Дыхание в горных условиях
Укрепилось мнение, что долголетие
чаще встречается у людей, живущих в горных или высокогорных условиях.
Существуют также методы лечения различных болезней горным или высокогорным
воздухом. В чем же заключается целебное действие горного воздуха? Все дело
в его составе, т.е. в содержании кислорода в атмосфере высокогорья. Каким
образом изменяется содержание кислорода в атмосфере с увеличением высоты
над уровнем моря?
С увеличением высоты над уровнем моря
давление воздуха падает и уменьшается парциальное давление кислорода в
воздухе.
На графике 4 приведена зависимость энергии минутного
дыхания от высоты над уровнем моря для типа дыхания с параметрами: объем
вдоха v = 0,5(л), емкость легких V = 3,5(л.).
Зависимость энергии минутного дыхания от
высоты.
График 4 Зависимость энергии минутного
дыхания от высоты над уровнем моря
Как видно из этой
зависимости, с увеличением высоты энергия минутного дыхания уменьшается
линейно, т.е. в высокогорных условиях энергия минутного дыхания меньше,
чем в обычных условиях.
Наиболее общие выводы влияния
горного воздуха на дыхание людей можно сформулировать следующим образом: с
повышением высоты энергия дыхания уменьшается. Степень этого уменьшения
зависит от параметров дыхания. Для дыхания с большой энергией это
уменьшение сильнее. Таким образом, влияние горного воздуха более
существенно на людей с «глубоким» Дыханием. Следует различать дыхание в
горных условиях и дыхание горным воздухом. Дело в том, что при дыхании в
горных условиях атмосферное давление уменьшается, и это должно приводить к
изменению характеристик дыхания. При нормальном дыхании человека в легких
создается избыточное давление при выдохе и разряжение при вдохе. Обычно
эти избыточные давление находятся в пределе 10-20 мм водного столба (13 мм
вод. ст. приблизительно равняется 1 мм ртутного столба). В горных условиях
изменение давления даже на 10 мм рт. ст. приводит к тому, что вдох будет
затруднен, а выдох облегчен. Вдох в этих условиях должен будет проводиться
с большим физическим напряжениям дыхательной мускулатуры, а выдох будет
почти самопроизвольным. При дыхании горным воздухом в обычных условиях
дыхание происходит при атмосферном давлении, однако состав вдыхаемого
воздуха подбирается таким, чтобы соответствовал составу воздуха в горных
условиях. Это приводит к понижению энергии дыхания без изменения его
динамических характеристик.
Энергетика дыхания в условиях
гипоксии.
Дыхание в условиях гипоксии
устанавливается при дыхании воздухом с пониженным содержанием
кислорода.
Если гипоксия нормобарическая, то атмосферное
давление нормальное и величина гипоксии определяется молекулярной долей
кислорода вдыхательной газовой смеси. На следующем графике показана
зависимость энергии минутного дыхания от степени гипоксии. Зависимость
дана до самой максимальной степени гипоксии — 8%. С увеличением степени
гипоксии (уменьшением процентного содержания кислорода в дыхательной
смеси) энергия дыхания уменьшается.
Минутная энергия дыхания в зависимости
от степени гипоксии
График 5. Зависимость энергии минутного
дыхания от степени гипоксии
Из этих зависимостей можно оценить
предельную степень допустимой гипоксии. Если определить минимальную
энергию минутного дыхания 1,4 (для мужчин) и 1,3 ккал (для женщин), то
предельные степени гипоксии будут 13% и 12% для мужчин и женщин
соответственно. По всей видимости, организм человека может выносить и
более сильные гипоксические условия, но кратковременно. При более высокой
гипоксии энергия дыхания уменьшится до энергии основного обмена, т.е.
настолько, что ее не будет хватать для создания необходимой концентрации
молекул АТФ, поддерживающих энергетический баланс организма. Предельная
величина гипоксии для каждого человека может быть рассчитана по величинам
энергии минутного дыхания Емин и энергии основного обмена
Еоо:
С(пред) = 21(Еоо/Емин)
Дыхание с дополнительным дыхательным
пространством
При тренировках дыхания с
дополнительным дыхательным пространством увеличивается эффективный объем
легких V за счет объема дополнительного дыхательного
пространства.
Зависимость энергии минутного
дыхания
от емкости дополнительного дыхательного
пространства
График 6. Зависимость энергии минутного
дыхания от емкости дополнительного дыхательного пространства
Как видно из этих зависимостей, при
увеличении емкости ДДП от нуля до полной емкости легких энергия минутного
дыхания уменьшается с 2,2 до 1,7 ккал. Можно сказать, что это предельные
значения уменьшения энергии дыхания, поскольку реально емкость ДДП не
превышает нескольких долей полной емкости легких.
Энергия «глубокого
дыхания»
Представляет интерес исследовать
зависимость энергии дыхания от объема одного вдоха v.
Зависимость энергии минутного дыхания
от степени глубокого дыхания
График 7. Энергия минутного дыхания в
зависимости
от степени глубины дыхания
Как видно из приведенных зависимостей,
увеличение глубины дыхания в существенной степени увеличивает энергию
минутного дыхания. Если принять максимальное значение энергии минутного
дыхания 3 ккал (это энергия, необходимая для питания молодого организма
18-29 лет, занятого на самой тяжелой работе), то степень глубокого дыхания
должна быть 1,25, т.е. объем вдоха должен увеличиваться на четверть. Если
же глубина дыхания будет больше, то организм будет переполнен энергией, и
нарушатся равновесие в синтезе и распаде энергетических молекул АТФ и
энергетический баланс организма.
Вредное влияние глубокого
дыхания определяется тем, что с увеличением глубины дыхания энергия
дыхания увеличивается, и отсутствуют внутренние механизмы уменьшения этой
энергии, кроме механизма уменьшения глубины
дыхания.
Энергия дыхания в зависимости от
частоты дыхания
Частота дыхания определяется
количеством циклов дыхания в минуту:
Энергия минутного дыхания в зависимости
от частоты дыхания
График 8 Зависимость энергии минутного
дыхания от частоты дыхания
для стандартного типа дыхания
Как видно из приведенных зависимостей
при увеличении частоты дыхания и сохранении той же самой глубины дыхания
энергия минутного дыхания увеличивается, но не прямо пропорционально
частоте дыхания. Так, при увеличении частоты дыхания в 2 раза энергия
минутного дыхания увеличивается только в 1,5 раза.
Как видно
из этих зависимостей, степень увеличения энергии дыхания с частотой
уменьшается при увеличении длительности выдоха по сравнению с
длительностью вдоха.
Энергия дыхания в зависимости от
длительности выдоха
Во многих системах дыхательных
тренировок используются приемы увеличения длительности выдоха по сравнению
с длительностью вдоха.
Как показали расчеты, при любом режиме
выдоха энергия минутного дыхания не меняется. Сама величина энергии
определяется частотой дыхания, и чем она выше, тем больше энергия. Этот
режим тренировки отличается от других режимов (например, гипоксических)
тем, что стабилизирует потребляемую энергию и, следовательно, фиксирует
аэробные механизмы снабжения энергией организма. При недостатке энергии
этот дефицит может покрываться за счет анаэробных механизмов, т.е. за счет
механизмов снабжения энергией бескислородного типа.
Энергия полного дыхания
йогов
Одним из методов йоговского дыхания
является полное дыхание, которое осуществляется с максимально возможным
объемом вдоха и выдоха. При общей емкости легких 3,5 литров и при
максимальных напряжениях можно вдохнуть и выдохнуть объем 2 литра. Время
вдоха и выдоха можно определить из рекомендованных йогами 5-7 циклов за
минуту.
При расчете энергии минутного дыхания с такими
параметрами получается:
Емин = 8,17 ккал/мин.
Йоговские методы пранаямы
рекомендуют полным дыханием дышать 3-4 раза в день. Таким образом,
переводя на язык энергии дыхания, можно сказать, что полное дыхание йогов
— это очень высокоэнергетическое дыхание, в 3-4 раза превосходящее обычное
потребление энергии при дыхании. За 3-4 цикла полного дыхания йогов
энергия дыхания достигает 25-35 ккал. Если на синтез 1 грамм-молекулы АТФ
необходимо 14 ккал, то за одно полное дыхание энергия дыхания достаточна
для синтеза половины грамм-молекулы. А за 3—4 полных дыханий в день
возникают условия аккумулирования энергии в 2-2,5 грамм-молекулах
АТФ.
Наш партнер Интернет банк „RUPAY”.
Система электронных платежей „RUPAY” - самый надежный и удобный способ осуществления расчетов в интернете.
Зарегистрируйся в „RUPAY” и чувствуй себя уверенно!
|
Подробно о наших партнерах и их деятельности смотри на соответствующих страничках сайта.
Данный проект является абсолютно открытым - любой желающий может разместить свои материалы, касающиеся тематики сайта, абсолютно бесплатно. Вы можете использовать, во вне комерческих целях, любую информацию размещенную на сайте с условием ссылки на наш сайт. Вы можете бесплатно разместить у нас свою рекламу если она связана с тематикой сайта, тематикой здорового образа жизни или оздоровительных методик.
