Эта статья является не притязанием на «научность», а обращением к научным специалистам в этой области - объясните человеку, как грамотно использовать физиологические особенности дыхательной и сердечно сосудистой систем, применительно к здоровому образу жизни. В Интернете огромный материал на эту тему, но и огромный разброс по конкретным, практическим рекомендациям.
Мой интерес к дыханию был стимулирован автором Прозы, Евгением Помогаевым. Его утверждение, что вдыхать и выдыхать нужно только носом, меня заинтересовал, так как у меня, с возрастом, явно уменьшилась выносливость, несмотря на мои «познания» в этой области. Попробовав его рекомендации при ходьбе и на лыжне, я убедился в справедливости его рекомендациям, однако, чем это обусловлено, мне было непонятно. Пришлось обратиться вновь к Интернету, и обновить свои прошлые знания на дыхательную тему. Для краткости статьи, остановлюсь только на физиологической особенности дыхательной и сердечной систем, проверка которых осуществлена на своей собственной персоне, что позволило мне, на 81 году жизни, частично решить мои негативные дыхательные осложнения последнего времени. Возраст, конечно, делает свое дело, но и наша собственная непросвещенность негативно отражается на нашем здоровье. А оказалось, что дыхательная и сердечно сосудистая системы, несмотря на их удивительную сложность, их работа основана на простой логической схеме – продолжительность цикла дыхания должен быть, как минимум, в три раза больше сердечного пульса.
Мы все разные по многим причинам, но есть у нас и нечто общее, и не только во внешнем облике, но и в принципе функционирования внутренних систем жизнеобеспечения. У нас у всех непрерывно работает сердце, мы все дышим и двигаемся (трудимся), чтобы добыть то, что можно покушать. Конечно, ответ на вопрос «ради чего?», у всех разный. От банального, ради рождения здорового потомства, до покорения «возвышенных» мотивов. Эти темы детально рассматриваются в моей «Науке о Человеке» и остановимся только на функционировании сердечно – легочной системы в оздоровительном плане.
Процесс дыхания и перенос кислорода к клеткам нужно рассматривать как ЕДИНУЮ сердечно-легочную систему. Главной особенностью этой системы является ее способность, как к самостоятельной работе, так и к СИНХРОНИЗАЦИИ своих действий друг с другом. Очень важно знать, что сердечно - легочная система расположена в герметическом пространстве, изменение объема которого активно воздействует и на прилегающие к нему другие системы организма (верхние левые Рис.). Природа не зря изобретает свои конструкции и это надо грамотно использовать. Вдох и выдох осуществляется ДИАФРАГМОЙ и мышцами ГРУДНЫХ РЕБЕР, как совместно, так и по отдельности, что приводит к разряжению в полости грудной клети и ВТЯГИВАНИЕ воздуха в легочное пространство. Этот процесс можно осуществить как через рот, так и через нос, но вдыхание через нос более физиологичное, так как всасываемый воздух целесообразно фильтровать и согревать, что и было заложено природой в конструкции носа.
Работа сердца состоит из активной и пассивной фазы, которые равны. Оно пульсирует ритмично, но активно подстраивается под нагрузку путем анализа соотношения углекислого газа и кислорода (верхний правый рис.). Эти вычислительные работы выполняются мозгом в интерактивном режиме, что приводит к подбору нужного ритма сердца. Для поддержания здорового образа жизни не обязательно знать все тонкости этого процесса, но это все же требует выработки и соблюдения определенных, не очень сложных навыков.
Работу самого мозга и многие мелкие детали опускаем и для дальнейших рассуждений принимаем, что продолжительность одного сердечного СПОКОЙНОГО ЦИКЛА равна, примерно, 1 сек, который может уменьшаться не беспредельно (предположительно до 0,3 сек, при котором пульс будет за 180 ударов в минуту), о чем пойдет речь ниже. Что касается ЛЕГОЧНОГО ЦИКЛА, который состоит из серии - «вдоха», «выдоха» и «паузы», то здесь много неясностей, но важно знать ГЛАВНОЕ, что для качественной работы легких при разных нагрузках, на вдох требуется не менее 1 сек, которое должно синхронизироваться с сердечным ритмом. Следовательно, легочный цикл должен быть всегда не мене 2-3 сек.
Работу легких можно регулировать по желанию человека. На этой базе существует множество дыхательных «практик», которых не будем касаться. Не будем углубляться и в классификацию способов дыхания: нормальное дыхание, глубокое дыхание и поверхностное, отметим только кратко о роли диафрагмы не только в дыхательном процессе, но и в роли своеобразного второго ВЕНОЗНОГО СЕРДЦА. Ее гемодинамический напор гораздо сильнее, чем сокращения сердца, потому что поверхность этого насоса гораздо больше и кровь он проталкивает гораздо сильнее, чем сердце. Диафрагма работает КРУГЛОСУТОЧНО, с каждым вдохом опускаясь подобно поршню, освобождает место для разворачивания нежной ткани лёгких и наполнения её воздухом. Это главная мышца вдоха. Экскурсия (движение) диафрагмы при спокойном дыхании – 1-2 см, при глубоком форсированном – 6-8 см.
Приступим непосредственно к описанию результатов тестирования различных вариантов дыхания и сути происходящих физиологических процессов во время обычного движения, которое мы осуществляем нашими ногами, ради профилактики своего здоровья.
Легко заметить, что каждый сердечный пульс легко согласуется с двумя шагами, которые мы легко делаем за 1 сек, т.е. на активную и пассивную работу сердца приходиться по шагу (раз-и, два-и, три-и и т.д.). Можно сказать, что как и сердце, мы проявляем «активность» только одной ногой. На нее приходится активная сердечная часть и начало активного вдоха (раз). В процессе перемещения второй ноги происходит ее отдых и отдых сердца (-и), а легкие должны синхронизироваться с этим ритмом и на следующий пульс либо продолжить вдох, либо начать выдох. В зависимости от нагрузки продолжительности вдоха равняться 1, 2, 3, а при больших нагрузках, может равняться и 4 сердечным пульсам, тоже самое и на выдохе.
Таким образом, процесс снабжения кислородом работающего организма связан с согласованием сердечного ритма с частотой циклической нагрузки. По мере ее увеличения частоты шагов, начинает происходить изменение угле – кислородного баланса (Рис. 3) и мозг, в интерактивном режиме, «заставляет» сердце синхронизироваться с заданным темпом, что оказывается, не совсем простой задачей для мозга. Дыхательная система тоже испытывает определенные затруднения в согласовании своих вдохов, выдохов и пауз с этим темпом. В дыхательной системе ощущаются самые разнообразные неприятные ощущения. Даже подключению ротового дыхания проблемы не исчезают.
Понять, как работают легкие можно по нижним картинкам, на которых сильно упрощенно показан механизм газообмена. Смысл в том, что из-за разности парциального давления кислорода происходит его проникновение из воздуха сквозь проницаемые для него альвеолярные стенки в кровь. Для углекислого газа этот процесс идет в противоположном направлении - из крови через альвеолярные стенки внутрь альвеол и затем через бронхиолы, бронхи, трахею, рот или нос – наружу.
В итоге через стенки альвеол происходит диффузия – взаимное проникновение молекул кислорода и углекислого газа между молекулами друг друга, приводящее к выравниванию их концентраций в крови и воздухе. Кислород из альвеолярного воздуха поступает в кровь, углекислый же газ, наоборот, переходит в альвеолярный воздух и затем выдыхается. Выравнивание парциального давления кислорода и углекислого газа - окончание процесса.
Для качественного выполнения своей работы легким требуется времени около 2 сек, в то время, как сердце может качественно выполнять свою работу и за 0,5 сек, т.е. при увеличении частоты шагов в два раза. В этой ситуации необходимо один цикл вдоха, выдоха и паузы выполнять для большего количества шагов. В моем случае эта проблема решилась переходом на продолжительный вдох и выдоха на два парных шага (раз, два) - вдох, (три, четыре) - выдох, (пять, шесть) – пауза и подбором частоты шагов при которых не нарушалось носовое дыхание.
Как не парадоксально, но это простой прием привел к положительному эффекту. При легком темпе (два шага – 1 сек), в дыхательном цикле появлялась потребность и в паузе, т.е. составляет не менее 6 сек: (раз, два) - вдох, (три, четыре) - выдох, (пять, шесть) – пауза. При удвоении темпа, т.е. 120 пульсов в минуту, который мне уже нецелесообразен, требуется переход на вдох и выдох на три и даже четыре счета, (раз, два, три) - вдох, (четыре, пять, шесть) - выдох, (семь, восемь, девять) - пауза. Этот темп я тестировал. Легкие справляются и с этой задачей, что позволяет не только быть просто здоровым, но и спортивно активным.
При движении на лыжах или лыже роллерах применяется техника «проката», при которой один прокат может продолжаться на несколько сердечных пульсов. В этой ситуации, легочный цикл должен синхронизироваться с неким, постоянным количеством пульсов и быть стабильным, а переход с одной лыжи на другую может происходить произвольно.
В спокойном состоянии, т.е. без движения, сердечно-легочная система легко синхронизируется с пульсом. Вдох - на один, два пульса сердца, и серию выдохов и пауз до 6-8. Все это происходит незаметно и легко.
Осваивая этот простой способ дыхания необходимо знать азы самоконтроля. Для этого есть два простых способа.
Проба Штанге. Измеряется максимальное время задержки дыхания после глубокого вдоха. При этом рот должен быть закрыт, и нос зажат пальцами. Здоровые люди задерживают дыхание в среднем на 40 - 50 с; спортсмены высокой квалификации - до 5 мин, а спортсменки - от 1,5 до 2,5 мин.
Проба Генчи. После неглубокого вдоха сделать выдох и задержать дыхание. У здоровых людей время задержки дыхания составляет 25 - 30 с. Спортсмены способны задержать дыхание на 60 - 90 с. При хроническом утомлении время задержки дыхания резко уменьшается.
Если Вы не вписываетесь в эти показатели, то необходимо проконсультироваться у специалистов.
Таким образом, знание физиологических особенностей нашего организма, даже на дилетантском уровне, позволяет поддерживать наше здоровье на нужном уровне, что, наверняка, позитивно отражается и на нашей мыслительной деятельности.
Призывы к здоровому образу жизни необходимо подкреплять простыми научными работами, понятными для нас, неспециалистов в физиологических тонкостях. Это относиться и к питанию, которое тоже требует определенного, физиологического научного обоснования. Мои размышления о питании представлены в статье, "О питании, http://www.proza.ru/2016/04/22/733".
Спустя некоторое время, после дальнейшего углубления в тайны физиологии дыхания и движения, и осмысления их на практике, возникла необходимость продолжить рассуждения на эту тему, которым будет посвящена следующая статья с индексом "Р 18".