Внешнее и внутреннее дыхание. Форсированное дыхание. Типы дыхания. Объем вентиляции легких. Вентиляция альвеол

А. Форсированное дыхание обеспечивается с помощью вов­лечения в сокращение ряда дополнительных мышц, оно осуществ­ляется с большой затратой энергии, так как при этом резко возрас­тает неэластическое сопротивление. При вдохе вспомогательную роль играют все мышцы, прикрепленные к костям плечевого пояса, черепу или позвоночнику и способные поднимать ребра, - это гру-динно-ключично-сосцевидная, трапециевидная, обе грудные мыш­цы, мышца, поднимающая лопатку, лестничная мышца, передняя зубчатая мышца. Форсированный выдох также осуществляется с дополнительной непосредственной затратой энергии, во-первых, в результате сокращения внутренних межреберных мышц. Их на­правление противоположно направлению наружных межреберных мышц, поэтому в результате их сокращения ребра опускаются. Во-вторых, важнейшими вспомогательными экспираторными мышца­ми являются мышцы живота, при сокращении которых ребра опус­каются, а органы брюшной полости сдавливаются и смещаются кверху вместе с диафрагмой. Способствуют форсированному вы­доху также задние зубчатые мышцы. Естественно, при форсирован­ных вдохе-выдохе действуют и все силы, с помощью которых осу­ществляется спокойное дыхание.

Б. Тип дыхания зависит от пола и рода трудовой деятельнос­ти. У мужчин в основном брюшной тип дыхания, у женщин - в ос­новном грудной тип. В случае преимущественно физической рабо­ты и у женщин формируется преимущественно брюшной тип дыхания. Грудной тип дыхания обеспечивается, главным образом, за счет работы межреберных мышц. При брюшном типе, в резуль­тате мощного сокращения диафрагмы, органы брюшной полости смещаются вниз, поэтому при вдохе живот «выпячивается».

В. Объемы вентиляции легких зависят от глубины вдоха и выдоха. Вентиляция легких - газообмен между атмосферным воз­духом и легкими. Ее интенсивность и сущность выражаются двумя понятиями. Гипервентиляция - произвольное усиление дыхания, не связанное с метаболическими потребностями организма, и ги-перпное, непроизвольное усиление дыхания в связи с реальными потребностями организма. Различают объемы вентиляции легких" и их емкости, при этом под термином «емкость» понимают сово­купность нескольких объемов (рис. 7.5).

1. Дыхательный объем (ДО) - это объем воздуха, который че­ловек вдыхает и выдыхает при спокойном дыхании, при этом про­должительность одного цикла дыхания составляет 4-6 с, акт вдоха проходит несколько быстрее. Такое дыхание называется эйпное (хорошее дыхание).

2. Резервный объем вдоха (РО вдоха) - максимальный объем воздуха, который человек может дополнительно вдохнуть после спокойного вдоха.

3. Резервный объем выдоха (РО выдоха) - максимальный объем воздуха, который можно выдохнуть после спокойного выдоха.

4. Остаточный объем (00) - объем воздуха, остающийся в
легких после максимального выдоха.

5. Жизненная емкость легких (ЖЕЛ)- это наибольший объем воздуха, который можно выдохнуть после максимального вдоха. У молодых людей должную величину ЖЕЛ можно рассчитать по формуле: ЖЕЛ= Рост(м)2,5 л.

6. Функциональная остаточная емкость (ФОЕ) - количество воздуха, остающееся в легких после спокойного выдоха, равно сум­ме остаточного объема и резервного объема выдоха.

7. Общая емкость легких (ОЕЛ) - объем воздуха, содержа­щийся в легких на высоте максимального вдоха, равен сумме ЖЕЛ плюс остаточный объем. Общая емкость легких, как и другие объе­мы и емкости, весьма вариабельна и зависит от пола, возраста и роста. Так, у молодых людей в возрасте 20-30 лет она равна в сред­нем 6 л, у мужчин в 50 - 60 лет - в среднем около 5,5 л.

В случае пневмоторакса большая часть остаточного воздуха выходит, а в легком остается так называемый минимальный объем воздуха. Этот воздух задерживается в так называемых воздушных ловушках, так как часть бронхиол спадается раньше альвеол (кон­цевые и дыхательные бронхиолы не содержат хрящей). Поэтому легкое взрослого человека и дышавшего новорожденного ребенка не тонет в воде (тест для определения судебно-медицинской экс­пертизой, живым ли родился ребенок: легкое мертворожденного то­нет в воде, так как не содержит воздуха).

Минутный объем воздуха (МОВ) - это объем воздуха, про­ходящего через легкие за 1 мин. Он составляет в покое 6-8 л, час­тота дыхания- 14-18 в 1 мин. При интенсивной мышечной нагруз­ке МОВ может достигать 100 л.

Максимальная вентиляция легких (МВЛ) - это объем воз­духа, который проходит через легкие за 1 мин при максимально возможной глубине и частоте дыхания. МВЛ может достигать у молодого человека 120-150 л/мин, а у спортсменов - 180 л /мин, она зависит от возраста, роста, пола. При прочих равных условиях МВЛ характеризует проходимость дыхательных путей, а также упругость грудной клетки и растяжимость легких.

Г. Нередко обсуждается вопрос, как дышать при увели­чении потребности организма в газообмене: реже, но глубже или чаще, но менее глубоко? Глубокое дыхание более эффективно для газообмена в легких, так как часть воздуха может поступать конвективным способом непосредственно в альвеолы. Однако ды­шать глубоко при интенсивной мышечной нагрузке становится труд­но, так как сильно возраатает неэластическое сопротивление (аэро­динамическое сопротивление воздухоносных путей, вязкое сопротивление тканей и инерционное сопротивление). Поэтому при форсированном дыхании возрастает расход энергии на обеспече­ние работы внешнего звена дыхания от 2% общего расхода в покое до 20% при тяжелой физической работе. При этом у тренирован­ных лиц увеличение вентиляции легких при физической нагрузке осуществляется преимущественно за счет углубления дыхания, а у нетренированных - в основном за счет учащения дыхания до 40-50 в мин. Однако обычно частота и глубина дыхания определяются самой физической нагрузкой. Организм самостоятельно (непроиз-

вольно) устанавливает режим дыхания согласно своим физическим возможностям и потребностям в данный момент. Кроме того, при интенсивной физической работе человек незаметно для себя неред­ко переходит с носового дыхания на дыхание ртом, поскольку носо­вое дыхание создает примерно половину сопротивления воздушно­му потоку. Сознательное стремление дышать реже, но глубже при интенсивной физической нагрузке ведет также к увеличению мы­шечной работы на преодоление возрастающей ЭТЛ при глубоком вдохе. Таким образом, меньшая работа дыхания совершается при неглубоком частом дыхании, хотя вентиляция легких лучше при глубоком дыхании. Полезный результат для организма больше при неглубоком частом дыхании. Режим дыхания устанавливается не­произвольно и при физической работе, и в покое. Человек созна­тельно (произвольно) обычно не контролирует частоту и глубину дыхания, хотя это возможно.

Д. Вентиляция альвеол конвективным путем (непосредствен­ное поступление свежего воздуха в альвеолы) происходит только при очень интенсивной физической работе. Значительно чаще вен­тиляция альвеол осуществляется диффузионным способом. Это объясняется тем, что многократное дихотомическое деление брон­хиол ведет к увеличению суммарного поперечного сечения возду­хоносного пути в дистальном направлении и, естественно, к увели­чению его объема. Время диффузии газов в газообменной области и выравнивание состава газовой смеси в альвеолярных ходах и аль­веолах составляет около 1с. Состав газов переходной зоны прибли­жается к таковому альвеолярных ходов примерно за это же вре­мя - 1 с.

Внешнее дыхание является первой ступенью дыхательного процесса. На этой ступени дыхание осуществляется через следующие органы: нос, носоглотку, трахею, бронхи, легкие и легочные альвеолы, а также 1-2 % газообмена осуществляются через кожу и пищеварительный тракт.

Прежде всего поток входящего внутрь организма воздуха проходит через носовую полость. При этом воздух согревается, увлажняется и очищается. Увлажняется воздух почти до полного насыщения за счет носовой слизи, которую выделяет слизистая оболочка носа.

Далее воздух идет через носоглотку, гортань и попадает в трахею, которая имеет вид цилиндрической трубки длиной 11-13 см и диаметром от 1,5 до 2,5 см. Трахея выстлана изнутри слизистой оболочкой, покрытой мерцательным эпителием. Движения ворсинок мерцательного эпителия позволяют выводить наружу попавшую в трахею пыль и другие чужеродные вещества, либо благодаря высокой всасывающей способности эпителия они всасываются внутрь и затем выводятся внутренними путями.

Далее трахея разветвляется на бронхи, а те в свою очередь на бронхиолы – более мелкие воздухоносные пути. В отличие от трахеи, бронхи имеют в составе стенки мышечные волокна, причем с уменьшением диаметра путей мышечный слой становится сильнее развитым. Сокращение этих мышц вызывает не только сужение просвета бронхов, но и некоторое укорочение их, благодаря чему они участвуют в выдохе. В стенках бронхов располагаются слизистые железы, и покрыты они мерцательным эпителием. Совместная деятельность слизистых желез, бронхов, мерцательного эпителия и мускулатуры способствует увлажнению поверхности слизистой оболочки, разжижению и выведению наружу вязкой мокроты при патологических процессах, а также выведению частиц пыли и микробов, попавших в бронхи с потоком воздуха.

Воздух, пройдя путь по вышеописанным воздухоносным путям, очищенный и нагретый до температуры тела, попадает в альвеолы, смешивается с имеющимся там воздухом и приобретает 100%-ную относительную влажность. Газообмен между внешним воздухом и кровью в легких происходит в основном в альвеолах, которые покрыты густой сетью кровеносных капилляров.

Воздух попадает в альвеолы благодаря изменению объема легких из-за дыхательных движений грудной клетки. Так, при вдохе объем легких увеличивается, давление в них становится ниже атмосферного и воздух засасывается в легкие. При выдохе объем легких уменьшается, давление воздуха в них становится выше атмосферного, и воздух из легких устремляется наружу.

Сам механизм дыхательных движений осуществляется диафрагмой и межреберными мышцами. Диафрагма – мышечно-сухожильная перегородка, отделяющая грудную полость от брюшной. Главная ее функция заключается в создании отрицательного давления в грудной полости и положительного в брюшной. Края ее соединены с краями ребер, а сухожильный центр диафрагмы сращен с основанием сумки перикарда. Ее можно сравнить с двумя куполами: правый расположен над печенью, левый – над селезенкой. Вершины этих куполов обращены к легким.

Когда мышечные волокна диафрагмы сокращаются, оба ее купола опускаются, а боковая поверхность диафрагмы отходит от стенок грудной клетки. Центральная сухожильная часть диафрагмы опускается незначительно. Вследствие этого объем грудной полости увеличивается в направлении сверху вниз, создается разряжение и воздух входит в легкие. Сокращаясь, она давит на органы брюшной полости, которые выжимаются вниз и вперед – живот выпячивается.

Когда же мышечные волокна диафрагмы расслабляются, оба купола поднимаются вверх, вытесняемые органами брюшной полости, в которой давление всегда выше, чем в грудной. Сокращение мышц брюшного пресса еще больше усиливает это давление. Вследствие этого объем грудной полости уменьшается, создается высокое давление и воздух выходит из легких.

Межреберные мышцы за счет разворачивания ребер в стороны и некоторого поднятия их вверх увеличивают объем грудной полости, что и приводит к засасыванию в нее воздуха. При выдохе они расслабляются и в силу анатомических особенностей ребер и грудной клетки и их тяжести грудная клетка принимает свое исходное положение. В результате этого в легких создается повышенное давление и воздух устремляется наружу. Внутренние межреберные мышцы и мышцы живота помогают сделать форсированный выдох.

В зависимости от того, какие мышцы задействованы во время дыхания, различают четыре типа дыхания: нижнее, среднее, верхнее и смешанное (Рис. 8).

Нижнее дыхание , или «брюшное», «диафрагмальное», – это когда в дыхательных движениях участвует только диафрагма, а грудная клетка остается неподвижной. При этом в основном вентилируется нижняя часть легких и немного средняя.

Рис. 8. Типы дыхания: а – нижнее; б – среднее; в – верхнее; г – смешанное

Среднее дыхание , или «реберное», – когда в дыхательных движениях участвуют межреберные мышцы, грудная клетка расширяется в стороны и несколько поднимается вверх. Диафрагма при этом слегка поднимается.

Верхнее дыхание , или «ключичное», – когда дыхание осуществляется только за счет поднятия ключиц и плеч вверх, при неподвижной грудной клетке и некотором втягивании диафрагмы. При этом в основном вентилируются верхушки легких и немного средняя часть.

Смешанное дыхание , или «полное дыхание», объединяет в себе все вышеуказанные типы дыхания, равномерно вентилируя все части легких.

Второй ступенью дыхательного процесса является транспортировка газов кровью .

Обмен газов между легкими и кровью происходит в силу разности их парциального давления. У человека в альвеолярном воздухе содержится: углекислого газа – 5-6 %, кислорода – 13,5-15 %, азота – 80 %. При таком процентном содержании кислорода и общем давлении в одну атмосферу его парциальное давление составляет 100-110 мм рт. ст. Парциальное давление этого газа в притекающей в легкие венозной крови всего 60-75 мм рт. ст. Образующейся разности в давлении вполне достаточно для обеспечения диффузии кислорода в кровь со скоростью 6 л кислорода в минуту. Такого количества вполне достаточно для того, чтобы человек мог выполнять самую тяжелую работу. Во время покоя в кровь поступает около 300 мл кислорода.

В крови, оттекающей от легких, почти весь кислород находится в химически связанном с гемоглобином состоянии, а не растворен в плазме крови. Наличие дыхательного пигмента – гемоглобина в крови позволяет при небольшом собственном объеме жидкости переносить значительное количество газов.

Кислородная емкость крови определяется количеством кислорода, которое может связать гемоглобин. Реакция между кислородом и гемоглобином обратима. Когда гемоглобин связан с кислородом, он переходит в оксигемоглобин .

Повышение температуры значительно увеличивает скорость отдачи оксигемоглобина кислорода, мало сказываясь на скорости реакции его соединения с кислородом в легких. Насыщению крови кислородом способствует сдвиг кислотно-щелочной реакции крови в кислую сторону. Наиболее важной причиной изменения реакции крови является содержание в ней углекислоты, которая в свою очередь зависит от наличия в крови углекислого газа.

Чем больше в крови углекислого газа, тем больше углекислоты, а следовательно, и сильнее сдвиг кислотно-щелочной реакции крови в кислую сторону, что способствует насыщению крови кислородом. Значительному образованию углекислого газа способствует мышечная работа или повышенная активность органа.

Степень насыщенности крови кислородом у каждого человека индивидуальна и зависит от многих факторов, главными из которых являются следующие: общая поверхность мембран альвеол, толщина и свойства самой мембраны, качество гемоглобина, психическое состояние человека, а также от возраста, типа дыхания, чистоты организма и эмоциональной устойчивости человека.

Обмен кислорода между кровью и тканями осуществляется подобно обмену между альвеолярным воздухом и кровью. Ввиду того что в тканях происходит непрерывное потребление кислорода, концентрация его падает. В результате кислород диффундирует (переходит) из тканевой жидкости в клетки, где и потребляется. При недостатке кислорода тканевая жидкость, соприкасаясь со стенкой содержащего кровь капилляра, способствует диффузии кислорода из крови в тканевую жидкость. Чем выше тканевый обмен, тем ниже концентрация кислорода в ткани. И чем больше эта разность (между кровью и тканью), тем большее количество кислорода может поступать из крови в ткани при одной и той же концентрации кислорода в капиллярной крови (Рис. 9).

Рис. 9. Альвеолы: а – чистые; б – загрязненные слизью, ухудшающей качество газообмена

Процесс удаления углекислого газа напоминает обратный процесс поглощения кислорода. Образующийся в тканях при окислительных процессах углекислый газ диффундирует в межтканевую жидкость, где его концентрация меньше, а оттуда диффундирует через стенку капилляра в кровь, где его еще меньше, чем в межтканевой жидкости. Проходя через стенки тканевых капилляров, углекислый газ отчасти растворяется в плазме крови как хорошо растворимый в воде газ, а частично связывается различными основаниями с образованием бикарбонатов. Эти соли затем разлагаются в легочных капиллярах с выделением свободной углекислоты, которая в свою очередь быстро диссоциирует под влиянием фермента угольной ангидразы на воду и углекислый газ.

Главным фактором, регулирующим дыхание, является концентрация углекислого газа в крови.

Повышение содержания СО$2$ в крови, притекающей к головному мозгу, увеличивает возбудимость как дыхательного, так и пневмотоксического центра. Повышение активности первого из них ведет к усилению сокращений дыхательной мускулатуры, а второго – к учащению дыхания. Когда содержание СО$2$ вновь становится нормальным, стимуляция этих центров прекращается и частота и глубина дыхания возвращаются к обычному уровню. Этот механизм действует и в обратном направлении. Если человек произвольно сделает ряд глубоких вдохов и выдохов, содержание СО$2$ в альвеолярном воздухе и крови понизится настолько, что после того, как он перестанет глубоко дышать, дыхательные движения вовсе прекратятся до тех пор, пока уровень СО$2$ в крови снова не достигнет нормального. Поэтому организм, стремясь к равновесию, уже в альвеолярном воздухе поддерживает парциальное давление СО$2$ на постоянном уровне.

Начиная практиковать дыхательные упражнения, следует запомнить следующие рекомендации:

1. Никогда не задерживайте дыхание на максимальном вдохе, это может привести к растяжению легочной ткани, увеличению диаметра альвеол, что неблагоприятно отразится на здоровье. Если нужно сделать максимальный вдох, то выполняйте его без задержки. Задерживать дыхание на вдохе рекомендуется в пределах 70-80% от глубины максимального вдоха, при этом чем старше человек, тем меньше глубина вдоха за счет ребер. При вдохе больше работайте диафрагмой и умеренно – межреберными мышцами и плечами.

2. Никогда не задерживайте дыхание на максимальном выдохе – это верное средство разладить работу сердца. Если нужно сделать максимальный выдох, делайте его без задержки. Задерживать дыхание на выдохе рекомендуется в пределах 70-80% от максимального выдоха. Чем слабее сердце, тем меньше величина задержки на выдохе. Выполняя выдох, больше работайте диафрагмой – это массирует внутренние органы и сердце.

Клеточным дыханием называют совокупность протекающих в каждой клетке ферментативных процессов, в результате которых молекулы углеводов, жирных кислот и аминокислот расщепляются в конечном счете до углекислоты и воды, а освобожденная биологически полезная энергия используется на усиление жизнедеятельности клетки.

Питательные вещества служат для построения структур нашего тела, а подвергшиеся деструктуризации дают нам энергию в виде электронов. Конечные продукты деструктуризации питательных веществ: вода дает нам среду для протекания жизненных процессов; углекислый газ регулирует жизненные процессы (изменяет кислотно-щелочную реакцию, активизирует генетический аппарат клетки, влияет на усвоение кислорода организмом); кислород , потребляемый при дыхании, выводит из организма электроны с пониженным энергетическим потенциалом в виде продуктов конечного звена деструктуризации – углекислого газа и воды.

Внимание! Уменьшение содержания углерода и его соединений в организме сразу же сказывается на всех жизненно важных процессах, вызывая массу заболеваний. Наибольшее количество углекислого газа получается при приеме углеводистой пищи, а наименьшее – при потреблении жирной и белковой.

Весьма туманен вопрос о том, что подразумевают под понятиями «ци» и «прана». Их описание дается в малопонятной терминологии и трудноприложимо к практическому применению.

В древних китайских трактатах рассказывается о «трех драгоценностях»: ци, цзин и шень. Это названия энергий, поддерживающих жизнь человека, ценнее их нет ничего на свете.

1. Основная энергия – ци, она поддерживает организм и образуется из пищи.

2. Большая энергия цзин является главной энергией человека. Она вызывает вдох и выдох, собирается в груди, удаляется через нос и глотку.

3. Духовная энергия шень создается при зачатии. Шень сохраняется – жизнь, теряется – смерть.

В древних индуистских писаниях – Ведах и Упанишадах – рассказывается о трех видах энергии – праны, поддерживающей жизнь человека: пищевой и дыхательной пране и энергии Кундалини.

1. Пищевая прана содержится в пище, воде и поддерживает физическое тело человека.

2. Дыхательная прана содержится в воздухе и поддерживает праническое (энергетическое) тело человека, давая силу всем физиологическим процессам организма.

3. Энергия Кундалини – источник всех видов энергий человеческого организма. универсальная энергия космоса. Кундалини Шакти – тончайшая из всего тонкого, она хранит в себе тайну творения. Ее сиянием озарена Вселенная.

Под набором пищевой праны надо понимать процесс создания внутри организма благоприятных условий для проведения качественной деструктуризации пищи на клеточном уровне. Для этой цели наиболее подходят два типа дыхания: метод волевой ликвидации глубокого дыхания К. П. Бутейко и «дыхание зародыша».

Константин Павлович Бутейко открыл свой метод дыхания. Проводимые им исследования показали, что увеличение глубины дыхания может привести к негативным последствиям для всего организма. Происходит это по следующим причинам:

– в связи с тем, что при глубоком дыхании углекислый газ быстрее вымывается из организма, чем кислород, возникает его дефицит. В результате, ухудшаются условия передачи кислорода от гемоглобина к тканям. Наступает кислородное голодание всего организма;

– изменение внутренней среды клеток из-за вымывания углекислоты при глубоком дыхании разлаживает работу 700 ферментов и 20 витаминов! В результате нарушается обмен веществ и энергии в организме;

– уменьшение количества углекислого газа в клетках возбуждает их (точнее, понижает порог возбудимости). Это в свою очередь приводит к возбуждению нервной системы со всеми вытекающими отсюда вредными последствиями;

– защитная реакция от потери углекислого газа в организме приводит к спазмам бронхов и сосудов, к накоплению слизи в организме.

Лечатся болезни глубокого дыхания (практически все болезни), по методу ВЛГД (волевой ликвидации глубокого дыхания).

Дыхание здорового человека протекает так: вдох, выдох, автоматическая пауза, которая возникает непроизвольно. Самой важной характеристикой процесса дыхания является автоматическая пауза (АП) – непроизвольная задержка дыхания после выдоха. В это время не происходит потери потери углекислоты. Затем процесс повторяется снова.

Вся методика Бутейко сводится к тому, чтобы вернуть больному, глубокодышащему человеку эту автоматическую паузу. Как показала практика, автоматическая пауза восстанавливается после 3 лет регулярных тренировок. Причем контролировать ее нужно постоянно – тогда успех обеспечен.

В приведенной ниже таблице с помощью цифр показана различная степень глубины дыхания.

Таблица 1. Степени глубины дыхания (Лечебное дыхание с 36)

Примечание: ЧП – частота пульса; ЧД – частота дыхания (число вдохов и выдохов в минуту); % СО$2$ – процентное содержание углекислого газа в альвеолах легких; АП – автоматическая пауза; КП – контрольная пауза, задержка дыхания после среднего выдоха до первой трудности; ВП – волевая пауза, задержка дыхания от первой трудности до предельной (выходить из нее нужно более частым, но не глубоким дыханием, дыша через слегка зажатый нос); МП – максимальная пауза, сумма КП и ВП.

Приведенная таблица 1 показывает степень нашего здоровья. Так, если у вас частота пульса равна 60 уд/мин, частота дыхания – 8, автоматическая пауза после выдоха – 4, максимальная пауза – 120 с, значит, у вас содержание углекислого газа в альвеолах легких равно 6,5 % и вы вполне здоровый человек. Если ваши показатели уходят вверх от состояния нормы – вы обладаете более высокими показателями здоровья. Но если они находятся ниже – вы глубокодышащий человек, и ваше здоровье хуже нормального уровня. Это есть не что иное, как состояние предпатологии. В зависимости от того, насколько эти показатели уходят вверх или вниз, вы сверхвыносливы или больны.

Существует множество инструкций по применению метода ВЛГД, в которых даются различные варианты тренировок. Данный вариант взят из статьи К. П. Бутейко «Очищение дыханием» (Природа и человек. 1989. № 5).

Тренировка по данному методу производится так: нужно удобно сесть, спина должна быть прямой, потянуть вверх шею, руки положить свободно на колени, но чтобы они не соприкасались. Теперь необходимо максимально расслабиться, успокоить дыхание и пульс. При расслаблении особенно проконтролируйте расслабление плеч, рук (особенно изгибы руки и кисти), лицо (особенно мышцы вокруг глаз и лоб), ноги (особенно ступни), мышцы грудной клетки, живота и диафрагмы. Если у вас сильно напрягается спина во время занятий, то прислонитесь к спинке стула, но держите ее ровной.

Теперь замерьте частоту своего пульса, частоту дыхания и контрольную паузу. Контрольную паузу, то есть задержку дыхания после обычного выдоха, надо держать до первой трудности. Если вы будете ее передерживать, то получите неправильные исходные данные. Так, если ваша КП – 15 с (норма – 60 с), то 60: 15 = 4, это показывает, что при каждом вдохе вы вдыхаете в четыре раза больше воздуха, чем нужно. Все эти замеры запишите в тетрадь и в дальнейшем по ним будете следить за ходом тренировочного процесса.

Итак, приняв нужное положение, начинайте постепенно уменьшать глубину дыхания, сводя ее на нет. При этом должна ощущаться легкая нехватка воздуха. Внешнее дыхание должно стать незаметным. Уменьшению глубины дыхания способствуют поднятие глаз вверх (подбородок не поднимать) и слегка надутые губы.

Уменьшать глубину дыхания нужно шесть раз в сутки в 0, 4, 8, 12, 16 и 20 ч, причем два цикла – в ночные часы. В каждом цикле – пять попыток, и тренироваться лучше так, чтобы в районе пятой минуты вы уже не могли дышать в выбранном режиме. Дальше время попыток увеличивается до 10 мин. Освоив такой ритм, нужно переходить ко второй степени и опять стараться еще больше уменьшить глубину дыхания и дышать в новом режиме сперва до пяти, а затем до десяти минут. Таких степеней уменьшения дыхания несколько. Переходить от одной к другой можно лишь тогда, когда полностью освоишь предыдущий режим и вернуться к прежнему дыханию невозможно.

Итак, вы в течение 5 мин (а в дальнейшем 10) уменьшали глубину дыхания. Теперь измерьте КП. Это и есть одна попытка. Далее вы уменьшаете глубину дыхания снова в течение 5 мин и делаете КП – это вторая попытка, и так до пяти попыток. Этим ограничивается 1-й цикл упражнений, который продолжался 5 попыток по 5 мин. Если прибавить время, затраченное на КП, одно занятие будет равно 30 мин в случае 5-минутной попытки и около часа в случае 10-минутной попытки. Закончив такое занятие, вы замеряете в конце ЧП и ЧД.

Каждый цикл (занятие) выглядит так:

1-й цикл – 0 ч. ЧП = ЧД = КП = (то есть данные в начале занятия)

T1 = КП1 = (Т1 – это время попытки, равное 5 или 10 мин, а КП1 – контрольная пауза после нее)

Теперь еще раз замерьте ЧП и ЧД.

2-й цикл (тренировка) вы проведете в 4 ч утра, и все повторится снова. Суточные упражнения заканчиваются расчетом среднего арифметического из замеренных за сутки 36 КП. Эту цифру также заносят в тетрадь и затем по этим данным смотрят динамику тренировочного процесса.

Критерии правильности проведения тренировки следующие: легкая нехватка воздуха в начале 5-минутной попытки, переходящая в очень сильную; ощущение теплоты с переходом в испарину и даже пот; рост КП от одной попытки к другой, от одного дня к другому. В самом начале занятий КП может увеличиваться очень медленно или даже стоять на месте. Это значит, что углекислый газ, накопленный во время попытки, тут же используется организмом, а для накопления в крови его еще недостаточно. Поэтому не думайте, что вы неправильно поступаете, продолжайте тренировки, и КП начнет потихоньку расти.

Такой программы необходимо придерживаться, пока не дойдете до легкой задержки, равной 60 с. После этого можно заниматься 2 раза в день в течение 1 года. Занятия проводить часовые: утром после подъема и вечером перед ужином. После этого переходите на одно занятие по часу, которое выполняйте перед ужином. А утром только проверяйте КП, которая должна быть не ниже 60 с. Через полгода-год прекратите занятия (а можете и продолжить) и сделайте две вещи: проверьте утром КП (чтобы она была не ниже 60 с) и выполните легкие физические упражнения, которые способствовали бы накоплению углекислоты в организме.

Если КП по утрам у вас начинает падать, обязательно найдите причину и ликвидируйте ее. Если КП по-прежнему падает, вновь приступайте к занятиям по всем вышеуказанным правилам.

Увеличению глубины дыхания, то есть падению КП, способствуют:

– хронические тонзиллиты, холециститы, аппендициты, бронхиты, пневмония;

– все, что содержит много кофеина: кофе, какао, чай, шоколадные конфеты;

– антибиотики, спазмолитики и другие подобные лекарства;

– алкоголь, никотин, наркотики;

– гиподинамия (малоподвижный образ жизни);

– жаркая погода, чрезмерное увлечение парной и другими горячими процедурами;

– отрицательные эмоции;

– положение глаз вниз;

– обильное и смешанное питание. Белковые продукты: мясо всех видов, рыба, яйца, молочные продукты, а также цитрусовые и дрожжевой хлеб.

Накопление углекислого газа в организме идет ступенчато – каждые 5-7 дней (у всех строго индивидуально), когда КП увеличивается на несколько секунд. Это и есть ступени дыхания, во время которых оно уменьшается по глубине, а количество углекислого газа в организме возрастает. Такие перестройки в организме проявляются в виде очистительных кризисов, по Бутейко – ломки .

По наблюдениям Бутейко, должно пройти 8 ломок. Во время ломок можно определить пораженные органы и системы. Чем больше они поражены, тем острее пройдет ломка. Самая тяжелая первая ломка возникает из-за того, что первым восстанавливается КЩР крови, – это мощный отрицательный кризис. Последующие ломки будут слабее.

Одна ломка может продолжаться от трех до шести недель. Все зависит от степени поражения. Чем раньше начнется ломка, тем последующие будут слабее. Чтобы ломка началась быстрее, можно подержать ноги в холодной воде. Во время ломок могут вновь дать о себе места, которые давно зажили. Например, ожоги в детстве, места ранений и т. д. Помните – без ломок не будет выздоровления. Шестимесячная ломка обязательна, если хорошо идет набор КП.

Перед началом ломки легче, чем раньше, происходит задержка дыхания – растет КП.

По признакам ломки можно судить, какие органы и системы организма поражены.

– Если нарушен сон, появляются головные боли, раздражительность, плаксивость и т. д., – сильно поражена нервная система.

– Тошнота, изжога, рвота – больная печень.

– Галлюцинации бывают при пораженной психике.

– Судороги указывают на недостаток витаминов группы В.

– Кашель – хронический бронхит.

– Боли в сердце, шум в голове, одышка и т. д. – поражена сердечно-сосудистая система.

– Если мерзнут ноги – поражены кровеносные сосуды ног.

– Если обостряется астма – поражены бронхи и легкие.

1. Не бояться ничего, пройдет ломка, и все нормализуется.

2. Как только вы обнаружите, что у вас начинается ломка, то есть кроме ухудшения состояния, обострения заболеваний, у вас начнет падать КП, сразу принимайте меры по ее сохранению: а) прибавьте к занятиям еще одну попытку; б) если очень тяжело даются задержки – парьте ноги во время занятия, но не перегревайтесь до пота. Можно пить по 200-250 г горячей воды в течение 10-15 мин, а затем через 15-20 мин начинать заниматься. Можно принимать и горячую ванну, вымыть голову горячей водой, ставить горчичники на грудь, растирать грудь теплыми руками (особенно во время кашля).

3. Если у вас сильная ломка, вы приняли все меры и все равно не можете выдерживать ранее взятых КП, не волнуйтесь, включите еще одно-два занятия сверх нормы с целью усиленного накопления углекислого газа и кислорода в организме.

4. Если не хочется есть – не насилуйте себя, но пейте побольше для вымывания шлаков.

5. Во время ломок строго соблюдайте принципы правильного питания и полностью исключите белковые продукты, цитрусовые и дрожжевой хлеб, а также продукты, содержащие кофеин.

6. Во время ломок особенно страшен кашель (обостряется бронхит), старайтесь унять его любой ценой: трите переносицу, растирайте грудь теплой рукой, ставьте горчичники и т. д.

7. Больше двигайтесь на свежем воздухе, но не спите и не лежите. Если станет невмоготу, то засните на 30-35 мин, затем снова будьте в движении и регулярно выполняйте тренировочное дыхание.

Во время занятий по методу Бутейко в организме ощущается недостаток калия, кальция и натрия. Их необходимо восполнять пищей, содержащей в повышенном количестве эти микроэлементы. Такие продукты потребляйте в течение 10 дней, а затем сделайте перерыв на этот же срок. И наоборот, когда появляется в организме избыток калия, наступает насморк. На 1-2 дня прекратите принимать калийные продукты.

В этом виде дыхания прекрасно сочетаются оба фактора: накопление углекислого газа в организме и максимальное потребление свободных электронов. Поэтому я рекомендую выполнять именно этот вариант.

Для получения эффекта необходимо заниматься по 30-50 мин 3-4 раза в день. Например, в 6, 12, 18, 24 ч. Естественно, начинать надо минут с пяти и постепенно довести время до вышеуказанного.

Техника выполнения: сесть прямо, спина ровная, глаза лучше закрыть. Воздух следует вдыхать через ноздри медленно, настолько плавно, что не должно быть слышно никакого шума, и вдох надо прекратить, когда грудная клетка начинает расширяться. Затем дыхание следует задержать как можно дольше, по крайней мере на время, которое необходимо, чтобы сосчитать от 1 до 120. После этого необходимо выдохнуть воздух через рот (но лучше через нос) полностью и так плавно, чтобы лебединое перо, подвешенное перед лицом, не шевельнулось. Затем опять следуют вдох, задержка, выдох и т. д.

Теоретическая цель этого процесса состоит в том, чтобы вернуться к дыханию плода в утробе матери, при котором зародыш непрерывно растет, ничего не теряя. Идеалом была бы задержка дыхания на время, которое необходимо, чтобы сосчитать от 1 до 1000, так как воздух восстанавливает и оживляет организм человека.

Воздух должен быть живым, а не мертвым. Это упражнение необходимо выполнять между полночью и полднем.

Тот, кто выполняет дыхательное упражнение данного типа, должен быть вегетарианцем. Помимо обновления организма, как говорят древние мудрецы, это дыхание способствует отвлечению мыслей и, как следствие, хорошей концентрации ума. Оно приносит здоровье и полное умиротворение.

Под набором дыхательной праны надо понимать процесс поглощения и распределения свободных электронов в организме с помощью дыхания. Для этой цели наиболее подходят методика Стрельниковой и разновидность йоговского дыхания «Сат-нам».

Александра Николаевна была когда-то актрисой и пела. Потом сорвала голос, лечила ее мать, Александра Северова, педагог по постановке голоса, которая удачно отобрала дыхательные упражнения. Александра Николаевна систематизировала эти упражнения, и появилась дыхательная гимнастика Стрельниковой. Получив диплом педагога-вокалиста, работала с певцами. Ставила голос, распевала их перед спектаклями, восстанавливала звучание. Потом стала замечать, что вместе с голосом оздоравливается организм, в особенности органы дыхания. Тогда она стала принимать больных людей. В начале семидесятых годов Стрельникова запатентовала свою дыхательную гимнастику и стала официально лечить астматиков.

Итак, что же предлагает Стрельникова. «Наш предок ежесекундно нюхал воздух: „Кто может меня съесть? Кого я?“, как делает каждое дикое животное. Иначе ему не выжить. Потому что обоняние может сообщить о спрятавшемся враге или добыче. И мы тренируем вдох предков – естественный вдох предельной активности. Выдох происходит самопроизвольно… Наш вдох должен быть взволнованным».

Свою систему дыхательных упражнений она назвала «парадоксальной дыхательной гимнастикой» и упор делает на четыре правила.

Первое правило . Думайте: «Гарью пахнет! Тревога!» И не делайте вдох, а шумно, на всю квартиру, нюхайте воздух, как собака след. Чем естественней, тем лучше. Делая вдох, не стремитесь раздуваться что есть силы – это самая грубая ошибка, – тянуть вдох, чтобы набрать воздуха побольше. Вдох должен быть короткий и активный. Думайте только о вдохе. Следите только за тем, чтобы вдох шел одновременно с движением. Выдох – результат вдоха. От природы вдох слабее выдоха. Тренируйте активный вдох и самопроизвольный, пассивный выдох, это поддерживает естественную динамику дыхания.

Второе правило . Не мешайте выдоху уходить после каждого вдоха как угодно, сколько угодно – лучше через рот, чем через нос. Не помогайте ему. Думайте: «Гарью пахнет! Тревога!» И выдох уйдет самопроизвольно. Увлекайтесь вдохом и движением, и все выйдет: чем активнее вдох, тем легче уходит выдох. Невозможно накачать шину, действуя по принципу: пассивный медленный вдох, активный медленный выдох. Следовательно, невозможно по такому принципу наполнить воздухом мельчайшие дыхательные пути легких.

Третье правило . Накачивайте легкие как шины, в ритме песен и плясок. Все фразы песен идут на 8, 16 и 32 такта. Следовательно, этот счет физиологичен. И тренируя движения и вдохи, считайте на 4 и 8, а не на 5 и 10. Скучно считать мысленно про себя – пойте. Норма урока – 1000-1200 наших вдохов, можно и больше – 2000 (для инфарктников – 600).

Четвертое правило (и очень важное). Подряд делайте столько вдохов, сколько в данный момент можете легко сделать. В тяжелом состоянии – по 2, 4, 8 вдохов сидя или лежа; в нормальном – по 8, 16, 32 вдоха стоя. Доходите до 1000-1200 вдохов постепенно. Чем хуже самочувствие, тем больше делайте гимнастику, но отдыхайте чаще. 4000 вдохов в день, а не в один раз – хорошая норма для оздоровления.

Встаньте прямо. Руки по швам. Ноги на ширине плеч. Делайте короткие, как укол, вдохи, громко шмыгая носом. Не стесняйтесь звука. Заставьте ноздри соединяться в момент вдоха. Мы зажимаем резиновую грушу, чтобы из нее брызнуть. Так же надо зажать крылья носа, чтобы брызнуть воздухом внутрь тела.

Тренируйте по 2, 4 вдоха подряд. Сотню вдохов. Можно и больше, чтобы ощутить, что ноздри двигаются и слушаются вас.

Чтобы лучше понять нашу гимнастику, выполняйте такое упражнение. Делайте шаги на месте и одновременно с каждым шагом – вдох. Правой – левой, правой – левой, вдох – вдох. А не вдох – выдох, как в обычной гимнастике.

1. Повороты. Поворачивайте голову вправо-влево в темпе шагов. И одновременно с каждым поворотом – вдох носом. Короткий, как укол, шумный – на всю квартиру. В первый день по 8 вдохов подряд. Всего 96 вдохов. Можно и дважды по 96.

2. «Ушки». Покачивайте головой, как будто кому-то говорите: «Ай-ай-ай, как не стыдно!» Следите, чтобы поворота не было. Работает другая группа мышц. Правое ухо идет к правому плечу, левое – к левому. Плечи неподвижны.

3. «Малый маятник». Кивайте головой вперед-назад, вдох-выдох. Думайте: «Откуда пахнет гарью? Снизу? Сверху?»

«Ушки» и «Малый маятник» делайте не менее чем по 96 вдохов на каждое движение, по 8, 16 или 32 вдоха подряд, сколько сможете сделать легко. Можно и две сотни – 192 вдоха-движения головой каждое. Думайте: «Заставлю ноздри двигаться, как никогда, склеиваться в момент вдоха».

После разминки приступают к главным движениям.

1. «Кошка» (рис. 10). Вспомните кошку, которая крадется, чтобы схватить воробья. И повторяйте ее движения – чуть-чуть приседая, покачивайтесь то вправо, то влево. Тяжесть тела переносите то на правую ногу, то на левую. На ту, в какую сторону вы повернулись. И яростно нюхайте воздух справа, слева в темпе шагов. Сделайте два раза по 96 вдохов. Можно и больше. Это упражнение иногда останавливает приступ астмы. В плохом самочувствии его надо делать сидя.

Рис. 10. Упражнение «Кошка» (Биоэнергетика человека с. 142 р. 62)

2. «Насос» (рис. 11). Возьмите в руки свернутую газету или палочку, как будто вы накачиваете шину автомобиля. Вдох – во второй половине наклона. Кончился наклон – кончился вдох. Поскольку наклоны пружинистые, не разгибайтесь до конца. Повторяйте вдохи одновременно с наклонами, часто, ритмично и легко. Чем больше похоже на накачивание шины, тем лучше. Так надо делать 3-4 раза в день. Сделайте это движение-вдох больше, чем все остальные: 3, 4 и даже 5 раз по 96 в урок. Вдох, как укол, мгновенный. Из всех наших движений-вдохов это упражнение самое результативное. Останавливает астматический, сердечный приступы и приступы печени, потому что выкачивает из нее избыток желчи, который этот приступ вызывает. Во время приступа делайте это движение-вдох по 2, 4 вдоха подряд, сидя удобно на краю стула. Упритесь ногами в пол, руками в колени и накачивайте ваши живые шины, чтобы спасти их от удушья в темпе пульса. Не замедляйте ритм, но отдыхайте чаще и дольше, чем делая гимнастику в нормальном состоянии.

Рис. 11. Упражнение «Насос»

3. «Обними плечи» (рис. 12). Легкие конусообразны. Узкие вверху, они расширяются к основаниям. Следовательно, если, делая вдох, вы раскидываете руки – воздух расходится в узких верхушках. Если обнимете плечи – воздух заполняет легкие от верхушек до дна, не искажая их форму.

Рис. 12. Упражнение «Обними плечи»

Поднимите руки на уровень плеч. Поставьте ладони перед грудью, чуть ниже шеи. Бросайте руки навстречу друг другу так, чтобы левая обнимала правое плечо, а правая – левую подмышку, то есть чтобы руки шли параллельно друг другу в темпе прогулочных шагов, и строго одновременно с каждым броском повторяйте короткие вдохи. Думайте: «Зажимаю там, где болезнь расширила». Сделайте 2 раза по 96 вдохов. Подряд столько, сколько можете сделать легко. Думайте: «Плечи помогают вдоху». (Я бы посоветовал выполнять 108 раз и исходить от него кратными – 9, 99, 81, 72, 63, 54, 45, 36, 27, 18, 9. 108 – священное число, а в числах, кратных 9, задействована магия цифр.)

4. «Большой маятник» (рис. 13). Это комбинация самых результативных движений – «насоса» и «обними плечи». В темпе шагов – наклон вперед, руки тянутся к земле – вдох, наклон назад, плечи поднимаются – тоже вдох. Вперед-назад, вдох-вдох, тик-так, тик-так, как живой маятник. Делайте 2 раза по 96, начиная движение: первую сотню с «насоса», вторую – с «обними плечи».

Рис. 13. Упражнение «Большой маятник»

Александра Николаевна говорит о своей гимнастике: «Из сорокалетней практики я знаю: наша гимнастика нормализует волнение, давление и температуру. При повышенной температуре делайте ее лежа или сидя, при нормальной – стоя. Если вам более 60 лет – осторожно: по 8 вдохов подряд, если меньше лет, делайте смело и измеряйте температуру. Она будет нормализовываться после каждой подкачки, опускаясь на 0,5 °С – если она ниже 39 °С, на 0,3 °С – если выше.

Подкачка – единственная надежда при отеке легких. Она великолепно влияет на щитовидную железу и состав крови; при диабете снижает процент сахара, при лейкемии повышает процент гемоглобина, причем с необычайной быстротой. Великолепно ее применение и при туберкулезе. Осторожно ее применять надо только тяжелым сердечникам. Начать с 600 вдохов в урок, затем 800, 1000, 1200 и т. д.

На 4-5-м занятиях делают 2000 вдохов легко. Если вам трудно, значит, вы где-то допускаете ошибку. Ищите. Чаще всего это стремление взять воздуха побольше. Не делайте этого. Сердитесь на болезни, делая гимнастику, сердитесь на свою слабость, и она отступит. Помните: вдох не объемный, а активный.

Если через 15-20 мин после тренировки у вас одышка – не пугайтесь. Продолжайте тренировку, но делайте не 960 вдохов (в урок), а половину. Отдых 15-20 мин – и вторую половину. Одышку остановите, делая повороты головой, „насос“ и „кошку“ по 2, 4 вдоха подряд, и продолжайте бороться, потому что наша гимнастика сильнее болезни».

Внешнее дыхание.

Лекция 4. Физиология дыхания.

Дыхание является одной из жизненно важных функций организма, направленной на поддержание оптимального уровня окислительно-восстановительных процессов в клетках. Дыхание – комплекс физиологических и физико-химических процессов, обеспечивающих потребление организмом кислорода, образование и выведение углекислого газа.

Весь сложный процесс дыхания можно разделить на 5 основных этапа:

1-й этап– внешнее дыхание, или вентиляция легких – это процессы, обеспечивающие ритмическое поступление атмосферного воздуха в легкие и удаление альвеолярного воздуха из легких в атмосферу, т.е. обмен газов между легкими и атмосферой.

2-й этап– диффузия газов в легких, обеспечивающая переход кислорода из альвеолярного воздуха в кровь и углекислого газа в обратном направлении.

3-й этап– транспорт газов кровью.

4-й этап– диффузия газов в тканях, т.е. обмен газов между кровью и тканями.

5-й этап – клеточное дыхание – это биохимические процессы, обеспечивающие аэробное окисление органических веществ с получением энергии, используемой для жизнедеятельности клетки.

Внешнее дыхание.

Внешнее дыхание осуществляется циклически и состоит из фазы вдоха, выдоха и дыхательной паузы. У человека частота дыхательных движений в среднем равна 16-18 в одну минуту.

Внешнее дыхание может быть спокойным и форсированным. В первом случае задействуются только основные дыхательные мышцы. При форсированном – подключаются вспомогательные. Примером такого типа дыхания могут служить дыхательные упражнения пловцов перед стартом. В этом случае задействуются все мышцы, так или иначе влияющие на полноту вентиляции легких, включая мышцы плечевого пояса и сгибатели-разгибатели туловища. Форсированное дыхание всегда активно. При спокойном дыхании вдох активен, а выдох пассивен и осуществляется за счет силы тяжести.

Также выделяют грудной и брюшной тип дыхания. Брюшной тип дыхания осуществляется преимущественно только за счет диафрагмы и характерен в основном для мужчин. При выдохе диафрагма значимо изменяет положение органов брюшной полости, вызывая ритмические колебания ее стенки. При грудном типе дыхания, который характерен для женщин, помимо диафрагмы в большей степени задействованы межреберные (внутренние и наружные косые) мышцы.

Внешнее дыхание осуществляется благодаря изменениям объема грудной клетки и сопутствующим изменениям объема легких. Во время вдоха объем грудной клетки увеличивается, а во время выдоха – уменьшается. В дыхательных движениях участвуют дыхательные пути. Дыхательная система состоит из тканей и органов, обеспечивающих легочную вентиляцию и легочное дыхание (воздухоносные пути, легкие, ребра, межреберные мышцы, диафрагма и вспомогательные дыхательные мышцы).

К воздухоносным путям, управляющим потоком воздуха, относятся: нос, полость носа, носоглотка, гортань, трахея, бронхи и бронхиолы. Легкие состоят из бронхиол, альвеолярных мешочков, артерий, капилляров и вен легочного круга кровообращения. Нос и полость носа служат проводящими каналами для воздуха, где он нагревается, увлажняется, фильтруется. Носовые ходы открываются носоглотку. Гортань лежит между трахеей и корнем языка. У нижнего конца гортани начинается трахея и спускается в грудную полость и спускается в грудную полость, где делится на правый и левый бронхи. Установлено, что дыхательные пути от трахеи до концевых дыхательных единиц (альвеол) ветвятся 23 раза (рис.1).

Рис. 1. Строение дыхательных путей (Е. R. Weibel, 1979).

Первые 16 «поколений» дыхательных путей – бронхи и бронхиолы – выполняют проводящую функцию. «Поколения» 17-22 респираторные бронхиолы и альвеолярные ходы – составляют переходную (транзиторную) зону, и только 23-е «поколение» является дыхательной респираторной зоной и целиком состоит из альвеолярных мешочков с альвеолами.

Вдыхаемый воздух последовательно проходит трахею, бронхи, терминальные и респираторные бронхиолы I, II, III порядка, альвеолярные ходы и, в конце концов, попадает альвеолы, где происходит газообмен через аэрогематический барьер.

На начальном этапе продвижения воздуха по дыхательным путям (в пределах первых 16 генераций до терминальных бронхиол включительно) он перемещается в основном посредством конвекции в силу разности давления газа в окружающей среде и дыхательных путях.

Далее на уровне 17-19-й генерации воздухоносных путей идет диффузия газов, т.к. линейная скорость движении воздуха по дыхательным путям снижается в связи с увеличением от генерации к генерации суммарной площади поперечного сечения делящихся бронхов и бронхиол.

На уровне 20-23-й генерации дыхательных путей в альвеолярных ходах и альвеолярных мешочках линейная скорость воздуха минимальная, осуществляется диффузия газов.

Респираторный отдел представлен альвеолами. В легких имеется три типа альвеолоцитов, выполняющих разные функции. Альвеолоциты второго типа осуществляют синтез липидов и фосфолипидов легочного сурфактанта.

Грудная клетка состоит из пассивной костно-хрящевой основы, которая скреплена соединительнотканными связками и дыхательными мышцами, осуществляющими поднятие и опускание ребер и движения купола диафрагмы.

Дыхательные мышцы подразделяются на инспираторные и экспираторные. Мышцы, сокращение которых приводит к увеличению объема грудной полости, называются инспираторными , а мышцы, сокращение которых приводит к уменьшению объема грудной полости, называются экспираторными . Инспираторными мышцами являются диафрагма, наружные межреберные и межхрящевые мышцы. При спокойном дыхании объем грудной клетки изменяется в основном за счет сокращения диафрагмы и перемещения ее купола. Опусканию диафрагмы всего на 1 см соответствует увеличение емкости грудной полости. При глубоком форсированном дыхании участвуют дополнительные мышцы вдоха: трапециевидные, передние лестничные и грудино-ключично-сосцевидные мышцы. Они включаются в активный процесс дыхания при значительно больших величинах легочной вентиляции.

Экспираторными мышцами являются внутренние межреберные и мышцы брюшной стенки, или мышцы живота. Каждое ребро способно вращаться вокруг свое оси, проходящей через две точки подвижного соединения с телом и поперечным отростком соответствующего позвонка.

Верхние отделы грудной клетки на вдохе расширяются преимущественно в переднезаднем направлении, а нижние отделы больше расширяются в боковых направлениях, так как ось вращения нижних ребер занимает сагиттальное положение. В фазу вдоха наружные межреберные мышцы, сокращаясь, поднимают ребра, а в фазу выдоха ребра опускаются благодаря активности внутренних межреберных мышц.

Механизм вдоха и выдоха . Вдох начинается с сокращения инспираторных мышц. Это приводит к расширению грудной клетки за счет опускания купола диафрагмы на 1,5 см и движения ребер. В результате давление в плевральной щели уменьшается, транспульмональное давление (разность между давлением воздуха в альвеолах и давлением в плевральной щели) возрастает, превышает эластическую тягу легких, и объем легких увеличивается. Увеличение объема легких приводит к снижению давления воздуха в альвеолах, и воздух входит в легкие и происходит вдох.

Спокойный выдох происходит пассивно. Экспираторные мышцы расслабляются, купол диафрагмы поднимется, объем грудной клетки уменьшается, давление плевральной щели увеличивается, снижается транспульмональное давление, эластическая тяга легких становится больше этого давления, и легочная ткань сжимается, давление воздуха в альвеолах увеличивается и воздух выходит из альвеол в атмосферу.

Механизм изменения объема легких при дыхании может быть продемонстрирован с помощью модели Дондерса (рис. 2).

Рис.2. Модель Дондерса для демонстрации механики вдоха и выдоха.

Модель Дондерса представляет собой стеклянную бутыль с резиновым дном. Верхнее отверстие бутыли закрыто пробкой, через которую пропущена стеклянная трубка. На конце трубки, помещающемся внутри бутыли, укрепляется трахея с бронхами и легкими, вырезанными у небольшого животного, через наружный конец трубки полость бутыли сообщается с атмосферным воздухом. Давление внутри бутыли может быть измерено с помощью манометра, соединенного с трубкой, впаянной в стенку бутыли. Если оттянуть резиновое дно бутыли книзу, то объем ее увеличится и давление станет ниже атмосферного. Это вызывает растяжение легочной ткани, и воздух начинает попадать внутрь легких.

Однако давление воздуха внутри бутыли, между ее стенками и наружной поверхностью легких, останется все же несколько ниже атмосферного, так как упругие свойства легочной ткани препятствуют ее растяжению. Если теперь отпустить оттянутое книзу резиновое дно бутыли, то оно возвратится в прежнее положение. Объем бутыли уменьшиться, и прекратиться действие силы, растягивающей легкие.

Модель Дондерса показывает, что непосредственной причиной растяжения легких при выдохе и сжатии при выдохе являются изменение объема грудной полости и происходящие при этом колебания давления в плевральной щели.

Взрослый человек каждую минуту совершает от четырнадцати до двадцати вздохов, а дети, в зависимости от возраста, в состоянии делать до шестидесяти дыхательных движений за тот же отрезок времени. который помогает организму выжить. Его осуществление проходит за границами нашего контроля и понимания. Внешнее и внутреннее дыхание между собой имеют так называемое сообщение. Оно работает по принципу обратной связи. Если клеткам не хватает кислорода, то организм учащает дыхание, и наоборот.

Определение

Дыхание - это сложнорефлекторный непрерывный акт. Он обеспечивает постоянство газового состава крови. Состоит из трех этапов или звеньев: внешнее дыхание, транспорт газов и тканевое насыщение. Сбой может произойти на любом из этапов. Он способен привести к гипоксии и даже смерти. Внешнее дыхание - это первый этап, на котором происходит газообмен между человеком и окружающей средой. Сначала атмосферный воздух попадает в альвеолы. А на следующем этапе диффундирует в кровь для транспортировки к тканям.

Механизм попадания кислорода в кровь основан на разнице парциального давления газов. Обмен происходит по градиенту концентрации. То есть кровь с высоким содержанием углекислого газа легко принимает достаточное количество кислорода, и наоборот. Одновременно суть тканевого дыхания следующая: кислород из крови попадет в цитоплазму клетки, а затем проходит через цепочку химических реакций, называемую В конечном итоге, в периферическое русло поступает углекислый газ и другие продукты обмена.

Состав воздуха

Внешнее дыхание имеет сильную зависимость от состава атмосферного воздуха. Чем меньше содержится в нем кислорода, тем реже становятся вдохи. В норме состав воздуха примерно такой:

• азот - 79,03 %;
• кислород - 20 %;
• углекислый газ - 0,03 %;
• все остальные газы - 0,04 %.

На выдохе, соотношение частей несколько меняется. Углекислый газ повышается до 4 %, и настолько же уменьшается кислород.

Строение дыхательного аппарата

Система внешнего дыхания представляет собой ряд трубок, соединенных между собой. До того, как попасть в альвеолы, воздух проходит длинный путь, чтобы согреться и очиститься. Все начинается с носовых ходов. Они являются первым барьером для пыли и грязи. Волоски, расположенные на слизистой носа, удерживают крупные частицы, а близко расположенные сосуды согревают воздух.

Затем идет носо- и ротоглотка, после них - гортань, трахея, главные бронхи. Последние делятся на правую и левую доли. Они разветвляются, формируя Самые мелкие бронхиолы на конце имеют эластичный мешочек - альвеолу. Несмотря на то что слизистая выстилает все воздухоносные пути, газообмен происходит только в самом их конце. Неиспользованное пространство называется мертвым. В норме его размер достигает до ста пятидесяти миллилитров.

Дыхательный цикл

У здорового человека дыхание проходит в три этапа: вдох, выдох и пауза. По времени весь это процесс занимает от двух с половиной до десяти секунд и более. Это весьма индивидуальные параметры. Внешнее дыхание во многом зависит от условий, в которых пребывает организм и от его состояния здоровья. Так, существуют такие понятия, как ритм и частота дыхания. Они определяются по количеству движений грудной клетки в минуту, их размеренности. Глубину дыхания можно определить, измерив объем выдыхаемого воздуха или обхват грудной клетки на вдохе и на выдохе. Процесс достаточно простой.

Вдох осуществляется во время сокращения диафрагмы и межреберных мышц. Отрицательное давление, которое создаётся в этот момент, как бы «засасывает» атмосферный воздух в легкие. При этом грудная клетка расширяется. Выдох является противоположным действием: мускулатура расслабляется, стенки альвеол стремятся избавиться от перерастяжения и вернуться в исходное состояние.

Легочная вентиляция

Помогло ученым лучше понять механизм развития значительного количества заболеваний. Они даже выделили отдельную отрасль медицины - пульмонологию. Существует несколько критериев, по которым анализируют работу дыхательной системы. Показатели внешнего дыхания не являются жесткой величиной. Они могут варьироваться в зависимости от конституции человека, возраста и состояния здоровья:

1. Дыхательный объем (ДО). Это количество воздуха, которое человек вдыхает и выдыхает в покое. Норма - от трехсот до семисот миллилитров.
2. Резервный объем вдоха (РОВ). Это воздух, который еще можно добавить в легкие. Например, если после спокойного вдоха попросить человека глубоко вдохнуть.
3. Резервный объем выдоха (РОВд). Это объем воздуха, который покинет легкие, если после обычного выдоха сделать глубокий. Оба показателя составляют около полутора литров.
4. Остаточный объем. Это количество воздуха, которое остается в легких после глубокого выдоха. Его величина - от тысячи до полутора тысяч миллилитров.
5. Четыре предыдущих показателя вместе составляют жизненную емкость легких. У мужчин она равна пяти литрам, у женщин - трем с половиной.

Легочная вентиляция представляет собой весь объем воздуха, который проходит через легкие за одну минуту. У взрослого здорового человека в покое этот показатель колеблется в районе шести - восьми литров. Исследование функции внешнего дыхания необходимо не только людям, имеющим патологии, но и спортсменам, а также детям (особенно недоношенным новорожденным). Часто такие знания необходимы в реанимации, когда пациента переводят на или снимают с нее.

Типы нормального дыхания

Функция внешнего дыхания во многом зависит от типа процесса. А также от конституции и пола человека. По способу расширения грудной клетки можно выделить два типа дыхания:

• Грудное, во время которого поднимаются ребра. Он преобладает у женщин.
• Брюшное, когда уплощается диафрагма. Этот в большей степени присущ мужчинам.

Существует еще смешанный тип, когда задействованы все группы мышц. Это показатель индивидуален. Он зависит не только от пола, но и от возраста человека, так как подвижность грудной клетки с годами уменьшается. Влияет на него и профессия: чем тяжелее труд, тем больше преобладает брюшной тип.

Патологические типы дыхания

Показатели внешнего дыхания резко изменяются при наличии синдрома дыхательной недостаточности. Это не отдельная болезнь, а лишь следствие патологии других органов: сердца, легких, надпочечников, печени или почек. Сидром проходит как в острой, так и в хронической форме. Кроме того, он делится на типы:

1. Обструктивный. Одышка появляется на вдохе.
2. Рестриктивный тип. Одышка появляется на выдохе.
3. Смешанный тип. Обычно является и включает в себя два первых варианта.

Кроме того, существует несколько типов патологического дыхания, которые не имеют привязки к конкретному заболеванию:

• Дыхание Чейна - Стокса. Начиная с поверхностного, дыхание постепенно углубляется и на пятый-седьмой вдох достигает нормальных показателей. Затем снова становится редким и неглубоким. В конце обязательно присутствует пауза - несколько секунд без вдоха. Встречается у новорожденных, при ЧМТ, интоксикации, гидроцефалии.
• Дыхание Куссмауля. Это глубокое, шумное и редкое дыхание. Встречается при гипервентиляции, ацидозе, диабетической коме.

Патология внешнего дыхания

Нарушение внешнего дыхания встречается как при нормальном функционировании организма, так и в критических ситуациях:

1. Тахипное - состояние, когда частота дыхания превышает двадцать раз в минуту. Бывает как физиологическое (после нагрузки, в душном помещении), так и патологическое (при заболеваниях крови, лихорадке, истерии).
2. Брадипное - редкое дыхание. Обычно сочетается с неврологическими заболеваниями, повышением внутричерепного давления, отеком мозга, комой, интоксикацией.
3. Апноэ - отсутствие или остановка дыхания. Может быть связано с параличом дыхательной мускулатуры, отравлением, черепно-мозговой травмой или отеком мозга. Также выделяют симптом остановки дыхания во сне.
4. Диспноэ - одышка (нарушение ритма, частоты и глубины дыхания). Встречается при чрезмерной физической нагрузке, бронхиальной астме, хроническом обструктивном бронхите, гипертонической болезни.

Где необходимы знания о характеристиках внешнего дыхания?

Исследование внешнего дыхания необходимо проводить с диагностической целью для оценки функционального состояния всей системы. У пациентов, попадающих в группу риска, например курильщиков или работников вредной промышленности, таким образом выявляют склонность к профессиональным заболеваниям. Для хирургов и анестезиологов состояние этой функции важно при подготовке пациента к операции. Динамическое исследование внешнего дыхания проводится для подтверждения группы инвалидности и оценки трудоспособности в целом. А также при диспансерном наблюдении больных с сердечными или легочными хроническими заболеваниями.

Виды исследований

Спирометрия - это способ оценки состояния дыхательной системы по объему обычного и форсированного выдоха, а также выдоха за 1 секунду. Иногда в диагностических целях проводят пробу с бронхолитиком. Суть ее заключается в том, что пациент сначала проходит исследование. Затем получает ингаляцию лекарства, которое расширяет бронхи. И через 15 минут снова проходит исследование. Результаты сравниваются. Делается вывод об обратимости или необратимости патологии дыхательных путей.

Бодиплетизмография - проводится для оценки общей емкости легких и аэродинамического сопротивления дыхательных путей. Для этого пациенту необходимо вдыхать воздух. Он находится в герметичной камере. При этом регистрируется не только количество газа, но и сила, с которой он вдыхается, а также скорость потока воздуха.

Внешнее дыхание. Обмен газов в легких и тканях.

Дыхание – совокупность процессов, которые обеспечивают поступление во внутреннюю среду кислорода и удаление из организма углекислого газа. Выделяют три этапа дыхания:

Внешнее дыхание

Транспорт газов

Внутреннее дыхание

Характеристика внешнего дыхания:

Внешнее дыхание – это газообмен в легких, включающий в себя легочную вентиляцию и легочную диффузию.

Легочная вентиляция – это процесс обновления газового состава воздуха в легочных мешочках, альвеолах.

Легочная диффузия – это процесс обмена дыхательных газов между легочными альвеолами и кровью легочных капилляров.

Транспорт газов – это перенос кровью кислорода от легких к тканям, а углекислого газа от тканей к легким.

Внутреннее тканевое дыхание – это процесс обновления газового состава в тканях, он включает в себя:

Обмен дыхательных газов, между кровью тканевых капилляров и клетками.

Биохимические процессы окисления в клетках

Легочная вентиляция обеспечивается возвратно-поступательными перемещениями воздуха в просвете дыхательных путей, это происходит в следствии периодических изменений объема грудной полости в процессе дыхательного цикла. Дыхательный цикл включает в себя три основных фазы:

Фаза вдоха (инспирация)

Фаза выдоха (экспирация)

Дыхательная пауза

Изменение объема грудной полости в процессе дыхательного цикла обусловлены сокращением и расслаблением дыхательных мышц, они подразделяются на инспираторные и экспираторные дыхательные мышцы.

Основные инспираторные мышцы:

Диафрагма, при сокращении купол уплощается и возрастает грудная полость (при вдохе)

Наружные межреберные мышцы, приподнимание и раздвигание ребер.

Во время вдоха инспираторные мышцы преодолевают эластическое сопротивление тканей грудной клетки, органов брюшной полости и легких. Эластическое сопротивление легких обусловлено:

Упруго растяжимыми свойствами эластических волокон легких.

Наличием сурфактанта (комплекс веществ липопротеидной природы выстилающих изнутри легочные мешочки – альвеолы), сурфактант обеспечивает:

1. Стабилизацию сферической формы альвеол

   Противодействию перерастяжению альвеол при вдохе

   Противодействию спаданию альвеол при выдохе

   Очищение поверхности альвеол

Легкие находятся внутри грудной клетки и отделены от её стенок герметически замкнутой полостью, которая называется плевральная щель. Давление плевральной щели ниже атмосферного увеличение объема грудной полости во время спокойного вдоха последовательно вызывает:

Снижение давления плевральной щели до -6, -9 мм рт. ст. по сравнению с атмосферным

Расширение легочной ткани

Снижение внутрилегочного давления до -2 мм рт. ст. по сравнению с атмосферным

Поступление воздуха в легкие по градиенту между атмосферным и альвеолярным давлением

Уменьшение объема грудной полости во время спокойного выдоха последовательно вызывает:

Повышение давление в плевральной щели от -6, -9 до -3

Уменьшение объема легких за счет их эластической тяги (они стремятся сжаться)

Повышение внутрилегочного давления до +2 мм рт. ст. по сравнению с атмосферным

Выход воздуха из легких в атмосферу по градиенту давления

Объем воздуха который находится в легких после максимального глубокого вдоха называются общей емкостью легких (ОЕЛ) от 4200 до 6000 мл. Состоит ОЕЛ из двух частей:

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) 3500-5000 мл – это объем воздуха, который можно максимально выдохнуть, после максимально глубокого вдоха.

1. Дыхательный объем (ДО) 400-500 мл – это количество воздуха. Который вдыхается или выдыхается при спокойном дыхании, во время каждой фазы дыхательного цикла

   Резервный объем вдоха РОВд 2500 мл – это максимальное количество вдоха, которое можно дополнительно вдохнуть после спокойного вдоха.

   Резервный объем выдоха РОВыд 1500 мл – это максимальное количество воздуха, которое можно дополнительно выдохнуть после спокойного выдоха.

Резервный объем выдоха, и остаточный объем составляют резервно-функциональную остаточную емкость легких (ФОЕ) – это количество воздуха остающегося в легких после спокойного выдоха (2000-2500мл).

Остаточный объем легких (ООЛ) от 1000-1200 мл – это количество воздуха, которое остается в легких после максимально глубокого выдоха.

Имеется два способа исследования внешнего дыхания:

Спирометрия – метод измерения легочных объемов.

Спирография – метод графической регистрации показателей фаз дыхательного цикла.

Для оценки фаз дыхательного цикла измеренные объемы сравнивают с нормальными величинами, индивидуальную норму ЖЕЛ, называют должной жизненной емкостью легких (ДЖЕЛ) , величина зависит от антропометрических показателей:

3. От возраста

Легочная вентиляция характеризуется минутным объемом дыхания (МОД) – это количество воздуха, который вдыхается или выдыхается за одну минуту. Рассчитывается по формуле:

МОД=ДО*ЧД

Частоты дыхания у взрослого человека составляет от 12-16, поэтому МОД 6-10 л\мин. При физической нагрузке МОД может повышаться до 100-120 л\мин.

В обычных условиях человек дышит атмосферным воздухом в составе которого кислорода 21%, углекислого газа 3,03 %, азот около 79%. В выдыхаемом воздухе кислорода 16%. Углекислого газа 4%, азота 79,7%. В альвеолярном воздухе кислорода 14%, углекислого газа 5,5%, азота 80%.

Различия в составе выдыхаемого и альвеолярного воздуха обусловлено смешиванием альвеолярного газа с воздухом дыхательного мертвого пространства – мертвым называют пространство, которое не участвует в обновлении газового состава венозной крови легочных капилляров. Различают анатомическое и физиологическое мертвое дыхательное пространство.

Анатомическое – это объем воздуха проводящих путей (от полости носа д бронхиол, в которых не происходит газообменов с кровью легочных капилляров) около 150 мл.

Физиологическое дыхательное мертвое пространство – это объем всех участков дыхательной системы, в которых не происходит газообмен с венозной крови, легочных капилляров.

Воздух, заполняющий мертвое пространство, играет роль буфера, который сглаживает колебания состава альвеолярной смеси газа в ходе дыхательного цикла. Это создает условия для газообмена в любую фазу дыхательного цикла. Количество воздуха, который участвует в обновление альвеолярного газа за одну минуту, называется минутной вентиляцией легких (МВЛ). Рассчитывается по формуле:

МВЛ= (ДО-ДМП)*ЧД

Перенос газов в воздухоносных путях происходит в результате конвекции и диффузии. Конвективный способ обусловлен движением смеси газов по градиенту их общего давления.

Диффузия газов – это пассивное движение его молекул из области большего парциального давления или напряжения в зону меньшего.

Парциальное давление газа – это часть общего давления, которая создается, каким либо газом смешанными с другими. Напряжение газа – это парциальное давление, которое создается газом растворенным в жидкости.

Перенос кислорода из легочных альвеол в кровь. А углекислого газа из крови в альвеолы происходи пассивно путем диффузий за счет разности парциального давления и напряжения этих газов по обе стороны аэрогемотического барьера. АГБ – включает в себя слой сурфактанта, альвеолярный эпителий, эндотелий кровеносного сосуда и базальные мембраны.

Парциальное давление кислорода в альвеолярном воздухе составляет 100 мм рт. ст. напряжение кислорода в венозной крови легочных капилляров 40 мм рт. ст. градиент давление 60 мм рт. ст. направлен из альвеолярного воздуха в кровь.

Парциальное давление углекислого газа в альвеолярном воздухе 40 мм рт. ст. напряжение СО2 в венозной крови легочных капилляров 46 мм рт. ст. градиент давления составляющий 6 мм рт. ст направлен из кровь в альвеолы.

Напряжение кислорода в артериальной крови 100 мм рт. ст., а в тканях менее 40 мм рт. ст., градиент составляет 60 мм рт. ст., направлен из артериальной крови в ткани.

Напряжение углекислого газа в артериальной крови 40 мм рт. ст., а в тканях около 60 мм рт. ст., градиент давления 20 мм рт. ст, направлен из тканей в кровь.

Из легких артериальная кровь в ткани. Из тканей венозная кровь в легочные мешочки и в процессе легочной вентиляции выдыхается в атмосферу.