Я также выражаю свою признательность г-же Сандре Шенк, изучающей йогу, которая согласилась позировать перед моей камерой для иллюстративных фотографий к некоторым дыхательным упражнениям.
Кроме того, я благодарю своего друга и врача, доктора медицины Дитера Бернулли, который любезно проверил корректность содержания первой главы этой книги.
Ранджит Сен Гупта
Глава 1
Физиология дыхания
Многие люди стараются постоянно поддерживать себя в «хорошей форме, занимаясь различными видами спорта, как-то: бег трусцой, плавание, акробатика, некоторые виды игр и так далее. В итоге они, естественно, подвергают себя более высокому ритму дыхания по сравнению с нормой. Естественно может возникнуть вопрос: в чем разница в дыхательной функции человека, занимающегося одним из перечисленных видов спорта, и человека, практикующего пранаяму? Мы дадим ответ на это вопрос в процессе постепенного изучения последующих разделов.
Таким образом, эта глава прежде всего познакомит с базовой наукой – респираторной физиологией – в той степени, в какой это необходимо для понимания предмета этой книги, а затем мы постепенно перейдем к сущности пранаямы.
1.1. Респираторная физиология
Респираторная физиология – это наука, которая имеет дело с респираторными процессами и функциями в живом теле. Базовой функцией здесь является обмен О2 и СО2 между окружающим пространством и альвеолами: О2 поглощается в соответствии с потребностью в нем, чтобы преобразовать венозную кровь в артериальную, а СО2, наоборот, выводится посредством метаболизма из тела. Альвеолы представляют собой слепые мешочки на окончаниях чрезвычайно сложной системы, образованной нашими легкими, где фактически и происходит газовый обмен. Легкое представляет собой активный метаболический орган и регулирует содержание различных жизненно важных биологических веществ, помимо других химических функций.
Есть два типа дыхания – внутреннее и внешнее. Внутреннее дыхание – предмет биохимии, процесс метаболизма питательных веществ. Следовательно, этот предмет в дальнейшем рассматриваться здесь не будет. Внешнее дыхание – это тема настоящей главы. В ней вкратце описана физиология газообмена в различных частях легких, а также способы дыхания. В конце этой главы будет помещен краткий очерк, сравнивающий дыхательную функцию во время физических упражнений и занятия пранаямой, снабженный сравнительной таблицей.
1.2. Объем и емкость легких
С клинической точки зрения объемы и емкости легких подразделяются на восемь функциональных компонентов, как показано на рис. 1.
Рис. 1. Относительное подразделение объема и вместимости легких здорового молодого мужчины
Суммарная вместимость легких (СВЛ) = ЖЕ + ОО или ВдЕ + ФОЕ
Это максимальный объем газа, содержащегося в легких после полного вдоха.
Жизненная емкость (ЖЕ) = ВдРО + ПО + ВыдРО или ВдЕ + ВыдРО
ЖЕ – это максимальный объем воздуха, который теоретически может быть выдохнут (до уровня ОО) после глубокого вдоха. Но на практике ЖЕ по большей части понижается до уровня ВыдРО (см. пунктирную линию) при нормальном состоянии дыхания.
Остаточный объем (ОО) – это объем газа, который остается в легких в точке ЖЕ. Этот остаточный объем, который не может быть выдохнут. ОО приблизительно составляет 20% от СВЛ в среднем возрасте.
Функциональная остаточная емкость (ФОЕ) = ВыдРО+ОО
Это объем остающегося газа, при достижении которого в течение нормального процесса дыхания активируется изменение респираторного периода. Поскольку нормально выдыхание не понижает содержание воздуха до уровня ОО (см. часть ЖЕ), то фактически оно достигает лишь отметки на линии ФОЕ. В этой точке легкие и стенка грудной клетки гибко сбалансированы, и объем респираторной системы находится в равновесии. ФОЕ составляет примерно 40% от СВЛ.
Вдыхательная емкость (ВдЕ) = ВдРО + ПО
ВдЕ – это максимально возможный объем вдоха, активированный из позиции ФОЕ. На практике большинство людей (или, во всяком случае, многие) вдыхают объем воздуха гораздо меньше доступной емкости в течение каждого нормального вздоха, известного как поверхностное и короткое дыхание, по причине недостаточного расширения грудной клетки и диафрагмы.
Приливной объем (ПО) – это объем нормально вдыхаемого воздуха при каждом вздохе, который в остаточном состоянии гораздо меньше ВдЕ. ПО можно увеличить, путем волевых усилий используя ВдРО, при долгом вдохе и коротком выдохе.
Вдыхательный резервный объем (ВдРО) -доступный резервный объем для увеличения ПО с целью согласования с ВдЕ (см. выше).
Выдыхательный резервный объем (ВыдРО): значительный резервный объем, который остается в легких после нормального выдоха, может быть сознательно использован с помощью дыхательной техники.
Сознательное увеличение ПО вызывает флуктуации ВдРО и ВыдРО в течение вентиляционного процесса -соответственно вдох и выдох. Для того чтобы сделать некоторые детали более понятными читателям, каждому из этих компонентов приданы некоторые числовые значения. Диапазоны этих значений варьируются в зависимости от таких факторов, как возраст, пол, физическое сложение и условия жизни, окружающая среда и так далее. Значение 6000 мл в качестве суммарной вместимости легких обычно берется как типичное для здорового человека в состоянии покоя. Цифры приливного объема в норме заключены между 500 и 6000 мл при каждом вздохе. В этом случае ПО берется равным 6000 мл, что обычно составляет 10% от СВЛ. Из этих 6000 мл в период вздоха в альвеолы попадает около 450 мл, это тот объем, который остается в легких, остальные же 150 мл пребывают в дыхательных путях – это так называемое мертвое пространство. Объяснение понятия «мертвое пространство» здесь не приводится, поскольку это не входит в цели данной. Интенсивность газового потока возрастает параллельно с увеличением скорости метаболизма, как, например, в условиях тяжелой физической работы.
Дальнейшие значения таковы:
• ВыдРО вдвое больше ПО, то есть 1200 мл;
• ОО такое же, как ВыдРО, то есть 1200 мл;
• ВдРО составляет 3000 мл, резервный объем для увеличения ПО до пяти значений, для согласования с максимальным значением ВдЕ;
• ВдЕ в таком случае, очевидно, есть сумма ВдРО и ПО, то есть 3600 мл;
• ФОБ составляет 40% от СВЛ, как уже упомянуто в определении ФОЕ;
• ЖЕ в таком случае есть сумма ВдРО, ПО и ВыдРО или ВдЕ и ВыдРО, то есть 4800 мл (см. предыдущее определение ЖЕ).
Таким образом, приливной объем может быть пятикратно увеличен сознательным волевым вдыханием для того, чтобы привести его в соответствие с полным значением ВдЕ, и эта физическая настройка как раз и происходит во время практики пранаямы. Из рис. 1 ясно, что ВдЕ никогда не может сравняться с ЖЕ путем максимального увеличения ПО. Хотя объем выдоха теоретически может достичь полного значения ЖЕ, но в действительности этого никогда не происходит. Причина такого феномена в медицинских характеристиках баланса энергетической эффективности легких и, следовательно, в дальнейшем затрагиваться не будет. Здесь следует также отметить, что объем легких изменяется с возрастом. ФОЕ возрастает за счет уменьшения ВдЕ и ОО и в меньшей степени в результате потери эластичности легочных тканей. Подвижность груди уменьшается в результате растущей жесткости грудной клетки. Но если регулярно практиковать такие дыхательные техники, как, скажем, пранаяма, то можно и в преклонном возрасте сохранить упругость и эластичность легких.
Как известно, газообмен между легкими и атмосферным воздухом называется дыханием. А шаблоны дыхания зависят от интенсивности вентиляции (насыщения крови кислородом). Это суммарный объем воздухообмена за единицу времени, и меняется он соответственно тому или иному шаблону дыхания. Интенсивность вентиляции вычисляется умножением приливного объема ПО на частоту дыхания (/), то есть на количество вздохов в минуту. Таким образом, интенсивность вентиляции есть ПО (/) литров в минуту. Не вдаваясь в детали, можно упомянуть, что шаблоны дыхания воздействуют на распределение в различных участках легких вдыхаемых частиц, распыленных в виде аэрозоля в воздухе.
Есть несколько шаблонов дыхания, стандартных и отклоняющихся от нормы, которые подробно описаны в соответствующих медицинских разделах, но не имеют прямого отношения к цели данной книги. Поэтому ниже приводятся два исходно автономных шаблона и один управляемый волей. Благодаря этому читатели смогут составить ясное представление о своем обычном дыхании, которое они совершают бессознательно.
Шаблон Эвпноэ (свободного дыхания)
Это тот тип дыхания, который мы обычно практикуем без участия сознания, когда интенсивность вентиляции находится в соответствии с процессами метаболизма нашего тела в состоянии покоя. В этом случае (/) находится между значениями 13 и 17 вздохов в минуту, а ПО составляет примерно 6000 мл (см. рис. 1). Строго говоря, ПО (приливной объем) дается в миллилитрах ТТДВ. ТТДВ – это температура тела, давление и влажность, то есть насыщение водяным паром при данной температуре, реализующее значение ПО. Для того чтобы не усложнять эти вычисления, детальное определение ТТДВ здесь опускается. Таким образом, интенсивность вентиляции этого шаблона дыхания составляет примерно 7,8 л/мин, принимая в качестве среднего значения (/) = 13.
