Как происходит дыхание у человека: Дыхательная система человека: как она работает?

Дыхание и здоровье

То, как мы дышим — быстро или медленно, поверхностно или глубоко, грудной клеткой или животом — влияет на наше настроение, уровень стресса, кровяное давление, иммунную функцию и многие другие процессы в организме. 

Большинство людей не контролирует свое дыхание. Следует отметить, чем выше частота дыхания, тем больше вероятность возникновения серьезных проблем со здоровьем.

Итак, как же дышать правильно и с пользой для здоровья? 

Первое и самое важное правило здорового дыхания — всегда дышите носом, даже во время физических упражнений. 

Дыхание через нос является наиболее правильным и оптимальным, в то время как дыхание ртом снижает оксигенацию тканей, повышает частоту сердечных сокращений и кровяное давление, а также имеет множество других неблагоприятных последствий для здоровья.

Преимущества носового дыхания очевидны. 

Во-первых, носовое дыхание помогает бороться с инфекциями. Наш нос — единственный орган, который способен правильно «подготовить» воздух, которым мы дышим. Воздух, проходя через носовые ходы, нагревается, увлажняется, кондиционируется и смешивается с оксидом азота, который выполняет две важных функции: убивает патогенные микроорганизмы и действует как сосудорасширяющий агент в дыхательных путях, артериях и капиллярах.

При дыхании через рот отсутствуют барьеры, препятствующие попаданию болезнетворных микробов в организм. 

Во-вторых, носовое дыхание обеспечивает лучший кровоток и объем легких. Расширение сосудов под воздействием оксида азота увеличивает площадь поверхности альвеол, в результате чего кислород в легких поглощается более эффективно. 

Носовое дыхание (в отличие от дыхания через рот) улучшает кровообращение, повышает уровень кислорода в крови и уровень углекислого газа, замедляет частоту дыхания и увеличивает общий объем легких.

Постоянное дыхание через рот вызывает сужение дыхательных путей.
 При дыхании через рот происходит чрезмерная стимуляция легких кислородом, но поскольку поступающий таким образом воздух не увлажнен, а сосуды недостаточно расширены, то фактическая абсорбция кислорода через альвеолы значительно ниже, чем при носовом дыхании.

В-третьих, носовое дыхание участвует в терморегуляции организма, помогая поддерживать температуру тела. 

В-четвертых, дыхание через нос улучшает мозговую деятельность и функционирование всех органов и систем организма.

Гипоталамус — небольшая область в промежуточном мозге, включающая в себя большое число групп клеток (ядер), которые регулируют нейроэндокринную деятельность мозга и гомеостаз организма. Гипоталамус отвечает за многие функции в нашем организме, особенно те, которые мы считаем автоматическими: сердцебиение, кровяное давление, жажда, аппетит, циклы сна и бодрствования. Он также отвечает за выработку химических веществ, влияющих на память и эмоции. 

Носовое дыхание, как часть дыхательного процесса в организме,  также контролируется гипоталамусом. При увеличении воздушного потока через правую ноздрю наблюдается повышение активности левого полушария мозга, отвечающего за логику и анализ, а при увеличении воздушного потока через левую ноздрю наблюдается повышение активности правого полушария мозга, отвечающего за обработку невербальной информации и пространственную ориентацию.  

При дыхании через рот мы отказываем в оптимальной оксигенации нашему сердцу, мозгу и всем другим органам, в результате чего могут развиться аритмии и другие сердечные заболевания.

В пятых, носовое дыхание помогает при высоких физических нагрузках, в том числе во время тренировок.

В легких кислород извлекается из поступающего воздуха прежде всего на выдохе. Когда мы выдыхаем воздух через нос, в дыхательных путях создается сопротивление, что приводит к замедлению скорости выдыхаемого воздуха, при этом в это же самое время увеличивается поглощение кислорода легкими. Углекислый газ — это не просто отходы жизнедеятельности нашего организма, он играет большую биологическую роль, одной из которых является помощь в утилизации кислорода. 

Когда уровень углекислого газа в нашем организме слишком низкий, происходит нарушение кислотно-щелочного равновесия, изменяется pH крови, что приводит к ухудшению способности гемоглобина выделять кислород нашим клеткам (эффект Вериго – Бора). Эффект Вериго-Бора был открыт независимо  друг от друга русским физиологом  Б.Ф. Вериго в 1892 году и датским физиологом К. Бором в 1904 году, и заключается он в зависимости степени диссоциации оксигемоглобина от величины парциального давления углекислоты в альвеолярном воздухе и крови. При снижении парциального давления углекислого газа в крови сродство кислорода к гемоглобину повышается, что препятствует переходу кислорода из капилляров в ткани. 

Носовое дыхание создает примерно на 50 % больше сопротивления воздушному потоку у здоровых людей, чем дыхание через рот,  а также помогает замедлить дыхательный цикл, уменьшить количество дыхательных движений, что приводит к увеличению поглощения кислорода на 10-20 %.

Таким образом, если мы хотим улучшить свои физические показатели, во время физических нагрузок следует дышать носом. Интенсивность занятий спортом необходимо регулировать в соответствии с дыханием. Если вы чувствуете, что дыхания носом вам не хватает, необходимо снизить темп тренировки. Это временное явление, через довольно быстрый промежуток времени организм  начнет приспосабливаться к повышенному уровню углекислого газа. 

В шестых, носовое дыхание обладает терапевтическим действием. При правильном дыхании через нос можно снизить артериальное давление и снизить уровень стресса.

Дыхание через рот может привести к нарушению прикуса, изменению анатомии лица у детей, ухудшает качество сна, в результате чего мы выглядим и чувствуем себя уставшим. Также при дыхании через рот ускоряется потеря воды,  в результате чего возможно обезвоживание.

При дыхании через рот пропускается много важных этапов в этом физиологическом процессе, что может привести к проблемам со здоровьем, таким как храп, ночное апноэ. Дыхание через рот способствует гипервентиляции, которая фактически снижает оксигенацию тканей. Дыхание ртом также приводит к снижению уровня углекислого газа в организме и снижению способности легких отфильтровывать токсичные загрязнения, поступающие из воздуха.

Дыхание ртом можно использовать в экстренных случаях. При гипоксии наш организм рефлекторно реагирует на недостаток кислорода,  начиная зевать, пытаясь таким образом увеличить количество поступающего воздуха.

В следующий раз мы рассмотрим несколько техник контролируемого дыхания, которые помогут вам улучшить свое здоровье.

Дышите правильно и будьте здоровы!

Источники:http://www.whogis.com/ru/

Вдох-выдох: как быстро проверить качество своего дыхания

Мы не можем не дышать, отсутствие дыхания означает отсутствие жизни. Чтобы быть здоровым и энергичным, необходимо иметь ровное и лёгкое дыхание. А какое дыхание у Вас? Может быть, вы не знаете чего-то о себе? Этот тест должен помочь определить, есть ли у Вас проблемы с дыхательной системой.

Узнайте о качестве своего дыхания, ответив на следующие вопросы:

В спокойном состоянии вы дышите через нос или иногда и через рот?

Вдох всегда должен делаться через нос, за исключением случаев произнесения длинных фраз (речевое дыхание), выдох возможен и через рот.

Сколько вдохов и выдохов вы делаете в минуту, находясь в покое?

Если ваше здоровье в порядке, в спокойном состоянии должно быть от 8 до 12 дыхательных циклов в минуту.

Есть ли у вас перерывы между вдохом и выдохом, между выдохом и следующим вдохом?

В спокойном состоянии ваше дыхание должно быть непрерывно, то есть никаких перерывов между вдохом и выдохом быть не должно.

Прислонитесь спиной к стене или к спинке стула – в какой части спины вы ощущаете движение при вдохе и выдохе?

Нормально, если время вдоха вы можете ощутить давление спины на опору в любой её области. Большую часть времени лучше дышать нижней частью лёгких, выдвигая вперёд живот и поясницу. Это – самоё лёгкое дыхание.

Можете ли вы 20 секунд непрерывно произносить звук «а-а»?

Если самый длинный выдох получается заметно короче, ваше дыхание слишком поверхностно, тогда все ваши внутренние органы испытывают кислородное голодание.

Бывает ли, что вам говорят: вы храпите? Или, может быть, садится ваш голос по утрам?

Быть здоровым означает отсутствие подобных симптомов. Нарушения процесса дыхания чаще всего связанны с болезнью или плохой физической подготовкой. Чтобы быть здоровым, сохранить лёгкость дыхания пройдите спирографию, узнайте всё о функциональном состоянии дыхательной системы.

Если вас интересует здоровье дыхательных путей, часто посещают кашель или насморк, Вы курите, часто работаете на открытом воздухе, занимаетесь спортом приходите в клинику «Медсервис» и пройдите исследование функции внешнего дыхания (спирографию). Процедура безболезненная, безопасная и информативная.

Дышите легко и свободно и будьте здоровы!

Как правильно дышать :: Здоровье :: РБК Стиль

© Eli Defaria/Unsplash

Автор Федор Вяземский

18 апреля 2019

В течение дня человек совершает до 20 тыс.

вдохов и выдохов, это происходит естественно и неосознанно. Но не все знают о том, что с помощью правильного дыхания можно значительно улучшить свое самочувствие.

Большинство людей дышат поверхностно, или «вертикально», в то время как глубокое, или «горизонтальное», дыхание практикуют только те, кто специально концентрируется на этом процессе на занятиях йогой или дыхательных практиках. Как улучшить здоровье с помощью правильного дыхания?

Правильное и неправильное дыхание

Наблюдая за детьми, вы обратите внимание, что они дышат животом. С возрастом люди теряют эту привычку и начинают дышать грудной клеткой. В этом заключается главная ошибка.

Объем легких рассчитан на 4–6 л воздуха. При грудном дыхании человек вдыхает лишь 400–500 мл, при дыхании диафрагмой — 2–3 л.

Привычка дышать грудью не насыщает кислородом легкие, приводит к ослаблению мышц диафрагмы и ухудшению осанки: если область живота не включается в процесс дыхания, таз и ребра с возрастом начинают «стягиваться», а живот — проваливаться внутрь.

Дыхание диафрагмой позволяет увеличить объем вдыхаемого легкими воздуха и улучшить насыщение клеток организма кислородом. Это нормализует работу организма на всех уровнях: стабилизирует давление, работу сердца, снимает ощущения тревожности и нервозности.

© Fabian Moller/Unsplash

Что такое осознанное дыхание

Чтобы помочь своим легким дышать полноценно, учиться этому процессу придется заново. Для начала нужно понять, что диафрагма помогает в процессе «горизонтального» дыхания. Человек не вдыхает воздух животом, но, подключая его к процессу дыхания, позволяет наполнять легкие по максимуму. Исследования показали [1], что практика осознанного дыхания по принципу 4-7-8 (вдох на четыре счета, задержка на семь и выдох на восемь) позволяет телу быстрее расслабиться, улучшает пищеварение и укрепляет иммунную систему.

Чтобы почувствовать работу диафрагмы, сядьте в удобную позу или лягте на пол, положите левую руку на грудь, а правую на живот. Почувствуйте, как живот поднимается и опускается, а грудь при этом остается неподвижной. Практикуя «горизонтальное» дыхание регулярно, старайтесь замедлять его до 10 циклов дыхания в минуту (1 цикл — вдох и выдох), постепенно увеличивая выдохи.

© Max Van Den Oetelaar/Unsplash

Как часто практиковать осознанное дыхание

Возьмите за привычку обращать внимание на дыхание несколько раз в день. Например, уделите несколько минут наблюдению за вдохами и выдохами утром, перед тем как встать с кровати, и вечером перед сном. Если получится, напоминайте себе о «горизонтальном» дыхании в течение дня и замечайте, как вы дышите в обычной жизни. Такая практика поможет вам дышать диафрагмой чаще, а значит насыщать кислородом свой организм, снимать стресс и улучшать сон. 

Органы дыхания человека

Органы дыхания

Человек, как и все живые организмы на Земле, в процессе своей жизнедеятельности потребляет кислород и выделяет углекислый газ. Без кислорода человек не в состоянии прожить и несколько минут.

1

Органы дыхания

Организм получает кислород в процессе дыхания. К органам дыхания относятся носовая полость, гортань, трахея, бронхи, лёгкие. Рассмотрим их по порядку.

Носовая полость, образованная костями лицевой части черепа и хрящами, выстлана слизистой оболочкой, которую образуют многочисленные волоски и клетки, покрывающие полость носа. Волоски задерживают частички пыли из воздуха, а слизь предотвращает проникновение микробов. Благодаря кровеносным сосудам, пронизывающим слизистую оболочку, воздух, проходя через носовую полость, очищается, увлажняется и согревается.

Через носоглотку воздух поступает в гортань, образованную хрящами, которые соединены между собой связками и мышцами. Здесь расположены голосовые связки, вибрация которых при прохождении воздуха вызывает образование звуков.

Далее воздух поступает в трахею, имеющую форму трубки длиной 10–14 см. Хрящевые кольца, составляющие её стенки, не позволяют задерживаться воздуху при любых движениях шеи.

Внизу трахея разделяется на два бронха, которые входят в правое и левое лёгкие. Здесь они ветвятся на бронхиолы и заканчиваются лёгочными пузырьками (альвеолами). Бронхиолы и альвеолы образуют два лёгких. В лёгких насчитывается более 300 миллионов альвеол.

2

Легкие

3

Бронхи и альвеолы

По артериям малого круга кровообращения в лёгкие поступает венозная кровь, которая обогащается здесь кислородом и становится артериальной. Одновременно венозная кровь освобождается от углекислого газа, который проникает в лёгочные пузырьки и во время выдоха выводится из организма.

Далее уже артериальная кровь по сосудам большого круга кровообращения движется по направлению к органам тела и обогащает их ткани кислородом. Кислород необходим для процессов жизнедеятельности клетки. При этом образуется углекислый газ, поступающий из клеток тканей в кровь, в результате чего кровь из артериальной становится венозной. Поступление воздуха в лёгкие происходит автоматически под влиянием нервной системы в результате дыхательных движений – вдоха и выдоха, которые осуществляются с помощью межрёберных мышц и диафрагмы (мышечной перегородки, разделяющей грудную и брюшную полости).

Остановка дыхания является одной из распространённых причин смертей из-за несчастных случаев, например, при утоплении. Постарадавшего необходимо вытащить из воды, очистить ротовую и носовую полости от песка и слизи, освободить желудок и дыхательные пути от воды. Затем нужно приступить к искусственному дыханию.

Целью искусственного дыхания является немедленное наполнение лёгких пострадавшего воздухом (даже воздух, выдыхаемый человеком, содержит достаточно кислорода для дыхания). Делая выдох в рот пострадавшего, убедитесь, что его грудная клетка поднимается; в противном случае ваш воздух просто не достигает цели. Выдохи следует выполнять каждые пять секунд; восстановление дыхания произошло, если человек начинает делать самостоятельно больше 10 выдохов в минуту.

Искусственное дыхание часто сопровождается непрямым массажем сердца. Его целью является восстановление циркуляции крови по организму: любое сжатие сердца заставляет её двигаться по сосудам точно также, как это происходит, если сердце бьётся самостоятельно. Если у человека отсутствует пульс, положите его на спину, нащупайте угол ребёр в нижней части грудной клетки, положите на нижний край рёбер основание ладони (на ширине двух пальцев от её края). Накройте свою ладонь другой ладонью, наклонитесь вперёд так, чтобы оказаться над грудиной, и прямыми руками переместите ваш вес на ладони. Нажимайте на грудную клетку около 15 раз с интервалом в 1 секунду так, чтобы она уходила вниз на 4–5 см (у ребёнка – на 2,5–4 см). После серии нажатий пару раз вдохните пострадавшему воздух в рот, затем продолжите массаж сердца. Каждые 3 минуты проверяйте наличие пульса на шее. Когда коже вернется её здоровый цвет, возобновятся пульс и самостоятельное дыхание, можно считать, что цель достигнута.

 

Правильное дыхание — залог здоровья. Новости. Первый канал

Болезни дыхательной системы стремятся опередить рак и сердечные недуги и стать главными виновниками гибели людей на нашей планете. Очень тяжелая ситуация и в России. Мы на втором месте в мире по числу смертей от астмы и обструктивной болезни легких.

На 74 году жизни у Александра Николаевича врачи обнаружили бронхиальную астму. И он, наконец, понял, почему долгие годы задыхался, кашлял и чувствовал боль в груди. За 30 лет работы сварщиком у него была масса поводов обратиться к врачам, но визит в больницу каждый раз откладывался.

Александр Милкин: «Тут и варят, тут и красят. И столько бывало всего в легкие надышишь, что вечером, как плюнешь, так черное выходит, все откашливается эта гарь».

В руки докторов пенсионер попал с запущенной формой болезни и вынужден теперь постоянно носить с собой лекарства, чтобы бороться с приступами удушья. Таких пациентов, которые долгое время не желают замечать свой недуг, у пульмонолога Николая Пояркова подавляющее большинство. Стадия, на которой астме можно было дать эффективный отпор, для них уже миновала.

Николай Поярков, главный пульмонолог департамента здравоохранения Ярославской области: «В начале заболевания, конечно, обычный кашель не приводит пациента к врачу».

Владимир Александрович никогда не откладывал заботы о своем здоровье в долгий ящик. Поработав полгода кочегаром в котельной среди клубов дыма и испытав приступы удушья, он немедленно пошел в больницу. Врачи поставили диагноз «ишемическая болезнь сердца» и долгие годы безуспешно лечили пациента. До тех пор, пока пенсионер не встретил знакомого врача и не пожаловался ему на самочувствие.

Владимир Евсеев: «Он посмотрел, говорит: «Владимир Саныч, тебя не от того лечат. У тебя совсем другое. Езжай к пульмонологу или в Тюмень или в Свердловск».

Владимир Александрович последовал совету и не пожалел об этом. Мучивший его недуг на самом деле оказался астмой. После врачебной ошибки пенсионер не утратил веру в современную медицину. Но признается, что лечить запущенное заболевание очень сложно.

Врач и кандидат медицинских наук Людмила Секретарева регулярно проводит обучающие семинары для терапевтов, чтобы они не путали симптомы бронхиальной астмы с другими болезнями и направляли пациента к нужному специалисту.

Людмила Секретарева, пульмонолог: «Несвоевременная или поздняя диагностика ведет к тому, что болезнь прогрессирует. Хотя бронхиальная астма достаточно хорошо поддается методам современной терапии, тем не менее, чем раньше начата терапия, тем, соответственно, будет меньше объем проводимой терапии и лучше прогноз».

Воспаление дыхательных путей может развиться по разным причинам. У Надежды медики обнаружили сразу две. Ее диагноз — аспириновая и аллергическая бронхиальная астма. Женщина своевременно обратилась к специалистам и уже 15 лет находится под их пристальным вниманием. Полностью излечить эту болезнь нельзя. Но можно научиться ее контролировать, говорят врачи. Надежда соблюдает диету, избегает контакта с аллергенами и переохлаждения. И за исключением этих особенностей живет полноценной и активной жизнью.

Надежда Смирняга: «На протяжении всех этих лет я консультируюсь достаточно часто — раз в месяц поддерживающая терапия. И чувствую я себя сейчас достаточно хорошо».

Дети страдают от астмы в два раза чаще, чем взрослые. В нашей стране такой диагноз ставят каждому десятому малышу. И именно в юном возрасте важно предпринять все необходимое, чтобы болезнь из легкой формы не перешла в тяжелую.

Старательно дуя в трубку, Маша отправляет воздушный шар в полет и, сама того не ведая, помогает врачам определить характер заболевания и варианты лечения. Современные устройства для диагностики маскируются под игру. Если еще недавно главным орудием доктора был всем известный стетоскоп, то сейчас это сложная техника, которая дает точные сведения о состоянии пациента. В лечебном центре города Костромы ни один ребенок не уклоняется от ингаляции. Дети называют эту процедуру — «подышать дымком» и охотно выполняют указания медиков.

Александра Баскакова, заведующая пульмонологическим центром города Костромы: «К 5 годам уже четко можно провести аллергологическое обследование, выявить причину — с чем связана бронхиальная астма, прекратить контакты или провести лечение аллергенами, то есть это все можно делать на современном уровне и очень эффективно у детей».

Ксюша учиться жить с аллергической астмой уже 5 лет. Для нее самое большое неудобство, связанное с болезнью, это необходимость держаться подальше от животных. Зато дыхание сбивается все реже, спазмы отступили, и врачи дают самый благоприятный прогноз.

Ксения Незамайкова: «Дышу аппаратом. После трубочку дают, туда дышу. Показывает — сколько дыхнула. И с каждым разом все больше».

Сейчас Ксюша уже с легкостью своим дыханием поднимает маленький желтый кружок до отметки, где нарисована улыбчивая рожица. Для нее это привычное упражнение. А для ее родителей и врачей это повод надеяться, что девочка сама сможет улыбаться, забыв про болезнь.

В студии Петр Кочетков, кандидат медицинских наук, врач-оториноларинголог

Ведущий: Тяжелое, затрудненное дыхание бывает далеко не только у астматиков. Многие из нас просто не умеют правильно дышать. О таком безусловном врожденном навыке, который можно и нужно взять под контроль, мы поговорим с врачом отоларингологом Петром Кочетковым. Петр Александрович, добрый день.

Гость: Добрый день.

Ведущий: Мало кто из нас задумывается, как он именно дышит. Вот как понять, что этот автопилот работает с ошибками?

Гость: Нужно для начала сказать о том, что существует два типа дыхания: дышать можно носом, дышать можно ртом. И естественно для человека более важным является именно носовой тип дыхания. Оно является более физиологичным. Поскольку при дыхании через нос, воздух очищается, увлажняется и после этого же очищенным и увлажненным поступает в нижележащие дыхательные пути. В то же время, когда человек не может по какой-то причине дышать носом, все эти факторы, о которых я только что говорил, они утрачиваются, к сожалению.

Ведущий: Ну, если мы возьмем, что мы дышим носом все-таки, как мы можем правильно или неправильно дышать? То есть, допустим, глубоко и редко или часто и поверхностно?

Гость: Дыхание не должно быть учащенным, и дыхание не должно быть очень медленным. Равно как и у человека не может одинаково дышать правая и левая половина носа. В норме какая-то из половин носа должна дышать чуть хуже.

Ведущий: Ну, если дыхание такое поверхностное и учащенное, что при этом происходит, какой газообмен. И как это влияет на организм?

Гость: Это влияет на организм таким образом, что кислорода в данный момент при учащенном дыхании просто будет поступать больше. При каких-то определенных ситуациях, когда организм испытывает недостаток кислорода, мозгом дается команда на учащение дыхания и человек начинает дышать чаще. Неправильный стиль, это, когда человек, как я уже говорил, дышит учащенно, либо глубоко, но дышит он не носом, а дышит именно ртом. Есть данные, которые подтверждают, что при отсутствии носового дыхания или его затруднении такие жизненно важные органы, как головной мозг, если можно так сказать, не дополучают до 15 процентов кислорода.

Ведущий: Если человек дышит ртом, или допустим как-то очень часто и поверхностно, как ему переучиться. Как ему научиться дышать правильно? Есть какие-то приемы, упражнения?

Гость: При ротовом дыхании должна быть какая-то причина. Нужно прежде всего исключать какое-то заболевание носа, полости носа, околоносовых пазух и так далее, если мы говорим о детях, то это хорошо всем известные аденоиды, например. И часто бывает, что даже после операции у ребенка, например, по поводу удаления аденоидов, дети продолжают дышать ртом.

Ведущий: По привычке.

Гость: Вот в данном случае, да, это привычка.

Ведущий: Как переучивать?

Гость: И для этого существует, так называемая дыхательная гимнастика. Просто выполняется дыхательное упражнение, ну, например, делается глубокий вдох носом, выдох ртом. Так 10 раз и затем наоборот. Все это можно сочетать с наклонами туловища. И если делать эти упражнения регулярно, ну так скажем, в течение 2-3 недель, то ребенок очень быстро переучивается на правильный тип дыхания.

Ведущий: Большой спасибо, Петр Александрович. Кандидат медицинских наук Петр Кочетков призвал нас подумать о том, на что не принято обращать внимания. Давайте еще раз скажем, какую пользу это может принести каждому из нас.

Рекомендации врача-оториноларинголога Петра Кочеткова:

Принципиально важно втягивать воздух именно носом. Так он очищается, увлажняется и приобретает подходящую температуру.

Тот, кто дышит ртом, помимо всего прочего, недополучает кислорода. Страдают все жизненно важные органы.

Но и носом мы далеко не всегда орудуем правильно. Вдохи должны быть не частыми и мелкими, а глубокими и сравнительно редкими: 20-25 раз в минуту.

Если что-то не так, то скорее всего это отражение какой-то болезни. У детей, например, могут быть аденоиды. Сперва решается эта проблема, а затем налаживается дыхание.

Есть особая гимнастика. Глубокий вдох носом, выдох ртом и так десять раз, затем наоборот. При регулярных занятиях правильный ритм вырабатывается меньше, чем за месяц.

Респираторная терапия | Клиническая больница №122 имени Л.Г.Соколова Федерального Медико-Биологического Агентства

Малопоточная кислородотерапия осуществляется с помощью кислородных концентраторов. Кислородный концентратор — электрический прибор размером с прикроватную тумбочку или тумбу письменного стола. Концентратор «запасается» своим собственным кислородом из окружающего воздуха, «вылавливая» из него молекулы кислорода. Преимущества этого аппарата в том, что при длительном  использовании это более дешевый способ кислородной терапии, он не требует зарядки баллонов кислородом или их замены и более прост в обращении.

Кислород (кислородотерапия): правда и ложь
Ложь: Кислород вызывает привыкание. Если начать им пользоваться, то уже на всю оставшуюся жизнь.
Правда: Кислород не вызывает привыкания. Кислородная терапия необходима только в  тех случаях, когда легкие самостоятельно не могут обеспечить потребности организма в кислороде. Как только легкие начинают справляться со своей функцией, кислородную терапию прекращают.
Ложь: Чем больше кислорода, тем лучше.
Правда: Кислород — это лекарство, и использовать его надо строго по назначению. Как и для любого лекарства, передозировка может быть опасна.
Ложь: Одышка возникает из-за недостатка кислорода, следовательно, при ее появлении надо дышать кислородом.
Правда: Одышка не всегда сопровождается недостатком кислорода. Существует много других причин, вызывающих одышку. При больших затратах энергии на производство акта дыхания, что наблюдается у большинства больных хроническими легочными заболеваниями, может возникнуть одышка даже при нормальном уровне содержания кислорода в крови. Только на основе результатов определения концентрации кислорода в крови врач может назначить кислородную терапию.
Ложь: Люди, вынужденные использовать кислород, привязаны к дому и не могут ничего делать.
Правда: Люди, использующие кислород, могут вести активный образ жизни. Сейчас доступны портативные системы подачи кислорода, используя которые, можно не менять стиль жизни.

Лечение методом неинвазивной вспомогательной вентиляции легких (СиПАП, БиПАП)
Прибор, применяющийся для неинвазивной вентиляции легких у пациентов с тяжелой степенью хронической дыхательной недостаточности с целью нормализации параметров сатурации (насыщения кислородом) артериальной крови и уменьшения степени гиперкапнии. Воздух подается в дыхательные пути пациента неинвазивным путем через маску.

Дыхательные упражнения
При хронических обструктивных легочных заболеваниях (ХОБЛ) стенки бронхов спадаются на выдохе, и отработанный воздух не полнос­тью выходит из альвеол. При этом в легких остается после выдоха больше воздуха, чем в норме, и при вдохе свежий воздух в альвеолы не попадает в достаточном количестве.

Дыхание через сложенные трубочкой губы
Методика дыхания через сложенные трубочкой губы (как при поцелуе или ше­поте) помогает удалить остаточный воздух из альвеол. Это позволяет свежему возду­ху, богатому кислородом, проникать в аль­веолы и тем самым уменьшает одышку. Смыкание губ позволяет создать сопро­тивление воздушной струе на выдохе, что повышает давление внутри бронхов. А это, в свою очередь, предотвраща­ет спадение их стенок, и с помощью сокращения мышц живота можно вы­толкнуть из легких больший объем воздуха.

Сделайте вдох через нос с закрытым ртом. А затем сделайте выдох через рот, губы должны быть сложены трубочкой.

Напрягите мышцы живота, втяните живот внутрь, поджимая ниж­ние доли легких для максимального освобождения их от отрабо­танного воздуха.

Старайтесь, чтобы выдох был по крайней мере в два раза дольше, чем вдох. Например, вдох на «раз-два», а выдох на «раз-два-три-четыре». Можно еще увеличить время выдоха, считая на выдохе до шести. Для того чтобы оценить индивидуальное время выдоха, посчитайте в уме, когда делаете спокойный выдох. Ни в коем случае не выдыхайте через силу, никаких неприятных ощущений не должно быть.

Дыхание через сложенные трубочкой губы — основной метод, кото­рый используется при всех дыхательных упражнениях и во время физи­ческой активности. Дышите так и когда приходится работать, и когда ды­хание становится затрудненным. Насвистывайте, когда работаете. При развитии одышки дыхание через губы, сложенные трубочкой, должно сопро­вождаться диафрагмальным дыханием. Это первое, чему необходимо на­учиться и научиться делать хорошо.

Диафрагмальное дыхание
Это упражнение укрепляет диафрагму. У здорового человека диа­фрагма выполняет около 80 % работы в акте дыхания. У больных ХОБЛ-диафрагма уплощается, и ее работу берут на себя мышцы грудной клетки и верхнего плечевого пояса. Эти мышцы работают менее эффективно, а кислорода потребляют больше, чем диафрагма. Для того, чтобы почувствовать движения диафрагмы, положите ладонь на живот у конца грудины и вдохните. Вы ощутите движения диафрагмы.

Примите удобное положение. Положите одну руку на живот у конца грудины — она будет чувствовать движение диафрагмы. Положите другую руку на верх­нюю часть грудной клетки — она будет чувствовать движение грудной клетки и мышц плечевого пояса.

Медленно сделайте выдох че­рез сложенные трубочкой губы, втягивая живот внутрь.

Медленно вдохните через нос, надувая живот. Рука на животе должна дви­гаться с большим размахом, чем рука, лежащая на грудной клетке. Отдохните.

Дыхание нижними ребрами
Примите удобное положение сидя или стоя. Положите руки на нижние ребра грудной клетки по бокам.

Сделайте медленный выдох через сложенные трубочкой губы, втя­гивая живот внутрь и сжимая руками грудную клетку.

Вдохните медленно через нос, почувствуйте руками, как расширя­ется грудная клетка и опускается живот. Отдохните.

Делайте эти упражнения, пока полностью их не освоите. Необходимо часто тренироваться для того, чтобы укрепить и согла­совать движения мышц. Проделывайте их несколько раз в день (от трех до пяти). Обязательно отдыхайте после каждых пяти глубоких вдохов, иначе может закружиться голова. Сосредоточьтесь на своем дыхании, дышите медленно и глубоко. Дыхание через сложенные трубочкой губы — это первое, что нужно сделать для удаления остаточного воздуха из лег­ких при методике правильного дыхания.

Диафрагмальное дыхание станет обычным типом дыхания для орга­низма, если его тренировать постоянно; результатом этого будет умень­шение одышки. Диафрагмальное дыхание и дыхание через сложенные тру­бочкой губы следует использовать при физической нагрузке и во время приступов одышки.

С этой же целью успешно применяются дыхательные тренажеры:

Threshold IMT
Тренажер имеет пружинный клапан, который открывается, когда инспираторное давление, создаваемое пациентом, превышает напряжение пружины. Выдох происходит беспрепятственно через экспираторный подвижный клапан. Напряжение диафрагмальных мышц при этом является тренирующим упражнением, повышающим силу сокращения мышечных волокон. Тренировка инспираторных и диафрагмальных мышц позволяет менять привычный для больного ХОБЛ паттерн дыхания, при котором активно используется сила сокращения диафрагмы и мышц брюшной стенки, что приводит к улучшению вентиляционно — перфузионных отношений, повышению оксигенации крови, уменьшению одышки.

Threshold PEP
Тренажер имеет пружинный клапан, который создает положительное давление при выдохе. Сопротивление пружины преодолевается путем напряжения экспираторных мышц. Напряжение экспираторных мышц при этом имеет тренировочный эффект, в результате чего увеличивается скорость потока выдыхаемого воздуха  скорость потока выдыхаемого воздуха и тем самым снижается гиперинфляция при физической нагрузке. Кроме этого, сопротивление создаваемое на выдохе снижает экспираторный коллапс бронхиол, что также улучшает функциональное состояние респираторной системы. Одновременно улучшается дренирующая функция бронхиального дерева.

Окончательные показания и противопоказания к использованию дыхательных тренажеров определят врачи нашего центра, а так же обучат грамотному использованию приборов.

Центр респираторной терапии и сомнологии

Оздоровительное дыхание | УО «Гомельский государственный медицинский колледж»

Поскольку дыхание – это естественный процесс, то мы не задумываемся о том, как он происходит, какие механизмы в нем задействованы. Просто дышим и все. Почему же надо стремиться к правильному дыханию?

Нормальное тихое дыхание осуществляется диафрагмой. Для проверки правильности своего дыхания положите руку на пупок: когда вы вдыхаете, – ваш живот должен выдаваться вперед. Если этого не происходит, значит, вы используете для дыхания верхнюю часть грудной клетки вместо диафрагмы, тогда при вдохе пупок может «вдавливаться» как после пробежки, когда вам некоторое время приходится восстанавливать дыхание.  Посчитайте в спокойном состоянии, как долго вы можете обходиться без вдоха. Это время должно составлять примерно 30 секунд. А у тех, у кого проблемы с дыханием, это время составляет менее 5 секунд.

Еще один  индикатор правильного дыхания – количество вдохов. Хорошо, если вы делаете от 12 до 15 вдохов в минуту, неправильно, если 20 вдохов и более. Частые вздохи и зевания – еще один показатель неправильного дыхания. Вам может казаться, что у вас сбивается дыхание и не получается набрать полные легкие воздуха. Если вы сутулитесь, сидя за компьютером, носите тесную одежду – у вас тоже проблемы с дыханием.

Диафрагмальное дыхание (дыхание животом) считается природным и врожденным. Мы это сможем увидеть, наблюдая за новорожденными: грудь у них неподвижна, при дыхании движется только живот.  Диафрагмальное дыхание, также называемое брюшным дыханием, связано с использованием движений диафрагмы и брюшных мышц для достижения полного глубокого дыхания. Общая проблема, связанная с диафрагмальным дыханием, заключается в том, что большинство людей стараются делать глубокие вдохи и выдохи слишком быстро. Цель правильного брюшного дыхания – медленное заполнение легких и снижение частоты дыхательных движений. Кроме активизации парасимпатической нервной системы диафрагмальное дыхание имеет еще один плюс – оно позволяет вентилировать нижние доли легких, которые при грудном типе дыхания обычно наполняются воздухом недостаточно».

Физиология диафрагмального дыхание — при вдохе диафрагма идет вниз, организм расслабляется, легкие практически в полном объеме наполняются воздухом. Дыхание верхней и средней частью легких является неправильным, способствует гипервентиляции легких и кислородному голоданию организма. Поэтому дышать в покое нужно диафрагмой, а дыхание полной грудью допустимо только при большой физической нагрузке, такой как бег, тяжелая физическая работа. Учитывая, что сердце занимает несколько горизонтальное положение в груди и перикард (околосердечная сумка) лежит близко над диафрагмой, то при диафрагмальном вдохе, при опускании диафрагмы вниз, создаются самые оптимальные условия для работы сердца и легких

Диафрагма несет в себе массу функций, например: функция насоса для лимфоидной системы. Диафрагма отвечает за движение лимфы в организме. Также, при вдохе диафрагма, опускаясь вниз, массирует селезенку, печень, желудок и ободочную кишку, а через их движение оказывает воздействие на матку, придатки и предстательную железу, что способствует их лучшему функционированию.

Польза диафрагмального дыхания:

1. Происходит массаж сердца.

2.Происходит массаж желудочно–кишечного тракта, который способствует улучшению иммунной системы, а массаж органов брюшной полости способствует устранению и профилактики причин возникновения аденомы, простатита, импотенции у мужчин и устранению и профилактики причин возникновения фиброзоматозных, склерозоматозных изменений в матке и яичниках, фригидности, раннего климактерического синдрома у женщин.

3.Происходит вентиляция нижних отделов лёгких, освобождение нижних отделов лёгких от многолетних накоплений разной пыли (угольной, асбестовой, бытовой).

4.Наблюдается снижение артериального давления.

Для того чтобы научиться дышать правильно освойте упражнение «Диафрагмальное дыхание»: сядьте поудобнее, подберите любую удобную позу в удобном для вас месте.  Дышите медленно и ритмично через нос, нижней частью грудной клетки. Это поможет вам использовать для дыхания диафрагму. Для того, чтобы у вас 

упражнение «Диафрагмальное дыхание» получилось правильно, вы можете положить одну руку на грудь, а другую на пупок. На вдохе у вас надувается живот и соответственно, рука лежащая на пупке, поднимается вверх; на выдохе — опускается вниз. При этом грудь остается неподвижной — рука на груди соответственно тоже. Сократите количество вдохов – стремитесь делать всего 8 вдохов в минуту. Сначала это может вам показаться несколько трудным,  но при ежедневных тренировках, у вас все получится. Когда вы сможете это делать не напрягаясь, попробуйте так дышать все время, проверяйте время от времени, правильно ли вы теперь дышите. Другими словами диафрагмальное дыхание должно у вас войти в привычку и происходить уже непроизвольно. Вы лишь изредка будете контролировать правильность его выполнения.

Кроме выполнения расслабляющего дыхательного упражнения  «Диафрагмальное дыхание», необходимо обратить внимание на следующее:

1. Находите время для отдыха

Очень важно в течение дня выделить хотя бы 20 минут для абсолютного расслабления – это поможет обрести контроль над дыханием. Существует много способов расслабиться, выберите тот,  который не спровоцирует вдыхать вас слишком часто и глубоко.

2. Обратите свое внимание на осанку

Поддержание правильной осанки – путь к правильному дыханию. Если вы горбитесь или сутулитесь,  то напрягаете и сдавливаете диафрагму. Укрепляйте мышцы спины старайтесь ходить прямо и сидеть ровно – это позволит диафрагме работать более эффективно. 

3. Дышите носом

Дышите носом, а не ртом. Дыхание через нос согревает воздух до нужной температуры и увлажняет его и как следствие – позволяет дышать более расслаблено. Дыхание через нос, а не через рот — это важный фактор для того, чтобы научиться правильно дышать. Если у вас насморк и заложен нос, то во-время его лечите, не запускайте болезнь, чтобы не было осложнений типа гайморита.

4. Избегайте стимуляторов

Если вы привыкли перекусывать продуктами с высоким содержанием углеводов, то у вас интенсивнее происходят колебания уровня сахара в крови, что учащает процесс дыхания. Такую же реакцию вызывают и стимуляторы вроде кофеина. Углекислый газ воздействует на кровеносные сосуды, и когда они сжимаются, глюкозный обмен, а значит и колебания сахара в крови усиливается.

5. Не делайте глубоких вдохов

После тренировки  или физической нагрузки иногда возникает желание расслабиться и сделать глубокий вдох. Постарайтесь его преодолеть. Медленные, размеренные вдохи, а не длительные и глубокие – вот что вам нужно.

6. Старайтесь меньше зевать

Если у вас часто возникает желание зевнуть, останавливайте себя. Пытайтесь заменить зевание глотанием, чтобы не выпускать лишний воздух. Частое першение в горле, а также раздражающий кашель могут так же служить показателем неправильного дыхания.

Несмотря на распространенное заблуждение, будто неправильное дыхание препятствует потреблению кислорода, на самом деле мы теряем углекислый газ. Если вы быстро и часто дышите, то с каждым вдохом понижается уровень углекислого газа в крови,  а его недостаток нарушает естественный кислотно-щелочной баланс в организме и мешает эффективному использованию кислорода, так как при снижении концентрации углекислого газа в крови возрастает сродство кислорода с гемоглобином, что затрудняет переход кислорода в ткани организма.

Из практик оздоровительного дыхания  полезно овладеть начальными навыками йоги «Туммо», это даст навык согреться при помощи дыхания. Тренироваться лучше в холодную погоду, когда шагаете по улице и чувствуете, что замерзаете. Нужно задержать дыхание после энергичного выдоха и в быстром темпе идти не дыша. Вы почувствуете, что у вас начинают согреваться пальцы рук и пальцы ног. То тепло, которое родилось в легких, начнет разливаться по организму, так вы можете повторить несколько раз, пока окончательно не согреетесь.

      Врач-гигиенист
отделения общественного здоровья
Алла Зинович

Как мы дышим? — Scientific American

Ключевые концепции
Биология
Кузов
Легкие
Физика
Давление воздуха

Введение
Мы дышим много — примерно 10 раз в минуту! Вы когда-нибудь задумывались, как процесс дыхания протекает так гладко? Наши легкие позволяют нам вдыхать кислород, в котором нуждается наш организм, но они делают гораздо больше. Они также позволяют избавиться от углекислого газа, продукта жизнедеятельности, образующегося в организме, и играют жизненно важную роль в пении, крике и даже хихиканье.В этом упражнении вы создадите модель легкого и с легкостью узнаете, как воздух входит в легкие и выходит из них.

Фон
Все клетки нашего тела нуждаются в кислороде для эффективного производства энергии. Однако когда клетки вырабатывают энергию, они производят углекислый газ. Мы получаем кислород, вдыхая свежий воздух, и удаляем углекислый газ из организма, выдыхая застоявшийся воздух. Но как работает дыхательный механизм?

Воздух поступает через рот или нос.Затем воздух следует по дыхательному горлу, который сначала разделяется на два бронха: по одному на каждое легкое. Затем бронхи разделяются на все меньшие и меньшие трубки, на конце которых есть крошечные воздушные мешочки, называемые альвеолами. В наших легких миллионы альвеол! У этих мешочков тонкие стенки — настолько тонкие, что кислород и углекислый газ могут проходить через них и попадать в нашу кровь или выходить из нее. Кровь переносит кислород почти во все части тела. Кровь также возвращает углекислый газ в легкие.

Легкие занимают большую часть места в груди.12 пар ребер в грудной клетке защищают легкие и другие органы грудной полости, например сердце.

Расслабленное дыхание — это рефлекс; нам не нужно думать, чтобы дышать. Во время этого невынужденного вдоха наша диафрагма — куполообразная мышца между грудной клеткой и брюшной полостью — уплощается. Это расширяет грудную полость, и в результате втягивается воздух. Во время выдоха диафрагма расслабляется, легкие естественным образом отталкиваются, и воздух мягко выталкивается наружу.

Мы также можем дышать с большей силой.Когда мы тренируемся, громко поем или когда нам нужно больше воздуха или кислорода, мы можем приложить силу, чтобы дышать глубже. Мы задействуем различные мышцы, чтобы более резко увеличить объем груди. Так же, как при расслабленном дыхании, расширение грудной клетки втягивает воздух, так что легкие наполняются. Расслабление грудной клетки выталкивает воздух наружу. Мышцы также могут заставить грудную клетку сокращаться еще больше, выталкивая еще больше воздуха. Поскольку расширения и сокращения в этом случае больше, больший объем воздуха поступает в наши легкие и выходит из них, и наше тело получает больший запас кислорода или у нас больше воздуха для создания звука.

Материалы

• Одноразовая пустая прозрачная бутылка (10–16 жидких унций) из твердого пластика (например, бутылка для спортивных напитков)
• Линейка
• Два шара (хорошо подойдут 8-дюймовые шары)
• Универсальный нож (обратитесь за помощью к взрослым и будьте осторожны при использовании ножа)
• Помощник для взрослых
• Ножницы
• Соломинка для питья (опция)
• Пластилин (по желанию)
• Лента (опция)
• Дополнительный баллон (опция)

Подготовка

• Попросите взрослого разрезать пластиковую бутылку.Отрежьте дно бутылки так, чтобы когда воздушный шарик висел внутри бутылки из носика, под воздушным шариком оставалось от 1/3 до 3/4 дюйма пустого пространства.
• Поместите разрезанную бутылку в широкое отверстие. Опустите баллон в бутылку, пока не будет выступать только часть горлышка баллона. Загните горлышко воздушного шара поверх бутылки. Воздушный шар представляет собой легкое.
• Переверните бутылку (удерживая баллон внутри) так, чтобы верхняя часть бутылки лежала на столе.На следующих шагах вы создадите и добавите диафрагму к своей модели.
• Завяжите узел на шее второго шарика. На противоположной стороне этого шарика отрежьте около трети шарика, так что у вас останется широкое отверстие.
• Растяните широкое отверстие разрезанного шарика над широким отверстием бутылки. Вытяните края воздушного шара достаточно далеко вверх по бутылке, чтобы поверхность воздушного шара слегка растянулась. Убедитесь, что узелок находится снаружи и находится около середины горлышка бутылки.
• Как надутый воздушный шар, наши легкие наполнены воздухом. У нас есть два легких, которые заключены в грудную клетку и защищены 24 ребрами. Когда вы вдыхаете, воздух попадает в легкие. Когда вы выдыхаете, воздух выходит из легких. Воздушный шар внутри бутылки похож на одно из ваших легких. Бутылка похожа на грудную клетку.

Процедура

• Держите бутылку так, чтобы вы могли видеть воздушный шарик внутри (представляющий легкие). Осторожно потяните за узел. Что происходит с воздушным шариком внутри бутылки ?
• Дайте узлу вернуться в нейтральное положение, а затем осторожно надавите на него. Что теперь происходит с воздушным шариком внутри бутылки?
• Повторите эти шаги несколько раз. Это похоже на дыхание? Почему?
• Какая часть напоминает вдох, а какая — выдох?
• Если ваша модель работает хорошо, воздух будет врываться в воздушный шар, когда вы потянете узел наружу, и вытечет наружу, когда вы толкаете узел внутрь .Как вы думаете, почему это происходит?
• Когда мы дышим расслабленно, наша диафрагма — мышца, отделяющая грудную полость от брюшной полости — движется, расширяя и сокращая грудную полость. Чем это похоже на то, что вы делаете с вашей моделью?
• Потяните и потяните узел еще несколько раз. Используя модель, вы можете определить, какое движение диафрагмы создает вдох, а какое — выдох?
• Пощупайте ребра и глубоко вдохните, затем выдохните. Вы чувствуете, как ваша грудная клетка расширяется и опускается назад?
• Центр нашей диафрагмы перемещается больше, когда мы делаем глубокий вдох: до четырех дюймов! В модели, которую вы сделали, грудная клетка (пластиковая бутылка) зафиксирована, но вы можете сдвинуть «диафрагму» дальше, потянув узел дальше и вдавив его сильнее. Попробуйте сами. Как это изменит объем воздуха, который входит в баллон легкого и выходит из него?
• Extra : Добавьте дыхательное горло к вашей модели. Для этого выньте воздушный шарик из бутылки и наденьте его горлышко на соломинку; прикрепите баллон к соломке скотчем.Повесьте воздушный шарик и короткую часть соломинки на горлышко бутылки и используйте глину, чтобы удерживать его на месте. Убедитесь, что глина герметично закрывает соломинку и горлышко бутылки. Второй баллон, закрывающий дно бутылки, менять не нужно. Вы видите, какая часть моделирует дыхательное горло?
• Extra : Кашель — это тело, с силой выталкивающее воздух, чтобы избавиться от чего-то, что вызвало раздражение. Во время кашля вы вдыхаете относительно глубоко, но вместо того, чтобы воздух выходить наружу, когда грудная полость сокращается, ваше горло закрывается, и в легких накапливается воздух.Когда горло открывается, грудная клетка сжимается еще больше, и воздух с силой выходит наружу. Можете ли вы имитировать кашель с помощью вашей модели?
• Extra : Найдите способ создать модель, которая включает дыхательное горло, которое разделяется на два бронха, к каждому из которых прикреплено легкое. Модель с дыхательным горлом и одним легким — хорошее начало. Как добавить второе легкое? Можете ли вы найти причину, почему для нас полезно иметь два легких?

Наблюдения и результаты
Когда вы затянули узел, пространство внутри бутылки увеличилось, и ваш воздушный шар, вероятно, заполнился воздухом.Точно так же, когда диафрагма в нашем теле отодвигается, грудная полость увеличивается, и воздух поступает в наши легкие, и мы вдыхаем.

Когда вы затолкали узел, пространство внутри бутылки уменьшилось, и воздушный шар, вероятно, сдулся. Таким же образом, когда диафрагма расслабляется, грудная полость уменьшается, воздух выталкивается из легких, и мы выдыхаем.

Когда вы потянули и затянули узел дальше, воздушный шар надувается и сдувается еще больше. Это отражает то, что происходит, когда больший объем воздуха вытесняется при более глубоком дыхании.

Эта динамика работает из-за давления воздуха, показателя того, насколько сильно воздух прижимается к объектам. Давление воздуха увеличивается, когда вы уменьшаете пространство, которое есть в воздухе, и уменьшается, когда вы освобождаете воздух. Закройте непрочную пустую пластиковую бутылку и попробуйте сжать ее. Это трудно! Воздух внутри отталкивается. Откройте бутылку и попробуйте снова сжать бутылку. Это намного проще. Воздух отжимается с гораздо меньшей силой. Если что-то не блокирует движение, воздух будет перемещаться из областей с высоким давлением в области с более низким давлением, и именно это происходит, когда воздух врывается в легкие или из них.Когда грудная полость расширяется, вокруг легких появляется больше места. В этом состоянии легкие могут расширяться, создавая зону низкого давления, и воздух устремляется внутрь, чтобы уравновесить разницу в давлении. Затем для выдоха грудная полость и легкие сжимаются. Это повышает давление воздуха в легких, и воздух устремляется обратно.

Больше для исследования
Ваши легкие и дыхательная система, от KidsHealth
Объем легких и возраст, от Science Buddies
Постройте автомобиль с воздушным шаром, от Scientific American
Под давлением: запустите ракету на воздушном шаре, от Scientific American
Занятия STEM для детей от приятелей науки

Эта деятельность предоставлена ​​вам в партнерстве с Science Buddies

Почему мы дышим? | Британский фонд легких

Каждой части вашего тела для выживания нужен кислород.На этой странице мы объясняем, почему вы дышите, и какие мышцы используются при дыхании.

Почему мы дышим?

Повседневные функции организма, такие как переваривание пищи, движение мышц или даже просто мышление, нуждаются в кислороде. Когда происходят эти процессы, в качестве отходов образуется газ, называемый диоксидом углерода. Работа ваших легких — обеспечить ваше тело кислородом и избавиться от отработанного газа, углекислого газа .

Ваш мозг постоянно получает сигналы от вашего тела, которые определяют количество кислорода и углекислого газа в крови.

Ваш мозг будет посылать сигналы мышцам, участвующим в дыхании, и регулировать частоту дыхания в зависимости от того, насколько вы активны.

Когда вы активны, ваше дыхание может увеличиваться примерно до 40-60 раз в минуту, чтобы справиться с дополнительной нагрузкой. Доставка кислорода к вашим мышцам также ускоряется, поэтому они могут эффективно выполнять свою работу. Увеличение вашего дыхания также гарантирует отсутствие накопления углекислого газа в кровотоке.

Какие мышцы вы используете для дыхания?

Ваша основная дыхательная мышца — диафрагма.Это отделяет вашу грудь от живота.

Ваша диафрагма сжимается, когда вы вдыхаете, втягивая легкие вниз, растягивая и расширяя их. Затем при выдохе он возвращается в положение купола, уменьшая количество воздуха в легких.

Когда вы тренируетесь, мышцы живота выталкивают воздух из легких при выдохе. Это называется принудительным истечением срока.

Между ребрами также есть мышцы, которые поддерживают жесткость грудной клетки и помогают дышать.Их называют межреберными мышцами.

Вдыхает:

Здоровая легочная ткань упругая и эластичная, поэтому ваши мышцы должны работать, чтобы расширять грудную клетку и втягивать воздух в легкие.

Сигналы из дыхательного центра в мозгу передаются по нервам к диафрагме и другим мышцам. Диафрагма вытягивается, выталкивая нижнюю грудную клетку и живот. В то же время мышцы между ребрами тянут грудную клетку вверх и наружу. Это расширяет грудную клетку и втягивает воздух в легкие.

Воздух втягивается в нос или рот и в трахею. Он разделяется на дыхательные пути, снабжающие левое и правое легкие.

Воздух проходит по дыхательным путям, которые делятся еще 15-25 раз и, наконец, на тысячи меньших дыхательных путей, пока воздух не достигает воздушных мешочков.

Выдох:

В состоянии покоя выдох — это в основном пассивный процесс. Мышцы, которыми вы дышите, расслабляются, и ваши эластичные легкие выталкивают воздух. Когда вы тренируетесь, и вашему телу нужно быстрее перемещать воздух, мышцы живота обеспечивают основной импульс для выдоха.Также помогают межреберные мышцы.

Система работает так, что вы вдыхаете и выдыхаете комфортно в состоянии покоя, когда требуется наименьшее усилие для перемещения воздуха — и вы, вероятно, не замечаете своего дыхания. Когда вы тренируетесь, вам нужно двигать больше воздуха. Для этого вы можете больше дышать или дышать быстрее — обычно и то, и другое.

Хотя дыхание обычно автоматическое, вы можете контролировать его, если хотите — например, когда вы говорите или поете.

Читать далее: Кислород и кровь

Загрузите информацию о том, как работают ваши легкие (PDF 883KB)

Важность правильного дыхания для вашего здоровья в целом

26 сентября 2017 г.

Он не зря называется «Дыханием жизни».Одна из самых основных функций человеческого тела: дыхание не только наполняет тело кислородом, но также может очистить затуманенное сознание и помочь укрепить мышцы. Тем не менее, немногие люди учатся дышать таким образом, чтобы тело могло функционировать должным образом.

Процесс дыхания

Прежде чем вы сможете понять правильную технику дыхания, важно немного узнать о том, как дышит ваше тело. Когда вы вдыхаете или вдыхаете, мышца в нижней части грудной клетки, называемая диафрагмой, сокращается и движется вниз.Это позволяет легким иметь достаточно места для расширения. Мышцы между ребрами, называемые межреберными мышцами, сокращаются, вытягивая грудную клетку вверх и наружу. Когда ваши легкие расширяются, воздух всасывается через нос и рот и спускается по трахее в легкие. Пройдя через ваши бронхи, воздух, наконец, достигает воздушных мешочков, где кислород попадает в кровоток. В то же время углекислый газ попадает в воздушные мешочки из кровотока и выводится из организма при выдохе.В среднем этот процесс повторяется от 17 000 до 30 000 в день, каждый день, пока жив человек.

Лучший способ дышать

Поскольку так много систем задействовано на каждом вдохе, важно позволить всем этим координирующим процессам работать должным образом.

• Это начинается, прежде всего, с хорошей осанки. Сидение прямо позволяет легким быстро и эффективно расширяться с каждым вдохом. Точно так же сидение прямо помогает воздуху попадать в легкие, а углекислый газ беспрепятственно выходит из легких.Если вы сидите за столом и чувствуете туман или что-то другое, не воодушевленное, найдите время, чтобы изменить положение тела с прямой спиной, чтобы сразу же заметить улучшение того, насколько хорошо кислород поступает в ваш кровоток и, следовательно, в ваш мозг.
• В то время как многие люди сосредотачиваются на полном вдохе, чтобы улучшить свое дыхание, большинство людей выдыхает только 70 процентов углекислого газа в легких. Вместо этого попробуйте вытолкнуть весь воздух из легких, как если бы вы пускали пузыри. Ваше тело не только вознаградит вас мгновенной энергией, но и вы заметите, насколько эффективнее вы наполняете легкие.

Связь дыхания и здоровья

Каждая система в организме полагается на кислород. От познания до пищеварения эффективное дыхание может не только дать вам большую ясность ума, но и помочь вам лучше спать, более эффективно переваривать пищу, улучшить иммунный ответ вашего организма и снизить уровень стресса. Было показано, что многие люди, практикующие йогу, особенно те, кто сосредоточен на практике пранаямы или контроля дыхания, регулируют симпатическую нервную систему или часть тела, которая контролирует дыхание, частоту сердечных сокращений и артериальное давление.

Для получения дополнительной информации о том, как правильное дыхание может повлиять на ваше общее состояние здоровья, или для помощи в вашем выздоровлении, свяжитесь с Elliott Physical Therapy сегодня, чтобы узнать, как физиотерапия может вам помочь.

39.3B: Типы дыхания — Биология LibreTexts

Типы дыхания человека включают эвпноэ, гиперпноэ, диафрагмальное и реберное дыхание; для каждого требуются несколько разные процессы.

Задачи обучения

• Различать типы дыхания у людей, земноводных и птиц

Ключевые моменты

• Эвпноэ — нормальное спокойное дыхание, требующее сокращения диафрагмы и внешних межреберных мышц.
• Диафрагмальное дыхание требует сокращения диафрагмы и также называется глубоким дыханием.
• Реберное дыхание требует сокращения межреберных мышц и также называется поверхностным дыханием.
• Гиперпноэ — это принудительное дыхание, требующее сокращений мышц как на вдохе, так и на выдохе, таких как сокращение диафрагмы, межреберных мышц и дополнительных мышц.
• Земноводные используют жабры для дыхания в раннем возрасте, а позже развивают примитивные легкие во взрослой жизни; кроме того, они могут дышать через кожу.
• Птицы развили направленную дыхательную систему, которая позволяет им получать кислород на больших высотах: воздух течет в одном направлении, а кровь течет в другом, обеспечивая эффективный газообмен.

Ключевые термины

• eupnea : нормальное расслабленное дыхание; здоровое состояние вдоха и выдоха
• гиперпноэ : глубокое и быстрое дыхание, которое обычно возникает после физической нагрузки или ненормально с лихорадкой или различными заболеваниями
• межреберный : между ребрами животного или человека

Типы дыхания

Существуют различные типы или режимы дыхания, для которых требуется несколько иной процесс, позволяющий вдохнуть и выдохнуть.У всех млекопитающих есть легкие, которые являются основными органами дыхания. Способность легких эволюционировала, чтобы поддерживать жизнедеятельность животного. Во время вдоха легкие расширяются за счет воздуха, и кислород диффундирует по поверхности легких, попадая в кровоток. Во время выдоха из легких выходит воздух, и объем легких уменьшается. К различным типам дыхания, особенно у людей, относятся:

1) Эвпноэ: режим дыхания, который происходит в состоянии покоя и не требует когнитивного мышления человека.Во время эупноэ, также называемого спокойным дыханием, диафрагма и внешние межреберные кости должны сокращаться.

2) Диафрагмальное дыхание: режим дыхания, при котором диафрагма сокращается. Когда диафрагма расслабляется, воздух пассивно покидает легкие. Этот тип дыхания также известен как глубокое дыхание.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Диафрагмальное дыхание : Анимация выдоха и вдоха диафрагмы, демонстрирующая диафрагмальное дыхание. Во время вдоха диафрагма сокращается, что увеличивает объем легочной полости.Во время выдоха диафрагма расслабляется, что уменьшает объем легочной полости.

3) Реберное дыхание: режим дыхания, требующий сокращения межреберных мышц. Когда межреберные мышцы расслабляются, воздух пассивно покидает легкие. Этот тип дыхания также известен как поверхностное дыхание.

4) Гиперпноэ: режим дыхания, который может возникать во время упражнений или действий, требующих активных манипуляций с дыханием, таких как пение. Во время гиперпноэ, также известного как принудительное дыхание, вдох и выдох происходят из-за мышечных сокращений.Помимо сокращения диафрагмы и межреберных мышц, должны сокращаться и другие вспомогательные мышцы. Во время форсированного вдоха мышцы шеи, в том числе лестничные мышцы, сокращаются и приподнимают грудную стенку, увеличивая объем легких. Во время форсированного выдоха дополнительные мышцы живота, в том числе косые, сокращаются, заставляя органы брюшной полости двигаться вверх к диафрагме. Это помогает продвинуть диафрагму дальше в грудную клетку, выталкивая больше воздуха. Кроме того, вспомогательные мышцы (в первую очередь внутренние межреберные) помогают сжимать грудную клетку, что также уменьшает объем грудной полости.

Типы дыхания у земноводных и птиц

У таких животных, как земноводные, развилось несколько способов дыхания. У молодых земноводных, например головастиков, не покидающих воду, для дыхания используются жабры. У некоторых земноводных жабры сохраняются на всю жизнь. По мере роста головастика исчезают жабры и растут легкие. Эти легкие примитивны и не так развиты, как легкие млекопитающих. Взрослые амфибии лишены диафрагмы или имеют уменьшенную диафрагму, поэтому дыхание через легкие вынужденное.Другой способ дыхания земноводных — это распространение через кожу. Чтобы способствовать этой диффузии, кожа земноводных должна оставаться влажной.

Другие животные, такие как птицы, должны столкнуться с уникальной проблемой в отношении дыхания — они летают. Полет требует большого количества энергии; Таким образом, птицам требуется много кислорода для поддержания метаболических процессов. Они разработали дыхательную систему, которая снабжает их кислородом, необходимым для полета. Как и у млекопитающих, у птиц есть легкие — органы, специализирующиеся на газообмене.Кислородный воздух, вдыхаемый во время вдоха, диффундирует через поверхность легких в кровоток, в то время как углекислый газ диффундирует из крови в легкие и выводится во время выдоха. Однако детали дыхания птиц и млекопитающих существенно различаются.

Помимо легких, у птиц внутри тела есть воздушные мешочки, прикрепленные к легким. Воздух течет в одном направлении от задних воздушных мешков к легким и из передних воздушных мешков. Поток воздуха противоположен потоку крови, что обеспечивает эффективный газообмен.Этот тип дыхания позволяет птицам получать необходимый кислород даже на больших высотах, где концентрация кислорода низкая. Эта направленность воздушного потока требует двух циклов впуска и выдоха, чтобы полностью удалить воздух из легких.

Рисунок \ (\ PageIndex {1} \): Дыхательная система птиц : (a) У птиц проточная дыхательная система, в которой воздух течет в одном направлении из задних мешочков в легкие, а затем в передние воздушные мешочки. Воздушные мешки соединяются с отверстиями в полых костях.(б) Динозавры, от которых произошли птицы, имеют похожие полые кости и, как полагают, имели аналогичную дыхательную систему.

Руководство по человеческому дыханию для непрофессионалов

Руководство по человеческому дыханию для непрофессионалов

Люди склонны воспринимать свое дыхание как должное — это просто то, что ты сделаешь. Если бы я попросил вас перевести дух, вы бы сознательно контролировать свое дыхание, но как только ваш разум начал блуждать, ваш тело снова возьмет верх за вас.(Это хорошая новость для вас, поскольку если ты перестанешь дышать, ты умрешь!) Но что на самом деле происходит, когда ты дышать?

Что ж, если вы вспомните свой школьный урок биологии, вы вспомните что ваши легкие похожи на мехи в том, как они втягивают воздух в ваши тело и снова выдохните. Но ваши легкие бесполезны без вашего мышца диафрагмы , которая толкает и тянет ваши легкие, чтобы заставить их работать.Итак, когда вы делаете вдох, ваш мозг посылает Электрический импульс через нервную систему к диафрагме мускул, говорит ему делать свое дело, но что значит «его вещь?»

Когда команда дышать поступает в мышцу диафрагмы, нерв срабатывают окончания, окружающие мышцу, и они высвобождают химических сигналов для вашей диафрагмы. Эти химические сигналы состоят из молекул ацетилхолина , которые высвобождаются из передатчиков в нервных окончаниях.Ацетилхолин молекулы связываются с рецепторными участками на отдельных волокнах вашего диафрагмальная мышца. (Пара передатчик / рецептор известна как синапс .)

Когда ваши мышечные волокна получают достаточное количество этих химических сигналов, они заставят всю вашу диафрагму сжаться, а затем расслабиться.Во время релаксации молекулы ацетилхолина, связанные с рецепторными участками, будут разрушают и освобождают занятые ими рецепторные участки, так что цикл сокращения / расслабления может начаться снова. Это случается каждый раз вы делаете вдох.

(Если этого разбавленного объяснения дыхания вам было недостаточно, тогда ознакомьтесь с более подробным объяснением механизма дыхания человека.)

Физиологические эффекты медленного дыхания у здорового человека

Abstract

Практики медленного дыхания были приняты в современном мире по всему миру из-за их заявленной пользы для здоровья. Это вызвало интерес исследователей и клиницистов, которые начали исследования физиологических (и психологических) эффектов техники медленного дыхания и попытались раскрыть основные механизмы.Цель этой статьи — предоставить всесторонний обзор нормальной респираторной физиологии и задокументированных физиологических эффектов методов медленного дыхания, согласно исследованиям на здоровых людях. Обзор фокусируется на физиологических последствиях для дыхательной, сердечно-сосудистой, кардиореспираторной и вегетативной нервных систем, с особым вниманием к активности диафрагмы, эффективности вентиляции, гемодинамике, вариабельности сердечного ритма, кардиореспираторной связи, аритмии дыхательного синуса и симпатовагальному балансу.Обзор заканчивается кратким обсуждением потенциальных клинических последствий техники медленного дыхания. Это тема, которая требует дальнейшего изучения, понимания и обсуждения.

Ключевые моменты

• Практики медленного дыхания приобрели популярность в западном мире из-за их заявленной пользы для здоровья, но остаются относительно нетронутыми медицинским сообществом.

• Исследования физиологических эффектов медленного дыхания выявили значительное воздействие на дыхательную, сердечно-сосудистую, сердечно-респираторную и вегетативную нервные системы.

• Ключевые результаты включают влияние на активность дыхательных мышц, эффективность вентиляции, чувствительность к хеморефлексам и барорефлексам, вариабельность сердечного ритма, динамику кровотока, дыхательную синусовую аритмию, кардиореспираторную связь и симпатовагальный баланс.

• Кажется, есть потенциал для использования техник контролируемого медленного дыхания в качестве средства оптимизации физиологических параметров, которые, по-видимому, связаны со здоровьем и долголетием и могут распространяться на болезненные состояния; однако существует острая необходимость в дальнейших исследованиях в этой области.

Образовательные цели

• Обеспечить всесторонний обзор нормальной респираторной физиологии человека и документально подтвержденных эффектов медленного дыхания у здоровых людей.

• Рассмотреть и обсудить доказательства и гипотезы, касающиеся механизмов, лежащих в основе физиологических эффектов медленного дыхания у людей.

• Для определения медленного дыхания и того, что может составлять «автономно оптимизированное дыхание».

• Чтобы начать обсуждение потенциальных клинических последствий техники медленного дыхания и необходимости дальнейших исследований.

В последнее десятилетие появилась литература, в которой задокументированы эффекты и потенциальные клинические преимущества методов медленного дыхания, преимущественно при болезненных состояниях. Однако физиологические эффекты медленного дыхания у здорового человека еще предстоит всесторонне проанализировать. Документированные эффекты преимущественно распространяются на сердечно-сосудистую, вегетативную, дыхательную, эндокринную и головной системы.Цель этого обзора — дать базовое определение медленного дыхания и обобщить основные задокументированные эффекты у здоровых людей, чтобы сформировать базу знаний о физиологии и предлагаемых механизмах методов медленного дыхания, на которых можно обсудить потенциальные клинические применения.

История медленного дыхания

Акт управления дыханием с целью восстановления или улучшения здоровья практикуется в восточных культурах на протяжении тысячелетий.Например, йогическое дыхание (пранаяма) — это хорошо известная древняя практика контролируемого дыхания, часто выполняемая в сочетании с медитацией или йогой, из-за ее духовного и предполагаемого оздоровительного воздействия [1, 2]. Существуют различные формы пранаямы, такие как дыхание через ноздри (двойное, одинарное или попеременное), брюшное дыхание, интенсивное дыхание и вокализированное (пение) дыхание, которые выполняются с разной скоростью и глубиной [1, 2]. Йога и, следовательно, пранаяма были впервые представлены на Западе в конце 1800-х годов, а ее популярность выросла в середине 1900-х годов.С тех пор дыхательные техники становятся все более популярными из-за растущего интереса к целостным и оздоровительным подходам в здравоохранении. Заявленные ими преимущества для здоровья и возможность лечения ряда заболеваний вызвали интерес медицинского и научного сообщества и стимулировали исследования в этой области.

С 1990-х годов система дыхательной терапии, разработанная в российском медицинском сообществе Константином Павловичем Бутейко, распространилась на нескольких континентах: метод Бутейко.К.П. Бутейко начал лечить пациентов с респираторными и сердечно-сосудистыми заболеваниями с помощью переквалификации дыхания в 1950-1960-х годах [3]. Бутейко и другие клиницисты, принявшие его методы, заявили об успехе в лечении широкого спектра хронических заболеваний, хотя прошло некоторое время, прежде чем метод распространился в других странах [4]. С тех пор в нескольких клинических испытаниях и Кокрановских обзорах изучалась эффективность метода Бутейко в лечении астмы, и для подтверждения опубликованных многообещающих результатов необходимы дополнительные исследования и последовательные результаты [5–10].

Методы обзора

Нашей целью было предоставить исчерпывающий обзор респирологам, физиологам, клиницистам и исследователям за пределами области. Обзор посвящен респираторной системе, сердечно-сосудистой системе, кардиореспираторному аппарату и вегетативной нервной системе. Каждый раздел начинается с краткого обзора физиологии этой системы во время нормального дыхания, за которым следует обсуждение исследованных физиологических эффектов медленного дыхания у здоровых людей.

Для целей этого обзора мы определяем медленное дыхание как любую частоту от 4 до 10 вдохов в минуту (0,07–0,16 Гц). Типичная частота дыхания у людей находится в диапазоне 10–20 вдохов в минуту (0,16–0,33 Гц).

Сначала мы выполнили поиск в Medline через PubMed, чтобы найти статьи, в которых рассматриваются или сообщаются о влиянии дыхания на людей с частотой 4–10 вдохов в минуту или 0,07–0,16 Гц. Были исключены исследования дыхания за пределами этого диапазона, а также те, которые включали респираторную нагрузку, аппараты постоянного положительного давления в дыхательных путях или другие дыхательные аппараты и / или другие дыхательные техники и / или медитацию, йогу, тай-чи, упражнения или диетические вмешательства, и так далее.Поиск в Medline расширился во время написания рукописи и включил литературу, относящуюся к нормальной физиологии дыхательной, сердечно-сосудистой, кардиореспираторной и вегетативной нервных систем, а также по другим темам, имеющим отношение к обзору.

Кардиореспираторный блок

Вариабельность сердечного ритма и барорефлекс

Мгновенную частоту сердечных сокращений можно измерить на записи ЭКГ как время между ударами: интервал R – R. Колебание интервалов R – R — это физиологическое явление, известное как вариабельность сердечного ритма (ВСР).Колебания ВСР и артериального давления происходят случайным образом и ритмично. Спектральный анализ мощности этих колебаний показывает два значимо коррелированных ритмических колебания, обозначенных пиком с частотой около 0,25 Гц (высокая частота (HF)) и пиком с частотой около 0,1 Гц (низкая частота (LF)) [49, 50]. Колебания HF совпадают с типичной частотой дыхания (, т.е. ,15 вдохов в минуту, 0,25 Гц) и, следовательно, связаны с фазовыми эффектами приливного дыхания на сердечно-сосудистую систему (механические, гемодинамические и кардиореспираторные механизмы), тогда как LF Считается, что колебания соответствуют механизмам сердечной обратной связи, которые работают медленнее и не зависят от дыхания [50–52].

Барорецепторный рефлекс (барорефлекс) — это механизм отрицательной обратной связи, включающий рецепторы растяжения, присутствующие в основном в дуге аорты и каротидных синусах, которые контролируют артериальное кровяное давление и реагируют на острые изменения через центрально-нервно-вегетативные пути, что мы и будем обсудим более подробно в следующих разделах. Вкратце, артериальные барорецепторы активируются повышением артериального давления и сигналами огня через афферентные нервы к сердечно-сосудистому центру в продолговатом мозге, который передает быстрые парасимпатические эфферентные сигналы через блуждающий нерв в синоатриальный (SA) узел для уменьшения частота сердечных сокращений, в то время как симпатические эфферентные сигналы передаются через , симпатическая цепь в грудном отделе позвоночника к сердцу и кровеносным сосудам подавляется, что приводит к снижению частоты сердечных сокращений, сердечного выброса и вазомоторного тонуса (обзор Wehrein и Joyner [53]).Активность барорецепторов снижается при низком артериальном давлении, что приводит к обратным эффектам. Считается, что низкочастотные колебания артериального давления (известные как волны Майера) представляют собой симпатическую руку барорефлекса, который колеблется медленнее, чем дыхание, на частоте 0,1 Гц [51, 54, 55]. Таким образом, барорефлекс тесно связан с низкочастотными колебаниями ВСР, возможно, даже в основном за них [51, 56-59].

HF ВСР и активность барорефлекса зависят от фазовых эффектов дыхания, при этом частота дыхания модулирует взаимосвязь между ВСР и колебаниями артериального давления [60].Было показано, что медленное дыхание заставляет пульсовые гармоники кровотока (, т.е. . Колебания артериального давления) синхронизироваться с ритмом сердца [29]. Различные исследования показали, что медленное дыхание увеличивает амплитуду колебаний артериального давления и ВСР, и что это особенно важно при частоте дыхания 6 вдохов в минуту (0,1 Гц) [21, 61–64]. Считается, что при 6 вдохах в минуту НЧ колебания ВСР усиливаются за счет дыхания [65, 66]. Например, исследование здоровых мужчин, у которых каротидные барорецепторы стимулировались всасыванием шеи во время кардиостимуляции, показало, что влияние артериального барорефлекса на частоту сердечных сокращений и артериальное давление усиливалось во время дыхания со скоростью 6 вдохов в минуту [41].Более того, исследования влияния соотношения времени дыхательной фазы показали тенденцию к увеличению чувствительности барорефлекса и амплитуды ВСР, когда соотношение вдох / выдох составляет 1/1 при медленном дыхании с частотой 0,1 Гц [67–69]. Ритмическое влияние фазового дыхания на ВСР — это физиологическое явление, известное как респираторная синусовая аритмия.

Дыхательная синусовая аритмия

Дыхательная синусовая аритмия (RSA) — это ВСР, синхронизированная с фазами дыхания, при этом интервалы R – R укорачиваются на вдохе и удлиняются на выдохе [70, 71].Обычно RSA имеет частоту 0,25 Гц (, т.е. . частота дыхания), что отражено в пике колебаний ВЧ ВСР. Таким образом, частота RSA изменяется с частотой дыхания, и это, как известно, приводит к сдвигу разности фаз между дыханием и ВСР (ответ частоты сердечных сокращений) и изменению амплитуды ВСР. Об этом впервые сообщили Angelone и Coulter [72] в ранней непрерывной записи RSA у здорового человека, которая продемонстрировала, что по мере снижения частоты дыхания разница фаз сокращалась до 4 вдохов в минуту, при этом ВСР и вдохновение / выдох были в точной фазе; все же это было на уровне 6 вдохов в минуту (0.1 Гц), где разность фаз составляла 90 °, наблюдалась максимальная амплитуда ВСР. Максимальное увеличение RSA / HRV на уровне около 6 вдохов в минуту было подтверждено многочисленными исследованиями [65, 73, 74]. Это указывает на резонанс кардиореспираторной системы и, следовательно, называется «эффектом резонансной частоты» [72, 75]. На частоте 0,1 Гц RSA также резонирует с частотой интегрирования барорефлекса LF и волнами Майера [55]. Таким образом, дальнейшие исследования показывают, что чувствительность как ВСР (RSA), так и барорефлекса максимальна, когда дыхание замедляется до ~ 6 вдохов в минуту (рис. 1), хотя эта резонансная частота действительно варьируется между людьми [25, 41, 52, 61, 62, 75 ].Также было показано, что увеличение дыхательного объема [36, 73, 76] и диафрагмального дыхания [18] значительно увеличивает RSA, значительно больше при более низкой частоте дыхания. Напротив, в многочисленных исследованиях сообщалось о снижении RSA с увеличением частоты дыхания [72, 73, 77].

Рис. 1

Максимальная ВСР обычно наблюдается при частоте дыхания 6 вдохов в минуту (0,1 Гц). Воспроизведено из [25] с разрешения издателя.

Считается, что RSA имеет особое физиологическое значение, хотя до конца не выяснено.Исследования показали, что одной из возможных функций RSA является повышение эффективности газообмена в легких за счет захвата сердечно-сосудистых колебаний в фазах дыхания, тем самым согласовывая вентиляцию и перфузию с частотой сердечных сокращений и, следовательно, легочным кровотоком, и уменьшая физиологическое мертвое пространство [45, 47, 48, 78, 79]. Кроме того, была выдвинута гипотеза, что RSA играет неотъемлемую роль в состоянии покоя кардиореспираторной системы, поскольку повышение эффективности газообмена в легких минимизирует расход энергии, что подтверждается тем фактом, что RSA максимизируется во время сна, расслабления, медленного, глубокого дыхания, и в положении лежа на спине, и уменьшается во время упражнений и состояний тревоги (обзор Хаяно и Ясума [80]).Альтернативная гипотеза состоит в том, что RSA минимизирует работу сердца, поддерживая при этом соответствующие концентрации газов в крови, и что это подчеркивается во время медленного, глубокого дыхания [74, 81]. Исследования также указали на роль RSA в буферизации системных колебаний кровотока, возникающих в результате дыхательных изменений венозного наполнения и ударного объема левого сердца [29, 35]. Влияние медленного дыхания на максимизацию RSA требует обсуждения предлагаемых механизмов.

Механизмы RSA

Точные механизмы, лежащие в основе RSA, были тщательно изучены, но эта тема остается относительно нерешенной и активно обсуждается.Споры в основном вращаются вокруг того, генерирует ли RSA преимущественно барорефлекс или центральный дыхательный центр [82]. Урегулированию этой дискуссии препятствует отсутствие согласованности между экспериментальными методами, неоднородность исследуемой популяции и, следовательно, отсутствие сходящихся результатов, смешивающие переменные и неспособность по-настоящему определить причину и следствие. Тем не менее, общепринято считать, что генез RSA включает сеть центральных, периферических и механических элементов, которые, вероятно, взаимодействуют двунаправленно и синергетически влияют на ВСР [36, 38, 83].

Первый уровень генерации RSA включает механические факторы, такие как изменения венозного возврата, ударного объема и сердечного выброса, которые вызываются колебаниями внутригрудного / внутриплеврального давления, вызывая колебания частоты сердечных сокращений и артериального давления [52]. Также предполагается, что барорефлекс управляет ВСР в ответ на респираторные колебания артериального давления [25, 57, 74, 84–86]. Дополнительные периферические элементы, которые, как известно, способствуют развитию RSA, включают периферический хеморефлекс [87], рефлекс Бейнбриджа (рецепторы растяжения предсердий, которые реагируют на увеличение объема крови во время вдоха (когда увеличивается венозное наполнение) увеличением частоты сердечных сокращений [88, 89]) и Рефлекс Геринга-Брейера (медленно адаптирующиеся рецепторы растяжения легких, активируемые умеренным или чрезмерным раздувом легких, вызывающим повышенное дыхательное движение и частоту сердечных сокращений) [71, 90, 91].Увеличение этих механических элементов и периферических рефлексов может быть достигнуто путем медленного глубокого дыхания, которое будет способствовать наблюдаемому увеличению амплитуды RSA (обзор Биллмана [38]).

Центральная теория RSA вращается вокруг дыхательных и сердечно-сосудистых центров в продолговатом мозге, которые сходятся, чтобы генерировать кардиореспираторные ритмы. Теория подразумевает «нервный пейсмекер»: колебания активности кардиореспираторных нейронов, которые генерируют внутренний ритм, регулирующий обе системы [92].Эти нейроны-пейсмекеры были идентифицированы в ядре солитарного тракта (NTS) и неоднозначном ядре, колебания которых, как сообщается, находятся в фазе с активностью дыхательного диафрагмального нерва, и которые способны создавать собственный кардиореспираторный ритм, который регулирует частоту сердечных сокращений с по вегетативные эфференты вдоль блуждающего нерва (парасимпатический) и сердечные симпатические нервы к узлу SA (обзор Berntsen et al. [70]). Хотя у этого нейронного водителя ритма есть внутренний ритм, он встроен в сложную сеть нервных путей и входов, включая те из механических и периферических рефлексов, которые воспринимаются нейронами в NTS [70, 90].

Предложение «респираторных ворот» было попыткой охарактеризовать вегетативную модуляцию сердечных сокращений кардиореспираторными центрами. Было высказано предположение, что «инспираторные нейроны» в NTS представляют собой стробирующий механизм, открытие и закрытие которого синхронизировано с фазами дыхания [93]. Закрытие ворот совпадает с вдохом и активацией рецептора легочного растяжения, в то время как открытие ворот совпадает с выдохом, позволяя вегетативным эфферентам, передающим активность периферических рефлексов, которые накапливаются в NTS, течь в ядро ​​ambiguus и доставляться к сердцу [93] .Это будет поддерживать респираторную модуляцию вегетативного оттока в качестве основного генератора RSA [39].

Вегетативная нервная система

Парасимпатическая

против симпатическая

Упрощенно можно сказать, что две ветви вегетативной нервной системы осуществляют противоположный контроль над сердцем. Сердечные парасимпатические эфференты передаются через блуждающий нерв и вызывают замедление сердечной деятельности через высвобождение ацетилхолина , в то время как симпатические эфференты передаются через сеть нервов в симпатической цепи грудного отдела позвоночника и ускоряют частоту сердечных сокращений с по высвобождение норадреналина [94].Обе системы демонстрируют внутренний тонический ритм, который генерируется центральным нервным механизмом; однако активность блуждающего нерва может оказывать гораздо более быстрое влияние на сердце, чем активность симпатической, предположительно из-за более быстрой передачи сигнала и кинетики рецепторов ацетилхолина, так что она способна задерживать немедленное сердцебиение и, следовательно, может модулировать сердце частота на более высоких частотах, в то время как сердечное симпатическое влияние снижается на ∼0,1 Гц [70, 89, 95]. Кроме того, ацетилхолин подавляет высвобождение норадреналина и затмевает норадреналин в узле SA; следовательно, парасимпатическая активность считается доминирующим звеном вегетативной нервной системы, обеспечивая гомеостатический фоновый уровень контроля над частотой сердечных сокращений в условиях покоя [95–98].Симпатическая активность предположительно минимальна или отсутствует в условиях покоя у здоровых людей, тогда как она высока при различных болезненных состояниях, а также у здоровых людей во время физических и психических расстройств [51, 94].

ВСР, таким образом, в значительной степени является продуктом деятельности парасимпатической и симпатической нервной системы [38]. Считается, что ВЧ-колебания ВСР опосредуются преимущественно парасимпатически, тогда как НЧ-колебания ВСР опосредуются как симпатическими, так и парасимпатическими, в зависимости от обстоятельств, как упоминалось ранее [49, 99].Таким образом, ВСР рассматривается как качественный показатель «симпатовагального баланса», отражающий вес парасимпатического по сравнению с симпатическим вегетативным контролем , при этом более высокое соотношение LF / HF HRV отражает симпатическое доминирование, а более низкое соотношение отражает парасимпатическое доминирование [100–102].

Респираторная модуляция вегетативного оттока

Обе ветви вегетативной нервной системы находятся под контролем центральных дыхательных центров, где сходятся вегетативные механизмы рефлекторных механизмов и рецепторы растяжения легких.Вегетативные оттоки подавляются на вдохе и растормаживаются на выдохе: теория дыхательных ворот [39, 52, 93]. Считается, что влияние фазы дыхания на сердечно-сосудистую деятельность гораздо более значимо; однако из-за более прямого центрально-нервного механизма управления, скорости передачи парасимпатического сигнала и эффекта, который позволяет модулировать частоту сердечных сокращений на всех частотах дыхания [70, 89]. Симпатические всплески действительно происходят, когда ворота открыты во время выдоха, однако наблюдается гораздо большее отставание ответа по сравнению с парасимпатическим действием, и они также менее эффективны, чем больше активность блуждающего нерва из-за подавления высвобождения и эффекта норадреналина [39, 95, 96, 98].В дополнение к этому, наблюдаемая корреляция между фазовой парасимпатической активностью блуждающего нерва («тонус блуждающего нерва») с колебаниями ВСР, связанными с дыхательной фазой, подтверждает гипотезу о том, что RSA в значительной степени является вагусным феноменом [71, 103].

Используя спектральный анализ мощности, скорректированный на респираторное влияние, влияние частоты дыхания на вегетативную активность можно оценить с помощью индексов мощности LF / HF и временной области [65]. Используя этот метод, Chang et al. [42] сообщил о сдвиге в сторону парасимпатического баланса и увеличении активности блуждающего нерва у здоровых людей, которые дышали со скоростью 8 вдохов в минуту, в отличие от 12 и 16 вдохов в минуту.Аналогичным образом Zhang et al. [103] провел исследование дыхания здоровых людей с частотой 8 (медленное), 12 (среднее) и 18 (быстрое) дыхание в минуту с использованием анализа во временной области для характеристики кривых респираторной реакции блуждающей активности. Они обнаружили, что медленное дыхание увеличивает мощность блуждающего нерва, унося вызванное блуждающим нервом сердечное восстановление к фазам дыхания [97]. Также было показано, что во время контролируемого, медленного, глубокого дыхания модуляция симпатической активности в дыхательной фазе сильнее, так что более полное торможение наблюдается в период от раннего вдоха до середины выдоха [104].Было высказано предположение, что для достижения долгосрочного сдвига в сторону парасимпатического доминирования необходима длительная практика медленного дыхания, как это наблюдалось у здоровых людей, которые регулярно практиковали медленное дыхание в течение 3 месяцев [105].

Тейлор и др. [76] исследовал влияние симпатической блокады на RSA у здоровых людей при различной частоте дыхания (15–3 вдоха в минуту) и обнаружил, что RSA усиливается, когда сердечная симпатическая активность блокируется на всех частотах дыхания.Их результаты также показали, что тоническая активность блуждающего нерва постоянна на всех частотах дыхания, на что они предположили, что во время быстрого дыхания выделяется меньше ацетилхолина, поскольку выдох сокращается; таким образом, RSA уменьшается. И наоборот, при резонансной частоте (6 вдохов в минуту) высвобождение и гидролиз ацетилхолина оптимизируются; следовательно, RSA максимизируется. В дополнение к этому вопросу Wang et al. [67] наблюдали тенденцию к увеличению ВСР при 6 вдохах в минуту при соотношении вдох / выдох 1/1 и основывали свое объяснение на оптимальном высвобождении и гидролизе ацетилхолина.

И наоборот, исследователи постулировали, что при 6 вдохах в минуту, хотя симпатическая активность не обязательно изменяется, симпатические всплески также могут вносить вклад в ВСР, вероятно, из-за интеграции барорефлекса и волны Майера на этой частоте дыхания [65, 70]. В исследовании Zhang et al. [103], хотя они наблюдали увеличение силы блуждающего нерва при медленном дыхании, сила симпатии существенно не изменилась; однако наблюдалось изменение характера симпатических всплесков при вдохе (также сообщалось Koizumi et al. [96], Seals et al. [104] и Лимберг и др. [106]). Аналогичным образом, Vidigal et al. [107] провел исследование влияния медленного дыхания (6 вдохов в минуту) на вегетативную реакцию на постуральный маневр. Медленное дыхание улучшило сердечную симпатическую и парасимпатическую реакцию на физические возмущения, что, по их мнению, может быть результатом повышенной чувствительности барорефлекса из-за повышенного (начального) парасимпатического тонуса и синхронизации симпатической и парасимпатической систем со скоростью 6 вдохов в минуту.Следовательно, нельзя ошибаться в том, что практика медленного дыхания должна минимизировать симпатическую активность, а скорее в том, что она способна достичь оптимального симпатовагального баланса и повысить вегетативную реактивность на физический и умственный стресс.

Обсуждение

Физиологические эффекты медленного дыхания действительно обширны и сложны. Упрощенная модель сети взаимодействия дыхательной, центральной нервной системы и сердечно-сосудистой системы представлена ​​на рисунке 2 [108]. Из этого обзора можно увидеть, что характер дыхания, определяемый частотой дыхания, дыхательным объемом, активацией диафрагмы, дыхательными паузами и пассивным по сравнению с активным выдохом , оказывает глубокое влияние не только на эффективность дыхания, но и на сердечно-сосудистую функцию. и автономная функция, где эффекты двунаправленные.Сводка основных эффектов медленного дыхания (подтвержденных или теоретически обоснованных), обсуждаемых в этом обзоре, представлена ​​в таблице 1.

Рисунок 2

Упрощенная модель кардиореспираторного контроля, показывающая взаимосвязь между дыхательной и сердечно-сосудистой системами. τ: задержка кровообращения; ILV: мгновенный объем легких; ЧСС: частота сердечных сокращений; ЦНС: центральная нервная система; SAP: систолическое артериальное давление; ДАП: диастолическое артериальное давление. Воспроизведено из [108] с разрешения издателя.

Таблица 1

Задокументированные эффекты медленного дыхания на здоровое человеческое тело, как указано в данном обзоре

Последствия

Вариации респираторных параметров могут происходить в нормальном населении при отсутствии респираторных заболеваний; однако традиционная медицина не пыталась определить, что может составлять оптимизированное дыхание у нормального населения, и, учитывая сильное влияние на тонус блуждающего нерва, то, что составляет «автономно оптимизированное дыхание».Возможно, пришло время усовершенствовать технику дыхания, которая оптимизирует вентиляцию, газообмен и артериальную оксигенацию, максимизирует тонус блуждающего нерва, поддерживает парасимпатико-симпатический баланс и оптимизирует объем кардиореспираторного резерва, который может потребоваться во время интенсивного физического или психического стресса или активности. . Согласно исследованиям, рассмотренным здесь, «автономно оптимизированное дыхание», по-видимому, находится в диапазоне 6–10 вдохов в минуту с увеличенным дыхательным объемом, который достигается за счет диафрагмальной активации.Хотя это не рассматривается здесь, носовое дыхание также считается важным компонентом оптимизированного дыхания [109, 110]. Это легко достижимо для большинства людей с помощью простой практики, и в литературе еще не появилось каких-либо задокументированных побочных эффектов дыхания в диапазоне 6–10 вдохов в минуту. Контролируемое медленное дыхание, по-видимому, является эффективным средством максимального увеличения ВСР и сохранения вегетативной функции, оба из которых были связаны со снижением смертности при патологических состояниях и продолжительности жизни в общей популяции [41, 111–119].

Направления будущих исследований

Конкретные физиологические переменные изучались в основном во время краткосрочного выполнения спонтанного и контролируемого медленного дыхания в контролируемой среде, в то время как записи во время длительной практики медленного дыхания немногочисленны. Большой научный интерес представляет эффект от длительной практики медленного дыхания. Впоследствии исследования могут быть расширены, чтобы выяснить, может ли контролируемое медленное дыхание оптимизировать физиологические параметры при патологических состояниях (не ограничиваясь дыхательной системой).Иерархия исследований обеспечит основу, на которой любые терапевтические утверждения могут быть проверены и подтверждены.

Факты о дыхательной системе

Отправьте эту статью по электронной почте или поделитесь ею!

Вы дышите каждую минуту дня, даже не задумываясь об этом. Без дыхания люди (и животные) не могут выжить.

Как ваше тело самостоятельно выполняет эту важную работу? Давайте посмотрим на некоторые факты о дыхании и респираторной системе.

Легкие

Ваши легкие занимают большую часть пространства в груди, и они делают большую часть работы, когда дело касается дыхания.

Легкие розовые и немного мягкие. Они защищены ребрами, которые окружают ваши легкие, чтобы обезопасить их.

Под вашими легкими находится ваша диафрагма , мышца, которая помогает вашим легким вдыхать (вдыхать) воздух и выдыхать (выдыхать воздух).

Как работает дыхание

Когда вы вдыхаете через рот или нос, воздух выталкивается через трахею в трубки, ведущие к вашим легким.

На дне трахеи (дыхательное горло) находятся две большие трубки, называемые бронхи .Один ведет к левому легкому, а другой — к правому.

Они разветвляются на все меньшие и меньшие трубки, самые маленькие из которых называются бронхиолами . Бронхиолы тонкие, как прядь волос, и их около 30 000 в каждом легком.

На конце каждой бронхиолы находятся маленькие воздушные мешочки, называемые альвеолами .

У альвеол очень тонкие клеточные стенки, которые позволяют кислороду проходить к вашим эритроцитам. В вашем теле около 600 миллионов альвеол.

Кислород затем отправляется через клетки крови во все части вашего тела, где он дает энергию вашим клеткам. Клеткам нужна энергия, чтобы выжить и выполнять базовую работу.

Выдыхая

Мы рассмотрели дыхание в , так что же происходит, когда вы выдыхаете из ?

Вот сделка:

После того, как ваши клетки используют кислород, ваша кровь переносит газ, называемый углекислым газом, вместе с другими отходами, которые должны покинуть ваше тело.

Отходы попадают в альвеолы, проходят через бронхиолы, выводятся из бронхов, выводятся через трахею (дыхательное горло), и, наконец, вы выдыхаете их через рот или нос.

По сути, это просто вдох, но наоборот!

Интересные факты о дыхании

Ваше левое легкое немного меньше правого, оставляя дополнительное пространство для сердца.

Ваши легкие настолько велики, что, если вы их раскроете, они могут покрыть весь теннисный корт!

Легкие — единственный орган человеческого тела, который может плавать в воде.

Дети и женщины дышат быстрее мужчин.