Что касается углекислого газа, то повышение его концентрации во вдыхаемом воздухе, в альвеолах тоже оказывает серьёзное тренирующее и стимулирующее влияние на дыхательную систему и на организм в целом, во многом аналогичное гипоксическому воздействию. Известно, что при кратковременном повышении содержания углекислого газа в альвеолах возможно и повышение уровня этого газа в крови. Это увеличивает устойчивость дыхательной системы во время физических нагрузок и дополнительно тренирует систему кислотно-щелочного равновесия нашего организма. Некоторое повышение уровня углекислого газа в крови оказывает лёгкое бронхорасширяющее действие, улучшая их вентиляцию. Также при этом отмечается сосудорасширяющее действие углекислого газа на спазмированные артерии и капилляры – по аналогии с препаратом но-шпа.

Выяснилось, кроме того, что кратковременное повышение концентрации углекислого газа оказывает тонизирующее влияние на подкорковые структуры мозга, влияет на общий тонус мозга и всего организма, приносит ощущение тонуса, активности, бодрости.

Поэтому тренировки гиперкапнического характера (с повышенным содержанием углекислого газа) позволяют использовать его естественные биохимические свойства в лечебных и оздоровительных целях: стимулировать нервную систему, справиться с астенией, депрессией, тягой к курению табака и т. п. Также этот фактор способствует улучшению обменных процессов при различных нарушениях (ожирение, диабет) и защищает от избыточного накопления «свободных радикалов».

Что касается замедления частоты дыхания, достигаемое при тренировках на тренажёрах, то это надежный, давно известный способ повышения экономичности внешнего дыхания, уменьшения затрат энергии на преодоление сопротивления движению воздуха в бронхиальном дереве, на гипервентиляцию «мёртвого» лёгочного пространства. Постепенное увеличение продолжительности дыхательного акта, времени дыхательного цикла при занятиях на тренажёрах позволяет успешно использовать и этот фактор дыхательной терапии.

Дыхание – синоним и неотъемлемый признак жизни. "Пока дышу – надеюсь", утверждали древние римляне, а греки называли атмосферу "пастбищем жизни". Надеемся, что дыхание, поставленное на научную основу, поможет оздоровиться огромной непомерно выросшей в нашей стране армии страждущих больных и хотя бы частично оградит нас от медикаментозного засилья.

Этот раздел книги написан, в основном, по материалам работ [2–8]. В этих работах дыхание и органы, позволяющие его производить, рассмотрены не просто как процедура и механизмы для “набирания и выпускания воздуха”, а как сложная биологическая система, использующая кислород для высвобождения энергии, содержащейся в молекулах пищи. Другими словами дыхательная система – это средство и биологические органы для приобретения живым организмом клеточной энергии.

Медицинский словарь [4] определяет дыхание, как “основной процесс жизни, в котором кислород используется для окисления органических топливных молекул, которые обеспечивают энергией организм, производя углекислый газ и воду”.

Различают дыхания двух тесно связанных друг с другом типов: организменное и клеточное. Организменное дыхание – это физический процесс поступления кислорода в организм, тогда как клеточное дыхание представляет собой сложный ряд реакций, использующих этот кислород для обеспечения тела энергией. Первый этап организменного дыхания – вентиляция лёгких – заключается в чередующемся обмене вдыхаемого и выдыхаемого воздуха, т. е. в наполнении лёгких атмосферным воздухом и удалении его наружу. Этот процесс осуществляется благодаря дыхательным движениям грудной клетки. Рассмотрим его детально.

Рёбра (12 пар) прикреплены спереди к грудине, а сзади – к позвоночнику. Они защищают органы грудной клетки (сердце, лёгкие, крупные кровеносные сосуды) от внешних повреждений, их движение – на вдохе и выдохе, осуществляемое межрёберными мышцами, способствует наполнению и опустошению лёгких.

Снизу грудная клетка герметично отделена от брюшной полости диафрагмой, которая своей выпуклостью несколько вдаётся в грудную полость. Лёгкие заполняют почти всё пространство грудной клетки, за исключением её средней части, занятой сердцем. Нижняя поверхность лёгких лежит на диафрагме, их суженные и закруглённые верхушки выступают за ключицы. Наружная выпуклая поверхность прилегает к рёбрам.

В центральную часть внутренней поверхности лёгких, соприкасающихся с сердцем, входят крупные бронхи, лёгочные артерии (несущие в лёгкие венозную кровь из правого желудочка сердца), кровеносные сосуды с артериальной кровью, питающие ткань лёгких, и нервы. Из лёгких выходят лёгочные вены, несущие в сердце артериальную кровь. Вся эта зона образует так называемые корни лёгких. Каждое лёгкое покрыто оболочкой (плеврой). У корня лёгкого плевра переходит на внутреннюю стенку грудной полости. Поверхность плеврального мешка, в котором заключено лёгкое, почти соприкасается с поверхностью плевры, выстилающей внутреннюю сторону грудной клетки. Между ними имеется щелевидное пространство – плевральная полость, где находится небольшое количество жидкости.

Органы дыхания человека

Во время вдоха межрёберные мышцы поднимают и разводят рёбра в стороны, нижний конец грудины отходит вперед. Диафрагма (главная дыхательная мышца) в этот момент также сокращается, отчего её купол становится более плоским и опускается, отодвигая брюшные органы вниз, в стороны и вперёд. Давление в плевральной полости становится отрицательным, лёгкие пассивно расширяются, и воздух через трахею и бронхи втягивается в лёгочные альвеолы. Так происходит первая фаза дыхания – вдох.

При выдохе межреберные мышцы и диафрагма расслабляются, рёбра опускаются, купол диафрагмы приподнимается. Лёгкие сдавливаются, и воздух из них вытесняется наружу. После выдоха наступает короткая пауза.

Необходимо отметить особую роль диафрагмы не только как главной дыхательной мышцы, но и как мышцы, активизирующей кровообращение. Сокращаясь во время вдоха, диафрагма давит на желудок, печень и другие органы брюшной полости, выдавливая из них венозную кровь по направлению к сердцу. Во время выдоха диафрагма приподнимается, внутрибрюшное давление снижается, и это усиливает приток артериальной крови к внутренним органам брюшной полости. Таким образом, дыхательные движения диафрагмы, совершающиеся 12÷18 раз в минуту, производят мягкий массаж органов брюшной полости, улучшая их кровообращение и облегчая работу сердца.

Разберём дыхательный процесс в целом, анатомию дыхательных путей и ряд других особенностей, связанных с этим процессом [120]. Внешнее дыхание осуществляется через следующие самостоятельные органы: нос, носоглотку, трахею, бронхи, лёгкие и лёгочные альвеолы, а также 1–2 процента газообмена осуществляются через кожу и пищеварительный тракт.

В процессе вдыхания порции воздуха воздушная струя, поднимаясь кверху через носовые отверстия, проходит главной своей массой по среднему носовому ходу, после чего, дугообразно опускаясь вниз сзади и снизу, направляется в носоглоточную полость. Таким закруглённым маршрутом достигается более продолжительное соприкосновение воздуха со слизистыми оболочками воздухоносных путей. Проходя через носовую полость, воздух согревается, увлажняется и очищается. Увлажняется воздух почти до полного насыщения за счёт носовой слизи, выделяемой слизистой оболочкой носа (около 0,5 кг влаги за сутки).

Далее воздух проходит через носоглотку, гортань и попадает в трахею, имеющую вид цилиндрической трубки длиной 11–13 сантиметров и диаметром от 1,5 до 2,5 сантиметра. Она состоит из хрящевых полуколец, соединённых между собой волокнистой соединительной тканью. Трахея выстлана изнутри слизистой оболочкой, покрытой мерцательным эпителием. Движения ворсинок мерцательного эпителия выводят наружу попавшую в неё пыль. Далее трахея разветвляется на бронхи, а те в свою очередь, на бронхиолы – более мелкие воздухоносные пути. В отличие от трахеи, бронхи уже имеют в составе стенок мышечные волокна.