Дыхание в различных условиях кратко

Обновлено: 02.07.2024

В статье рассматривается проблема дыхания во время выполнения физических упражнений, приведены методы контроля дыхания.

Дыхание – это совокупность постоянно протекающих в организме человека физиологических процессов, в результате которых он поглощает из воздуха кислород и выделяет углекислый газ. С помощью кислорода происходит окисление питательных веществ, поступающих в организм, освобождается энергия, необходимая для жизни.

В связи с тем, что дыхание является источником энергии для человеческого тела, а для выполнения физических упражнений необходима энергия, правильное дыхание является одной из самых важных проблем в физической культуре.

Дыхательные пути человека состоят из двух отделов: воздухоносных путей (нос, глотка, гортань, трахея, бронхи, бронхиолы), через которые поступает в организм воздух, и альвеол легких, где происходит обмен газов между воздухом, находящимся в альвеолах, и кровью.

Человек должен дышать через нос. Если он дышит ртом, то у него или насморк, или какое-то другое заболевание. Внутренняя поверхность носа покрыта слизистой оболочкой, которая всегда влажная, теплая и богато снабжена кровеносными сосудами. Ноздри изнутри покрыты волосками. Они предохраняют от попадания в организм крупных частиц пыли и других веществ. Однако волосками задерживается не вся пыль. Часть пылинок и бактерий попадает в извилистые носовые ходы. Там, на их пути, встает новая преграда – липкая слизь, вещества которой убивают бактерии.

И все же часть пыли и других веществ попадает в легкие. Но природа позаботилась об удалении их из организма. Этим занимаются крохотные колеблющиеся реснички, так называемый мерцательный эпителий, которым покрыта почти вся слизистая оболочка дыхательных путей. Если бы мерцательный эпителий перестал ритмически работать и удалять попавшую в легкие пыль, то ее накопилось бы там в течение жизни человека около 5 кг.

Воздух, попадая в легкие, воздействует на сигналы, идущие от легких к дыхательным центрам мозга. А мозгу нужна стабильность в определенном диапазоне сигналов, характеризующих состав, температуру, влажность воздуха. Когда этот диапазон стойко нарушается, происходит сдвиг в работе многих систем организма. Такое не случится, если человек вдыхает воздух через нос. В носовых путях воздух не только очищается, но и согревается, приобретает необходимую влажность. Известно, что человек, не приученный постоянно дышать через нос или имеющий нарушения носового дыхания, подвержен простудным и иным заболеваниям, у него повышенная утомляемость, чрезмерно возбудимая нервная система и другие существенные нарушения.

Высокая температура воздуха и физическая работа учащают дыхание. При выполнении физических упражнений увеличивается потребление кислорода, что связано с увеличением вентиляции легких и достигается за счет более глубокого дыхания или в результате учащения дыхательных движений. Спортсмен с первых шагов тренировки должен научиться правильно дышать. К сожалению, многие не придают значения хорошо и правильно поставленному дыханию. Хотя дыхание – одна из вегетативных функций, но она поддается влиянию нашего сознания, следовательно, дыханием мы можем управлять так, как это полезнее и рациональнее для организма.

При интенсивных физических упражнениях - быстром беге, лыжных гонках, напряженном футбольном или хоккейном матче лучше вдыхать и выдыхать через нос и рот одновременно. А вот при медленном беге, ходьбе и других упражнениях, проделываемых в невысоком темпе, можно вдыхать, не открывая рта. Особенно полезно для совершенствования дыхания плавание, при котором пловцы выдыхают в воду, сопротивление которой благотворно сказывается на развитии легких.

У хорошо тренированных спортсменов аппарат дыхания работает более рационально, чем у нетренированных, дыхание глубже и ритмичнее. Эта более совершенная деятельность дыхания выражается в следующем. Легочная вентиляция увеличивается вследствие углубления дыхания. Частота дыханий уменьшается, что дает экономию в работе дыхательной мускулатуры, становящейся более сильной и выносливой. Подвижность грудной клетки и диафрагмы увеличивается. Более совершенный процесс дыхания благоприятно влияет и на кровообращение.

Однако при очень большом напряжении, например при быстром и длительном беге, может наступить момент, когда правильная деятельность механизма дыхания может нарушаться. При этом нарушается ритм дыхания, усиливается частота и уменьшается глубина дыхания. У человека бледнеет лицо, появляются синюшность кожи и слизистых оболочек, чувство стеснения в груди и удушье, ощущение сильной тяжести в ногах. Это явление носит название "мертвой точки", в основе происхождения которой лежат сложные процессы. В этот момент спортсмен испытывает огромное желание прекратить бег, но усилием воли он должен преодолеть это состояние и продолжать бег; тогда дыхание восстанавливается, слабость проходит, лицо приобретает нормальную окраску, наступает, как говорят, "второе дыхание". У большинства хорошо тренированных спортсменов явление "мертвой точки" не наблюдается.

Дыхание может быть поверхностным или глубоким, частым или редким, правильным или неправильным. Хорошим дыханием является ритмичное глубокое дыхание, сопровождающееся полным расширением грудной клетки.

Ритм дыхания может изменяться по разным причинам: от физического усилия, под влиянием температуры, при заболевании. Физические упражнения безусловно отражаются на ритме дыхания. По частоте дыхания можно судить о влиянии физических упражнений на организм спортсмена.

Воздух, которым дышит человек, должен быть чистым. Загрязнение воздуха ведет к резкому ухудшению мозгового кровообращения. При чистом же воздухе все процессы, протекающие в организме, совершаются нормально, повышается обмен веществ, человек бодр, у него прекрасное настроение. Поэтому полезно для выполнения физических упражнений выходить в парки и скверы, выезжать за город.

В занятиях лечебной физической культурой при заболеваниях органов дыхания применяются общетонизирующие и специальные (в том числе дыхательные) упражнения.

Общетонизирующие упражнения, улучшая функцию всех органов и систем, оказывают активизирующее влияние и на дыхание. Для стимуляции функции дыхательного аппарата используются упражнения умеренной и большой интенсивности. В случаях, когда эта стимуляция не показана, применяются упражнения малой интенсивности. Следует учесть, что выполнение необычных по координации физических упражнений может вызвать нарушение ритмичности дыхания; правильное сочетание ритма движений и дыхания при этом установится лишь после многократных повторений движений. Выполнение упражнений в быстром темпе приводит к увеличению частоты дыхания и легочной вентиляции, сопровождается усиленным вымыванием углекислоты (гипокапнией) и отрицательно влияет на работоспособность.

Специальные упражнения укрепляют дыхательную мускулатуру, увеличивают подвижность грудной клетки и диафрагмы, способствуют растягиванию плевральных спаек, выведению мокроты, уменьшению застойных явлений в легких, совершенствуют механизм дыхания и. координации дыхания и движений. Подбираются упражнения соответственно требованиям, предъявляемым клиническими данными. Например, для растягивания плевродиафрагмальных спаек в нижних отделах грудной' клетки применяются наклоны туловища в здоровую сторону в сочетании с глубоким вдохом; для растягивания спаек в боковых отделах грудной клетки - наклоны туловища в здоровую сторону в сочетании с глубоким выдохом. Толчкообразный выдох и дренажные исходные положения способствуют выведению из дыхательных путей скопившейся мокроты и гноя. При снижении эластичности легочной ткани для улучшения легочной вентиляции применяются упражнения с удлиненным выдохом и способствующие увеличению подвижности грудной клетки и диафрагмы.

При выполнении специальных упражнений во время вдоха под воздействием дыхательных мышц происходит расширение грудной клетки в переднезаднем, фронтальном и вертикальном направлениях. Поскольку вентиляция осуществляется неравномерно, больше всего воздуха поступает в части легкого, прилегающие к наиболее подвижным участкам грудной клетки и диафрагмы, хуже вентилируются верхушки легких и отделы около корня легкого. При выполнении упражнений в исходном положении лежа на спине ухудшается вентиляция в задних отделах легких, а в исходном положении лежа на боку почти исключаются движения нижних ребер.

Учитывая, что неравномерность вентиляции легких особенно проявляется при заболеваниях органов дыхания, специальные дыхательные упражнения следует применять при необходимости улучшить вентиляцию в различных участках легких. Увеличение вентиляции верхушек легких достигается за счет углубленного дыхания без дополнительных движений руками в исходном положении руки на пояс. Улучшение вентиляции задних отделов легких обеспечивается усилением диафрагмального дыхания. Увеличению поступления воздуха в нижние отделы легких способствуют упражнения в диафрагмальном дыхании, сопровождающиеся подъемом головы, разведением плеч, подъемом рук в стороны или вверх, разгибанием туловища. Дыхательные упражнения, увеличивающие вентиляцию легких, незначительно повышают потребление кислорода.

Приведём несколько упражнений из основного комплекса дыхательной гимнастики А. Н. Стрельниковой:

Дыхательная система выполняет жизненно важную функцию – обеспечение клеток организма кислородом и освобождение их от углекислого газа, являющегося конечным продуктом обменных процессов. Кислород более важен для человека, чем пища и вода. Без кислорода человек погибает в течение 5-7 мин, тогда как без пищи он может прожить до 60 дней, а без воды - 7-10 дней. Условно в акте дыхания выделяют три основных процесса: обмен газами между окружающей средой и легкими (внешнее дыхание), обмен газами в легких между альвеолярным воздухом и кровью и обмен газами между кровью и межтканевой жидкостью (тканевое дыхание).

Кроме того, органы дыхания важны для речевой артикуляции, обоняния, выработки некоторых гормонов, водно-солевого обмена и иммунной защиты организма. Органы дыхания объединяются в систему. Принято выделять дыхательные пути, по которым вдыхаемый и выдыхаемый воздух циркулирует по легким, и дыхательные органы – легкие, где происходит газообмен между кровью и воздухом. Полость носа, носоглотка, трахея, бронхи образуют воздухоносные пути. На протяжении жизни многие люди, сознательно или бессознательно, наносят вред своим легким. Трудно переоценить ущерб, наносимый таким образом.

Важно помнить, что дыхательная система снабжает кислородом кровь и выводит газообразные отходы жизнедеятельности. Без кислорода клетки организма не имеют доступа к энергетическим ресурсам и не могут функционировать. При снижении эффективности дыхательной системы, замедляется скорость процессов, протекающих в организме. Основная причина поражения легких – табачный дым. Самыми опасными из 4 000 веществ, входящих в состав табачного дыма, являются никотин и окись углерода. Считается, что никотиновая зависимость превращает курение в устойчивую привычку. Потребление никотина вызывает дополнительную секрецию гормона адреналина, что, в свою очередь, повышает кровяное давление и учащает сердцебиение. Присутствие окиси углерода препятствует транспортировке кислорода, что со временем может вызывать серьезные последствия для здоровья.

Курение наносит ущерб легким, бронхам, кровеносным сосудам, сердцу и другим органам и тканям. Помимо этого, курение увеличивает опасность следующих заболеваний: респираторных инфекций, пневмонии, кровоизлияния головного мозга, артериосклероза, язвы желудка и кишечника, рака полости рта, горла, пищевода, почек, мочевого пузыря и поджелудочной железы. Помимо курения, значительный ущерб дыхательным путям вносят загрязняющие вещества, присутствующие в окружающей атмосфере. Профессор Калифорнийского университета Джулиус Комроу подсчитал, что в дыхательные пути городского жителя, в среднем, за день попадает до 20 триллионов частиц чужеродных веществ.

В дыхательной системе действует несколько механизмов для борьбы с такими частицами. Посторонние частицы удаляются из воздухоносных путей при кашле и чихании. Волоски, покрывающие изнутри ноздри, задерживают раздражающие и загрязняющие вещества, бактерии, вирусы, грибки, частицы выхлопных газов, присутствующие в воздухе. Однако, здесь задерживаются не все частицы. В воздухоносных путях имеются клетки, специально предназначенные для поглощения и уничтожения посторонних частиц. Эти частицы раздражают ткани, вызывая их увеличение и дополнительное выделение слизи. Слизистая оболочка раздражается, набухает и закрывает носовые ходы.

Если при этом в дыхательных путях оказываются болезнетворные бактерии, возможно возникновение таких заболеваний, как бронхит и астма. Поскольку роль кислорода в энергетическом обмене организма столь велика, необходимо заботиться о легких, по возможности сокращая пребывание в загрязненной атмосфере и удовлетворяя потребность организма в правильном питании.

Из всего вышесказанного и осмыслив роль дыхательной системы в нашей жизни можно сделать вывод о ее важности в нашем существовании. От процесса дыхания зависят все процессы жизнедеятельности организма. Болезни дыхательной системы очень опасны и требуют серьезного подхода и по возможности полного выздоровления больного. Запускание таких болезней может привести к тяжелым последствиям вплоть до летального исхода. Систематическая физическая тренировка влияет почти на все органы и системы организма человека, предохраняет от нежелательных перегрузок и заболеваний.

Кроме афферентации, поступающей по блуждающим нервам, активность дыхательного центра определяется рядом других факторов: температурой крови, импульсацией, поступающей от сосудистых барорецепторов и от мышечных проприорецепторов, болевыми стимулами, а также влияниями, связанными с эмоциями и речью. В целом эти влияния отражают межсистемные взаимоотношения с другими функциональными системами организма.

Дыхание при разных температурах среды.Повышение температуры тела вызывает учащение дыхания. У ряда животных, в частности у собак, учащение дыхания, способствующее испарению влаги с языка, является одним из путей стабилизации температуры тела. Охлаждение организма, вызывающее мышечную дрожь, также влияет на дыхание, нарушая его регулярность.

Дыхание на большой высоте.По мере подъема на высоту парциальное давление кислорода падает параллельно снижению атмосферного давления.

При вдыхании атмосферного воздуха с уменьшенным парциальным давлением кислорода в организме возникает гипоксия, дыхательным ответом на которую является усиление легочной вентиляции. В результате гипервентиляции из организма в избытке удаляется двуокись углерода, развивается гипокапния и появляется связанный с ним сдвиг рН в основную сторону (алкалоз). Этот процесс в определенной степени тормозит прирост легочной вентиляции и снижает участие внешнего дыхания в компенсации гипоксии. Дыхание становится поверхностным и частым. При нарастании гипоксии человек теряет сознание, а затем погибает.

Негативное влияние гипоксии на больших высотах (при подъеме в условиях высокогорья) усугубляется тем, что человек не в состоянии объективно оценить опасность, так как развитие гипоксии сопровождается эйфорией.

Для предотвращения гипоксических нарушений необходимо контролировать подъем и продолжительность пребывания человека на высоте. Эффективным средством профилактики гипоксических нарушений при подъеме на высоту является использование кислорода для дыхания. Для этого применяют специальные кислородные аппараты.

Дыхание при повышенном давлении (кессонная болезнь).Под водой человек вынужден дышать воздухом, подаваемым в легкие из баллона под избыточным давлением, нарастающим по мере погружения.

При повышении парциального давления газов физическая растворимость их в плазме крови и других жидкостях организма увеличивается. Особенно это касается азота, который в наибольшем количестве содержится во вдыхаемом воздухе, следовательно, и парциальное давление будет при этом наивысшим.

При пребывании человека в течение продолжительного времени на большой глубине азот, находящийся при высоком парциальном давлении во вдыхаемом воздухе, в избытке растворяется в плазме крови (явление компрессии). При быстром подъеме на поверхность растворенный в крови азот быстро возвращается в газообразное состояние, мелкие его пузырьки закупоривают кровеносные сосуды, особенно капилляры и артериолы (явление декомпрессии). В результате газовой эмболии нарушается кровообращение в различных органах, которое сопровождается резкими болями в мышцах, головокружением, потерей сознания, нервными расстройствами, парезами и параличами; в первую очередь страдают функции ЦНС.

Для предотвращения кессонной болезни необходим медленный подъем человека на поверхность для того, чтобы азот мог постепенно выйти из организма без образования пузырьков газа. Сразу после подъема проводят постепенную декомпрессию человека в барокамере, в которой создано повышенное давление, имитирующее давление вдыхаемого воздуха при погружении. Постепенно в течение нескольких часов производят снижение давления, позволяющее медленно вывести из организма избыток растворенного газа. В ряде случаев при работе на больших глубинах используют газовые смеси, лишенные азота (например, гелио-кислородную), которые наряду со снижением опасности развития кессонной болезни снимают токсическое действие азота (азотное опьянение) на глубине.

Кессонная болезнь может развиваться при быстром подъеме в горы.

Влияние артериального давления.Деятельность сосудодвигательного и дыхательного центров носит сопряженный характер и координируется влияниями блуждающих нервов. Депрессорная активность, возникающая в барорецепторных зонах, способна влиять на величину артериального давления и на характер дыхания, одновременно затрагивая деятельность сосудодвигательного и дыхательного центров. Повышение артериального давления может сочетаться с урежением дыхания.

Сигнализация от мышц.При изменении мышечного тонуса и при появлении моторной активности мышечные проприорецепторы (мышечные веретена) посылают по у-афферентным волокнам импульсацию к дыхательному центру, которая вызывает активацию дыхания. Благодаря этому механизму активация дыхания возникает задолго до того, как появляется нарушение кислородно-углекислотного баланса в организме, например при мышечной работе.

Болевые реакции.Отчетливые изменения дыхания возникают при болевых реакциях. Как показали опыты, даже у наркотизированных нембуталом кошек незначительное раздражение в виде укола кожи живота вызывает изменение в ритмической деятельности дыхательного центра.

Эмоциональные влияния.Эмоциональное возбуждение, охватывающее структуры лимбико-ретикулярного комплекса и в первую очередь гипоталамус, распространяется в нисходящем направлении и также вызывает изменение деятельности дыхательного центра.

Речь и дыхание.Речь, относящаяся к высшим мозговым функциям человека, а также голосовые реакции животных возникают на основе дыхательных движений, вызывающих прохождение воздуха через голосовой аппарат. Внешнее дыхание становится эффекторной функцией сразу двух систем: функциональной системы дыхания, обеспечивающей оптимальный газовый баланс в организме, и функциональной системы речи, осуществляющей построение слов, фраз и контролирующей смысловое содержание речи. Поэтому во время речи к дыхательному центру приходят влияния, подстраивающие его деятельность для необходимых речевых реакций. В то же время дыхательный центр управляет тем объемом легочной вентиляции, который необходим для поддержания дыхательного гомеостаза. Поэтому дыхание в этих условиях становится апериодическим, одновременно удовлетворяя двум необходимым условиям.

Произвольный контроль дыханияв отдельных случаях может иметь самостоятельное значение в регуляции дыхательных показателей организма. Например, предварительная гипервентиляция перед подводным погружением и задержка дыхания под водой могут служить компенсаторными механизмами для предотвращения неблагоприятных для организма последствий. Гипервентиляция перед погружением в воду способствует увеличению запаса кислорода в организме и уменьшению содержания двуокиси углерода, что позволяет удлинить время задержки дыхания под водой.

Кессонная болезнь может развиваться при быстром подъеме в горы.

1. Дыхание при мышечной работе. Человек в состоянии покоя потребляет 250-300 мл в 1 минуту, при быстрой ходьбе - до 2,5 л, при тяжелой физической работе - до 4 л в 1 минуту. Одновременно повышается образование СО₂ и кислых продуктов.

Вентиляция легких повышается пропорционально затратам энергии (может достигать 120-150 л в минуту).

Начало работы сопровождается повышением рСО₂ и понижением рН крови. Вентиляция легких повышается, когда газовый состав крови еще не успел измениться. Значит, в начале работы гиперпноэ вызывается нервными факторами. КГМ, вызывая произвольные движения, активирует ДЦ непосредственно и через гипоталамус. Кроме того, существенную роль в данном процессе играют импульсы от проприорецепторов (механорецепторов) сокращающихся мышц.

Затем в процессе работы происходит медленное увеличение вентиляции легких до установления устойчивого состояния.

Образующаяся в начале работы молочная кислота не может полностью окислиться до Н₂ О и СО₂. Она накапливается в мышцах и поступает в кровь. Это есть кислородная задолженность. Дыхание усиливается и наступает состояние, когда дыхание и кровообращение не достигнут определенного уровня, когда прекращается одышка (мертвая точка у спортсмена). Затем усиленная вентиляция легких приводит к удалению избытка СО₂ и повышению рН - устанавливается равновесие между приходом и расходом О₂ (второе дыхание у спортсменов).

В этой фазе включаются хеморецепторы. Возрастание образования СО₂ при повышении вентиляции легких обеспечивает содержание СО₂ в крови без изменений.

Раздражение хеморецепторов усиливается действием молочной кислоты, снижающей рН крови. Значение имеет и повышение температуры тела. Она через гипоталамус увеличивает частоту дыхания.

После окончания работы вентиляция легких снижается, но не до исходного уровня, а остается несколько повышенной в течение нескольких минут под влиянием молочной кислоты и других недоокисленных продуктов.

Происходит постепенное погашение кислородного долга

Вместе с повышением вентиляции легких при физической работе:

повышается ЧСС (с 70 до 150-200 в 1 минуту);

увеличивается систолический объем (70 мл до 200 мл);

увеличивается МОК (с 4-5 л до 20-30 л);

увеличивается кровоток в работающих мышцах;

увеличивается кислородная емкость крови в результате поступления из кровяного депо в циркуляцию крови с большим содержанием эритроцитов. Кроме того, потеря Н₂О при работе в результате потения приводит к сгущению крови и повышению концентрации эритроцитов и Hb.

увеличивается диссоциация ННbО₂ (снижение рН, повышение рСО₂ , температуры).

увеличивается КИО₂ (КУО₂) с 30-40% до 50-60%.

2. Дыхание при пониженном атмосферном давлении (альпинисты, разгерметизирование кабины пилота, парашютисты, искусственная барокамера). Следствием является гипоксия в результате понижения рО_2.

При подъеме на высоту начиная с 2 км происходит повышение вентиляции легких (стимуляция хеморецепторов каротидных и аортальных).

Повышение АД, повышение ЧСС - это направлено на усиление снабжения тканей О₂.

Но повышение вентиляции легких имеет и отрицательное значение - оно ведет к снижению рСО₂ (гипокапнии). А это ограничивает повышение вентиляции легких.

На высоте 4-5 км развивается горная (высотная) болезнь. К симптомам горной (высотной болезни) относят сонливость, снижение аппетита, апатия, или эйфория, одышка, тахикардия, головокружение, рвота, головная боль. Особенно опасна медленно развивающаяся гипоксия, т. к. может быть потеря сознания до появления симптомов, служащих сигналами опасности.

На высоте 7 км - может наступить потеря сознания и опасные для жизни нарушения дыхания и кровообращения. Причем, в результате гипоксии отсутствуют неприятные ощущения, нет чувства тревоги и опасности и потеря сознания может наступить внезапно.

На больших высотах возможна жизнь при условии использования кислородных аппаратов, но в герметизированных кабинах или скафандрах, в которых поддерживается высокое атмосферное давление.

Длительное пребывание в условиях низкого атмосферного давления сопровождается акклиматизация. При этом:

увеличивается количество эритроцитов в крови (усиливается эритропоэз);

повышается содержание Hb, что приводит к увеличению кислородной емкости крови;

повышается вентиляция легких;

увеличивается диссоциации ННbО₂ (за счет увеличения в эритроцитах 2,3 - глицерофосфата).

увеличивается длина и извилистость капилляров;

повышается устойчивость клеток (особенно нервных) к гипоксии.

Человек способен задержать дыхание не более на 1-2 мин. После предварительной гипервентиляции тренированный человек способен доводить апноэ до 3-4 мин. А этим лимитируется возможное время его пребывания под водой. Но опасность в том, что быстрое снижение оксигенации крови может привести к потере сознания, а в таком состоянии под влиянием повышения рСО₂ крови, произойдет вдох и ныряльщик захлебнется.

Все многообразие эффектов гипоксии можно разделить на 4 зоны, ограниченные друг от друга эффективными порогами:

1. Нейтральная зона (до 2000 м) - физиологические функции практически не страдают.

2. Зона полной компенсации (2000-4000 м). Даже в покое повышается ЧСС, систолический объем повышается, увеличиваются МОК и МОД. Физическая и умственная работоспособность несколько снижается.

3. Зона неполной компенсации или зона опасности (4000-7000 м). Достигается порог безопасности (4000). Появляются мышечные подергивания, снижается АД, сознание затуманивается. Снижается работоспособность, нарушается способность к принятию решений и реакциям.

4. Критическая зона ( > 7000 м). рО₂ в альвеолярном воздухе становится ниже критического порога (30-35 мм Hg). Потеря сознания, судороги. Если это недолго - то обратимо. Если долго - нарушения в ЦНС и смерть.

7-8 км - опасно для большинства людей.

8,5-9 км - предел, выше которого без вдыхания О₂ человек не может подняться.

9-12 км - с применением кислородного аппарата.

> 12 км - скафандры, в которых поддерживается высокое давление.

3. Дыхание при повышенном атмосферном давлении (работы под водой (водолазы)). При погружении в воду на каждые 10 м - давление на поверхность тела человека увеличивается на 1 атм. На глубине 100 м человек должен вдыхать газовую смесь под давлением превышающим атмосферное в 10 раз. Поэтому кислород в газовую смесь добавляют в таком количестве, чтобы его рО₂ на глубине было близким к тому, какое имеется в обычных условиях.

При пребывании на глубине под влиянием давления в крови растворяется газы. При быстрой декомпрессии газы переходят из растворенного состояния в газовое, образуются пузырьки, что приводит к газовой эмболии (кесонная болезнь). Симптоматика: боли в мышцах, головокружение, рвота, одышка, потеря сознания. В этих случаях необходимо быстро поместить человека в компрессионную камеру, создать в ней давление, соответствующее давлению на той глубине, с которой поднят человек, что опять приведет к растворению пузырьков газа в крови, а затем постепенно производят медленное снижение давления (декомпрессию). Переход газов из растворенного состояния в газообразное будет происходить медленно и будут удаляться из организма не создавая угрозы газовой эмболии.

То, как мы дышим - быстро или медленно, поверхностно или глубоко, грудной клеткой или животом - влияет на наше настроение, уровень стресса, кровяное давление, иммунную функцию и многие другие процессы в организме.

Большинство людей не контролирует свое дыхание. Следует отметить, чем выше частота дыхания, тем больше вероятность возникновения серьезных проблем со здоровьем.

Итак, как же дышать правильно и с пользой для здоровья?

Первое и самое важное правило здорового дыхания - всегда дышите носом, даже во время физических упражнений.

Дыхание через нос является наиболее правильным и оптимальным, в то время как дыхание ртом снижает оксигенацию тканей, повышает частоту сердечных сокращений и кровяное давление, а также имеет множество других неблагоприятных последствий для здоровья.

Преимущества носового дыхания очевидны.

При дыхании через рот отсутствуют барьеры, препятствующие попаданию болезнетворных микробов в организм.

Во-вторых, носовое дыхание обеспечивает лучший кровоток и объем легких. Расширение сосудов под воздействием оксида азота увеличивает площадь поверхности альвеол, в результате чего кислород в легких поглощается более эффективно.

Носовое дыхание (в отличие от дыхания через рот) улучшает кровообращение, повышает уровень кислорода в крови и уровень углекислого газа, замедляет частоту дыхания и увеличивает общий объем легких.

Постоянное дыхание через рот вызывает сужение дыхательных путей.
При дыхании через рот происходит чрезмерная стимуляция легких кислородом, но поскольку поступающий таким образом воздух не увлажнен, а сосуды недостаточно расширены, то фактическая абсорбция кислорода через альвеолы значительно ниже, чем при носовом дыхании.

В-третьих, носовое дыхание участвует в терморегуляции организма, помогая поддерживать температуру тела.

В-четвертых, дыхание через нос улучшает мозговую деятельность и функционирование всех органов и систем организма.

Гипоталамус - небольшая область в промежуточном мозге, включающая в себя большое число групп клеток (ядер), которые регулируют нейроэндокринную деятельность мозга и гомеостаз организма. Гипоталамус отвечает за многие функции в нашем организме, особенно те, которые мы считаем автоматическими: сердцебиение, кровяное давление, жажда, аппетит, циклы сна и бодрствования. Он также отвечает за выработку химических веществ, влияющих на память и эмоции.

Носовое дыхание, как часть дыхательного процесса в организме, также контролируется гипоталамусом. При увеличении воздушного потока через правую ноздрю наблюдается повышение активности левого полушария мозга, отвечающего за логику и анализ, а при увеличении воздушного потока через левую ноздрю наблюдается повышение активности правого полушария мозга, отвечающего за обработку невербальной информации и пространственную ориентацию.

При дыхании через рот мы отказываем в оптимальной оксигенации нашему сердцу, мозгу и всем другим органам, в результате чего могут развиться аритмии и другие сердечные заболевания.

В пятых, носовое дыхание помогает при высоких физических нагрузках, в том числе во время тренировок.

В легких кислород извлекается из поступающего воздуха прежде всего на выдохе. Когда мы выдыхаем воздух через нос, в дыхательных путях создается сопротивление, что приводит к замедлению скорости выдыхаемого воздуха, при этом в это же самое время увеличивается поглощение кислорода легкими. Углекислый газ - это не просто отходы жизнедеятельности нашего организма, он играет большую биологическую роль, одной из которых является помощь в утилизации кислорода.

Когда уровень углекислого газа в нашем организме слишком низкий, происходит нарушение кислотно-щелочного равновесия, изменяется pH крови, что приводит к ухудшению способности гемоглобина выделять кислород нашим клеткам (эффект Вериго – Бора). Эффект Вериго-Бора был открыт независимо друг от друга русским физиологом Б.Ф. Вериго в 1892 году и датским физиологом К. Бором в 1904 году, и заключается он в зависимости степени диссоциации оксигемоглобина от величины парциального давления углекислоты в альвеолярном воздухе и крови. При снижении парциального давления углекислого газа в крови сродство кислорода к гемоглобину повышается, что препятствует переходу кислорода из капилляров в ткани.

Носовое дыхание создает примерно на 50 % больше сопротивления воздушному потоку у здоровых людей, чем дыхание через рот, а также помогает замедлить дыхательный цикл, уменьшить количество дыхательных движений, что приводит к увеличению поглощения кислорода на 10-20 %.

Таким образом, если мы хотим улучшить свои физические показатели, во время физических нагрузок следует дышать носом. Интенсивность занятий спортом необходимо регулировать в соответствии с дыханием. Если вы чувствуете, что дыхания носом вам не хватает, необходимо снизить темп тренировки. Это временное явление, через довольно быстрый промежуток времени организм начнет приспосабливаться к повышенному уровню углекислого газа.

В шестых, носовое дыхание обладает терапевтическим действием. При правильном дыхании через нос можно снизить артериальное давление и снизить уровень стресса.

Дыхание через рот может привести к нарушению прикуса, изменению анатомии лица у детей, ухудшает качество сна, в результате чего мы выглядим и чувствуем себя уставшим. Также при дыхании через рот ускоряется потеря воды, в результате чего возможно обезвоживание.

При дыхании через рот пропускается много важных этапов в этом физиологическом процессе, что может привести к проблемам со здоровьем, таким как храп, ночное апноэ. Дыхание через рот способствует гипервентиляции, которая фактически снижает оксигенацию тканей. Дыхание ртом также приводит к снижению уровня углекислого газа в организме и снижению способности легких отфильтровывать токсичные загрязнения, поступающие из воздуха.

Дыхание ртом можно использовать в экстренных случаях. При гипоксии наш организм рефлекторно реагирует на недостаток кислорода, начиная зевать, пытаясь таким образом увеличить количество поступающего воздуха.

В следующий раз мы рассмотрим несколько техник контролируемого дыхания, которые помогут вам улучшить свое здоровье.

Читайте также: