Парадоксальное дыхание для начинающих - [13]
– Диффузия (проникновение) газов из капилляров в клетки тканей и обратно.
– Окисление кислородом биоэнергетических субстратов в митохондриях клеток с целью получения биохимической энергии, сопровождающееся выделением углекислого газа (внутреннее или клеточное дыхание).
Но по житейской привычке мы подразумеваем под дыханием лишь непрерывную и ритмическую вентиляцию легких с целью притока свежего и крайне нужного нашим клеткам в огромных количествах кислорода и удаления ненужного и даже вредного углекислого газа. Однако, с точки зрения современной передовой науки это представление является не чем иным, как массовым заблуждением. Эдаким, крайне укоренившимся в общественном сознании околонаучным предрассудком, полностью противоречащим очевидным фактам современного естествознания.
Рис. 3.3. Ученые 18-го века уподобляли процессы дыхания горению топлива в печи.
Рассмотрим условия, в которых сформировался этот крайне живучий современный миф. Основатель современной химии Антуан Лавуазье во второй половине 18 века первым понял, что принципиальных различий между окислением углеводов в клетке и горением дров в печке нет (Рис. 3.3.). (Но это только грубо-энергетическое понимание процесса жизни). В то время ученый провел такой опыт: взял два стеклянных колпака, под одним поставил зажженную свечу, под другой посадил живую мышь. По прошествии некоторого времени свеча гасла, а мышь погибала. Под обоими колпаками в результате обнаруживался одинаково бесцветный газ тяжелее воздуха, который назвали углекислым. Название появилось потому, что он получался в процессе сгорания углерода и при растворении в воде давал слабую кислоту.
На основании этого опыта были сделаны два вывода, первый – что дыхании и горение весьма похожие процессы, второй – углекислый газ не нужен организму и удаляется из него, так как весьма вреден. В обоих случаях органические вещества разрушаются при участии кислорода до углекислого газа и воды с выделением энергии. В клетке окисление идет поэтапно и строго контролируется, поэтому большая часть энергии не выделяется сразу в виде тепла, а запасается в форме молекул АТФ. Затем эти резервы организм постепенно использует в качестве топлива для самых разнообразных процессов, от затрат на двигательное сокращение мышц, до синтеза жизненно важных веществ в клетках. И то, что подобный процесс идет медленно приводит к тому, что вредный углекислый газ быстро удаляется из организма без тяжелых последствий. Итак, понимание крайней необходимости кислорода и безусловной бесполезности и даже опасности углекислого газа для организма каждого из нас отражает уровень знаний науки конца 18 – начала 19 веков.
Но в отличие от мифологизированного массового сознания передовая наука непрерывно идет вперед и развивается. Поэтому уже в конце 19 века независимо друг от друга двумя учеными было открыто очень интересное биохимическое явление, относящееся к условиями работы кислорода в крови. Вначале вспомним, что наша кровь насыщена кислородом, который находится в химически связанном состоянии. Кислород переносится от альвеол легких к различным органам и тканям эритроцитами, в которых он вступает в непрочное соединение с гемоглобином. Такой способ был выработан в ходе эволюции живых организмов на земле очень разумно. Ведь если бы кислород был бы просто растворен в плазме и не соединен с гемоглобином эритроцитов, то, чтобы обеспечить нормальное дыхание клеток организма, сердце человека должно было бы биться в 40 раз чаще и во столько же раз больше перекачивать крови. В крови взрослого человека содержится всего 600 граммов гемоглобина, поэтому и количество кислорода, находящегося в связи с гемоглобином, составляет сравнительно небольшую величину, примерно 800-1200 мл. Это количество в стандартных условиях может удовлетворить потребности организма среднего человека в кислороде только в течение 3–4 минут.
Рис. 3.4. Эритроцит крови отдает кислород клетке только в присутствии достаточного количества углекислоты.
Итак, в самом конце 19 века русским ученым Вериго и датчанином Бором независимо друг от друга было обнаружено, что без присутствия углекислоты кислород не может высвободится из связанного состояния с гемоглобином крови, и это приводит к кислородному голоданию организма даже при весьма высокой концентрации кислорода в крови. Чем заметнее содержание углекислого газа в артериальной крови человека, тем легче осуществляется отрыв кислорода от гемоглобина и переход его из крови в ткани и органы и наоборот – недостаток углекислого газа в крови способствует закреплению кислорода в эритроцитах (Рис. 3.4.). Кровь циркулирует по организму, а кислород не отдает! Возникает парадоксальное состояние – кислорода в крови достаточно, а органы сигнализируют о его крайнем недостатке. Человек начинает задыхаться, стремится вдохнуть и выдохнуть сильнее, пытается дышать чаще и тем самым еще больше вымывает из крови углекислый газ и еще больше закрепляет кислород в эритроцитах.
Следовательно, уже вначале двадцатого века экспериментальная наука располагала пониманием, что кислород и углекислый газ в оптимальных пропорциях одинаково важны для правильной и эффективной работы механизмов клеточного дыхания и эти газы должны содержаться в крови и в клетках в неких оптимальных пропорциях. Исходя из понимания этих научных фактов, теперь будет очень интересно проанализировать многие факты из окружающей нас жизни.
