Очень важно, что глубокое и быстрое дыхание вымывает, а вернее сказать выветривает из организма углекислый газ, дефицит которого в организме вызывает сужение бронхов и сосудов, что приводит к кислородному голоданию клеток мозга, сердца, почек и других органов, поднимает артериальное давление, нарушает обмен веществ. Поэтому все лечебные дыхательные аппараты и тренажёры устроены так, чтобы уменьшить глубину и частоту дыхания (подробно об этом смотри в разделе 3.2. книги).
Дыхание человека в течение жизни меняется. Так, в раннем детском возрасте оно поверхностное. Пропорции тела и внутренних органов ограничивают полное развёртывание лёгких во время вдоха. Выдыхаемый воздух у детей раннего возраста содержит больше кислорода и меньше углекислого газа, чем у детей более старшего возраста. Поэтому частота дыхания тем выше, чем моложе ребёнок: у новорожденного – от 40 до 50–55 раз в минуту; у ребёнка 1–2 лет – 30–40 раз в минуту; 6 лет – 20 раз в минуту; 10 лет -18 – 20 раз в минуту.
Тип дыхания у новорождённого и грудного ребёнка – диафрагмальный (нижний), с 2 лет – смешанный рёберно-диафрагмальный, а с 8 – 10 лет у мальчиков вырабатывается по преимуществу дыхание диафрагменного типа, у девочек – ключичное (верхнее).
После достижения половой зрелости и до 40 лет дыхательная функция находится в наивысшем состоянии. Но после сорока лет в лёгких наблюдаются деструктивные процессы. Так, в бронхах начинается атрофия слизистой и подслизистой оболочек тканей с замещением их жировой и склерозированной соединительной тканью, обызвествление хрящей. Это ведёт к уменьшению эластичности бронхиальных путей и к потере тонуса. В самой лёгочной ткани начинается атрофия, которая выражается в истончении альвеолярных перегородок и уменьшении их упругости; следствием этого является расширение альвеол в результате уменьшения сопротивления их стенок атмосферному давлению. Так например, если у новорождённых диаметр альвеол составляет 0,05 миллиметра, то у взрослого человека уже 0,2–0,25 миллиметра, а в старости он увеличивается до 0,34 миллиметра. Естественно, всё это отражается на дыхании, – оно становится все более и более углублённым при той же частоте. И по мере приближения смерти человека оно все более и более углубляется.
Укажем, что лёгкие являются одновременно не только органом дыхания, но и выделения, регуляции температуры тела и даже принимают участие в выработке физиологически активных веществ, участвующих в регуляции свертывания крови, обмена белков, жиров и углеводов. Поэтому, чем чище организм, тем лучше лёгкие выполняют свои обязанности, в противном случае они заняты в основном выделительной функцией в ущерб остальным.
Завершая этот раздел, можно отметить, что дыхание является самым наглядным и убедительным проявлением жизни. «Не дышит!», «Перестал дышать!» – общепринятые во всём мире выражения, обозначающие прекращение жизни, смерть. Благодаря дыханию организм получает кислород и освобождается от излишков углекислого газа, образующегося в результате обмена веществ. Дыхание и кровообращение обеспечивают все органы и ткани нашего тела необходимой для жизни энергией. Освобождение энергии, необходимой для жизнедеятельности организма, происходит на уровне клеток и тканей в результате биологического окисления. При недостатке кислорода в крови в первую очередь страдают такие жизненно важные органы, как сердце и центральная нервная система. Кислородное голодание сердечной мышцы сопровождается угнетением синтеза аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ), являющейся основным источником энергии, необходимой для работы сердца. Мозг человека потребляет больше кислорода, чем непрерывно работающее сердце, поэтому даже незначительный недостаток кислорода в крови отражается на состоянии и работоспособности мозга.
Поддержание дыхательной функции на достаточно высоком уровне является необходимым условием сохранения здоровья и предупреждения развития преждевременного старения.
1.2. Роль газообмена в здоровье организма
Практически все живые существа на нашей планете, за исключением анаэробных бактерий, живут и развиваются в воздушной среде, представляющей собой смесь газов – в основном азота, кислорода, паров воды, оксидов и диоксидов углерода, азота и в незначительных количествах других газов.
Основными газами, обеспечивающими жизненно важные процессы окисления, являются кислород и двуокись углерода – СО2. Этими газами живые организмы буквально «напичканы», но их содержание не всегда является оптимальным. Между тем, – как недостаток кислорода, так и недостаток углекислого газа в крови организмов может повлечь тяжёлые последствия. Содержание углекислого газа в крови регулирует возбудимость нервной системы, влияет на активность ферментных, гормональных и пищеварительных процессов. Углекислый газ крови участвует в синтезе белка, регенерации повреждённых тканей и др. Кислород необходим для извлечения энергии из пищи, причём умеренное кислородное голодание вызывает заметный оздоровительный эффект и является действенным методом торможения процессов старения.
Потребность организмов в углекислом газе возникла «исторически» ещё много миллионов лет назад, когда углекислый газ в атмосфере составлял основную часть её объёма. Зарождавшийся на планете фотосинтез заключался в поглощении углекислого газа клетками растений, выбросе в атмосферу кислорода и накоплении углерода. Постепенное обогащение атмосферы кислородом послужило одной из основ для возникновения животной жизни. Но законы обмена веществ в клетке, нуждающейся для жизни не только в кислороде, но и в углекислом газе, сохранились.
Между тем следует помнить, что углекислый газ является вазодилятатором (вазодилятация – это расширение сосудов). Повышенное содержание СО2 расширяет кровеносные сосуды, что позволяет большему количеству растворённых газов проходить через кровеносную систему, достигая мозга. Таким образом, чрезмерное повышение уровня СО2 в крови увеличивает риск кислородного отравления, азотного наркоза, декомпрессионной болезни и гипотермии.
Сейчас в атмосферном воздухе присутствуют только сотые доли процента углекислого газа, а в крови его содержится несколько процентов. С таким газовым дисбалансом организм не всегда способен успешно справиться и ему надо помогать. Оптимальным балансом между кислородом и углекислым газом в артериальной крови можно управлять подбором дыхательных упражнений (об этом в разделе 4.3 книги). Это сделать непросто, так как механизмы насыщения крови О2 и СО2 противоречивы, и нужно искать компромиссное решение. При выполнении дыхательных упражнений главной заботой является накопление в крови именно углекислого газа.
Отмечается [10], что в реальном газообмене участвует только часть объёма вдыхаемого воздуха, достигающая альвеол лёгких. Она составляет около 70 % от минутного объёма и называется альвеолярной вентиляцией, или альвеолярным объёмом, и измеряется в литрах в минуту. В свою очередь газообмен кислорода и углекислого газа в артериальной крови определяется парциальными давлениями (напряжениями) в ней этих газов.
На рисунке 1 показаны зависимости этих давлений от альвеолярной вентиляции лёгких. В нормальных условиях давление кислорода в артериальной крови составляет около 95 мм рт. ст., а углекислого газа – 40 мм рт. ст. Отмечается [10], что парциальное давление углекислого газа мало меняется с возрастом, а парциальное давление кислорода снижается примерно на 25 %. Этот параметр можно рассматривать как один из объективных показателей старения организма. Увеличение парциального давления кислорода сопровождается уменьшением парциального давления углекислого газа. Избыток кислорода как бы вымывает из крови углекислый газ; уровень же углекислого газа, превышающий норму, приводит к кислородному голоданию. Такая сложная взаимная зависимость концентраций углекислого газа и кислорода для нормальной работы живого организма диктует ему тактику поведения.
Рис. 1. Зависимость парциальных давлений кислорода РО2 и углекислого газа РСО2 от альвеолярной вентиляции в артериальной крови [10].
По современным представлениям, газообмен в лёгких происходит меньше чем за 1 секунду. Углекислый газ в растворённом виде выходит из плазмы через стенки лёгочного капилляра в мельчайшее пространство между капилляром и стенкой альвеолы. Затем он проходит сквозь стенки альвеолы в тонкую влажную плёнку, выстилающую каждую альвеолу. Как углекислый газ, так и кислород, растворяются в этом влажном слое на своем пути в кровь и из неё. Газы переносятся путем диффузии – движения из области высокого в область низкого давления. Кислород проходит в противоположном направлении относительно углекислого газа – из альвеолы в кровь – и соединяется с гемоглобином эритроцитов, образуя оксигемоглобин. Лёгочные капилляры настолько узки, что эритроциты движутся по ним "гуськом" один за другим.
Насыщенная кислородом кровь возвращается в левое предсердие через лёгочные вены, которые проходят вдоль бронхиол и бронхов. Вдыхаемый воздух содержит около 20 % кислорода, ~0,03 % углекислого газа, остальную часть составляет азот и следовые концентрации других газов. Выдыхаемый воздух содержит около 16 % кислорода, а количество углекислого газа возрастает примерно в 100 раз и составляет ~4 %. Выдыхаемый воздух насыщен водными парами; эта невидимая потеря воды из организма составляет примерно 1 л в сутки.
Для реализации газообмена кровь должна доставлять к альвеолам кислород и уносить углекислый газ. Поэтому газообмен зависит также от объёма крови, проходящей через альвеолы за единицу времени. Отношение альвеолярного объёма воздуха к этому объёму крови характеризует состояние воздушно-кровяного обмена, которое в норме равно 0,9÷1,0.
Статистическая «норма» для среднего человека составляет 12 дыханий в минуту. При этом лёгкие сильно вентилируются с избыточной потерей углекислого газа. Поверхностное и более медленное – хотя бы в полтора-два раза – дыхание приведёт, по мнению Ю.Гущо [10], к увеличению продолжительности жизни, так как позволит улучшить газообмен в крови и отодвинуть наступление болезней. Недостаток же углекислого газа, вызванный глубоким частым дыханием ртом, приводит к спазмам сосудов, сокращению стенок бронхов. Сужение сосудов уменьшает потребление кислорода почками, сердцем, мозгом, печенью и другими органами, повышает артериальное давление и уменьшает венозный кровоток. Застой крови в венах, в свою очередь, приводит к сосудистым нарушениям и, как следствие, ко многим болезням.
Азот и углекислый газ также играют важную роль в газообмене организма, являясь незаменимыми в синтезе белков. При правильном газообмене молекулы кислорода соединяются с гемоглобином, а дальше доносятся кровью до каждой клетки. При недостатке СО2 кислород не усваивается в полной мере, организм испытывает его дефицит. И для того чтобы молекула азота закрепилась в кишечнике для синтеза белков, также необходим углекислый газ, в противном случае синтез белков не осуществляется [11]. В результате углекислый газ, растворяясь в воде, увеличивает количество ионов водорода Н+ в растворе, то есть создаётся кислая среда. Именно в кислой среде ускоряются процессы связывания кислорода с гемоглобином, т. е. лучше усваивается вдыхаемый кислород. Научными исследованиями установлено, что дыхание йогов в наибольшей степени соответствует этому требованию.
Между тем дыхание обычных людей – глубокое и частое – приводит к избыточному выведению углекислого газа из организма. В результате происходит перевозбуждение центральной нервной системы, сдвиг кислотно-щелочного равновесия в сторону щелочной среды. Следствием этого нарушается обмен веществ и постоянство внутренней среды. Это выражается в снижении иммунитета, склонности к аллергиям, воспалительным заболеваниям, отложению солей, ожирению или похуданию. Кроме того, нарушается работа желез внутренней секреции, развиваются опухоли и т. д. При чрезмерной потере СО2 включаются защитные механизмы организма, пытающиеся остановить этот разрушительный для организма процесс. К ним относятся [11]:
• спазм сосудов бронхов;
• сужение кровеносных сосудов;
• увеличение секреции слизи в бронхах, носовых ходах, развитие аденоидов, полипов;
• отложение холестерина, что способствует развитию склероза тканей и, как следствие, преждевременного старения, развития инфарктов и инсультов.
При нормализации дыхания количество углекислого газа, водорода и азота в организме достигает должного уровня, и восстанавливается энергообмен, при котором естественным образом ликвидируются все перечисленные выше патофизиологические состояния. А если ещё больше уменьшить дыхание, как советуют йоги, то у человека развиваются предпосылки к сверхвыносливости, высокому потенциалу здоровья и долголетию.
Если научиться дышать с частотой 1÷3 дыхания в минуту, как это делают опытные йоги, то можно действительно есть низкобелковую пищу, используя для синтеза белка углекислый газ [10,3]. Процедуры нравственного и физического очищения, провозглашаемые йогой, голодание, диета, физические упражнения замедляют дыхание, улучшают общее состояние организма, состояние нервной и сосудистой систем и качество газообмена между атмосферным воздухом и кровью.
Одним из первых, кто обнаружил негативные эффекты на организм человека глубокого неконтролируемого дыхания был Бутейко К.П. До него в медицинской практике считалось, что при глубоком дыхании организм полнее насыщается кислородом, а значит обменные процессы в клетках протекают мобильнее и энергетический уровень в них возрастает. Оказалось, что это не так.
Бутейко К.П с помощью приборов описал, так называемый, вентиляционный эффект [12]. Лабораторные приборы зафиксировали, что содержание кислорода в крови при глубоком дыхании не увеличивается, а наоборот, человек испытывает …кислородное голодание. Сущность вентиляционного эффекта состоит в том, что после глубокого вдоха и выдоха из организма уходит значительное количество углекислого газа. Казалось бы это хорошо – ведь углекислый газ является отходом дыхания и в больших концентрациях ядовит! Это заблуждение опроверг в 1911 году наш соотечественник Альбицкий И.М. [13], обнаруживший, что в здоровом организме подлежит удалению лишь часть СО2, а другая часть необходима ему как одна из важнейших компонентов.
Более поздние исследования Бутейко К.П. и других учёных подтвердили это предположение [14]. Оказалось, что живая клетка функционирует в оптимальном режиме, если в ней присутствует 1÷2 % кислорода и 7÷8 % углекислого газа. При глубоком дыхании СО2 «выветривается», что приводит к нарушению деятельности нервной системы, усилению щелочной реакции, изменению активности ферментов. Сбой в работе ферментов вызывает нарушение обменных процессов всех видов и во всех клетках организма – он заболевает. Многочисленные опыты на животных с подключёнными дыхательными аппаратами при глубоком дыхании в течение нескольких десятков минут приводили их к гибели. Ещё одной важной ролью в организме СО2 является её необходимость для синтеза аминокислот.
К сожалению концентрация углекислого газа в атмосфере 0,03 %, что в сотни раз ниже естественных потребностей клеток организма, и поэтому приходится путём задержек дыхания компенсировать эту недостачу.
Имя доктора Бутейко К.П. – автора метода, позволяющего людям избавиться от многих хронических болезней без применения лекарств широко известно в нашей стране. Те, кому довелось близко познакомиться с его "Методом волевой ликвидации глубокого дыхания", знают, какая важная, можно сказать ключевая роль отводится в нём углекислому газу (CО2). К.П. Бутейко и его последователи за почти 40 лет практического применения метода, доказали, что от многих хронических болезней, в том числе от гипертонической болезни, человек может избавиться, увеличив содержание в организме углекислого газа.