боли беспокоят все меньше и меньше. Головной мозг так же, как и у йогов, постепенно приспосабливается к кислородной недостаточности.

Итак, мы познакомили читателя с азами овладения искусством быть здоровым. Движение, рациональное потребление пищи, воды и тренировки дыхания — вот как бы четыре кирпича, на которых должен строиться фундамент физического совершенствования.

Теперь поговорим о вещах более сложных.

Выдающийся французский физиолог Клод Бернар писал, что основным условием свободной и независимой жизни является постоянство внутренней среды организма, или гомеостаз. Но каковы резервы поддержания этого гомеостаза в различных условиях? Каким запасом сил обладает здоровый человеческий организм в приспособлении к высоким и низким температурам, к колебаниям барометрического давления, к кислородной недостаточности и другим экстремальным воздействиям? Именно эти вопросы мы и разберем на следующем этапе нашего курса самопознания.