Человек дышащий. Как дыхательная система влияет на наши тело и разум и как улучшить ее работу - Светлана Евгеньевна Проскурина

которого строго определяется. На рис. 24 мужчина в газоанализаторной маске крутит педали, воздух, который он вдыхает и выдыхает, определяется калориметром по составу, вычисляется количество кислорода, затрачиваемого на нагрузку, и количество выделяемого углекислого газа. На основе того, сколько кислорода сгорело и сколько углекислого газа выделилось, можно посчитать, сколько сахара и калорий потратил человек.

Рис. 24. Проведение непрямой дыхательной калориметрии

Также подсчет энергии с помощью дыхательной калориметрии используют госпитали для лежачих или тяжелых больных, получающих энтеральное или парентеральное питание – через специальные трубочки сразу в желудок или по вене. Такой подсчет помогает понять, достаточно ли кормят человека, или ему не хватает калорий. Это может быть крайне важно, ведь в условиях голодания организм может не справиться с болезнью. С другой стороны, чрезмерное кормление человека без движения тоже может привести к дополнительной нагрузке на организм.

У вас вряд ли под рукой найдется респираторный калориметр? Нет ведь? Не подготовились вы, конечно, к чтению этой книги. Так уж и быть, какие-то подсчеты затрат энергии по вашему дыханию вы можете сделать и в домашних условиях.

Чем выше уровень обмена веществ в данный момент, тем больше частота дыхания. Когда вы бегаете, боитесь, занимаетесь любовью – вы тратите энергию и, чтобы обеспечить сжигание своих энергетических запасов, стараетесь вдохнуть как можно больше кислорода. А значит, по частоте дыхания можно примерно прикинуть ваши энергетические расходы в конкретный момент и при конкретной деятельности. Для этого есть специальная формула.

Формула расхода энергии

Расход энергии (килокалории в минуту) = (7,473 + 0,0369 × вес в кг – 0,265 × частота дыхания в минуту – 0,055 × возраст в годах) × 0,24

Учитывая, что в сутках 1440 минут, можно определить количество калорий, которое вы потратите за сутки, умножив ваш результат на 1440. При условии, что весь день вы будете дышать одинаково ровно. Метод с количественной оценкой газов точнее, но и намного дороже, увы.

Когда мы активно потеем в спортзале или выходим на пробежку, организм начинает требовать в 20 раз больше кислорода и образовывать в 20 раз больше углекислого газа, чем в покое. Но дышать в 20 раз чаще мы все же не начинаем. Если в покое мы обычно дышим 12–20 раз в минуту, при нагрузке – до 60 раз, всего в три раза чаще. Кажется, конечно, что мозг и легкие такие умные, что активируются сразу, как только падает кислород в крови и увеличивается количество углекислого газа. Но нет. Они еще умнее! Когда вы только начали тренировку, в первые несколько секунд кислород и СО2 в крови еще в норме, а мозг уже заранее начинает стимулировать дыхательные мышцы, чтобы вы дышали чаще. Он предполагает, к чему идет дело, и заранее, без конкретного стимула, решает исправлять ситуацию. Интересно, что мозг учится это делать в течение жизни, такое заблаговременное включение дыхания – вовсе не врожденный рефлекс. То есть чем больше вы тренируетесь, тем раньше он срабатывает и, в итоге, вы не задыхаетесь, как новичок, после одной минуты бега, а спокойно бежите целых пять минут. Когда вы занимаетесь спортом много лет, дыхание включается еще раньше и вам еще легче.

Вообще тренировки и физическая нагрузка это не только тренировка тела, но и в куда большей степени – мозга. Для него это задачка с сотней неизвестных, интегралами, логарифмами и старцем Фура в середине уравнения. Ему приходится и дыхание контролировать, и сердце, и давление, и температуру тела, активировать множество систем и рефлексов, а еще планировать движения, управлять ими, контролировать равновесие, распределять мышечный тонус и еще много чего. В общем, хотите развивать мозги и стать умнее – тренируйтесь. Чтение книг тоже никто не отменял, но тренировки помогут мозгу пробить ваш сегодняшний интеллектуальный потолок.

Во всех видах физкультуры и спорта уделяется особое внимание дыханию. В спорте высоких достижений каждый лишний грамм кислорода, пришедший из легких, может привести к лучшим результатам. Развитие дыхательной и сердечно-сосудистой системы крайне важно для обеспечения мышц кислородом и энергией. Это одна из причин, почему в тренировки по всем видам спорта входят аэробные упражнения, например бег.

Что произойдет с телом, если вы начнете тренироваться?

Мир делится на два лагеря – людей, которые очень любят бегать, и людей, которые ненавидят это делать. Вторых намного больше. Бег действительно большинству новичков дается нелегко. Но так тяжело бежать с непривычки вовсе не из-за большой нагрузки на ноги и мышцы, они способны выдержать намного больше движения. Так тяжело, потому что вы начинаете задыхаться. Но любопытно, что бег, создавая эту проблему, впоследствии ее и решает.

Давайте-ка посмотрим, что произойдет с вашим телом, если вы вдруг начнете регулярно, не менее 1,5 часа в неделю заниматься аэробными тренировками. Это может быть бег, плавание или езда на велосипеде, большой разницы в эффекте на организм не будет, но для простоты объяснения представим, что вы наконец с понедельника начали бегать.

Когда вы начинаете бегать, тело претерпевает существенные изменения. Дыхание становится более глубоким и частым из-за нехватки кислорода в мышцах. У вас начинается гипоксия – недостаток кислорода. Из-за нее включаются особые регуляторы внутри клеток – факторы, индуцируемые гипоксией. Они запускают целый каскад реакций и приспособлений, но сработают они не сразу. Во время бега сокращается селезенка и выбрасывает в кровь эритроциты, которые она хранила про запас на тот самый черный день, когда вы пойдете на пробежку. От этого начинает неприятно колоть в левом боку. Если этого не хватает, сокращаются сосуды печени и оттуда в общий кровоток выжимаются еще эритроциты, чтобы лучше переносить кислород. Кстати, заметили, у вас в крови увеличилось количество клеток, а воду вы теряете с потом и дыханием. Кровь становится гуще. Поэтому крайне важно достаточно пить во время тренировок, иначе сердцу приходится перекачивать не жидкий компотик из вашей плазмы и клеток крови, а густой кисель. Оно вам не скажет спасибо за то, что подкинули ему работку.

Исследования показывают, что гипогидратация (обезвоживание) плохо сказывается и на способности усваивать кислород, и на физической силе и выносливости[24]. В сочетании с перегревом, если вы тренируетесь на жаре, это увеличит нагрузку на сердце, а вот толку от такой тренировки будет меньше, потому что вы не сможете сделать столько же подходов или кругов, сколько при нормальном питьевом режиме.

Как только вы начинаете выдыхать