Чудо дыхания - [7]

Шрифт
Интервал

Механика дыхания

Большинство из нас никогда не задумывались о том, как мы дышим. Механику дыхания нельзя назвать полностью интуитивной. Теоретически есть два способа попадания воздуха в легкие: проталкивание (под положительным давлением) и всасывание (при отрицательном давлении). В обоих случаях воздух попадает из области высокого давления в область низкого давления. В первом случае создается область высокого давления, когда воздух силой проталкивается в область низкого давления. Во втором случае создается область низкого давления, когда воздух уходит из области высокого давления. Например, у лягушек действует принцип «проталкивания»: они захватывают воздух ртом, сжимают щеки и вгоняют воздух в легкие. По такому же принципу проталкивания работают аппараты механической вентиляции. У людей же, напротив, используется второй принцип. Наша основная дыхательная мышца, диафрагма, находится под легкими. В покое она образует два купола, по одному под каждым легким. При вдохе купол сокращается и уплощается, вследствие чего диафрагма тянет легкие вниз, заставляя расширяться. Воздух устремляется в область низкого давления, образованную вследствие расширения легкого. При выдохе диафрагма расслабляется и поднимается. Давление в легких становится несколько выше атмосферного, и воздух выходит наружу.

Вдохните, а теперь выдохните. Остановитесь, когда вам покажется это естественным. Количество воздуха, оставшегося в этом момент в легких, называется функциональной остаточной емкостью (ФОЕ). У среднестатистического взрослого этот показатель составляет около 2,5 л. В течение большей части дыхательного цикла легкие действуют наподобие резинки, принимающей исходную сжатую форму. Эта способность легких возвращаться к сжатому состоянию называется эластической тягой. При этом грудная стенка обладает эластической тягой, направленной наружу. ФОЕ достигается тогда, когда эти две тяги сбалансированы. Этот показатель важен, так как при таком заболевании, как эмфизема, легкие теряют свою эластичность, точка достижения баланса выше, что приводит к тому, что легкие становятся слишком большими. Это способствует опущению диафрагмы. Когда пациент с эмфиземой делает вдох, диафрагма уже настолько низко, что ей больше некуда опускаться. Купол диафрагмы уплощен, и вдохнуть очень сложно. И напротив, есть заболевания, при которых в легких появляются рубцы (это называется фиброзом легких), что приводит к увеличению силы, втягивающей легкие, и они сжимаются (низкая ФОЕ).

В процессе дыхания кроме диафрагмы участвуют и другие мышцы, в том числе межреберные и многие мышцы груди, шеи, спины и живота, образующие мышечный корсет грудной полости. При заболевании легких на эти вспомогательные мышцы возлагается больше надежд, что они справятся с дополнительной дыхательной нагрузкой. Они же играют важную роль и при форсированном выдохе и вдохе. Например, можно выдохнуть еще сильнее, если задействовать межреберные мышцы для повышения давления в абдоминальной полости, поднятия диафрагмы и выталкивания дополнительного воздуха. При этом полностью опустошить легкие не удастся никому: даже после максимального выдоха у среднестатистического взрослого остается около 1,2 л воздуха, что называется остаточным объемом (ОО).

Функция дыхания относится к критически важным для обеспечения жизни, и контролирующий ее центр расположен в одном из самых «древних» отделов головного мозга — продолговатом мозге. Он постоянно функционирует, даже при потере сознания, поддерживая эту жизненно важную способность организма. Дыхательный центр сообщается с диафрагмой через блуждающий нерв, что позволяет мозгу ускорять или замедлять дыхание. Поэтому, даже если мы спим или без сознания, до тех пор пока этот нерв сохраняет связь между стволом головного мозга и диафрагмой, дыхание не прекращается.

Казалось бы, в этой системе нужно было бы предусмотреть сенсоры, сигнализирующие мозгу о низком уровне кислорода. Мозг мог бы посылать сигналы обратно к легким, чтобы они чаще и глубже сокращались. Однако на самом деле организм решил эту проблему более искусно: в мозге существует резервная система, а также вход от периферических рецепторов, контролирующих не только уровень кислорода, но и кислотно-щелочной баланс крови. При растворении углекислого газа в крови он соединяется с водой и превращается в бикарбонат, играющий важную роль в регуляции кислотно-щелочного баланса крови (измеряемого в единицах pH). Наш организм исполняет сложную симфонию, в которой одновременно участвуют тысячи химических реакций, и все они имеют тонкую настройку на определенный уровень pH — 7,4. При уровне 7,0 этот показатель абсолютно нейтрален, а при 7,4 становится щелочным. Когда концентрация углекислого газа существенно меняется, то же происходит с pH крови. Если он сильно повышается, то кровь становится кислой, а при снижении — щелочной.

Можно представить легкие в виде конвейера, который с каждым дыхательным циклом обеспечивает получение кислорода и избавление от углекислого газа. Хеморецепторы, расположенные в сонной артерии, контролируют уровень кислорода, углекислого газа и pH крови, что определяет, с какой частотой нужно дышать. Если все работает как надо, организм снабжен достаточным количеством кислорода и необходимый уровень углекислого газа для поддержания pH составляет 7,4. Однако при сбое системы есть только два варианта развития событий — ускорить или замедлить дыхание. Данная система может поддерживать «нормальные» отклонения, такие как физические упражнения. Когда мы тренируемся, то обычно потребляем больше кислорода, но при этом также производим больше углекислого газа, от которого необходимо избавляться. Поэтому при ускорении наш «конвейер» решает обе эти проблемы.


Рекомендуем почитать
Первые 12 месяцев в роли мамы. О самом важном

Быть мамой – одна из самых сложных работ на свете. У нее нет выходных и конца рабочего дня, нет праздников и отпуска, с этой работы нельзя уволиться. Поэтому и эмоциональное состояние мамы – самое важное на первом году жизни малыша. Эта книга для тех, кто готов изучать себя как родителя, как личность, как человека. Кто хочет и готов изучать своего ребенка. Кто готов не к воспитанию, назиданиям и наказаниям, а к общению, к выстраиванию с ребенком отношений. Кто готов соприкоснуться со своим внутренним миром и увидеть внутренний мир ребенка.


Воздух закаливает и лечит

Во втором издании брошюры (первое вышло в 1974 г.) рассказывается об использовании воздушной среды для закаливания и лечения в различные сезоны года в рамках начального режима закаливания. Даны конкретные рекомендации по применению таких форм воздухолечения и закаливания, как воздушные и солнечные ванны, пребывание на открытом воздухе. Описаны основные водные закаливающие процедуры. Читатель познакомится также с механизмом действия воздушной среды на организм человека. Брошюра рассчитана на широкий круг читателей.


Здоровье ребенка: современный подход. Как научиться справляться с болезнями и собственной паникой

Книга-компас по педиатрии предназначена для современных родителей, которые хотят уметь разбираться в основных детских болезнях и готовы подходить к лечению ребенка со здравым смыслом. Вы научитесь распознавать по симптомам частые заболевания, ориентироваться в оригинальных лекарствах и дженериках, будете понимать, когда требуется подождать, чтобы болезнь саморазрешилась, а когда нужна экстренная помощь специалиста. Но главное – вы перестанете поддаваться панике, так как получите карту, по которой легко ориентироваться в загадочном мире детского здоровья.


Врача вызывали? Ответы на самые важные вопросы о здоровье, красоте и долголетии

За те несколько лет, что доктор Мясников еженедельно по несколько раз появляется перед читателями на телеэкране, прочно определился круг тем, которые вызывают постоянный интерес и массу вопросов. Это: «что бы такого съесть, чтобы похудеть?», «как оставаться молодым и красивым?», «как не заболеть?», «а если заболел, то что делать?». Причем практически все это так или иначе описывалось в его многочисленных предыдущих книгах. Поэтому здесь автор говорит в формате именно телепередачи — коротко, доступно, без теоретических выкладок, так, чтобы чтение напоминало живое общение между доктором и пациентом!


Сыр вкусный, целебный. Варим, едим, лечимся

Сыр… Продукт, который человечество знает вот уже несколько тысяч лет! Он является одним из самых любимых и полезных натуральных продуктов. Сыры могут быть разные по происхождению: из коровьего, овечьего, козьего, верблюжьего, буйволиного молока. Особняком стоит богатый белками соевый сыр тофу. Разные по твердости: твердые, полутвердые, полумягкие, мягкие, рассольные, плавленые, копченые, с плесенью… Все они имеют уникальный вкус и по-своему полезны. Практически каждая страна имеет свой, оригинальный рецепт сыра.


Некотоpые сведения об использовании лекаpственных pастений в наpодной медицине

В книге рассказывается история главного героя, который сталкивается с различными проблемами и препятствиями на протяжении всего своего путешествия. По пути он встречает множество второстепенных персонажей, которые играют важные роли в истории. Благодаря опыту главного героя книга исследует такие темы, как любовь, потеря, надежда и стойкость. По мере того, как главный герой преодолевает свои трудности, он усваивает ценные уроки жизни и растет как личность.


В защиту еды. Манифест едока

Что такое настоящая, здоровая еда? Это вовсе не те продукты, что мы видим в магазинах, – в привлекательных упаковках и заявленные как полезные для здоровья. Майкл Поллан призывает перестать изучать списки труднопроизносимых ингредиентов на упаковках, отказаться от модных диет и заново разобраться, что же такое правильное питание. Следуя его простым советам, вы сможете составить оптимальный именно для вас рацион, чтобы поддерживать хорошее самочувствие и быть счастливыми. На русском языке публикуется впервые.


Penis. Гид по мужскому здоровью от врача-уролога

В легкой и увлекательной форме норвежский уролог Стурла Пилског рассказывает о том, как устроена мочеполовая система у мужчин. Эта книга ответит на самые волнующие вопросы, научит отличать опасные состояния от нормальных и объяснит, что можно сделать, чтобы избавиться от проблем. На русском языке публикуется впервые.


Болезни отменяются

Правильно питаться, больше двигаться, уменьшить стресс и сильнее любить – эти несложные правила не только сделают жизнь гармоничной, но и помогут предотвратить развитие целого ряда заболеваний. Однако соблюдать их бывает очень непросто. Дин Орниш, диетолог семьи Клинтон, вместе с супругой Энн просто и понятно рассказывают о том, почему эти правила работают, как внедрить их в свою жизнь, какие препятствия поджидают на этом пути и как с ними бороться. Для всех, кто заботится о своем здоровье и мечтает прожить долгую и счастливую жизнь. На русском языке публикуется впервые.