Дыхание — одна из первых важнейших физиологических функций человеческого тела, на которую наряду с половой обратил осознанное внимание древний человек. За прошедшие тысячелетия этот простой, на первый взгляд, процесс оброс мифами, легендами и заурядными заблуждениями, которые не полностью рассеяны даже сегодня, в век активного изучения человека и его физиологии. Многие из них имеют прямое отношение к теме «тренировка внимания на дыхании». Поэтому мы вынуждены уделить физиологии дыхания время и выделить для этого место в книге. Можно надеяться, что результатом этого будет лучшее понимание всех тех «игр с дыханием», которые на протяжении тысячелетий, вплоть до сегодняшнего дня, предлагаются несведущими людьми.
Дыхание — это процесс поочередного активного вдыхания воздуха в легкие через нос или рот и пассивного его выдыхания обратно в окружающую атмосферу. Во время вдоха диафрагма, то есть крупная мышца, отделяющая органы, находящиеся в грудной клетке человека от брюшной полости, сокращается, в результате чего объем грудной клетки увеличивается, и воздух втягивается в легкие. Одновременно с этим сокращаются межреберные мышцы, помогая расширению грудной клетки. Бронхи же и их более мелкие ответвления — бронхиолы, в этот момент за счет расслабления собственных мышц увеличивают свой диаметр, тем самым уменьшая сопротивление входящему в легкие воздуху.
При выдохе происходят обратные процессы: расслабление диафрагмы и межреберных мышц способствует уменьшению объема грудной полости и выдавливанию воздуха из легких. Бронхи и бронхиолы в этот момент также сжимаются, уменьшая диаметр и несколько укорачиваясь, что помогает выталкиванию из них воздуха.
Почему вдох активен, а выдох считается пассивным процессом? Ответ заключается в способе, с помощью которого нервная система управляет дыхательным процессом. Главным управляющим органом является ее часть, называемая вегетативной или самостоятельной, автономной, системой. Она координирует и регулирует деятельность внутренних органов: сердца, кишечника, эндокринных желез, сосудов, выделение пота и слюноотделение, и т. д. Главная ее функция — поддержание гомеостаза, то есть постоянства внутренней среды организма: кровяного давления, температуры тела, водного баланса, кислотно-щелочного равновесия и т. д.
Вегетативная нервная система, в свою очередь, подразделяется на две части: симпатическую и парасимпатическую системы. Симпатическая — это возбуждающая часть вегетативной системы. Она «включает» и усиливает деятельность многих органов и систем организма. Парасимпатическая, наоборот, тормозит деятельность этих органов и систем. Компромисс между одновременной деятельностью этих подсистем и поддерживает постоянство внутренней среды тела и равновесие физиологических процессов.
Таким образом, за вдох отвечает симпатическая нервная система. Она возбуждает дыхательные мышцы и увеличивает объем грудной полости и просвет бронхов. При вступлении в действие парасимпатической системы мышцы расслабляются, объемы грудной полости и бронхов уменьшаются — происходит выдох. Эти две подсистемы реагируют на изменение внешних условий, в которых находится человек или на разбалансировку внутренних процессов в организме, пытаясь все время поддерживать в теле постоянство внутренней среды или гомеостаз. И дыхание в поддержании равновесия в организме играет очень важную роль.
Физиологический смысл дыхания заключается в обеспечении газообмена между организмом и окружающей средой. Без такого обмена газами невозможно поддержание гомеостаза и нормальное функционирование организма и даже жизнь. При дыхании происходит обмен двумя видами газов: кислородом и углекислым газом. В этом процессе есть несколько фаз или стадий.
При вдохе атмосферный воздух поступает в легкие и по ветвящейся сети бронхов и все более уменьшающихся в размерах бронхиол, так называемому бронхиальному дереву, распределяется по всем их частям. Бронхиолы заканчиваются крохотными тканевыми пузырьками-мешочками, которые называют альвеолами. В них-то и происходит обмен газами.
Стенки альвеол пронизаны огромным количеством мельчайших кровеносных сосудов — капилляров. Стенки этих сосудов проницаемы как для кислорода, так и углекислого газа. В составе атмосферного воздуха по объему обычно около 21% кислорода и 0,03% углекислого газа. В альвеолах атмосферный кислород проникает в капилляры, а из них в альвеолы выбрасывается углекислый газ. В результате в альвеольном воздухе при его выдохе объемная концентрация кислорода уменьшается до 13–15%, а углекислого газа увеличивается до 6%.
Проникнув в кровь, молекула кислорода захватывается там другой молекулой, специально предназначенной для его транспортирования — гемоглобином. И вместе с кровотоком кислород доставляется до каждой клетки тела. Там он передается и «складируется» на других молекулах гемоглобина, а обратно в легкие гемоглобин транспортирует углекислый газ. Этот газ, кроме того, хорошо растворим, в отличие от кислорода, в крови и также переносится в ее потоке. Описанный обменный процесс устроен столь «хитро», что способность гемоглобина транспортировать кислород зависит от концентрации в крови углекислого газа, который с ее водной основой образует углекислоту. Чем больше угольной кислоты, тем больше молекул кислорода может связать и доставить к клеткам гемоглобин. В клетках по мере необходимости протекают окислительные реакции глюкозы с кислородом, которые вырабатывают ту самую энергию, которая необходима для поддержания постоянной температуры тела и для сокращения мышц, то есть обеспечения двигательной активности человека. В этих реакциях в качестве отходов образуется вода и углекислый газ.