Разумеется, общая ёмкость лёгких зависит от конституции, роста, пола человека и у разных людей будет иметь разные значения.
Резервный объём вдоха 2–2,5 л
Дыхательный объём 0,5 л
Резервный объём выдоха 1–1,5 л
Жизненная ёмкость лёгких 4–4,5 л
Капалабхати – техника, при определённом режиме выполнения способная привести организм в состояние гипервентиляции.
Гипервентиляция – дыхательный режим, в котором имеет место превышение минутного объёма дыхания (МОД).
МОД – тот объём воздуха, который проходит через лёгкие в течение минуты. Эта величина выражается простой формулой:
МОД = ЧД × ДО,
где ЧД – это частота дыхания (в минуту), а ДО – дыхательный объём, который лёгкие вдыхают и выдыхают за один раз.
Таким образом, минутная вентиляция лёгких (или МОД) определяется, во-первых, тем, как часто мы дышим, и, во-вторых, тем, как глубоко. Изменение любого из этих параметров может привести к изменению МОД (и, следовательно, к гипер– или к гиповентиляции).
Рассмотрим несколько примеров, вставив в приведённую выше формулу различные варианты дыхательных паттернов.
Возьмём состояние покоя, в котором человек дышит с частотой 15 раз в минуту, вдыхая и выдыхая каждый раз 0,5 литра воздуха:
15 раз в минуту × 500 мл воздуха = 7500 мл в минуту.
Таким образом, средняя вентиляция лёгких в покое составит 7,5 литра в минуту.
Превышение этого показателя будет называться гипервентиляцией. Будет ли гипервентиляцией капалабхати, и если да, то при каких условиях?
При выполнении капалабхати практикующий оперирует резервным объёмом выдоха. То есть мы выдыхаем часть того объёма, который остаётся в лёгких после спокойного пассивного выдоха. Оставшийся воздух выталкивается мышцами живота (это, как мы уже знаем, 1–1,5 литра). Допустим, что это 1 литр воздуха, в этом случае выдох должен быть довольно глубоким, форсированным и мощным.
Предположим, что капалабхати будет выполняться с минимальной частотой – примерно 1 выдох в 2 секунды, то есть 30 раз в минуту.
30 раз в минуту × 1000 мл воздуха = = 30 000 мл в минуту.
Как видим, вместо 7,5 литра в покое мы получаем 30 литров минутной вентиляции. Если же увеличить частоту дыхания до 60 раз в минуту, то и уровень гипервентиляции возрастёт соответственно. Чем длиннее будет цикл капалабхати (или другого вида форсированного дыхания), тем более выраженной будет степень гипервентиляции.
Гипервентиляция оказывает на организм ряд негативных эффектов, которые в основном сводятся к следующему.
При избыточной вентиляции лёгких из крови активно вымывается углекислый газ (СО2) и выбрасывается в атмосферу. Углекислый газ – один из основных метаболитов, оказывающих влияние на тонус сосудов, в первую очередь мелких артерий головного мозга. При повышении уровня СО2 артериолы расширяются, чтобы увеличить мозговой капиллярный кровоток, – этот механизм заложен природой для поддержания оптимального кровоснабжения мозга при нарушениях вентиляции лёгких.
При гипервентиляции реализуется обратный механизм: уровень СО2 в крови падает, что приводит к повышению тонуса артерий мозга – то есть, попросту говоря, при гипервентиляции сосуды мозга спазмируются и мозговой кровоток снижается. Клетки мозга оказываются в условиях дефицита кровоснабжения.
Этот механизм разворачивается менее чем за одну минуту. Поэтому во избежание негативных влияний на мозговое кровообращение капалабхати (как и другие типы форсированного дыхания) не должна выполняться длинными сериями, превышающими по продолжительности одну минуту.
При снижении уровня СО2 в крови развивается дыхательный алкалоз, то есть кислотность крови сдвигается в щелочную сторону. В условиях алкалоза меняется сродство гемоглобина к кислороду – соединение этих двух веществ становится очень стойким. В нормальных условиях комплекс кислород – гемоглобин (называемый оксигемоглобин) распадается очень легко; по прибытии к тканям кислород отсоединяется от гемоглобина и попадает в клетку. При развитии алкалоза оксигемоглобин уже не распадается и кислород в клетки попасть не может.
Таким образом, при гипервентиляции, во-первых, спазмированы сосуды головного мозга, во-вторых, даже та кровь, которая поступает к мозгу через спазмированные сосуды, не в состоянии отдать кислород клеткам мозга.
В результате клетки мозга находятся в состоянии жёсткого кислородного голодания.
Нервная ткань очень чувствительна к потреблению кислорода и при описанных выше обстоятельствах их функционирование быстро нарушается: развиваются различные симптомы дисфункции головного мозга (в том числе галлюцинации, наблюдающиеся при длительной гипервентиляции, – например, при некоторых современных дыхательных психотехниках, использующих гипервентиляцию). Свидетельством дыхательного алкалоза являются мышечные судороги, также нередко сопровождающие длительные сеансы гипервентиляции, – сдвиги кислотно-щелочного равновесия нарушают обмен ионизированного кальция, участвующего в процессах нервно-мышечной передачи.
Данные эффекты гипервентиляции давно известны в анестезиологии-реаниматологии: неправильно выбранный режим искусственной вентиляции лёгких при длительном его использовании приведёт к гипоксии мозга и, как следствие, к глубоким нарушениям его функций.
Таким образом, серии капалабхати не должны быть длительными, чтобы не приводить к описанным выше негативным эффектам.
Капалабхати может выполняться в разных режимах, определяющих уровень вентиляции лёгких. Немалую роль тут играет так называемое функциональное мёртвое пространство — те отделы дыхательной системы, в которых не происходит газообмена (то есть носоглотка, трахея и крупные бронхи). Ниже в бронхиальном дереве уже есть альвеолярный аппарат, потому-то там и происходит газообмен, а вот выше альвеол нет и воздух выходит обратно в атмосферу неизменённым. То есть часть того объёма воздуха, который мы вдыхаем, не участвует в газообмене. В среднем объём функционально мёртвого пространства составляет около 150 мл.
Именно наличие мёртвого дыхательного пространства объясняет невозможность дышать через длинный шланг, находясь глубоко под водой (тем самым мы увеличиваем объём мёртвого пространства и выключаем из газообмена значительную часть дыхательной ёмкости – чем длиннее шланг, тем больше «холостой» дыхательный объём).
Чем более поверхностно дыхание при выполнении капалабхати, тем меньше задействуемый дыхательный объём – соответственно меньше общая вентиляция лёгких и тем дальше мы от гипервентиляции. Более того, в какой-то момент, делая дыхание всё более поверхностным, мы начинаем оперировать только мёртвым дыхательным пространством – дыхание настолько поверхностное, что воздух покидает и наполняет лишь те отделы воздухоносных путей, в которых нет газообмена. В таком случае, по-видимому, гипервентиляции гарантированно не будет. Более того, «в этом случае вдыхаемый воздух почти не будет достигать альвеол» [Р. Шмидт и Г. Тевс]. Высказываются предположения, что максимально поверхностное капалабхати будет вести к развитию гиповентиляции. Однако экспериментальные данные говорят о том, что при высокой частоте дыхания при капалабхати (80–108 и более в минуту, что подразумевает вентиляцию только мёртвого пространства) достигается вполне нормальный уровень потребления кислорода (400 мл в минуту). Это объясняется колебаниями внутрибронхиального давления, возникающими вследствие сверхвысокой частоты дыхания[D. Ebert, 1986]. Из-за колебаний давления в бронхах происходит диффузия газов, обеспечивающая нормальный газообмен.