Третье дыхание - Большая библиотека e
advertisement
Е.Ф. Кустов «ТРЕТЬЕ ДЫХАНИЕ» ООО «ЛОТОС» http://lotos-om.ru 2007 г. 1 Содержание: Предисловие Глава 1. Анатомия и физиология дыхания Внешнее дыхание человека Параметры внешнего дыхания Саморегуляция дыхательной системы Нарушение функции внешнего дыхания. Поведенческое влияние на процесс дыхания Дыхательная гимнастика йогов Метод волевой ликвидации глубокого дыхания Дыхание с сопротивлением Дыхание с дополнительным пространством (ДДП) Ингаляция дыхательных путей Гипоксия. Применение гипоксикаторов для тренировки дыхания и лечения Эндогенное дыхание по Фролову Глава 2. Дыхательный тренажер ТДИ-01 Применение ТДИ-01 как динамического дыхательного резистора (ДДР) и как дыхательного массажера Применение дыхательного тренажера как гипоксикатора Характеристики и параметры дыхательного тренажера ТДИ-01 Кинематические характеристики тренажера ТДИ-01 Применение дыхательного тренажера ТДИ-01 для профилактики и лечения болезней Глава 3. Дыхательные тренировки или третье дыхание основа хорошего состояния здоровья и долголетия Что такое биополе Глава 4. Обмен веществ и энергий в организме человека. Энергетика различных типов дыхания и дыхательных тренировок Глава 5. Энергия дыхания и энергия питания. Глава 6. Дыхание и энергия основного обмена Срок жизни и энергия дыхания Энергия дыхания и объем легких (аналитические формулы) Глава 7. Режим дыхания и режим питания Глава 8. Что такое третье дыхание? №№ страниц 2 Евгений Федорович Кустов? ближайший сподвижник В.Ф.Фролова. Являясь доктором физико-математических наук, именно Е.Ф.Кустов разработал физическую конструкцию тренажера, математически обосновал его геометрию, обеспечил массовые клинические испытания тренажера при различных заболеваниях. Е.Ф.Кустов является равноправным держателем патента наравне с В.Ф.Фроловым. Он внес не меньший вклад в изобретение тренажера ТДИ-01, чем сам В.Ф.Фролов. На сегодняшний день активно продолжает научные исследования аспектов использования тренажера "Феномен Фролова". Авторы выражают свою искреннюю признательность доктору биол. наук Виницкой Р.С. , взявшей на себя труд просмотреть рукопись книги, за обсуждение рассматриваемых в книге вопросов и ценные замечания, и Кустовой И.Л. за помощь в редактировании этой книги ПРЕДИСЛОВИЕ Роль дыхания в процессах жизнедеятельности организма человека весьма велика, если не сказать, что именно дыхание определяет здоровье и длительность жизни человека. В настоящее время почти всеми врачами признано, что существует единственная, универсальная причина всех болезней человека и преждевременной смерти - неправильное дыхание. Важность правильного дыхания для профилактики здоровья человека неоценима. При неправильном типе дыхания здоровье человека и длительность жизни не являются оптимальными, в каких бы комфортных условиях не жил человек, и, наоборот, в самых неблагоприятных условиях человек может сохранять свое здоровье и большую длительность жизни при правильном типе дыхания, риобретенном путем упражнений или усвоенном от природы. В йоговских учениях о правильном дыхании сказано, что человек рождается с "первым дыханием" и умирает с "последним дыханием", поэтому каждому человеку отпущено определенное число "дыханий", и от того, как человек производит каждое дыхание, зависит все качество его жизни и ее продолжительность. В простом обиходе роль правильного дыхания мы оцениваем, вводя определенную градацию первое, второе дыхание. Так, второе дыхание возникает в период больших физических нагрузок и помогает человеку справляться с этими нагрузками. В настоящее время большие физические нагрузки не определяют структуру жизни современного человека. Малоподвижный образ жизни в неблагоприятной экологической среде требует разработки "третьего дыхания", которое позволяло бы приспособить дыхание к этим условиям, сохранить здоровье и большую продолжительность жизни. Само происхождение названия "третье дыхание"- ТД случайное, так сокращенно стали звать дыхательный тренажер ТДИ-01 пациенты, люди, которые начали заниматься с ним, и которым эти занятия очень помогли. Третье дыхание должно вскрывать резервы, которыми человек по мудрости природы наделен в совершенстве. В качестве резерва можно рассматривать особые формы глубинного обмена веществ, 3 запрограммированные в генетической памяти организма, приводящие к повышению энергообеспечения организма. Дыхательные тренировки с помощью тренажера ТДИ-01 позволяют восстановить эти реликтовые механизмы энергообеспечения, увеличить коэффициент полезного действия использования уже существующих процессов и выработать новые механизмы адаптации организма к условиям жизни человека. Дыхательный тренажер (ингалятор Фролова) сочетает в себе все механизмы дыхательных тренировок и возможности использования всех основных факторов внешнего дыхания человека. Это гипоксикатор и гиперкапникатор, т.е. прибор, который создает воздушную смесь для дыхания с уменьшенной концентрацией кислорода (с 21 до 19%) и увеличенной концентрацией углекислого газа (с 0,03 до 2-3%) Приведенные проценты кислорода и углекислого газа являются умеренными, т.е. как раз такими, которые нужны организму для тренировки дыхания. При этом для создания дыхательной смеси не используются специальные газы, а нужные концентрации кислорода и углекислою газа получаются из вдыхаемого и выдыхаемого воздуха самого человека. Кроме того, это также массажер дыхательной системы, поскольку дыхание осуществляется через повышенное сопротивление вдоху и выдоху (1015 мм водного столба). Хотя избыточное давление небольшое, однако, это именно такое воздействие, которое массажирует гладкую мускулатуру бронхов, при диафрагмальном дыхании это массажное воздействие передается через диафрагму кишечнику и на все органы, участвующие в процессах вдоха и выдоха. Взаимодействие дыхательного потока с жидкостью внутри тренажера (водой в обычном случае) формирует ячеистую структуру потока вдыхаемого воздуха, и эта турбулентность, как показали исследования, оказывает благотворное влияние на альвеолярную структуру легочной ткани. Устройство тренажера позволяет управлять процессами вдоха и выдоха и реализовывать различные временные структуры дыхания, разнообразные частотные характеристики дыхания - типа дробного дыхания и т.д. Поскольку дыхательный поток проходит в тренажере через воду, то к уже рассмотренным факторам добавляется увлажнение воздуха или дотирование его ингаляционными смесями. В последних разработках тренажера возможно создание ионной ингаляции отрицательными ионами кислорода. Как видно, прибор представляет собой многофакторную систему, и к настоящему времени проходит только начальный этап исследования, когда используются только некоторые факторы: гипоксия, гиперкапния, сопротивление вдоху и выдоху, создание оптимальной структуры дыхания. Влияние остальных факторов, это предмет дальнейших исследований. Применение тренажера безвредно для организма и допустимо для пациентов всех возрастных групп в соответствии с решением МЗ и МП РФ 1995 г. Со времени создания тренажера многолетние наблюдения его применения не только в индивидуальной, но и в клинической практике убедили пациентов и врачей в высокой эффективности метода в широком диапазоне 4 состояний и заболеваний, при одновременном отсутствии противопоказаний или нежелательных последствий. ГЛАВА I. АНАТОМИЯ И ФИЗИОЛОГИЯ ДЫХАНИЯ Строение дыхательной системы человека, анатомия и физиология этой системы хорошо изучены тысячелетним опытом медицины и изложены в большом количестве трудов по анатомии и физиологии дыхательной системы. Здесь необходимо привести описание основных аспектов строения дыхательной системы, как это изложено в Медицинской энциклопедии. Дыхательная система состоит из дыхательных путей, по которым входит и выходит воздух, и приемника воздуха - легких. Дыхательные пути состоят из носовой полости, гортани, трахеи, бронхов. В носовой полости находится орган обоняния. Носовая полость костной и хрящевидной перегородкой разделена на две части, равные или неравные в зависимости от индивидуальных особенностей человека. Стенки носовой полости и перегородки покрыты изнутри слизистой оболочкой и выстланы особенными клетками с ресничками. Эти реснички колеблются против движения вдыхаемого воздуха и очищают его от пылевых частиц. Одновременно в носовой полости воздух смешивается с воздухом так называемого мертвого пространства (см. ниже), согревается, увлажняется. Затем воздух попадает в носоглотку, затем в ротовую часть и гортанную часть глотки. Сюда же поступает воздух при дыхании через рот. Из гортанной части глотки воздух поступает в гортань. В гортани расположены голосовые связки, регулирующие размеры просвета голосовой щели. При изменении величины просвета голосовой щели меняются звуковые характеристики потока выдыхаемого воздуха и возникают голосовые эффекты. После гортани воздух попадает в дыхательное горло или трахею длиной 9-12 сантиметров и диаметром 1,5 - 2 см. Из области шеи трахея переходит в грудную полость и на уровне IV,V грудных позвонков делится на правый и левый главные бронхи. В области корней легких бронхи делятся сначала на долевые, а затем на сегментарные бронхи. Сегментарные бронхи далее делятся на более мелкие бронхи, причем каждый бронх делится на два, и таким образом формируется бронхиальное дерево правого и левого легкого. Легкие лежат в грудной полости по обеим сторонам от сердца. Они имеют конусообразную форму, основание которой прилежит к диафрагме. Легкие делятся на доли, которые в свою очередь делятся на сегменты. Каждое легкое разделено на 10 сегментов. Сегменты состоят из долек, в которые входят дольковые бронхи диаметром около 1 миллиметра. Бронхи в конце деления оканчиваются дыхательными бронхиолами, которые образуют альвеолярные ходы, на стенках которых расположено множество альвеол в виде маленьких пузырьков. Стенки альвеол снаружи оплетены густой сетью кровеносных сосудов - капилляров, а изнутри контактируют с воздухом. Толщина стенки альвеол менее 1 микрометра. Всего в легких имеется 700 миллионов альвеол, суммарная дыхательная поверхность которых составляет 100 кв.м. Через эту поверхность происходит обогащение крови в капиллярах кислородом воздуха. Клетки крови, осуществляющие энергоснабжение организма, называются эритроцитами. В каждом эритроците находится примерно 400 миллионов 5 молекул гемоглобина, которые реагируют с кислородом воздуха, находящегося в альвеолах. Молекула гемоглобина окисляется до оксигемоглобина и переходит в возбужденное состояние. Обычно в эритроците половина молекул гемоглобина возбуждены, а остальные находятся в невозбужденном состоянии. После прохождения капилляров альвеол количество возбужденных молекул гемоглобина увеличивается, и эту энергию возбуждения эритроцит либо с током крови, либо за счет резонансного взаимодействия между возбужденными и невозбужденными эритроцитами переносит клеткам. Диаметр капилляров составляет около 10 микрометров, а диаметр эритроцита - 8 мкм, так что через просвет капилляра эритроцит проходит свободно. Движение эритроцитов осуществляется потоком крови, пульсирующей за счет сердечных сокращений. Во внешнем дыхании участвуют мышцы грудной клетки и главная дыхательная мышца - диафрагма. Они осуществляют вентиляцию легких или их наполнение новой порцией воздуха при вдохе и удаление "отработанного" альвеолярного воздуха при выдохе. При вдохе диафрагма сокращается и уплощается, грудная полость увеличивается в объеме. Движение диафрагмы создает разрежение в плевральной почести на 5-7 мм рт. ст. ниже атмосферного. Поскольку давление воздуха внутри легких равно атмосферному, то за счет разности давлений атмосферный воздух входит в легкие и легкие расширяются. В конце вдоха давление в плевральной полости снизу со стороны диафрагмы, и сверху со стороны легких, выравниваются, и дальнейшего забора воздуха не происходит. При выдохе происходит поднятие диафрагмы и опускание грудины и ребер за счет "эластичной тяги" легких, за счет давления на диафрагму со стороны кишечника и просто силы тяжести. При этом выдох может происходить без затраты энергии, самопроизвольно - это так называемый пассивный выдох. Частота возникновения вдохов и выдохов колеблется, зависит от физической нагрузки и в обычном состоянии составляет один цикл дыхания за 4 секунды. Таким образом, можно сказать, что у человека имеется две системы мышечных движений: обычная и дыхательная. Эти две системы должны координироваться, т. е. мышечная деятельность всего организма должна согласовываться с мышечной деятельностью системы дыхания. Здесь должен соблюдаться принцип "ненарушения": мышечные движения всего организма не должны нарушать мышечных движений дыхательной системы и наоборот, Физическая или умственная работа человека, ходьба или бег, поза человека должны координироваться с дыхательными движениями. Эта система координации вырабатывается непроизвольно в течение всей жизни человека, а также специальными дыхательными упражнениями, дыхательной гимнастикой с определенной системой внешних движений, где одни движения синхронизируются с вдохом, а другие - с выдохом. Основные болезни дыхательной системы связаны с нарушением в плевральной, легочной и бронхиальной частях дыхательной системы: 1. Попадание воздуха вследствие несчастного случая или лечения в плевральную полость, окружающую легкие - пневмоторакс - вызывает коллапс легких и ведет к серьезным нарушениям в дыхании. 6 2. При туберкулезе разрушаются ткани легких и уменьшаются дыхательные возможности организма. 3. При плеврите возникает воспаление плевры и скопление в плевральной области жидкости. Это сильно затрудняет дыхание, так как выше была определена роль плевральной полости как полости, через которую происходит передача движения от мышц к легочной ткани. 4. При астме чрезмерно сокращаются гладкие мускулы стенок бронхов. Это вызывает сужение дыхательных каналов и затрудняет дыхание. ВНЕШНЕЕ ДЫХАНИЕ ЧЕЛОВЕКА Дыхание - это совокупность процессов, обеспечивающих поступление в организм человека энергии, распределение и использование этой энергии клетками организма и вывод отходов этого процесса. На химическом языке это означает поступление в организм кислорода, его использование в окислительных процессах и удаление из организма углекислого газа. Эти процессы почти аналогичны, с энергетической точки зрения, процессам обогрева путем сжигания топлива. Здесь также органическое топливо окисляется кислородом атмосферного воздуха, в результате чего происходит выделение энергии. Образовавшиеся при этом углекислый газ и вода отводятся в атмосферу. Эти процессы показаны на следующем рисунке. (Рисунок будет опубликован на сайте чуть позже - прим.ред.). Здесь показана идентичность процесса дыхания и горения. При горении дров с участием кислорода получается углекислый газ и вода и выделяется тепло. При дыхании сгорают пищевые продукты с выделением углекислого газа и воды, и получается энергия для совершения механической работы, например, по поднятию тяжести штангистом. При дыхании также происходит сгорание органического топлива, поступающею в организм с продуктами питания. Это "сгорание" происходит в результате окислительных процессов с участием кислорода, при этом образовавшийся углекислый газ выводится из организма. Таким образом, все три процесса: поступление кислорода (1), удаление углекислого газа (2), осуществляемые за счет дыхания, питание организма (3), осуществляемое за счет процессов пищеварения, теснейшим образом связаны друг с другом, однако доминирующим является процесс дыхания. Все живое на земле существует за счет энергии солнца, химических веществ атмосферы и земной коры. Растительный мир, используя энергию солнца, углекислый газ и воду атмосферы и земной коры, синтезирует молекулы органических веществ и самую главную молекулу - молекулу белка. Для своего питания живые организмы используют именно эти органические вещества растительного мира. С помощью кислорода воздуха в организме человека происходят процессы переработки органических веществ при получении энергии для жизнедеятельности. На рисунке показаны процессы кругооборота кислорода, воды, углекислого газа при дыхании человека и растений. Растения за счет реакции фотосинтеза из углекислого газа и воды 7 синтезируют органические вещества и выделяют кислород, которые используются человеком для получения энергии жизни. Сам процесс возникновения живых существ на земле в существенной степени зависел от разработки внутри организма способов добывания энергии из атмосферного кислорода и органических веществ, синтезированных растениями. В настоящее время количество кислорода в атмосфере достаточно высокое и составляет 21% объема атмосферного воздуха. Однако состав атмосферы за всю историю происхождения земли менялся. Более 600 миллионов лет назад кислорода в атмосфере почти не было, и она состояла в основном из азота и углекислого газа. В связи с появлением растительного мира 350 миллионов лет назад начинает увеличиваться содержание в атмосфере кислорода, и уменьшается содержание углекислого газа. За все это время растения "надышали" в атмосферу земли большое количество кислорода и поглотили огромное количество углекислого газа. Современный состав атмосферы сформировался около 140 миллионов лет назад. Поэтому начало зарождения биологического мира, а это происходило около 600 миллионов лет назад, проходило в атмосфере с малым содержанием кислорода, и так продолжалось почти 400 миллионов лет биологической эволюции. Энергетическое обеспечение биологических процессов в этот период происходило не за счет окислительных процессов с участием кислорода или, другими словами, не за счет горения в кислороде. Однако мы знаем, что существует другой механизм - бескислородное горение или медленное горение без доступа воздуха (кстати, этот механизм является наиболее экономичным, без больших потерь энергии). В тот период биологического развития именно такой тип бескислородного дыхания был основным. Бескислородный способ дыхания заключался в том, что молекулы органических веществ расщепляются и окисляются за счет кислорода, содержащегося в самих молекулах. Этот способ дыхания называется анаэробным. С появлением в атмосфере кислорода стал реализовываться аэробный способ дыхания с использованием кислорода атмосферы. Этот способ дыхания был более интенсивным и смог обеспечивать энергией организмы, испытывающие большие физические нагрузки. Аэробный способ дыхания в настоящее время является основным. Вместе с тем сохранились еще организмы, которые используют анаэробный метод дыхания. Так, например, человеческий зародыш на самых ранних стадиях своего утробного развития использует анаэробное дыхание. Этот же тип дыхания включается у человека при больших физических нагрузках, когда кислородного дыхания не хватает. При анаэробном дыхании окисление глюкозы происходит не полностью, а только до молочной кислоты. Поэтому появление боли в мышцах при больших физических нагрузках - это сигнал организма о накоплении молочной кислоты и недостаточности окислительных процессов. Как следствие этого появляется одышка, которая необходима организму, чтобы увеличить поступление кислорода для удаления накопившейся молочной кислоты. 8 Клетки некоторых опухолей также используют анаэробное дыхание. Человеческий организм использует симбиоз аэробного и анаэробного дыхания, но включает последний, когда аэробный механизм не может обеспечивать энергоснабжение организма полностью. Таким образом, можно заключить, что реликтовый, анаэробный механизм дыхания человека существует, однако используется как резервный. Энергетику дыхания человека кратко можно представить следующим образом: к каждой клетке необходимо подводить энергию или кислород и обеспечить удаление образовавшегося в процессе энергообмена углекислого газа. Энергообеспечение каждой клетки организма должно проходить синхронно с процессами жизнедеятельности, и эта энергетическая система должна работать четко и безотказно. Любое нарушение режима работы энергетической системы приводит к образованию болезней и старению. Поэтому очень важное значение имеет система транспортировки энергии по организму. У насекомых и многих членистоногих транспорт энергии осуществляется непосредственно через систему воздуховодных трубок. Однако производительность такого механизма энергообеспечения невелика. Более производителен "химический" способ переноса: от специализированного органа дыхания (легкие, жабры у рыб и т.д.) потоком крови энергия передается в ткани организма, и обратным током крови отводятся продукты энергообмена, при этом в начале и конце процесса из окружающей среды поглощается кислород и выделяются обратно углекислый газ и пары воды. Таким образом, дыхание у человека включает несколько этапов газо и энергообмена: между атмосферой и альвеолами легких, между альвеолярным воздухом и кровью, между кровью и клетками, обмен при работе механизма клеточного дыхания. В организме человека существует функциональная саморегулирующаяся система дыхания, которая, исходя из потребности организма, определяет частоту и глубину дыхания. В покое человек вдыхает и выдыхает 6-9 литров в минуту. За это же время через капиллярные сосуды легких проходит 5 литров крови. "Организм и среда его обитания представляют неразрывное единство" эта фраза И.М.Сеченова показывает, что воздушная среда, из которой человек забирает воздух для дыхания, является начальным звеном системы дыхания, в которой происходит потребление кислорода (О2) из окружающей среды и выделение в окружающую среду двуокиси углерода (СО2). В обычных условиях концентрация кислорода в атмосфере больше, чем в крови, и поэтому кислород воздуха через тонкий слой альвеол переходит в кровь. Это происходит ввиду того, что поверхность легких необычайно большая для сравнительно малого объема легких. На рисунке показано сравнение общей поверхности легочной ткани с поверхностью крыши дома 5x10 метров. И наоборот, концентрация углекислого газа в атмосфере всегда ниже, чем в крови, и поэтому ток углекислого газа противоположен току кислорода - из легких в атмосферу. Эти факты не требуют доказательств, поскольку 9 проверяются простым измерением составов вдыхаемого и выдыхаемого газов. То, что происходит внутри организма, является более сложным для адекватного объяснения одним каким-то механизмом. Наиболее просто основные изменения, которые происходят в организме при дыхании, объясняет физико-химический механизм дыхания. Вот как этот процесс объясняется в Медицинской энциклопедии. На всем пути энергообмена происходит движение молекул кислорода и углекислого газа из области более высокой концентрации в области более низкой концентрации. Обогащенная кислородом кровь переносит его к клеткам тканей. Вследствие постоянного функционирования и жизнедеятельности клеток они потребляют кислород и выделяют углекислый газ. Концентрация кислорода в клетках всегда ниже, чем в притекающей крови, а концентрация углекислого газа выше. Поэтому происходит газовый обмен между клетками и кровью. Кислород переходит из крови в клетки, а углекислый газ из клеток в кровь. Каков механизм связывания кислорода кровью? С каждым ударом сердца возникает импульс передвижения крови в легочных капиллярах, и кислород входит в плазму крови. В альвеолярном воздухе парциальное давление кислорода составляет 105 мм рт.ст., в капиллярах крови - 40 мм рт. ст. Давление окиси углерода в альвеолярном воздухе и крови составляет 40 и 45 мм рт. ст. соответственно. Содержащиеся в эритроцитах крови молекулы гемоглобина соединяются с кислородом и образуют оксигемоглобин. При связывании кислорода гемоглобином концентрация кислорода в эритроцитах уменьшается, и это обеспечивает дальнейшее поступление кислорода в эритроциты из плазмы. Процесс соединения кислорода с гемоглобином эритроцитов зависит от концентрации кислорода в крови. В легких, где концентрация кислорода высока, образуется оксигемоглобин. В тканях, где концентрация кислорода низка, оксигемоглобин расщепляется и освобождает кислород для процесса энергоснабжения тканей. Углекислый газ, образующийся в результате жизнедеятельности клеток, переходит в кровь и поступает в эритроциты. Часть углекислого газа соединяется с гемоглобином, образует карбогемоглобин и доставляется в легкие. Другая, большая часть углекислого газа, превращается в бикарбонаты и током крови доставляется в легкие и в атмосферу. Химическими методами определены количества кислорода и углекислого газа в виде парциальных давлений рО2, рСО2 (мм рт. ст.) в различных участках функциональной системы дыхания. Для нормальной жизнедеятельности организма потребность кислорода можно оценить как 250-300 миллилитров в минуту. Соотношение между парциальными давлениями кислорода и углекислого газа меняется существенно. В альвеолярном воздухе давления кислорода и углекислого газа 105 и 40, далее в артериальной крови это соотношение меняется незначительно 100 и 40, в тканях это уже 20 и 60, в обратном токе венозной крови 40 и 46-48. (Судаков К.В.). Каким же образом происходит регулировка процесса дыхания, как организм узнает о потребностях в энергии различных его частей? В сосудистой стенке практически любых тканей находятся так называемые хеморецепторы. Они измеряют газовые характеристики и выдают сигналы, которые через 10 сложную функциональную систему попадают в мозг, откуда выдаются команды для вдоха. Все системы регуляции дыхания нацелены на то, чтобы поддерживать постоянным состав альвеолярного воздуха: 14% О2, 5,5% СО2 (остальное азот). Это соотношение поддерживается за счет легочной вентиляции. Параметр, который регулирует легочную вентиляцию, парциальное давление СО2 в альвеолярном воздухе. Регуляция поступления кислорода и выделения двуокиси углерода происходит за счет изменения частоты и глубины дыхания. ПАРАМЕТРЫ ВНЕШНЕГО ДЫХАНИЯ Экспериментально измеряются несколько параметров дыхания, по которым судят о состоянии всей дыхательной системы. Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) - это максимальный объем воздуха, который содержится в легких в результате самого глубокого вдоха, и который можно с усилием выдохнуть. Жизненная емкость легких в среднем равна 3,5 литра, у спортсменов или хорошо тренированных людей ЖЕЛ может достигать 6-7 литров. Объем воздуха, проходящий через легкие за 1 минуту, называется минутным объемом дыхания или общей минутной вентиляцией легких. Обычно минутная вентиляция легких у различных людей колеблется от 6 до 9 литров. Минутная вентиляция легких изменяется в зависимости от физической работы организма. С увеличением физических нагрузок минутная вентиляция легких увеличивается, например, у бегунов во время бега минутная вентиляция легких может достигать 25-30 литров. Существуют другие показатели состояния дыхательной системы. Таблица 1: Примерные показатели дыхания для взрослого человека (Виницкая): Дыхательный объем Частота дыхания Общая минутная вентиляция Альвеолярная вентиляция Выделение Потребление 0,5 литров 15 актов в минуту 7,6 литров 5,5 литров (0,7 - 0,75 от общей вентиляции) 280 миллилитров в минуту 330 миллилитров в минуту За каждый вдох в легкие попадает 0,5 литра воздуха. При глубоком вдохе можно дополнительно вдохнуть 1,5 литра воздуха. Однако при самом глубоком выдохе сверх этого воздуха можно еще выдохнуть 1,5 литра, и в дыхательной системе останется еще примерно 1,5 литра воздуха. Из этого баланса видно, что не весь объем вдыхаемого воздуха может участвовать в процессе газообмена. Совсем не участвует в процессе газообмена воздух, находящийся в полости носа, ротовой части глотки, носоглотке, гортани, трахее, бронхах. Его объем составляет 150 миллилитров. Этот объем называется мертвым пространством. 11 Однако, в отличие от своего названия, этот объем не является вредным, а, наоборот, является жизненно необходимым. В нем происходит предварительная подготовка вдыхаемого воздуха: очистка, увлажнение, термостабилизация. Каждый человек знает, поскольку неоднократно испытывал это сам: если дышать мелкими порциями воздуха, то через некоторое время вы будете ощущать нехватку воздуха, и возникнет желание глубоко вздохнуть. Это происходит потому, что если объем дыхания меньше 150 мл, то новый воздух в легкие попадать не будет из-за существования этого мертвого пространства. Воздух мертвого пространства при неглубоком дыхании будет выходить, и новые порции воздуха будут заполнять это вредное пространство, не достигая альвеол легких, где происходит основной процесс дыхания. После некоторого времени, обычно это составляет 30-40 секунд, человек будет испытывать потребность глубоко вздохнуть. Особенно это часто ощущается при дыхании морозным воздухом. При дыхании на морозе человек переходит на поверхностное дыхание, чтобы вдыхать такое количество воздуха, которое может "согреться" до температуры тела и не остудить легочную ткань. При сильном морозе объем допустимого вдыхаемого воздуха может уменьшиться до объема "вредного" пространства, и тогда человек после некоторого времени пребывания на морозе будет испытывать нехватку воздуха, потребность глубоко вздохнуть или ограничить свое время пребывания на морозе. Организм человека за счет системы терморегуляции сам определяет допустимое количество воздуха, которое не приведет к переохлаждению легких. Время пребывания человека на морозе приповерхностном дыхании зависит от тренированности человека. Нетренированный человек не может долго находиться на холоде, в противном случае он начинает глубоко дышать, а это приводит к переохлаждению легких и болезням. Те, кто занимаются дыхательными тренировками и могут находиться на поверхностном дыхании достаточно долго, имеют возможность переносить пребывание на морозе без неприятных последствий. Если объем каждого вдоха примерно равен 500 миллилитрам, а из этого 150 мл составляет объем мертвого пространства, то только 350 миллилитров воздуха участвуют непосредственно в процессе дыхания и достигают альвеол. За минуту объем альвеолярной вентиляции составит примерно 5 литров. Это составляет определенную долю от общей легочной вентиляции. Отношение альвеолярной вентиляции к общей легочной вентиляции зависит от возраста и определяется как 0,75 для людей до 30 лет и 0,7 старше 30 лет. Из 5-ти литров альвеолярной минутной вентиляции примерно 300 миллилитров кислорода поглощается кровеносной системой и выделяется 250-270 миллилитров углекислого газа. САМОРЕГУЛЯЦИЯ ДЫХАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ Обычно дыхательная система человека работает таким образом, что интенсивность газообмена альвеолярного воздуха с кровью равна интенсивности газообмена альвеолярного воздуха с атмосферой, при этом его состав с течением времени не меняется. 12 Это происходит вследствие саморегуляции дыхательной системы. По сигналу от хеморецепторов мозг "принимает решение" взять потребное количество воздуха, и это решение в форме нервных импульсов посылается к дыхательному мышечному аппарату. Однако копия этих сигналов сохраняется для того, чтобы контролировать исполнение команды. И если задание на исполнение вдоха прошло нормально, и было получено заданное количество воздуха, то при сравнении "копии" с начальной информацией дыхательный акт завершается, и формируется следующий дыхательный цикл. Если же характер поступающей обратной информации не соответствует "копии" дыхательной потребности, то возникают сигналы для корректировки процесса вдоха или выдоха. Возможности саморегуляции дыхания очень большие. Человек сам может путем тренировок дыхательной системы установить нужную структуру дыхания. Можно привести пример ныряльщиков за жемчугом. Как известно, при собирании ракушек они могут проводить большое количество времени под водой, до 2-х минут и больше. В настоящее время имеется рекорд пребывания под водой в течение 5-ти минут. Каким же образом можно удлинять время пребывания под водой? При обычном нырянии с задержкой дыхания в организме накапливается углекислый газ. Это увеличение вызывает рефлексы вдоха, и человек стремится покинуть водную среду и "глотнуть" свежего воздуха. Однако нельзя сказать, что при этом ему не хватает кислорода для дыхания. Как мы видели, в каждую минуту организму необходимо 300 мл кислорода, что составляет всего лишь несколько процентов от того количество воздуха, которое находится в легких. Таким образом, запасов воздуха у человека достаточно, чтобы пребывать под водой достаточно долгое время. Однако каждую минуту человек должен выделять 250-270 мл углекислого газа, и, если этого не происходит, то углекислый газ начнет накапливаться в организме. Это увеличение отрабатывается системой саморегуляции дыхания, и возникает рефлекс выдоха. За счет мелких выдохов можно немного уменьшить это возрастание содержания углекислого газа, однако нельзя повлиять на процесс существенно. Со временем концентрация углекислоты увеличивается, и рефлексы берут свое. Ловцы жемчуга опытным путем разработали другую систему дыхания при нырянии под воду. Перед нырянием они за счет усиленных и частых вдохов и выдохов могут максимально повысить легочную вентиляцию и уменьшить концентрацию углекислого газа в крови. Если концентрация углекислоты уменьшится до критического предела, то может наступить временная остановка дыхания. Это позволяет ныряльщикам проводить под водой несколько минут. Существование такой системы дыхания показывает, какие скрытые возможности имеет человеческий организм, и чего можно достигнуть дыхательными тренировками. Возможности уникального управления процессами энергообеспечения живого организма под водой изучил французский исследователь подводной жизни Жак-Ив-Кусто на примере самой древней жительницы на земле – ящерицы игуаны. Эти ящерицы травоядны, но живут на Галапагосских островах, почти полностью лишенных растительности. Поэтому они питаются морскими водорослями, добываемыми на донных пастбищах. Под водой 13 ящерицы во время каждой кормежки проводят 30 минут. Французские исследователи измеряли пульс и температуру ящериц, снимали кардиограмму во время погружений, вели хронометраж этих измерений. Исследования показали уникальную картину энергообеспечения тела ящерицы. В первые минуты погружения у ящерицы сокращается пульс; после первой десятиминутки меняется система кровообращения: отключаются периферийные контуры, и остается только контур кровоснабжения центральных органов; в конце второй десятиминутки отключается сердце и включается снова за несколько минут до подъема на поверхность. После этого в течение не менее 2-х часов ящерица должна греться на солнце, чтобы восполнить все потери энергии. Этот пример показывает, какие уникальные адаптационные возможности природа заложила в систему энергообеспечения живого организма. НАРУШЕНИЕ ФУНКЦИИ ВНЕШНЕГО ДЫХАНИЯ. ПОВЕДЕНЧЕСКОЕ ВЛИЯНИЕ НА ПРОЦЕСС ДЫХАНИЯ Недостаточность внешнего дыхания возникает вследствие нарушения легочной вентиляции, несоответствия между кровообращением и вентиляцией отдельных частей легких. Кроме того, за счет эмоциональной или психической реакций человека на внешние воздействия могут появиться изменения в процесс саморегуляции дыхательной системы. Последнее влияние и носит название поведенческое влияние на процесс дыхания. Человек может сам улучшить процесс своего внешнего дыхания или, наоборот, ухудшить его. Это определяется тренировками внешнего дыхания. В настоящее время существует несколько систем тренировки процесса дыхания, причем часто эти системы противоречат друг другу. Кроме того, в обществе существуют стереотипы поведения, связанные с организацией внешнего дыхания человека. Например, принято, что хорошо дышать "полной грудью" и "свежим воздухом"; или возьмем образы красоты - "грудь ее вздымалась от волнения" и т.д. Как правило, эти поведенческие стереотипы очень далеки от правильной системы дыхания и, придерживаясь их, можно не только не улучшить эту систему, но и навредить ей. Правильная система дыхания должна поддерживать в крови оптимальные соотношения между кислородом и углекислым газом. При физических нагрузках в тканях происходит усиленное горение с поглощением кислорода и увеличением концентрации углекислого газа. Хеморецепторы реагируют на это увеличение, и система саморегуляции дыхания увеличивает поступление обогащенной кислородом крови. Этого увеличения можно достичь путем увеличения скорости притока крови и расширением кровеносных сосудов. И, наоборот, дефицит углекислого газа сжимает кровеносные сосуды. Если человек искусственным способом наращивает интенсивность своего дыхания, то увеличивается концентрация кислорода в крови. Этот кислород прокачивается по организму бесполезно, поскольку клетки тканей не поглощают энергию, если этого не требуют обстоятельства. Однако из организма начинает вымываться углекислый газ, за счет второго 14 бикарбонатного канала удаления углекислого газа, и происходит сжатие кровеносных сосудов (Бутейко К.М.). Все способы постановки правильного дыхания, представленные из глубокой древности и до наших дней, направлены на то, чтобы не провоцировать вследствие неправильных элементов дыхания разбалансировку содержания кислорода и углекислого газа в крови. Правильное дыхание позволяет избежать многих заболеваний и преждевременной старости. Это подтверждается не только современной наукой, но и тысячелетним опытом человечества. ДЫХАТЕЛЬНАЯ ГИМНАСТИКА ЙОГОВ Последовательное изложение дыхательной гимнастики йогов приведено в книге доктора С. К. Брахпм, декана факультета Йоги Сигарского университета (Индия). Индийские йоги создали специальную дыхательную гимнастику, получившую название "пранаяма". Это слово состоит из двух частей: "прана" что символизирует жизненную энергию и "яма" - понимаемую как задержка, пауза. Поэтому пранаяма - это система управления дыханием с задержкой, паузой дыхания. Согласно учению йогов, организм получает прану из пищи, воды и воздуха. Все жизненные процессы в организме определяются этими компонентами. На вопрос о том, где больше всего содержится праны, отвечают просто, почти с детским пониманием общеизвестного: "Если лишить человека пищи, но он сможет пить и дышать, он сможет прожить 60 дней, без воды - не более недели. Без воздуха, пусть даже в изобилии будут еда и питье, жизнь человека исчисляется минутами". Йоги определяют прану как жизненную силу, энергию, при этом предполагают, что дыхательные упражнения усиливают циркуляцию праны в теле человека, и этот процесс усиливается, если во время процесса дыхания на помощь приходит мозг. Распределение праны по организму определяется "энергетической батареей", находящейся в солнечном сплетении. Долгое время наука скептически относилась к доктрине "прана". Однако это относилось скорее к фразеологии, а не к существу этих процессов. Так стало ясно, что дыхательная система человека играет роль энергетической системы снабжения, причем эта система - динамическая, с динамически меняющимися потребностями в энергии в зависимости от времени и в различных пространственных частях организма. Для такой системы необходимо иметь накопитель энергии, с помощью которого можно было бы оперативно реагировать на энергетические потребности организма в самые первые мгновения их возникновения, до того, как основные каналы энергоснабжения будут задействованы. Правда, каждая клетка имеет запас топлива на первые моменты возникновения нагрузки, однако и центральные резервы снабжения нелишни. Так что гипотеза об аккумуляторе праны не лишена смысла. Причем эта система энергоснабжения существовала задолго до того, как появились современные системы энергетического снабжения, основанные на тех же принципах. Но даже в существующих в настоящее время 15 мощных системах энергетического снабжения не имеется накопителей энергии ввиду их большой дороговизны. Вся система энергоснабжения человеческого организма должна предусматривать возможность обмена энергией между различными частями, процессы перераспределения энергии между ними и т.д. Отсюда вполне логично определить наряду с общепризнанными системами организма человека (нервная, сердечно-сосудистая, дыхательная, лимфатическая) существование энергетической системы распределения и обмена энергии в организме: со своими энергетическими центрами, каналами, меридианами и т.д. Как следствие этого следует признать также существование вокруг каждого человека поля энергетического взаимодействия. Это символическим языком утверждается в учении йогов. Дыхательная гимнастика йогов производит очищающее действие, стимулирует и укрепляет нервную систему, обеспечивает массаж и общий тонус работы органов дыхания. Это достигается следующими приемами: - дыханием только через нос, - дыханием животом (или за счет движения диафрагмы), - задержками дыхания различной частоты и длительности, - дыханием с сопротивлением вдоху и выдоху. Дыхание должно быть редким и глубоким. (Это относится только к дыхательным упражнениям, а не к обычному дыханию). У новичков йоговской гимнастики дыхательные упражнения занимают 10-20 минут в день. Что дает глубокое дыхание при йоговской дыхательной гимнастике? Оно предназначено для очищения легких и возможно более полного снабжения всей поверхности легочной ткани кислородом. Редкое дыхание позволяет сохранять при этом в крови достаточное количество углекислого газа. Большинство специальных упражнений йоговской дыхательной гимнастики связано с намеренно-затрудненным вдохом и выдохом. Все упражнения проводятся с дыханием через нос. Смысл этого заключается в том, что носовые ходы связаны с рядом нервных центров спинного мозга, которые управляют работой внутренних органов. При этом правая ноздря связана с активизирующими центрами, а левая – с расслабляющими. Вот несколько вариантов йоговской дыхательной гимнастики. РИТМИЧЕСКОЕ ДЫХАНИЕ Это спокойные, бесшумные вдохи и выдохи, выполняемые на счет. Выдох должен быть в два раза продолжительнее вдоха. Ритм дыхания должен доставлять удовольствие. Такой тип дыхания по утверждениям йогов позволяет снять возбуждение и усталость. 16 ОЧИЩАЮЩЕЕ ДЫХАНИЕ Распрямить спину, сесть лицом, ориентируясь на восток или на север и держа голову прямо, кисти рук надо положить ладонями вверх одну на другую, стопы ног скрещиваются, закрываются глаза. Спокойно вдохните через нос и потом активно выдохните через рот. Затем и начинается РИТМИЧЕСКОЕ ДЫХАНИЕ. ПОЛНОЕ ДЫХАНИЕ Сначала надо сделать длинный выдох через нос. Затем следует вдох через нос с тремя фазами: нижней, средней и верхней. Нижнее дыхание проводится животом: диафрагма опускается, живот выпячивается. При этой фазе работают нижние доли легких. Потом за счет расширения грудной клетки следует фаза заполнения средних частей легких. Третья фаза осуществляется за счет подъема грудной клетки с подбором вверх живота. При этом заполняются верхушки легких. Выдох начинается при сокращении мышц брюшного пресса до полного освобождения легких. После каждого вдоха и выдоха следует задержка дыхания той же длительности, что и вдох и выдох. Такое дыхание хорошо делать при ходьбе: какое-то количество шагов - вдох, столько же шагов задержка дыхания, далее - выдох и снова такое же количество шагов - задержка дыхания. По рекомендациям йоговской дыхательной гимнастики полное дыхание должно включать в себя 5-7 таких вдохов и выдохов и делаться 4-5 раз в течение дня. ЗВУКОВАЯ ВИБРАЦИЯ Йоги создали понимание того, что громкий звук голосовых связок на полном дыхании очень мощно воздействует на организм. Звуковая вибрация, возникающая при пении гласных звуков, воздействует на дыхательные органы, железы секреции, нервную систему, состояние головного мозга. Звуковую вибрацию следует вызывать следующим образом. Сначала вздохнуть и попробовать сильный и пронзительный звук "иии-иии". Делать это следует не в виде пения, а в виде крика издалека. Звук должен быть ровным, одной высоты в начале, середине и в конце. Перед концом звука должен оставаться небольшой запас воздуха. Следует повторить этот звук 3-4 раза. По мнению йогов, это позволяет очистить мозг, глаза, нос, уши, и при этом возникают очень приятные ощущения. Звуковую вибрацию следует вызывать один раз в день. Определенные сочетания звуков воздействуют на различные органы. И-Л-И голова, Э - железы, мозг, лицевые органы, А - верхние доли легких, С - средние части, СУ - нижние части. МЕТОД ВОЛЕВОЙ ЛИКВИДАЦИИ ГЛУБОКОГО ДЫХАНИЯ Метод волевой ликвидации глубокого дыхания был разработан Бутейко К.П. Основан этот метод на предположении о главенствующей роли 17 углекислого газа в крови человека. Обычно люди по разным причинам привыкают дышать глубоко. По исследованиям, проведенным Бутейко и подтвержденным практикой излечения многих людей, вред глубокого дыхания заключается в уменьшении содержания углекислого газа в крови, спазме сосудов, ухудшении состояния всего организма и, следовательно, обострением болезней. Обычно человек привыкает дышать, не испытывая никаких чувств, зачастую даже не замечая этого. При дыхании по методу ВЛГД глубина вдоха уменьшается так, чтобы появилось чувство недостатка воздуха, т.е. желание глубоко вздохнуть. Такое ощущение человек должен испытывать в течение 3-х часов в день, но не обязательно подряд. В методике существует контроль над длительностью паузы дыхания, не вызывающей беспокойства и не заставляющей после нее учащать дыхание. При начале таких тренировок замечается увеличение длительности этих пауз, после длительных тренировок пауза может достигать 30-40 секунд и больше. "Метод ВЛГД заключается в постепенном уменьшении глубины дыхания путем расслабления дыхательной мускулатуры (диафрагмы) до появления ощущения недостатка воздуха и постоянного сохранения этого ощущения на протяжении всей тренировки" - так автор формулирует суть своего метода. Вопреки установившемуся распространенному мнению, что организм сам способен выбирать режимы своего существования, причем наиболее безвредные, метод ВЛГД исходит из того, что это не так. В организме человека как бы борются два начала: созидательное и разрушительное. В качестве разрушительного начала в методе ВЛГД считается глубокое дыхание, а в качестве созидательного - поверхностное, диафрагмальное дыхание. Борьба этих двух начал определяет состояние организма. Однако поскольку дыхание - не только физиологическая, но и психологическая реакция организма, то на состояние дыхания влияют общественные, научные, социальные факторы и многое другое, в частности, общественное понимание того, что "полезно". Поэтому многие люди дышат неправильно - грудным дыханием. Грудное дыхание чаще встречается у женщин и формируется оно помимо чисто физиологических причин еще и психологическими особенностями. Здесь и желание подражать киногероиням и дышать "волнительно", поднимая и опуская грудь, предпочитая свою привлекательность, которую они хотят иметь и имеют от этого, вреду глубокого дыхания. Тут и одежда, затрудняющая диафрагмальное дыхание, затягивание талии, стесняющее в угоду моде правильные дыхательные движения. У мужчин неправильному глубокому дыханию способствует желание демонстрировать свою физическую силу, расправляя грудь, развивая грудные мышцы - эту основу, как им кажется, мужской красоты. На это оказывает большое влияние и общественное мнение о здоровом образе жизни, о полезности дыхания кислородом, полной грудью и т.д. Отсюда можно было бы прийти к выводу, что становление и развитие человека в обществе, представление об "общественной пользе" формирует и укрепляет в человеке разрушительные для его индивидуальности начала. С другой стороны, воля человека, стремление сохранить себя должны развивать в человеке 18 индивидуально-созидательные начала. Как здесь не вспомнить гимназистку Олю Мещерскую из грустного рассказа Ивана Бунина "Легкое дыхание". "Однажды на большой перемене, гуляя по гимназическому саду, она быстробыстро говорила своей любимой подруге, полной и высокой: - Я в одной папиной книге прочла, какая красота должна быть у женщины. Черные, кипящие смолой глаза, черные как ночь ресницы, нежно играющий румянец, тонкий стан, длиннее обыкновенного руки, маленькая ножка, в меру большая грудь, покатые плечи... Но главное – Легкое дыхание! А ведь оно у меня есть,ты послушай, как я вздыхаю,- ведь правда, есть?". Как знать, может быть, легкое дыхание и есть правильное дыхание у женщин? ДЫХАНИЕ С СОПРОТИВЛЕНИЕМ Наиболее физиологически полезное дыхание с сопротивлением на выдохе наблюдается у пловцов. Все способы спортивного плавания основаны на выдыхании воздуха в воду. Вода оказывает гидравлическое сопротивление, и поэтому выдох проходит с сопротивлением, замедленный и растянутый. Вдох происходит через некоторое время, необходимое пловцу, чтобы поднять голову из воды. Специалисты спортивной медицины разработали специальную методику тренировки и контроля дыхания пловцов, которые позволяют им достигать наивысших спортивных результатов. Однако этот тип дыхания имеет сопротивление только на выдохе. О дыхании с сопротивлением на вдохе и на выдохе уже упоминалось при рассмотрении упражнений дыхательной гимнастики йогов. Очищающее дыхание включает выдыхание воздуха с силой через сжатые губы, сложенные в положение "свиста". Применяется много различных технических средств для дыхания с сопротивлением. Как правило, эти устройства имеют регуляторы воздушного сопротивления мембранного или иного типа и создают сопротивление посредством давления газа или столба воды. В настоящее время выпускается карманный прибор этого типа, в виде трубки, наподобие курительной. Она обеспечивает переменное сопротивление на выдохе за счет вертикальных колебаний шарика в потоке выдыхаемого воздуха. Помимо выдоха с сопротивлением имеются также импульсные или колебательные пульсации воздуха, которые воздействуют на легочные пути. Переменное давление воздушной среды оказывает массирующее действие на органы дыхания. Это напоминает метод звуковой вибрации, который применяют йоги при тренировке дыхания. ДЫХАНИЕ С ДОПОЛНИТЕЛЬНЫМ ПРОСТРАНСТВОМ (ДДП) В качестве дополнительного пространства при дыхании можно использовать обыкновенную трубку определенного размера и формы. В этом случае, как показали исследования, за счет искусственного увеличения длины и объема дыхательных путей, концентрация кислорода в альвеолах легких падает, а углекислого газа увеличивается. Такие условия дыхания называются гипоксическими, это относится к дыханию с уменьшенным количеством 19 кислорода. При дыхании через трубку возможно уменьшить концентрацию кислорода в дыхательной смеси и одновременно увеличить концентрацию углекислого газа. Со специальными терминами это называется дыхание в условиях гипоксии гиперкапнической смесью. Меняя длину трубки или объем дополнительного пространства, можно изменять как концентрацию углекислого газа и кислорода, так и сопротивление вдоху и выдоху. Метод дыхательных тренировок при дыхании через трубку предложил А. Галузин. (Описание этого метода изложено в книге Малахова Г.Л.). Использовались трубки с внутренним диаметром 30 мм и длиной, соответствующей дополнительному объему 300-2500 миллилитров. Трубка присоединяется к маске. Автор начинал с трубки длиной 0,8 метра и времени тренировки 5 минут, увеличивая время тренировок ежедневно по 1-2 минуты и длину трубки. Ритм дыхания составлял 4-6 в минуту. На длине трубки 2,3 метра он проводил дыхательные тренировки по 30 минут. ДДП в последние годы стали использовать в клинической практике в дои послеоперационных периодах, при лечении хронических заболеваний. Лечебный эффект связан с тем, что с увеличением концентрации углекислого газа в дыхательной смеси усиливаются показатели вентиляции легких, увеличивается концентрация углекислого газа в альвеолярном воздухе и в артериальной крови. Эпштейном М.М. предложена маска, при помощи которой создается гипоксическо-гиперкапническая дыхательная смесь без создания дополнительного сопротивления на вдохе и на выдохе. По исследованиям Виницкой Р.С. с соавторами, имеются различные эффекты применения ДДП и респираторной маски. В таблице № 1 приведены данные параметров дыхания свободного, через ДДП (объемом 0,35 л) и через маску с объемом 6 литров (Вордовский). Таблица 1 Показатель Частота дыхания (в мин.) Минутная вентиляция (л) Концентрация СО2 % (выдыхаемого) Концентрация О2 % (вдыхаемого) Свободное дыхание Дыхание через маску Эпштейна Дыхание через ДДП 15,8 7,6 5,32 16,0 11,52 5,53 14,8 11,3 5,68 21 18 21 ИНГАЛЯЦИЯ ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПУТЕЙ Виды ингаляций могут быть различными. Обычная ингаляция включает в себя вдыхание паров воды или ароматических веществ. Может быть также ингаляция с вдыханием мелко раздробленных частиц лекарственных веществаэрозолей. Разработаны способы электро-аэрозольных ингаляций, т. е. вдыхание отрицательно или положительно заряженных частиц аэрозолей. 20 Электрическая активность заряженных частиц во многих случаях приводит к хорошим результатам. К электрическим типам ингаляций относится также аэроионная ингаляция - вдыхание заряженных частиц воздуха - аэроионов. Обычно для этого используют отрицательно заряженные ионы кислорода. Этот тип ингаляции привел к появлению раздела медицины - аэроионная терапия. Хорошие результаты получаются также при ингаляции минеральной и морской водой, различными маслами. Распространено мнение, что ингаляция чаще всего бывает паровая. Однако имеются способы эффективной ингаляции тепловлажные, с подогревом раствора, и влажные, когда температура ингаляционной среды соответствует комнатной температуре. Каков механизм ингаляции? Разберем это на примере ингаляции лекарственным веществом. Лекарственное вещество, распыленное на мельчайшие частицы в ингаляторе, обладает большой поверхностью. Как известно из физики, активность веществ в сильной степени определяется поверхностью. Чем больше площадь поверхности вещества, тем больше его "реакционная способность", т.е. возможность взаимодействовать с другими веществами. Об определяющем влиянии поверхности говорит тот факт, что самое энергоемкое космическое ракетное топливо - это мельчайшие металлические частицы, которые сгорают с выделением большой энергии. Также мельчайшие частицы ингаляционного вещества соприкасаются с большой поверхностью слизистой оболочки дыхательных путей и быстро всасываются в кровь. Возможность непосредственного воздействия лекарственного вещества на слизистую оболочку дыхательных путей имеет особые преимущества при лечении различных заболеваний. Кроме того, ингаляционные смеси специального состава облегчают удаление из дыхательных путей слизи и мокроты. В медицине ингаляцию применяют главным образом для профилактики и лечения острых и хронических заболеваний дыхательных путей и легких, для предупреждения и прерывания приступов бронхиальной астмы, для лечения заболеваний слизистой оболочки полости рта и др. Для людей, работающих во вредных условиях производства или живущих вблизи промышленных объектов и в экологически неблагоприятных районах, применяются специальные виды ингаляций, предупреждающие профессиональные или экогенные заболевания. Проведение ингаляций требует соблюдения простых, вполне очевидных правил. Ингаляцию принимают через 1-1,5 часа после еды. Одежда не должна стеснять шею и затруднять дыхание. В течение часа после проведения ингаляции не рекомендуется разговаривать, петь, есть, курить. Ингаляцию можно проводить через нос (при заболевании носа или придаточных пазух носа) или через рот при заболеваниях глотки, трахеи, бронхов, легких. 21 ТИПЫ ИНГАЛЯТОРОВ Ингаляторы могут быть стационарными и бытовыми. В стационарных ингаляторах, которые обычно используются в лечебных учреждениях, ингаляционное вещество переносится с помощью воздуха от компрессора или ультразвуком. С помощью маски или специальных наконечников эта смесь подается к пациенту. Такие ингаляторы обеспечивают распыление тумана мелкодисперсных аэрозольных частиц с размерами до 0,5 микрона. Производительность таких ингаляторов от десятых долей до нескольких миллилитров в минуту. В бытовых условиях пользуются несколькими типами ингаляторов. Портативные ингаляторы, в которых уже содержится ингаляционная смесь камфары, ментола, эвкалиптового масла и др. К таким ингаляторам относятся "Астмопент", "Ингалипт", "Ингакамф". Ряд ингаляторов использует принцип подготовки аэрозолей при дыхании через ингалятор - это ингалятор Махольда, В-167, ИКП-М. В последнее время появились ингаляторы нового типа, сочетающие в себе ингалятор и дыхательный тренажер. Это дыхательный тренажер ТДИ-01 (Ингалятор Фролова). Этот ингалятор обладает высокими аэрозольными возможностями, сравнимыми с ультразвуковыми ингаляторами, но, кроме этого, устанавливает определенную структуру дыхания, осуществляет массажное действие на дыхательные пути. Одновременно в тренажереингаляторе дыхание осуществляется гипоксически-гиперкапнической смесью, что благоприятно действует на весь процесс ингаляции. АЭРОИОННАЯ ИНГАЛЯЦИЯ ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПУТЕЙ Русский ученый А.Л. Чижевский определил роль отрицательных ионов кислорода для дыхания человека. При дыхании, особенно в закрытых помещениях, люди чувствуют усталость и духоту, причем это нельзя объяснить изменением концентрации кислорода и углекислого газа. Причина этому изменение ионного состава атмосферы. Ингаляция отрицательными ионами кислорода помогает устранить эти факторы. До Чижевского существовало устойчивое мнение, что для дыхания человека вполне достаточно молекулярного или атомарного кислорода. Чижевский своими работами доказал, что часть кислорода должна быть ионизирована в виде отрицательных ионов. При этом электрическая аэросистема атмосферы обменивается электрическими зарядами с электрическими системами организма. Концентрация аэроионов, влияющая на процесс дыхания, очень незначительна: порядка тысячи - нескольких десятков тысяч ионов в одном кубическом сантиметре. Это ничтожно малая часть по сравнению с общим количеством кислорода, поэтому действие аэроионов может быть накоплено за определенное время вдыхания воздуха, обогащенного аэроионами. Чижевский определил оптимальное время ингаляции аэроионами в зависимости от количества ионов (дозы). При содержании ионов 500 тысяч в кубическом сантиметре сеанс должен продолжаться 1 час. При меньшей дозе 22 время ингаляции увеличивается пропорционально. Обычно используются аэроионизаторы, создающие концентрацию аэроионов 150-300 тыс. в 1 куб.см. Действие отрицательных ионов кислорода на процесс дыхания обычно объясняется каталитическим воздействием отрицательных ионов на биохимические процессы. Однако можно предложить объяснение действия отрицательных ионов кислорода и непосредственным образом. Дело в том, что при окислении молекул гемоглобина кислородом воздуха возникает положительный заряд молекул оксигемоглобина. Для компенсации этого заряда в эритроцит из плазмы крови поступает отрицательный заряд иона хлора, и, таким образом, восстанавливается электронейтральность эритроцита. Если будет отсутствовать необходимое количество соли в организме, то процесс использования кислорода будет ограничен. Это определяет зависимость процесса дыхания от количества соли хлористого натрия в организме. При недостатке соли NaCl в организме затрудняется процесс дыхания, поскольку в этом случае будет затруднен процесс использования кислорода воздуха при дыхании. Если в процессе дыхания будет участвовать отрицательный ион кислорода, то процесс усвоения его будет происходить достаточно легко, поскольку электронейтральность молекулы гемоглобина при этом не будет нарушаться. Уменьшается зависимость процесса дыхания от наличия отрицательных ионов хлора в крови на то количество отрицательных ионов кислорода, которое мы употребим в процессе дыхания. ГИПОКСИЯ. ПРИМЕНЕНИЕ ГИПОКСИКАТОРОВ ДЛЯ ТРЕНИРОВКИ ДЫХАНИЯ И ЛЕЧЕНИЯ Что такое гипоксия? Это слово состоит из двух частей: "гипо", что означает "мало", и "окси" - "кислород". Гипоксия возникает у человека при дыхании воздухом с пониженным содержанием кислорода. Возникает вопрос: что случится, если во вдыхаемом воздухе уменьшится количество кислорода? Если организм человека не привык к этим условиям, то возникают болезненные состояния. Однако, если периодически человек дышит в условиях гипоксии, то в организме человека развиваются адаптационные механизмы приспособления к новым условиям. Организм учится выживать в этих условиях. Если во вдыхаемом воздухе уменьшается содержание кислорода, то для поддержания необходимого энергетического баланса организм начинает работать с большей эффективностью, с большим коэффициентом полезного действия. Увеличивается производительность процессов поглощения кислорода в альвеолах легких и транспорта энергии по кровеносным сосудам. Кроме того, начинает вводить в действие резервные механизмы энергообеспечения локального или регионального уровня. При недостаточном централизованном энергоснабжении начинают функционировать механизмы внутриклеточного энергоснабжения. Активизируются все три этапа энергопревращений: выработки энергии, ее доставки и утилизации в клетках. Гипоксия возникает при дыхании в горах. С увеличением высоты давление воздуха понижается и уменьшается концентрация ионов кислорода в 23 воздухе. Поэтому возможны два вида гипоксии: гипоксия "горного воздуха" и "нормобарическая" гипоксия, когда уменьшенное количество кислорода находится в воздухе при нормальном давлении. Первые опыты по дыханию в условиях гипоксии были проведены в 30-40-х годах при разработке систем дыхания летчиков в самолетах. В 1970-1980 годах профессором Р.Б. Стрелковым был разработан метод дыхания газовыми смесями с пониженным содержанием кислорода при нормальном атмосферном давлении. Гипоксическая газовая смесь может содержать пониженное количество кислорода вплоть до 10% (ГГС-10). Имеется целый комплекс аппаратов-гипоксикаторов, которые различаются способами создания пониженного содержания кислорода в дыхательной смеси. В индивидуальном "Гипоксикаторе Стрелкова" выдыхаемый воздух снова поступает для дыхания. Концентрация кислорода после 5-ти минут дыхания снижается до 12%, при этом углекислый газ поглощается специальным химическим поглотителем. Методика пользования гипоксикатором очень простая. Пациент располагается в кресле и через лицевую маску вдыхает гипоксическую смесь ГГС-10, ГГС-12, ГГС-14 в течение 3-5-ти минут, после чего 3-5 минут дыхания атмосферным воздухом. За время одного сеанса проводится 4-6 таких циклов. Курс лечения включает 15 сеансов, проводимых через день. Состав гипоксической смеси по содержанию кислорода соответствует составу горного воздуха, поскольку с увеличением высоты количество кислорода в воздухе уменьшается. На земле в атмосфере содержится 20,95% кислорода, т.е. в одном литре воздуха при нормальном атмосферном давлении содержится 0,21 литра кислорода и парциальное давление кислорода будет 0,21*760=159,6 мм рт.ст. В соответствии с уменьшением давления воздуха, с увеличением высоты количество кислорода в единице объема будет уменьшаться. Так, на высоте 1000 метров парциальное давление кислорода будет - 0,186*760 = 141,36мм рт.ст., 2000 метров - 0,1645*760 = 125;3000 метров - 0,1451*760= 110,3; 4000 метров - 0,1276*760 = 97; 5000 метров - 0,1118*760 = 85 мм рт. ст. В соответствии с этим уменьшается атмосферное давление с 760 до 405 мм рт. ст. на высоте 5000 метров над уровнем моря. Однако молекулярная масса воздуха практически не зависит от высоты, т.е. процентный состав воздуха одинаков практически на любой высоте. Например, на высоте 5000 метров в одном литре воздуха будет находиться 0,21 литра кислорода, но количество кислорода уменьшится в соответствии с уменьшением парциального давления. ЭНДОГЕННОЕ ДЫХАНИЕ ПО ФРОЛОВУ Дыхание по Фролову (ЗОЖ 1998) осуществляется в большей степени с использованием дыхательного тренажера ТДИ-01. При освоении этого дыхания можно пользоваться им и без тренажера, однако на этапе освоения наличие тренажера необходимо. 24 Каким же образом надо тренировать эндогенное дыхание по методу Фролова? Вот как сам Фролов описывает это. Лучше всего дышать за столом. Тренажер устанавливается так, чтобы при дыхании через трубку не было неудобно. Плечи и грудь, спина и позвоночник расслаблены. Сядьте так, чтобы было удобно. Локти положите на стол, с двух сторон тренажера, нос контролируется пальцами рук. Можно дышать стоя, при медленной ходьбе или лежа (с соответствующей длиной гибкого шланга). Освоение технологии дыхания включает два этапа: гипоксический и эндогенный. Гипоксический этап определяется структурой дыхания, приведенной в таблице № 2 (Вордовский). Таблица 2 Гипоксический этап дыхания Вдох Пауза для расслабления диафрагмы Выдох в структуре микровыдохов и пауз Пауза Количество микровыдохов 2-3 сек 1 сек 6 сек 1 сек 1-7 Гипоксический этап считается освоенным, когда человек дышит непрерывно в течение 30 минут с длительностью каждого цикла дыхания 25-30 сек. Сам процесс дыхания осуществляется следующим образом. Вдох быстрый за 2-3 сек. Живот выпячивается вперед и вниз. После вдоха в течение 1 сек. осуществляется расслабление живота. Продолжительность дыхательного акта контролируется часами с секундной стрелкой. Удлинение времени одного цикла дыхания следует проводить постепенно. Каким образом увеличивать время дыхания при следующей тренировке? За 5 минут до окончания тренировки попытайтесь увеличить время дыхательного акта на 1 или 2 сек. Если в течение 5 минут до окончания тренировки вы можете продышать в этом режиме, то на следующей тренировке вы можете прибавить это дополнительное время. Выдох состоит из последовательных микровыдохов с паузами для расслабления живота. При каждом микровыдохе экономно, ориентируясь по чуть слышному журчанию воды в тренажере, в течение 6 сек. выпускается воздух, а в период паузы живот возвращается в состояние расслабления. При появлении устойчивого состояния нехватки воздуха энергично выдыхается последняя порция воздуха, за счет втягивания брюшной стенки. Новый вдох делается энергично без паузы. Эндогенный этап отличается структурой выдоха. Каждый микровыдох длится 6 сек., а при общей длительности дыхательного акта более 60 сек. длительность микровыдоха должна быть 6-7 сек. В структуру микровыдоха включено 1-секундное напряжение мышц рта, губ, скул, нижней зоны глотки. Напряжение осуществляется после каждого микровыдоха, после чего следует расслабление живота. Степень напряжения соизмеряется с состоянием нехватки воздуха. Если дыхание мало напряженное, то напрягаются губы и рот. При напряженном дыхании из-за нехватки воздуха добавляется напряжение шеи и нижней части лица. Мышцы в напряжение следует вводить мягко, постепенно 25 наращивая усилие. Характерным при этом является поднимание вверх грудной клетки, благодаря чему осуществляется небольшой подсос воздуха в легкие. Окончание эндогенного этапа тренировки определяется длительностью одного акта дыхания. При длительности 5-10 минут можно считать, что эта структура дыхания адаптировалась организмом. Тогда возникает возможность дышать таким дыханием свободно. У человека возникает два типа дыхания: обычное и эндогенное. Внешнее дыхание эндогенного типа состоит из одних микровыдохов, длительностью 6-7 сек. с односекундным самопроизвольным подсосом воздуха. Таким дыханием человек может дышать сколь угодно долгое время. Теория этого дыхания дана в книге Фролова и здесь не рассматривается, поскольку цель этой книги - не интерпретация теорий дыхания, а описания методик дыхания и методик дыхательных тренировок. Глава П. ДЫХАТЕЛЬНЫЙ ТРЕНАЖЕР ТДИ-01 Дыхательный тренажер ТДИ-01 представляет оригинальное портативное устройство, предназначенное для дыхательных тренировок с целью профилактики и лечения различных бронхолегочных заболеваний и повышения адаптационных возможностей организма. С помощью тренажера можно осуществлять эффективное увлажнение дыхательных путей и использовать в качестве ингаляций различные растворимые и масляные лекарственные вещества для улучшения отхождения и разжижения мокроты и уменьшения бронхоспастического компонента. Он обеспечивает тренировку дыхательной мускулатуры созданием сопротивления дыханию при вдохе и выдохе. Кроме того, вызывает адаптацию организма в условиях повышенной концентрации углекислого газа и пониженного содержания кислорода во вдыхаемой газовой смеси. Лечебно-профилактический эффект при заболеваниях не только дыхательной, но и других систем организма обеспечивается созданием гипоксически-гиперкапнической газовой смеси, стимулирующей иммунноадаптационные механизмы. Таким образом, тренажер представляет сочетание всех возможных факторов тренировки и лечения дыхательной системы, включающих элементы почти всех систем тренировки дыхания. Это ингалятор, увлажнитель воздуха, пневмомассажер мышц дыхательной системы, гипоксикатор, гиперкапникатор, тренажер с гибким управлением процессом дыхания, манипулятор для урежения дыхания, т.е. для уменьшения частоты дыхания. На тренажере можно воспроизводить все типы дыхательных тренировок, но главное - дыхательные тренировки адаптационного типа, сочетающие в себе все эти факторы. Набор этих факторов создает новые качества и намного увеличивает возможности тренировок. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП РАБОТЫ ТРЕНАЖЕРА ТДИ-01 Детальное описание устройства можно найти в описании прибора, здесь же ограничимся только принципом действия и принципами устройства. 26 Тренажер представляет собой коаксиальное сочетание двух цилиндров. Внутренний цилиндр - камера смешения, наружный цилиндр - гидравлическая камера (рис. 1). Во внутреннем цилиндре при прохождении воздуха через слой жидкости происходит увеличение сопротивления вдыхаемому потоку. В камере смешения формируется газовая смесь, которая через трубку подается в дыхательные пути. Дыхание производится либо через рот с помощью мундштука, либо вдох выполняется через нос, а выдох - через рот. Таким образом, дозируется порционность выдыхаемого воздуха и создается дополнительное пневмосопротивление для струи выдыхаемого воздуха. Движение воздуха внутри тренажера при вдохе и выдохе показано на рис. 2. При вдохе (рис. 26) воздух забирается из окружающего пространства в гидравлическую камеру, выталкивает жидкость во внутреннюю камеру и через нее пробулькивает в дыхательную трубку, а оттуда - в легкие. На рис. 2 (б) черными точками показаны капли жидкости, находящиеся в потоке вдыхаемого воздуха. При выдохе движение воздуха противоположно вдоху, поэтому 27 жидкость находится в пространстве между внутренней и гидравлической камерами. (Рис. 2а). На рис. 2(а) черными точками показаны капли жидкости, подвешенные в потоке выдыхаемого воздуха в пространстве между камерой смешения и гидравлической камерой. Действие тренажера производится следующим образом: Тренажер собирается в соответствии с паспортом и инструкцией, в него заливается жидкость (обычно это вода кипяченая, чистая, отфильтрованная, приготовленная в соответствии с практикой приготовления воды для питья) не больше 10-20 миллилитров. Количество воды подбирается для каждого человека индивидуально, в соответствии с инструкцией на прибор. Исходное состояние прибора показано на рис. 1. Дыхательная трубка соединена с камерой смешения, которая вставлена в гидравлическую камеру. Слой жидкости находится на дне гидравлической камеры и покрывает дно камеры смешения с сетчатой насадкой. В таком положении через дыхательную трубку проводится вдох и выдох. Схема сборки прибора показана на следующих рисунках (рис.3). Рис. 3 Порядок сборки тренажера ВДОХ. При вдохе в камере смешения создается разрежение, жидкость поднимается в эту камеру и потоком воздуха разбивается на капли. Капли находятся в подвешенном состоянии в потоке вдыхаемого воздуха все время в течение вдоха. Движение воздуха при вдохе показано на рис. 2(6). Из атмосферы воздух при вдохе засасывается в гидравлическую камеру. Далее через донную сетчатую насадку камеры смешения попадает в камеру смешения, проходит через слой капельно-воздушной смеси и через дыхательную трубку попадает в дыхательные пути. ВЫДОХ. При выдохе воздух через дыхательную трубку, как показано на рис. 2(а), попадает в камеру смешения, выдавливает капельно-воздушный слой в пространство между камерой смешения и гидравлической камерой, через верхнее отверстие гидравлической камеры выходит в атмосферу. На рис. 2(а) стрелками показан путь воздуха при выдохе. 28 СОПРОТИВЛЕНИЕ НА ВДОХЕ И ВЫДОХЕ Капельно-воздушный слой, образующийся в тренажере при вдохе и выдохе, создает сопротивление движению воздуха, которое нужно преодолевать как при вдохе, так и при выдохе. При вдохе мы должны создавать большее разрежение в легких, чтобы воздух смог пройти этот слой и поддерживать капли жидкости в равновесном положении. При выдохе мы должны увеличивать избыточное давление в легких, чтобы выдавить жидкость в пространство между гидравлической камерой и камерой смешения и поддерживать капли во взвешенном состоянии в течение всей фазы выдоха. Эти избыточные давления регулируются слоем жидкости, заливаемой в тренажер, и должны устанавливаться в пропорции с нормальным для организма избыточным давлением при вдохе и выдохе. Дыхание человека всегда происходит с разрежением или избыточным давлением воздуха по отношению к атмосферному давлению. При вдохе в легких создается разрежение (10-25 мм водяного столба) для того, чтобы воздух смог зайти в легкие. При выдохе создается избыточное давление воздуха в легких (20-40 мм водяного столба), чтобы воздух выходил из легких в атмосферу. Воздушное давление тренажера складывается с соответствующими давлениями при вдохе и выдохе, т.е. он увеличивает разрежение, которое нужно создавать при вдохе, и увеличивает избыточное давление, которое нужно создавать на выдохе. Эти добавочные разрежение при вдохе и давление при выдохе создают сопротивления при вдохе и выдохе. Величина этого сопротивления не должна превосходить физические возможности организма. То есть воздушные давления, создаваемые тренажером, не должны превосходить избыточные давления нормального вдоха и выдоха и регулироваться в пропорциях к ним. ФОРМИРОВАНИЕ ДЫХАТЕЛЬНОЙ СМЕСИ Как видно из рис. 2(а, б), пути воздуха через тренажер при вдохе и выдохе совпадают, поэтому в гидравлической камере будут смешиваться вновь поступающий воздух с воздухом от предыдущего цикла выдоха. Таким образом, воздух, выдохнутый в предыдущей фазе дыхания, используется для нового цикла дыхания. Это имеет большой смысл, поскольку меняется состав воздуха: он обогащается углекислым газом (гиперкапния) и обедняется кислородом (гипоксия). Причем изменение состава вдыхаемого воздуха происходит естественным путем - без применения химических или физикохимических методов создания газовых смесей. СТАЦИОНАРНЫЙ РЕЖИМ В стационарном режиме действие тренажера происходит следующим образом: после нескольких циклов дыхания через тренажер в нем устанавливается постоянный состав газовой смеси, и каждый цикл дыхания сопровождается перекачиванием жидкости из гидравлической камеры в камеру смешения и обратно. При каждой паузе дыхания жидкость возвращается в начальное состояние и закрывает сообщение дыхательного пространства с 29 атмосферой. Во время паузы дыхания может сохраняться либо разрежение, либо избыточное давление, либо отсутствие перепада давления. Это зависит от искусства и опыта тренировок с тренажером. ПРИМЕНЕНИЕ ДЫХАТЕЛЬНОГО ТРЕНАЖЕРА В КАЧЕСТВЕ ИНГАЛЯТОРА При ингаляции в гидравлическую камеру заливают ингаляционную смесь с составом, определяемым типом заболевания. Ингаляции проводятся через рот. Дыхание должно быть свободным, комфортным, но не форсированным. Вдох должен превышать по времени выдох в 2-3 раза. При этом, как правило, сопротивление на вдохе составляет 5-8 мм водного столба, а на выдохе - 6-10 мм. Сопротивление зависит от объема и вязкости жидкости, залитой в камеру. Для подогрева ингаляционной смеси в наружную камеру тренажера (используется стандартная стеклянная банка 0,5 л) можно наливать подогретую до температуры 40-50 градусов Цельсия воду. Эффективность работы ингалятора очень высока по двум причинам. Первое. Структура получения ингаляционной смеси в ТДИ-01 определяется тем, что ингаляционная жидкость в виде капель находится в струе вдыхаемого воздуха (рис. 2б). При этом происходит самопроизвольное испарение ингаляционной жидкости, так как при этом поверхность капель уменьшается и уменьшается поверхностная энергия. Общеизвестно, что испарение жидкости намного эффективнее, когда жидкость разбита на капли. Конструкция тренажера позволяет это сделать. В гидравлической камере имеется специальная сетка, через которую проходят жидкость и вдыхаемый воздух, в результате чего жидкость разбивается на капли. Эти капли "пляшут" в потоке воздуха до полного испарения, (более подробно это описано в Приложении Ш). В обычных ингаляторах такого типа происходит все наоборот. Там вдыхаемый воздух в виде пузырьков проходит через слой ингаляционной жидкости, в результате испарения размеры этих пузырьков увеличиваются, увеличивается поверхностная энергия, и процесс испарения прекращается. Поэтому эффективность ингаляторов этого типа мала. Ингаляционная способность ингалятора ТДИ-01 приближается по эффективности парообразования к ингаляторам ультразвукового типа Второе. Ингаляция осуществляется при дыхании через сопротивление на вдохе и на выдохе. Это новое качество ингалятора. При дыхании с сопротивлением происходит раскрытие новых областей дыхательного тракта и их ингалирование. В обычных ингаляторах это не происходит. Здесь мы видим, как сочетание только двух факторов - ингаляции и дыхательного сопротивления - приводит к новым качественным возможностям лечения. А таких факторов в дыхательном тренажере 5, и их сочетание и получение новых функциональных возможностей – это залог будущего практического применения дыхательного тренажера ТДИ-01 и, может быть, результат индивидуального поиска каждого человека, применяющего тренажер для лечения или профилактики различных заболеваний. 30 ПРИМЕНЕНИЕ ТДИ-01 КАК УВЛАЖНИТЕЛЯ В качестве увлажнителя тренажер применяют так же, как и ингалятор, только вместо ингаляционной смеси заливается жидкость для увлажнения дыхательных путей. В качестве увлажнителя необходимо регулярно работать с прибором 4-5 раз в день по 10-15 минут за сеанс. Все это приводит к положительному эффекту: увлажнению дыхательных путей, разжижению и лучшему отхождению мокроты, уменьшению бронхиальной обструкции, смягчению; кашля, уменьшению одышки. Применение тренажера в качестве увлажнителя дыхательных путей испытывалось в ЦНИИ туберкулеза с весьма положительными результатами. Порядок работы с ТДИ-01 в качестве ингалятора и увлажнителя. В стакан гидравлической камеры налить 10-20 мл ингаляционной смеси. Смесь может быть подогрета до 40-60 градусов Цельсия. Камера смешения с надетой донной насадкой вставляется в стакан гидравлической камеры и соединяется с дыхательной трубкой, через которую пациент проводит вдох. Стакан гидравлической камеры закрывается своей крышкой, обеспечивая прохождение дыхательной трубки через центральное отверстие. Для подогрева увлажняющей или ингалирующей жидкости используется водяная баня в наружной стеклянной емкости. Для этого собранный прибор помещается внутрь наружной емкости - стеклянной банки, которая закрывается крышкой, через которую продета дыхательная трубка. Крышка для наружной камеры используется той стороной, которая обеспечивает герметичное закрытие стеклянной банки. ИНГАЛЯЦИЯ ОТРИЦАТЕЛЬНЫМИ ИОНАМИ КИСЛОРОДА При ингаляции отрицательными ионами прибор надо поместить около генератора отрицательных ионов (приборы типа люстр Чижевского). В качестве жидкости надо употреблять дистиллированную воду 10-20 мл за сеанс. Дистиллированная вода является накопителем отрицательных ионов кислорода и фильтром озона. Ингаляция отрицательными ионами проводится 2-3 раза в день, по 10 минут за сеанс. ПРИМЕНЕНИЕ ТДИ-01 КАК ДИНАМИЧЕСКОГО ДЫХАТЕЛЬНОГО РЕЗИСТОРА (ДДР) И КАК ДЫХАТЕЛЬНОГО МАССАЖЕРА Во многих случаях лечения легочных больных, больных со строгим постельным режимом в послеоперационные периоды необходимо применять дыхательный тренажер как прибор для создания условий дыхания с сопротивлением на вдохе и выдохе или как динамический дыхательный резистор. Величина сопротивления при дыхании создается слоем жидкости в гидравлической камере тренажера. В зависимости от количества воды меняется величина сопротивления при дыхании через тренажер. Кроме того, 31 дополнительное воздушное сопротивление создается также емкостью внешней камеры тренажера (стеклянная банка). С увеличением этой емкости дыхательное сопротивление увеличивается. Определение величины избыточного давления в тренажере Дыхательное сопротивление является не статической, а динамической величиной. Величина сопротивления создается количеством жидкости, залитой в тренажер, и устанавливается в пределах от 5 до 25 мм водяного столба. Для тренажера ТДИ-01 избыточное давление (в миллиметрах водяного столба) при вдохе и выдохе будет равно: где h1 - высота слоя жидкости в тренажере в миллиметрах. Более удобно выразить избыточные давления в единицах объема жидкости, заливаемой в тренажер: Избыточное давление при вдохе: Избыточное давление при выдохе: где V объем жидкости, заливаемой в тренажер в миллилитрах. Вдох при свободном дыхании осуществляется, когда давление внутри легких уменьшится на 10-25 мм вод. ст. по сравнению с атмосферным, а выдох, когда давление в легких увеличится на 20-40 мм вод. ст. При заливе в тренажер 10 мл жидкости избыточные давления на вдохе составят 6,9 мм, а на выдохе 8,4 мм водяного столба. В табл. 3 приведены значения избыточных давлений при вдохе и выдохе. Таблица 3. Величины сопротивления на вдохе и выдохе в зависимости от количества жидкости в тренажере Объем жидкости в 5 тренажере (миллилитры) Сопротивление на 3,45 вдохе (мм вод. ст.) Сопротивление на 4,2 выдохе (мм вод. ст.) 10 15 20 25 30 6,9 10,35 13,8 17,25 20,7 24,15 27,6 8,4 12,6 16,8 21 29,4 25,2 35 40 33,6 32 Таблица 4. Количество жидкости в тренажере для получения нужного сопротивления на вдохе Сопротивление на 5 вдохе (мм вод. ст.) Объем воды 7,1 (миллилитров) Сопротивление на 6 выдохе (мм вод. ст.) 10 15 20 25 30 35 40 14,3 21,4 28,6 35,7 42,9 50 57,1 12 18 24 30 36 42 48 График 1. Количество жидкости в тренажере для создания избыточного разрежения на вдохе Как видно из этой таблицы, уже при заливке 15 мл жидкости сопротивление на вдохе сравнимо с избыточным давлением вдоха, и, таким образом, массажное действие этого сопротивления значительно. При выдохе дополнительное сопротивление сравнимо с избыточным давлением при выдохе при большем объеме заливки 25 мл. Однако и здесь массажное действие этого сопротивления будет значительно. Дыхание человека происходит при избыточном давлении 10-15 мм вод. столба при вдохе, 15-40 мм вод. ст. при выдохе. С помощью тренажера можно создать избыточное давление при дыхании от 540 мм вод. ст. в зависимости от количества жидкости в тренажере. Воздействие избыточного давления тренажера должно соразмеряться с индивидуальным избыточным давлением человека. Поскольку избыточное давление свободного дыхания каждого человека зависит от его индивидуальных особенностей, то и количество жидкости в тренажере должно определяться индивидуально для каждого человека. Это можно сделать, измеряя избыточное давление дыхания человека при помощи манометра дыхания перед дыхательной тренировкой и устанавливая дополнительное сопротивление в тренажере в определенной пропорции к этому 33 давлению. Аналогично этим манометром можно контролировать давление дыхания при проведении дыхательных тренировок. Параметры манометра дыхания: 1. Интервал измерения давления 0-50 мм вод. столба. 2. Диаметр входного и выходного патрубков 16 мм. 3. Длина 30-50 мм. Заливка жидкости в тренажер Заливка жидкости в тренажер должна производиться достаточно точно. Заливка с точностью до одной чайной ложки является недостаточной. Необходимо проводить заливку дозировано специальным шприцем или мерным стаканчиком для получения нужного количества жидкости в тренажере и нужного сопротивления дыхания в соответствии с таблицей 3 или таблицей 4. В таблице 3 приведены величины сопротивлений на вдохе и выдохе для фиксированных объемов заливки жидкости в тренажер. В таблице 4 приведены значения объемов заливки жидкости в тренажер для получения фиксированных значений сопротивлений вдоха и выдоха. При каждой тренировке надо контролировать необходимое сопротивление дыхания. Нельзя наливать воду «на глазок»: сегодня один уровень, завтра другой. Необходимо определить оптимальное сопротивление дыхания и все время поддерживать его постоянную величину. Если нужно увеличить или уменьшить сопротивление дыхания в тренажере, то нужно увеличить или уменьшить количество жидкости в тренажере в соответствии с таблицей 3 или 4. График 2. Количество жидкости в тренажере для создания дополнительного избыточного давления на выдохе. Параметры заливки жидкости в тренажер: 34 1. Объем заливки 10-20 мл. 2. Точность 0,1мл. Сопротивление дыханию в тренажере создается столбом капельно-воздушной смеси, находящейся в камерах тренажера при вдохе и выдохе. Высота этого нагрузочного сопротивления может достигать 10 сантиметров и более - это зависит от количества жидкости в тренажере. Капли жидкости не стоят на месте, а барботируются - двигаются вверх, вниз, в стороны. В соответствии с этими движениями жидкой фазы возникает структура воздушного потока, которая сохраняется в дыхательных путях и воздействует на них. Массажное действие на гладкую мускулатуру бронхов такого потока можно сравнить с действиями маленьких молоточков и маленьких присосков. Помимо массажа бронхов осуществляется также массаж брюшной полости. Диафрагмальное дыхание приводит в движение диафрагму: диафрагма опускается при вдохе, осуществляя давление на брюшную полость, и поднимается при выдохе, расслабляя кишечник. Меняя количество воды в тренажере, можно менять величину сопротивления при вдохе и выдохе и величину этого воздействия, которое имеет многостороннее влияние. При изменении перепада давления кровь перетекает из области более высокого давления в область более низкого давления. Вследствие такого массажного воздействия органы брюшной полости получают дополнительный приток крови. Это улучшает их работоспособность и физиологическое состояние. Дыхание с сопротивлением создает увеличенную работу для дыхательных мышц. При обычном дыхании происходит ритмическое сокращение и расслабление различных групп мышц, принимающих участие в дыхательном процессе. При сокращении мышц, осуществляющих вдох, осуществляющие выдох мышцы расслабляются, и наоборот. При дыхании с сопротивлением эти мышцы регулируются в большей мере, процесс сокращения осуществляется медленнее и с нарастанием усилия в большей степени, чем при дыхании без сопротивления. Дыхание с сопротивлением на выдохе расправляет легкие в послеоперационном периоде. Кроме того, регулируемое сопротивление на выдохе предотвращает или уменьшает экспираторное закрытие дыхательных путей, особенно у больных хроническим обструктивным бронхитом. Порядок работы ТДИ-01 в качестве пневморезистора. Прибор собирается, как показано на рис. 1. 1. Внутренняя камера смешения с донной сетчатой насадкой вставляется в стакан гидравлической камеры. 35 2. В стакан гидравлической камеры наливается вода от 5 до 20 мл. Мето дика подбора объема воды дана выше. Вода должна быть отфильтрованной или кипяченой. 3. Стакан гидравлической камеры закрывается своей крышкой и ставится на дно наружной камеры (стеклянная банка стандартных объемов). 4. Трубка вставляется в отверстие большой крышки наружной камеры и надевается на горловину камеры смешения так, чтобы обе крышки плотно закрывали емкости гидравлической и наружной камер. Тренировки без крышки наружной камеры устраняют гипоксические и гиперкапнические эффекты, и в таком варианте тренируется только дыхание с избыточным сопротивлением. Регулировка сопротивления на вдохе и на выдохе производится изменением объема воды, заливаемой в прибор по таблицам 3 или 4. Можно также пользоваться таблицей 5, составленной отдельно для вдоха и выдоха. Таблица 5 Вдох: Объем жидкости в тренажере (мл) Сопротивление на вдохе (мм вод. столба) Сопротивление на вдохе (% к свободному дыханию) 5 10 15 20 3,5 6,9 10,4 13,8 35-14 69-28 104-42 138-45 Выдох: Объем жидкости в тренажере (мл) Сопротивление на выдохе (мм вод. столба) Сопротивление на выдохе (% к давлению свободного дыхания) 5 10 15 20 4,2 8,4 12,6 16,8 21-10 42-20 63-32 84-42 36 Избыточные давления при свободном дыхании: Вдох - давление внутри легких меньше атмосферного на 10-25 мм вод. столба. Выдох - давление внутри легких больше атмосферного на 20-40 мм вод. столба. Вдох и выдох осуществляется через дыхательную трубку, дыхание осуществляется через рот, нос при этом закрывается легкими нажатиями пальцев или очень слабым зажимом, не блокирующим ноздри полностью. Выбор режима тренировки осуществляется в соответствии с соотношением избыточного давления с нормальным давлением свободного дыхания без тренажера. Начинаются тренировки с самого малого сопротивления, и потом, по мере осваивания нагрузки, сопротивление увеличивается. Начинаются тренировки с объема воды 5-10 мл или даже без воды, в зависимости от возраста человека и его физических возможностей. Сначала устанавливается начальный объем тренировки. Для этого определяется объем воды, при котором пациент сможет без напряжения продышать через прибор 15 минут. Выбор идет между следующими объемами заливаемой жидкости: 1 - без жидкости, 2 - 5 мл жидкости, 3 - 10 мл жидкости. После выбора начального объема проводятся тренировки один раз в день по 1520 минут каждый день. Через 4-5 сеансов объем заливаемой жидкости увеличивается до следующего пункта табл. 4 и т.д. Если пациенту трудно «продышать» увеличенное значение сопротивления, то следует вернуться к предыдущему этапу тренировки и закрепить этот этап. Женщин и детей следует обучить диафрагмальному типу дыхания или дыханию животом. Режим дыхания - 6 дыханий в минуту. Структура дыхательного цикла: вдох 2 сек., задержка дыхания 1-2 сек., выдох 5 секунд продолженный, последние порции воздуха выдыхаются полностью, и сразу следует вдох. Курс лечения или тренировок состоит из 4-5 недель. ПРИМЕНЕНИЕ ДЫХАТЕЛЬНОГО ТРЕНАЖЕРА КАК ГИПОКСИКАТОРА 37 При тренировке уменьшается концентрация кислорода во вдыхаемом через тренажер воздухе. Это уменьшение не очень сильное, по сравнению со специальными гипоксикаторами. Однако этот фактор оказывает существенное влияние на процесс дыхания, особенно если учесть совместное действие скольких факторов, сопровождающих дыхание через тренажер, и периодичность этого воздействия. Концентрация кислорода при дыхании через тренажер составляет 18-19%, что несколько выше концентрации кислорода в альвеолярном воздухе и на 1-3% ниже его концентрации в атмосферном воздухе. Действие периодических гипоксических тренировок дыхания многофакторно и приводит к мобилизации большого числа адаптационных механизмов. Из них можно выделить некоторые, в основном энергосберегающие: — увеличение производительности системы - поглощения кислорода из дыхательной смеси, совершенствование кислородтранспортной или энергопередающей функции крови, — увеличение кислородной емкости крови, — улучшение микроциркуляции крови в тканях за счет раскрытия резерв-пах или создании Новых капилляров, — увеличение способности клеток и тканей утилизировать поступающую энергию, совершенствование механизма передачи энергии от возбужденных ритроцитов митохондриям клеток, — увеличение анаэробной компоненты дыхания. В результате действия всех этих факторов возникает гипервентиляция легких, гиперфункция сердца приводит к увеличению движения крови, возникают механизмы, обеспечивающие поступление крови или энергии к мозгу, сердцу, другим жизненно важным органам. ПРИМЕНЕНИЕ ТРЕНАЖЕРА ТДИ-01 КАК ГИПЕРКАПНИКАТОРА При дыхании через тренажер увеличивается концентрация углекислого газа. Механизм возникновения гиперкапнического эффекта очень прост. Поскольку выдох осуществляется через тренажер, то выдыхаемый воздух идет по дыхательной трубке, попадает во внутреннюю камеру тренажера и выдавливает жидкость в пространство между внутренней камерой и гидравлической камерой. Далее он с характерным бульканьем проходит через эту жидкость, выходит во внешнюю камеру и из нее — в атмосферу. Весь этот путь требует определенного времени, поэтому при повторном вдохе весь воздух выдоха не успевает выйти из внешней емкости и снова поступает для дыхания вместе с новой порцией атмосферного воздуха. Поэтому концентрация углекислого газа 38 во вдыхаемом воздухе увеличивается. Концентрация углекислого газа небольшая, меньшая, чем концентрация его в альвеолярном воздухе, но намного больше концентрации в атмосфере (0,03%). В тренажере ТДИ-01 концентрация углекислого газа находится в пределах 0,7—2,8%, что создает умеренную гиперкапнию. Именно такую, какую можно использовать, не опасаясь неблагоприятных последствий. Умеренная гиперкапния приводит к углублению дыхания и функционированию ателектазированных альвеол, к снижению тонуса гладкой мускулатуры бронхиол и легочных сосудов. Порядок работы с ТДИ-01 в качестве гипоксикатора и гиперкапникатора. Сборка прибора осуществляется согласно рис. 1 с наружной емкостью. В гидравлическую камеру жидкость не заливается. Наружная емкость может быть различного объема. Таблица 6 Объем 0 0,75 1 2 наружной камеры %О2 20,5 20 19 18 %СО2 0,5 1,5 2 2,5 При объеме наружной камеры — 0 наружная емкость не используется совсем, а емкость внутренней камеры равна 0,2 литра. В качестве наружной емкости применяются стеклянные банки стандартных размеров. Степень гипоксии и гиперкапнии рассчитывается в соответствии с объемами наружной емкости по отношению к стандартным значениям объема, гипоксии и гиперкапнии, принятым для данного прибора по формулам: При объеме наружной камеры — 0 наружная емкость не используется совсем, а емкость внутренней камеры равна 0,2 литра. В качестве наружной емкости применяются стеклянные банки стандартных размеров. Степень гипоксии и гиперкапнии рассчитывается в соответствии с объемами наружной емкости по отношению к стандартным значениям объема, гипоксии и гиперкапнии, принятым для данного прибора по формулам: С(О2) = 21-1,54V, С(СО2) = 0,375+1,25V, где V— объем наружной камеры в литрах. Например. Рассчитаем степень гипоксии и гиперкапнии при использовании 3литровой банки: 39 Гипоксия — С = 21-1,54*3 = 16,4%. Гиперкапния — С = 0,375+1,25*3 = 4,1%. Это максимальные величины гипоксии и гиперкапнии, которые можно получить на этом приборе. Это далеко до допустимых пределов. Объем наружной камеры, рекомендованный для детей: Дети 5-8 лет V = 0,5 л. (стеклянная банка). Дети 9-12 лет V = 1 литр. Вдох и выдох осуществляются через дыхательную трубку тренажера ртом, нос прикрыт. Режим работы: 30 минут в день. Курс рассчитан на 30 дней. ПРИМЕНЕНИЕ ТДИ-01 В КАЧЕСТВЕ ДЫХАТЕЛЬНОГО ТРЕНАЖЕРА В качестве тренажера прибор употребляется с заливкой в гидравлическую камеру воды в количестве, соответствующем давлению дыхания каждого человека. Методика подбора нужного количества воды в тренажере приведена в разделе: Применение ТДИ-01 как динамического дыхательного резистора. Ориентируясь на субъективные ощущения и газовый анализ крови, осуществляется тренинг дыхания гипоксически-гиперкапнической смесью. При этом тренинг осуществляется без неприятных ощущений и неблагоприятных последствий, как-то: головные боли, акроцианоз, тахикардия, артериальная гипертензия и др. Дыхание должно быть обязательно диафрагмальным с возрастающей по времени фазой выдоха. Тренажер устанавливается так, чтобы дыхательная трубка позволяла пациенту дышать через нее. Дышать следует спокойно, ровно, контролируя нос рукой так, чтобы вдох и выдох шли только через тренажер. Вслед за вдохом в течение 2-х секунд, следует продолжительный ступенчатый выдох. Постепенно удлиняется продолжительность дыхательного цикла за счет продолжительности выдоха. Желательно контролировать время циклов секундомером, метрономом или другими способами, например — по количеству ударов пульса. Особое внимание обращается на структуру ступенчатого выдоха. Каждая ступень состоит из 6-секундного выдоха и односекундной паузы между микровыдохами. Возникающие после каждого микровыдоха рефлексы на вдох подавляются за счет самопроизвольного подсоса воздуха при следующем приеме. После каждого микровыдоха нужно напрячь мышцы глотки, шеи, а 40 затем проконтролировать расслабление мышц живота. Время тренировки устанавливается индивидуально, при этом рекомендуется дышать в начале цикла тренировок по 15 минут ежедневно. В дальнейшем время тренировок можно удлинять по собственному желанию, руководствуясь своим самочувствием и результатами тренировок. Порядок работы с ТДИ-01 в многофункциональном режиме (пневморезистор, гипоксикатор, гиперкапникатор) Сборка прибора осуществляется полностью в соответствии с рис. 1. Во внутреннюю емкость заливается 10-20 мл воды. Общие указания. Упражнения в дыхании проводятся ежедневно по 20-30 минут. При ослабленном или затруднительном дыхании на первых занятиях рекомендуется дышать с уменьшенным количеством воды или без воды. Рекомендации по технике дыхания: 1. Тренировки осуществляются при дыхании через рот (трубка все время находится во рту). 2. Исходное положение "сидя за столом". Прибор устанавливается на столе так, чтобы можно было свободно дышать через мундштук прибора. Носовые ходы сверху легко прикрываются средним и указательным пальцами. Запрещается герметично закрывать ноздри тампоном или зажимами. Для отсчета времени и самоконтроля желательно установить метроном. 3. Дыхание должно быть диафрагмальным с опусканием и подъемом диафрагмы при вдохе и выдохе. 4. Дыхательный акт состоит из вдоха, расслабления диафрагмы и выдоха. Вдох делается в течение 2—3 секунд. Выдох должен быть плавным, воздух выпускается медленно 6-секундными микровыдохами, с 1-секундными паузами, для расслабления живота. Выдох должен быть максимально продолжительным и должен содержать максимально возможное число микровыдохов. Каждая дыхательная тренировка выполняется без пауз и остановок: первые пять минут — разминка для выхода на режим, достигнутый на предыдущем занятии, 10 минут для закрепления процесса устойчивого дыхания через тренажер; 10—15 минут дыхание с увеличением длительности дыхательного акта на 1 сек. Таблица 7 Продолжительность Вдох Пауза Выдох 41 дыхательного акта (сек.) 6 1-2 10 2-3 20 2-3 1 1 1 4-3 6-7 16 Ориентироваться можно на примерную таблицу 7 режима дыхания как на проверочную таблицу успехов дыхательных тренировок. ХАРАКТЕРИСТИКИ И ПАРАМЕТРЫ ДЫХАТЕЛЬНОГО ТРЕНАЖЕРА ТДИ-01. ИЗМЕРЕНИЯ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ТРЕНАЖЕРА Избыточное давление в тренажере ТДИ-01 Одним из факторов воздействия тренажера ТДИ-01 на организм человека при дыхательных тренировках является избыточное давление, положительное и отрицательное, которое создается в тренажере. Положительное давление создается при выдохе, а отрицательное давление (разряжение) при вдохе. Для этого в тренажер заливается определенное количество воды, и при вдохе и выдохе создается дополнительное сопротивление, которое оказывает массажное и целебное действие. При обычном дыхании создается избыточное давление воздуха в легких при выдохе и избыточное разрежение при вдохе. Избыточное разрежение при вдохе необходимо для создания условий для того, чтобы атмосферный воздух поступал в легкие. Чем большее разрежение, тем с большей скоростью воздух заходит в легкие при вдохе, и они быстрее заполняются При выдохе внутри легких давление повышается над атмосферным давлением, и вследствие этого воздух выходит из легких в атмосферу. Это механика газового обмена между человеком и атмосферой При дыхании с сопротивлением на вдохе и на выдохе происходит вовлечение в газообмен дополнительных альвеол, увеличение растяжения и податливости легочной ткани, улучшение бронхиальной проходимости. Величина дополнительного сопротивления определяется количеством воды, заливаемой в тренажер. При увеличении объема заливки воды дополнительное сопротивление увеличивается. Это относится как к сопротивлению на выдохе, так и на вдохе. Каждому человеку необходимо определить величину дополнительного сопротивления на вдохе и на выдохе, сопоставимого с естественным избыточным давлением при выдохе и избыточным разряжением при вдохе. Если избыточное давление будет превосходить естественный индивидуальный предел, то в газообмен будет дополнительно вовлечено большое количество 42 альвеол. При этом в организме должно быть произведено дополнительное количество сурфактантной пленки, выстилающей поверхность альвеол. Если же этого не произойдет, то не только не усвоится дополнительное количество воздуха при дыхании, но дезорганизуются процессы газообмена прежних, работающих альвеол. Поэтому повышать сопротивление дыханию надо постепенно, постепенно увеличивать вовлечение в газообмен дополнительных альвеол по мере адаптации организма и дыхательной системы к дополнительному сопротивлению дыхания. Относительно какого уровня? Здесь надо использовать величину естественного избыточного давления при вдохе и выдохе. И пропорцию надо устанавливать относительно этой величины. Избыточное давление в тренажере зависит от количества заливаемой воды. Какое же количество воды надо заливать в тренажер при проведении дыхательных тренировок? В инструкциях к прибору обычно дается величина заливки (10-20 миллилитров) и считается, что эта величина одинакова для самых различных людей. Как показали наши исследования, это не совсем так. Из каких же принципов необходимо выбирать каждому человеку объем заливки воды? Величина избыточного давления при выдохе меняется от человека к человеку и обычно находится в пределах 15-40 миллиметров водяного столба. Аналогичное разрежение при вдохе находится в пределах 10-20 мм вод. ст. Величина избыточного разрежения меньше величины избыточного давления, поскольку его труднее создавать. При дыхательных тренировках на тренажере избыточное давление тренажера суммируется к естественному избыточному давлению при выдохе. При выдохе через тренажер необходимо преодолеть сопротивление воды, и поэтому физическая нагрузка на дыхательную систему увеличивается. При вдохе также необходимо преодолеть сопротивление воды, и это увеличивает разрежение, которое надо создать при вдохе. С увеличением количества воды в тренажере эти гидравлические добавки увеличиваются, и физические нагрузки при дыхательных тренировках возрастают. При сильном увеличении количества воды тренажер невозможно «продышать», т.е. физических возможностей дыхательной системы может не хватить, чтобы преодолеть избыточные гидравлические давления в тренажере. Характеристики избыточного давления дыхания человека зависят от многих факторов его физического развития, состояния здоровья, возраста, пола и т. д. 43 Поэтому при дыхательных тренировках на дыхательном тренажере ТДИ-01 величина избыточного гидравлического давления должна подбираться индивидуально в соответствии с индивидуальными давлениями дыхания. Для этого необходимо решить две задачи: Определить зависимости гидравлических давлений тренажера от объема заливки воды в тренажер. Определить избыточное давление выдоха и избыточное разрежение вдоха индивидуально для каждого человека. Методика измерения гидравлического давления дыхания при вдохе и выдохе Для измерения гидравлического давления тренажера был разработан и сконструирован экспериментальный стендизмеритель давления при дыхании, который показывает избыточное давление при выдохе и разрежение при вдохе, а также суммарное сопротивление дыханию при дыхании на тренажере ТДИ01. Была изготовлена установка для испытаний тренажера ТДИ-01 в широком диапазоне объемов заливки, давлений и потоков воздуха через тренажер. Для создания разряжения использовался специально изготовленный насос, создающий разряжение 0-100 мм вод. ст. с объемом откачки от 0 до 1 литра /сек. Для создания потока воздуха с избыточным давлением использовалась помпа с избыточным давлением 0-500 мм вод. ст. и расходом газа от 0 до 2 литров/сек. Величины расходов газа измерялись спирометром или поплавковым измерителем расхода газа, а при малых расходах измерения проводились дискретно по объему воздуха за определенные промежутки времени. Эти потоки воздуха направлялись в тренажер и моделировали процесс вдоха и выдоха. Тренажер соединен с манометром МИД (манометрический измеритель давления дыхания) для измерения давления или разряжения воздуха в тренажере в пределах от 0 до 100 мм вод. ст. с точностью 0,5 мм вод. ст. Разработанные приборы позволили провести измерения всех режимов работы тренажера ТДИ-01. Точность измерения была следующая: давление измерялось с точностью 0,5 мм вод. ст. с помощью манометра, объемы заливки воды измерялись с точностью 0,5 мл с помощью шприца. Методика измерений была следующая: В тренажер заливался определенный объем воды от 0 до 50 мл через каждые 5 мл, и проводились измерения давления воздуха в тренажере. 44 Для измерения характеристик тренажера на выдох использовалась помпа. С ее помощью устанавливался поток воздуха, который подавался в дыхательную трубку тренажера. Измеритель давления показывал величину гидравлического сопротивления выдоху. Для измерения гидравлического разряжения при вдохе использовался насос, который соединялся шлангом с дыхательной трубкой тренажера и создавал поток воздуха из тренажера в насос. Измеритель давления в этом случае показывая величину разряжения или отрицательного давления в тренажере. В результате получалась характеристика тренажера: избыточное давление объем заливки в тренажере. В таблице 8 приводятся результаты измерения тренажера в режиме выдоха и вдоха. На рисунке приведены полученные зависимости. Как видно из полученных зависимостей, до заливки в 10-12 мл давление вдоха больше, чем давление выдоха. При больших заливках давление на выдохе всегда больше давления на вдохе, что соответствует естественному состоянию дыхания человека. При объеме заливки в 20 мл давление выдоха равно 19,2 и вдоха 15,4 мм вод. ст. Таблица 8 Объем заливки (мл) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Давление (мм вод. ст.) выдох 0.0 1.6 4.8 15.4 19.2 26,0 30,8 36.5 40,4 46.2 51,0 вдох 0.0 6.7 9.6 11.5 15.4 18.3 21,2 24.0 26.9 28,8 31,7 График 3 Зависимость давления в тренажёре от объёма заливки (фирма "Динамика") 45 Интересно сравнить избыточные давления в тренажере при моделировании выдоха помпой с естественным дыханием человека. Ниже на следующем рисунке показаны эти зависимости для режима выдоха. Как видно, при нулевой заливке избыточное давление в режиме помпы равно нулю. В то время как при естественном дыхании через тренажер при нулевой заливке получается давление выдоха самого человека. Измерения показали, что наличие дополнительной емкости не оказывает существенного влияния на сопротивление дыхания через тренажер ТДИ-01. В настоящее время разрабатывается манометрический измеритель давления, который позволит определять естественное давление выдоха и разряжения при вдохе у пациента, измерять суммарное (естественное плюс гидравлическое) давление дыхания через тренажер и контролировать давление в тренажере во время тренировки. КИНЕМАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТРЕНАЖЕРА ТДИ-01 Характеристики тренажера ТДИ-01 при дыхании человека Для измерения параметров тренажера при дыхании человека следует разработать методику этих испытаний. Помимо давления в тренажере одновременно надо мерить также скорость потока воздуха при дыхании через тренажер, а для этого надо измерить время вдоха и выдоха и объемы воздуха при вдохе и выдохе. Экспериментальный стенд был создан на базе системы манометрических измерений с использованием хроноспирометра, который одновременно измеряет объем и время протекания воздуха. При дыхании человека через тренажер система усложняется. Если при испытаниях только тренажера мы получали характеристики только тренажера, то при дыхании человека через тренажер необходимо измерять характеристики системы: легкие 46 человека тренажер. В этом случае к тренажеру подключается дыхательная система человека со своими характеристиками и обратными связями. Индивидуальные особенности человека здесь существенны, но разработанная методика позволяет получить помимо субъективных и объективные данные. Ниже в таблицах 9-12 приведены эти параметры. Таблица 9 Параметры дыхания с тренажером ТДИ-01 мужчины с ЖЕЛ = 4 литра (ВДОХ) Объем заливки (мл) Разряжение при вдохе (мм вод. ст.) Объем вдоха (л) Время вдоха (сек.) Скорость потока воздуха при вдохе (л/сек.) 0 60 20 80 30 100 2.1 2.2 0.94 1.7 2.3 0.73 1.25 2.9 0.43 Таблица 10 Параметры дыхания с тренажером ТДИ-01 мужчины с ЖЕЛ = 4 литра (ВЫДОХ) Объем заливки (мл) Разряжение при выдохе (мм вод. ст.) Объем выдоха (л.) Время выдоха (сек.) Скорость потока воздуха при выдохе (л/сек.) 0 70 20 60 30 70 1.4 1.3 1.4 2.7 1.1 2.7 1.08 0.52 0.4 Таблица 11 Параметры дыхания с тренажером ТДИ-01 женщины с ЖЕЛ = 3.4 литра (ВДОХ) Объем заливки 0 (мл) Разряжение 40 при вдохе (мм 10 20 30 60 80 100 47 вод.ст.) Объем вдоха 0.6 (л) Время вдоха 0.9 (сек.) Скорость 0.67 потока воздуха при вдохе (л/сек.) 0.43 0.45 0.4 0.4 0.5 0.6 1.1 0.9 0.67 Таблица 12 Параметры дыхания с тренажером ТДИ-01 женщины с ЖЕЛ=3.4 литра (ВЫДОХ) Объем заливки (мл) Давление при выдохе (мм вод. ст.) Объем выдоха (л) Время выдоха (сек.) Скорость потока воздуха при выдохе (л/сек.) 0 10 20 30 30 40 50 55 0.5 048 0.4 0.35 0.8 0.6 0.6 0.4 0.63 0.8 0.67 0.88 Кинематические характеристики выдоха при дыхании через тренажер ТДИ-01 Ниже приводятся данные по испытаниям тренажера ТДИ-01 для различных режимов выдоха: полный, обычный, порционный, максимальный выдох в зависимости от количества воды, залитой в тренажер. Полный выдох В таблице 13 приведены данные испытаний тренажера для полного выдоха в различных режимах без заливки воды, т.е. практически для свободного дыхания. Таблица 13 Давление 70 при выдохе 70 70 70 70 70 70 70 48 (мм вод. ст.) Объем 3,4 выдоха (л) Время 3,6 выдоха (сек.) Скорость 0,94 потока воздуха при выдохе (л/сек.) 3 2,7 2,9 3,1 3,2 3,2 2,9 3,2 3,2 2,8 3,2 4 3,6 3,2 0,94 0,84 1,04 0,97 0,8 0,89 0,91 Обычный выдох В таблице 14 представлены данные по испытанию тренажера в режиме свободного обычного выдоха Таблица 14 Давление при выдохе (мм вод. ст.) Объем выдоха (л) Время выдоха (сек.) Скорость потока воздуха при выдохе (л/сек.) 50 50 45 1,4 0,9 1,5 1,2 1,2 2,4 40 35 40 45 50 0,9 1,5 1,2 1,1 1,0 1,2 1,0 1,8 1,2 1,2 1,6 2,4 1,6 1,2 1,2 1,2 0,8 2 1,17 0,75 0,63 0,75 0,94 0,5 0,69 0,92 1 50 0,83 2,3 0,6 Максимальный выдох В таблице 15 представлены данные для максимального выдоха через тренажер без заливки воды. Таблица 15 Давление при выдохе (мм вод. ст.) 80 90 95 95 49 Объем 3 выдоха (л) Время 3,6 выдоха (сек.) Скорость 0,83 потока воздуха при выдохе (л/сек.) 3,2 3,1 3,3 3,6 3,2 3,2 2,8 3,2 1 1,03 1,18 1,13 Порционный выдох В таблице 16 приведены характеристики порционного выдоха, когда на один вдох-выдох производится порциями с небольшими паузами. Испытания проводились для обычного дыхания через тренажер без заливки воды. Таблица 16 Первый порц. выдох Давление 40 30 10 при выдохе (мм вод. ст.) Объем 1 1,6 выдоха (л) Время 3,2 4,2 выдоха (сек.) Скорость 0,31 0,38 потока воздуха при выдохе (л/сек.) Второй порц. выдох 40 30 10 Третий порц. выдох 40 30 20 1,6 1,4 0,8 ОД 1,1 1,4 2,4 1,2 2 0,8 0,4 1,2 2 0,67 0,67 0,7 1 1 0,9 2 0,8 0,1 Четвертый порц. выдох 45 45 30 0,7 В таблице 16 даны характеристики четырех типов порционных выдоха. Каждый выдох состоял их трех порций или микровыдохов, что соответствует трем колонкам таблицы. Аналогичным образом для свободного дыхания через тренажер без заливки воды были исследованы параметры вдоха. Полный вдох 50 В табл. 17 даны параметры полного вдоха для нескольких режимов вдоха. Таблица 17 Разряжение при вдохе (мм вод. ст.) Объем вдоха (л) Время вдоха (сек.) Скорость потока воздуха при вдохе (л/сек.) 70 60 70 70 70 80 70 80 80 3,9 3,5 3,7 3,3 3,1 3,1 2,8 3,3 3,4 3,6 3,2 3,6 3,6 2,8 2,8 2,8 3,2 3,6 1,08 1,09 1,03 0,92 1,11 1,11 1,0 1,03 0,94 Обычный вдох В таблице 18 даны характеристики обычного вдоха через тренажер. Таблица 18 Разряжение при вдохе (мм вод. ст.) Объем вдоха (л) Время вдоха (сек.) Скорость потока воздуха при вдохе (л/сек.) 60 50 60 1,4 1,6 1,9 2,8 1,2 2,0 2,8 2,8 1,17 0,8 0,68 1,0 Максимальный вдох В таблице 19 даны характеристики максимального вдоха через тренажер без заливки воды. Таблица 19 Разряжение при вдохе (мм вод. ст.) Объем вдоха 100 120 120 110 5,3 4,7 4,6 5,3 51 (л) Время вдоха 3,2 (сек.) Скорость 1,66 потока воздуха при вдохе (л/сек.) 3,6 3,2 4,4 1,31 1,44 1,2 Порционный вдох Порционный вдох состоял из двух фаз - диафрагмальной и грудной. Диафрагмальная фаза состояла из диафрагмального дыхания, когда вдох осуществляется путем опускания диафрагмы; при этом грудная клетка не расширяется. Грудная фаза вдоха осуществляется без опускания диафрагмы, только за счет расширения грудной клетки. В таблице 20 приведены кинематические характеристики этих фаз вдоха. Таблица 20 Диафрагмальная фаза 100 Разряжение при вдохе (мм вод. ст ) Объем вдоха (л) 1,19 Время вдоха (сек.) 3,2 Скорость потока воздуха 1,19 при вдохе (л/сек ) Грудная фаза 80 0,6 1,2 0,5 Кинематические характеристики дыхания через тренажер с заливкой 20 мл воды Выдох Полный выдох В таблице 21 приведены характеристики полного выдоха. Таблица 21 Давление 80 при выдохе (мм вод. ст.) Объем 3,0 выдоха (л) Время 3,6 80 80 80 80 80 70 70 2,7 2,1 2,8 2,6 1,9 2,1 1,7 4,0 3,2 4,0 2,8 3,2 3,6 2,4 52 выдоха (сек.) Скорость 0,83 потока воздуха при выдохе (л/сек.) 0,68 0,53 0,7 0,93 0,59 0,58 0,71 Обычный выдох В таблице 22 представлены данные по испытанию тренажера в режиме свободного обычного выдоха. Таблица 22 Давление при выдохе (мм вод. ст.) Объем выдоха (л) Время выдоха (сек ) Скорость потока воздуха при выдохе (л/сек.) 70 70 70 60 60 60 1,6 1,4 1,4 1,2 1,2 0,9 2 2 2 2 2 1,6 0,8 0,7 0,7 0,6 0,6 0,56 Максимальный выдох В таблице 23 представлены данные для максимального выдоха через тренажер без заливки воды. Таблица 23 Давление при выдохе (мм вод. ст.) Объем выдоха (л) Время выдоха (сек ) Скорость потока воздуха при выдохе (л/сек ) 100 100 100 2,8 3,6 3,2 3,2 3,3 3,6 0,78 1 0,92 53 Порционный выдох В таблице 24 приведены характеристики порционного выдоха, когда на один вдох-выдох производится порциями с небольшими паузами. Испытания проводились для обычного дыхания через тренажер без заливки воды. Таблица 24 Первый порц. выдох Давление при выдохе (мм вод. ст.) Объем выдоха (л) Время выдоха (сек.) Скорость потока воздуха при выдохе (л/сек.) Второй порц. выдох Третий порц. выдох 60 60 1,6 0,5 1,3 0,6 1,5 1,3 2,8 0,8 2,4 0,8 2 2,4 0,57 0,63 0,54 0,75 0,75 0,54 0,2 Четвертый порц. выдох 40 40 40 1,3 0,7 0,3 5 5 5 0,26 0,14 0,06 В таблице 24 даны характеристики четырех типов порционных выдоха. Каждый выдох состоял их трех порций или микровыдохов, что соответствует трем колонкам таблицы. Вдох Полный вдох В табл. 25 даны параметры полного вдоха для нескольких режимов вдоха. Таблица 25 Разряжение при вдохе (мм вод. ст.) Объем вдоха (л) Время вдоха (сек.) 100 100 100 100 2,2 3,3 3,1 2,8 3,6 4,4 4,4 3,6 54 Скорость 0,61 потока воздуха при вдохе (л/сек.) 0,75 0,7 0,78 Максимальный вдох В таблице 26 даны характеристики максимального вдоха через тренажер без заливки воды. Таблица 26 Разряжение при вдохе (мм вод. ст.) Объем вдоха (л) Время вдоха (сек.) Скорость потока воздуха при вдохе (л/сек) 140 120 120 4,6 5,6 0,82 4,8 7,2 0,67 4,5 4,8 0,94 Были проведены испытания отдельно максимального диафрагмального и грудного вдоха. Данные испытаний приведены в таблице 27. Таблица 27 Диафрагмальный вдох 130 140 Разряжение при вдохе (мм вод. ст.) Объем вдоха 4,6 (л) Время вдоха 4,8 (сек.) Скорость 0,96 потока воздуха при вдохе (л/сек.) Грудной вдох 120 130 4,4 3,1 4,2 5,6 5,2 5,2 0,71 0,6 0,81 Порционный вдох Порционный вдох состоял из двух фаз - диафрагмальной и грудной. Диафрагмальная фаза состоит из диафрагмального дыхания, когда вдох осуществляется путем опускания диафрагмы; при этом грудная клетка не расширяется. Грудная фаза вдоха осуществляется без опускания диафрагмы, только за счет расширения грудной клетки. В таблице 28 приведены кинематические характеристики этих фаз вдоха. 55 Таблица 28 Диафрагмальная фаза 100 Разряжение при вдохе (мм вод. ст.) Объем вдоха 2,4 (л.) Время вдоха 3,6 (сек.) Скорость 0,67 потока воздуха при вдохе (л/сек.) Грудная фаза Диафр. Груд. 80 100 130 1,4 2,7 1,4 3,6 3,2 2 0,39 0,84 0,7 Сравнительная характеристика параметров вдоха и выдоха в свободном режиме и с заливкой 20 мл воды в тренажер. Одно и тоже значение объема вдоха характеризуется большим временем вдоха для тренажера с заливкой 20 мл воды. То есть средняя скорость потока воздуха при вдохе уменьшается при заливке в тренажер воды. Это можно видеть и из приведенных таблиц. При одинаковом объеме выдоха при заливке воды в тренажер время выдоха увеличивается. Это происходит вследствие торможения потока воздуха за счет сопротивления воды. Поэтому можно считать установленным, что по кинетическим параметрам при заливке воды в тренажер при вдохе и выдохе происходит торможение воздуха. ПРИМЕНЕНИЕ ДЫХАТЕЛЬНОГО ТРЕНАЖЕРА ТДИ-01 ДЛЯ ПРОФИЛАКТИКИ И ЛЕЧЕНИЯ БОЛЕЗНЕЙ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ДЫХАТЕЛЬНОГО ТРЕНАЖЕРА ТДИ-1 БОЛЬНЫМИ ОСТЕОХОНДРОЗОМ В клинике медицинского научного центра РАМН (г. Обнинск) были проведены испытания применения дыхательного тренажера для лечения больных остеохондрозом. Основные жалобы были на болевые ощущения в шейном и поясничном отделах позвоночника, ограничение объема движений Следует отметить, что эти больные неоднократно в прошлом проходили курсы амбулаторного или клинического лечения с переменным успехом. 56 Тренировки проводились ежедневно по 20 минут по методике, описанной автором. Количество сеансов 20-22 на курс лечения больного. В результате проведенных тренировок у пациентов был достигнут положительный эффект, выражавшийся в улучшении общего состояния, восстановлении трудоспособности и психического статуса У пациентов в значительной мере снизились болевые ощущения, произошло улучшение объема движений. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТДИ-1 ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ ПАЦИЕНТОВ С ЗАБОЛЕВАНИЯМИ ОПОРНО-ДВИГАТЕЛЬНОГО АППАРАТА В клинике были проведены дыхательные тренировки у пациентов с заболеваниями суставов: артритом коленных суставов и полиартритом Все больные с поражением суставов жаловались на боли в области суставов, припухлость, повышение температуры в области суставов, ограничение подвижности в той или иной степени, в ряде случаев на отечность конечностей. Больные в прошлом проходили курсы амбулаторного, комплексного лечения с переменным успехом. Контроль эффективности применения ТДИ-01 проводился путем наблюдения за динамикой болевого синдрома, амплитудой движений в суставе, контроля температуры суставов, общим состоянием больного. Тренировки проводились в течение 25 дней ежедневно по 20-25 минут. В результате проведенного лечения у всех больных отмечен положительный эффект в улучшении общего состояния пациентов. У всех больных отмечалось увеличение амплитуды движений в пораженных суставах. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТДИ-01 БОЛЬНЫМИ ОБЛИТЕРИРУЮЩИМ АТЕРОСКЛЕРОЗОМ СОСУДОВ НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ В клинике было проведено лечение больных с диагнозом «облитерирующий атеросклероз сосудов нижних конечностей». Основные жалобы пациентов были на перемежающуюся хромоту, боли при движении, повышенную чувствительность конечностей к холоду. При объективном обследовании было выявлено ослабление артериального пульса на различных участках конечности Данные реовазографии и ультразвуковой допплерографии свидетельствовали о различной степени нарушения артериального кровообращения в конечностях. 57 Было проведено 25 сеансов ежедневного лечения по 15 минут тренировок с тренажером ТДИ-01. После 12-15 процедур практически у всех больных отмечалось улучшение состояния, больные стали проходить без остановки большие расстояния, чем до дыхательных тренировок, к 20-25 сеансу у больных уменьшились боли при движении, отмечалось потепление конечностей, улучшились показатели кровотока по данным реовазографии и ультразвуковой допплерографии. Следует подчеркнуть высокую эффективность дыхательных упражнений с применением ТДИ-01 при таком сложном заболевании как облитерирующий атеросклероз сосудов нижних конечностей. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТРЕНАЖЕРА ТДИ-01 ПРИ ИШЕМИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНИ СЕРДЦА (ИБС) В клинике было проведено лечение пациентов с диагнозом — стабильная стенокардия напряжения I-II функциональных классов. Жалобы на боли за грудиной, в области сердца, одышку, быструю утомляемость, сердцебиение. Все больные при купировании приступов стенокардии использовали таблетки нитроглицерина в различных количествах. Контроль эффективности использования дыхательного тренажера ТДИ-01 осуществлялся путем наблюдения за общим состоянием больного, ослаблением болевого синдрома, уменьшением количества принимаемого нитроглицерина, пролонгированных нитропрепаратов, электрокардиограммой (ЭКГ). Дыхательные упражнения проводились с прибором по 20 минут, количество процедур курса лечения 20-25 В результате проведенных упражнений у больных получен положительный клинический эффект, что проявилось в урежении приступов стенокардии, уменьшении количества приема таблеток нитроглицерина и увеличении толерантности к повседневным физическим нагрузкам. Отмечалось улучшение показателей ЭКГ. ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТДИ-01 БОЛЬНЫМИ ХРОНИЧЕСКИМ БРОНХИТОМ В клинике было проведено лечение пациентов, страдающих хроническим бронхитом, с использованием процедур дыхательных тренировок. Основные жалобы больных были на одышку, приступы удушья, кашель, боли в груди. У больных отмечались рентгенологические, реовазографические признаки хронического бронхита. Контроль эффективности лечения осуществлялся путем наблюдения за динамикой клинических признаков хронического бронхита, проведения анализов мокроты, развернутых анализов крови, определения функции внешнего дыхания. 58 Применение ТДИ-01 в данной группе пациентов позволило сделать вывод, что динамика субъективной симптоматики у пациентов стала положительной: улучшилось самочувствие, уменьшилась одышка, кашель, болевые ощущения в груди. Произошли также положительные сдвиги показателей дыхательной функции у обследованных больных, повысилась эффективность легочной вентиляции, улучшилась бронхиальная проходимость. В таблице 29 представлены результаты исследований по лечению хронического бронхита. Таблица данных по вентиляции легких: секундного объема форсированного выдоха (ОФВ) и пиковой объемной скорости (ПОС) для больных хроническим обструктивным бронхитом. Таблица 29 Показатель ОФВ ПОС Основная группа в начале в конце лечения лечения 69,1 80,6 46,2 65,3 Контрольная группа в начале в конце лечения лечения 62,6 75,3 44,7 61,3 Статистически значимых отличий основной группы от контрольной не наблюдается. Это означает, что лечение с помощью дыхательного тренажера ТДИ-01 без применения медикаментов дает такой же эффект, как и медикаментозное лечение. Выявлена более полная нормализация ОФВ после лечения с применением дыхательного тренажера. Это означает, что применение тренажера ТДИ-01 имеет преимущество у основной группы по сравнению с контрольной в восстановлении функциональных показателей дыхания. ПРИМЕНЕНИЕ ДЫХАТЕЛЬНОГО ТРЕНАЖЕРА ТДИ-01 ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМЫ В клинике было проведено лечение больных астмой: в основной группе — с применением процедуры дыхательных тренировок с применением ТДИ-01, и контрольной группе — с применением медикаментозных средств. Процедуры дыхательных тренировок проводились по 25-30 минут ежедневно в течение курса лечения, продолжавшегося 15-18 дней. В основной группе у всех больных было замечено исчезновение признаков бронхитического синдрома: кашля, хрипов, отделения мокроты. Объективные показатели по вентиляции легких для больных бронхиальной астмой приведены в таблице. 59 Таблица 30 данных по секундному объему форсированного выдоха (ОФВ) и пиковой объемной скорости выдоха (ПОС) для больных бронхиальной астмой. Таблица 30 Показатель ОФВ ПОС Основная группа в начале после лечения лечения 61,1 77 45,9 62,8 Контрольная группа в начале после лечения лечения 57 69 49,9 66,7 Выявлено, что при лечении с помощью дыхательного тренажера ТДИ-01 у больных бронхиальной астмой имеется тенденция к более полной нормализации секундного объема форсированного выдоха (ОФВ). Здесь также не замечено статистически достоверного отличия основной и контрольной группы, что свидетельствует о возможности применения тренажера ТДИ-01 для лечения больных бронхиальной астмой без применения медикаментозных средств. Во всяком случае, дыхательный тренажер рекомендован в качестве дополнительного патогенетического метода лечения больных бронхиальной астмой. Во 2-ом мединституте им. Пирогова было проведено лечение пациентки 48 лет с диагнозом «бронхиальная астма инфекционно-зависимая в стадии стихающего обострения». Тренировки проводились в течение 2-х недель по 1520 минут (прерывисто по 5-10 минут) с дыхательным сопротивлением 20 миллилитров физиологического раствора. В результате тренировок число дыханий в минуту уменьшилось на 30% , физиологическая емкость легких и объем форсированного выдоха увеличились на 0,3 литра. ПРИМЕНЕНИЕ ДЫХАТЕЛЬНОГО ТРЕНАЖЕРА ТДИ-01 ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ ЭМФИЗЕМЫ ЛЕГКИХ, ДЫХАТЕЛЬНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ II И III СТЕПЕНИ, ЛЕГОЧНОЙГИПЕРНЕЗИИ II СТЕПЕНИ В кардиопульмонологичеком отделении МОНИКИ тренажер ТДИ-01 применялся в комплексном лечении больных с хроническим обструктивным бронхитом, эмфиземой легких, дыхательной недостаточностью II и III степени. Комплексная терапия включала в себя прием пролонгированных метилксантинов, ингаляции М-холинолитика (атровента), гепаринотерапию, антагонисты кальция, массаж, физиотерапию. Проводившаяся до начала тренировок терапия антагонистами кальция, гепарином и бронхолитиками не давала четкого клинического эффекта. Больные применяли тренажер согласно инструкции, изложенной в паспорте к прибору Начальный объем воды 5 мл, максимальный 10-15 мл Тренировки 60 осуществлялись ежедневно по два раза в день по 15 минут за каждый сеанс. У больных измерялся объем форсированного выдоха в первую секунду (ОФВ) и объем форсированной жизненной емкости легких (ФЖЕЛ). Все больные отметили улучшение самочувствия. Отмечалось субъективное уменьшение чувства нехватки воздуха, повышалась толерантность к физической нагрузке. Объективно отмечено уменьшение потребности в суточном приеме адреномиметиков, улучшение аускультативной симптоматики и дренажной функции дыхательных путей. Ухудшения состояния больных и побочных эффектов не отмечалось. Заключение: дыхательный тренажер ТДИ-01 может быть рекомендован для применения в клинических условиях у больных с хроническим обструктивным бронхитом, эмфиземой легких. Учитывая наши клинические наблюдения, тренажер следует рекомендовать для лечения больных с трахеобронхиальной дискенезией. ПРИМЕНЕНИЕ ДЫХАТЕЛЬНОГО ТРЕНАЖЕРА ТДИ-01 ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ ДЕТЕЙ Испытания дыхательного тренажера для лечения детей было проведено в НИИ педиатрии РАМН. За период испытаний проведено 28 сеансов дыхания через тренажер детям в возрасте от 10 до 15 лет, страдающих бронхиальной астмой в стадии клинической ремиссии и поллинозом. Длительность процедуры составляла 10-15 минут. Объем воды для создания дополнительного сопротивления составлял 10-15 мл. До и после сеанса проводилась клиническая и функциональная оценка воздействия процедуры На мониторе DS-115 (Япония) регистрировалась частота сердечных сокращений и артериальное давление до и после процедуры. У части детей дополнительно через 30 минут регистрировалась кривая «поток — объем» — «Спиротест-РС» (Россия). До, во время и после сеанса регистрировалось процентное содержание кислорода и углекислого газа во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе на приборах «Капнограф» и «Рапокс» (Голландия). Насыщение гемоглобина кислородом в виде процентного содержания оксигемоглобина вместе с частотой сердечных измерялось на «Пульсометре РМ S-32» (Россия) В процессе сеанса происходило снижение содержания кислорода до 19,5% и повышение содержания углекислого газа до 1,5% во вдыхаемом воздухе через тренажер. 61 Снижение насыщения кислородом гемоглобина крови по концентрации оксигемоглобина более чем на 1% не произошло. Однако это находится в пределах ошибок метода измерения. В 35,7% случаев увеличились объемные скорости потока, в 50% случаев изменения не превышали воспроизводимости. В 14,3% случаев отмечалось снижение скоростей потока непосредственно после дыхательной тренировки, однако через 30 минут после тренировки скорости восстанавливались. У половины детей после 2—4-х процедур произошла нормализация бронхиальной проходимости. Учащение пульса на 6-8 ударов в минуту было отмечено в 25% случаев, урежение пульса на 7-13 ударов в минуту отмечалось в 17,9%. Частота дыхания у детей до процедуры в среднем составляла 20 ударов в минуту. После процедуры среднее значение частоты дыхания уменьшилось до 18. Урежение дыхания на 2—12 дыханий в минуту было отмечено в 53,6% случаев. Следовательно, процедура дыхательных тренировок у больных способствовала урежению дыхания, которое сохранялось и после сеансов тренировок. Общее заключение по применению дыхательного тренажера для лечения детей. Тренажер дыхательный индивидуальный ТДИ-01 может быть рекомендован для применения в медицинских целях для лечения детей: — для лечения респираторных заболеваний как ингалятор, — для лечения детей, больных бронхиальной астмой, в стадии ремиссии - как тренажер дыхательной мускулатуры и как тренажер произвольной регуляции дыхания, — для лечения гиперкапническим стимулом по показаниям. Противопоказания к применению прибора. — абсолютным противопоказанием к применению прибора являются острые соматические и инфекционные заболевания, в клинических условиях допустимо применение метода в подостром режиме, — при хронических заболеваниях с симптомами значительной декомпенсации или резкого обострения процесса, — противопоказания применения прибора как ингалятора нет. Дети, больные бронхиальной астмой, в состоянии ремиссии могут получать курс лечения при наблюдении в условиях поликлиники, стационара, санатория или врачебно-физкультурного диспансера. 62 ГЛАВА III. ДЫХАТЕЛЬНЫЕ ТРЕНИРОВКИ ИЛИ ТРЕТЬЕ ДЫХАНИЕ ОСНОВА ХОРОШЕГО СОСТОЯНИЯ ЗДОРОВЬЯ И ДОЛГОЛЕТИЯ Время даже камень крошит... И ты, старик, когда-нибудь поймешь, Что, даже лучшую впрягая в сани лошадь, В далекий край лишь кости привезешь. С. Есенин. ВРЕМЯ ЖИЗНИ Для того чтобы понять, что такое хорошее состояние здоровья и что такое долголетие, необходимо рассмотреть глубоко теоретические вопросы о строении и времени живой материи. Вернадский В.И., анализируя этот вопрос и обобщая экспериментальные и теоретические работы в этой области, приходит к выводу, что пространство и время для живой и неживой материи не являются одинаковыми. В чем же состоит отличие? Рассмотрим, что такое время для живой материи и чем это время отличается от времени для неживых объектов. Для неживых объектов существует так называемая симметрия обращения времени. То есть, для неживых веществ все равно, в какую сторону идет время. Атом водорода «не стареет». Не стареют атомы любых других веществ. Сейчас они такие же, как и сотни миллионов лет назад. А как же разрушенные временем горы, города, исчезнувшие со временем цивилизации? Как же время, которое «камень крошит»? Да, время влияет на объекты неживой природы, за счет взаимодействия между ними происходит их изменение со временем. Однако это время другое, оно отличается существенно от времени живой материи. И отличается оно не «скоростью» времени, а другой природой. Вернадский определил, что время для живой материи проявляется в виде «смены поколений». Но не только время, но и пространство живой материи также отличается от пространства неживой материи. Пространство и время живой материи это не Эйнштейновское пространство-время, где время является четвертой координатой, а особое природное явление, свойственное только живой природе. То, что это правильно, доказывается отсутствием явлений абиогенеза, то есть отсутствием фактов происхождения живого из неживого. Клетки живого организма стареют и сменяются другими живыми клетками, являющимися точными копиями предыдущих клеток. Старение всего организма определяется ошибками этого процесса, или процессами забывания 63 генетической информации. Процессы забывания сопровождают все процессы в живой материи, так же, как трение сопровождает любые формы движения в физическом мире. Например, основная клетка, определяющая процессы информационноэнергетического обеспечения клеток организма эритроцит, имеет срок жизни 34 месяца. (Медицинская энциклопедия). Отработавшие свой срок эритроциты разрушаются в селезенке, а компоненты гемоглобина: железо, гемоглобин используются организмом для строительства в костном мозге нового эритроцита. В 1 микролитре крови содержится 4-5 миллионов эритроцитов, а сами эритроциты представляют собой двояковогнутые диски диаметром 8 микрометров и толщиной 2 мкм. Вот какую созидательную работу проводит организм каждый квартал года! Чем же определяется изменчивость объектов живой природы со временем? Это отсутствие в природе идеальной тождественности живых форм и их качеств. На одном дереве нет двух абсолютно идентичных листьев, для всех живых организмов есть определенные интервалы колебания свойств. Это проявление индивидуальности. Когда колебания свойств превысят эти интервалы, живой организм перерождается или погибает. Так и человеческий организм. При возникновении новых клеток не возникает идеальной тождественности, а имеются некоторые отклонения, и когда суммарная величина отклонений от тождественности превысит интервал допустимых отклонений свойств, человек как организм погибает. Это биологический предел жизни человека. Реальный предел определяется состоянием здоровья и зависит от многих факторов, но всегда меньше биологического предела. Оценить биологический предел времени жизни человека можно по максимальным пределам долгожительства и, в общем случае не обязательно человеческого долгожительства. ЛЕВЫЕ И ПРАВЫЕ ФОРМЫ ЖИЗНИ Пространство живой материи отличается от геометрического пространства неживой материи тем, что в нем превалирует только одна форма жизни, в данном случае, на земле левая форма. Что это такое? Если рассматривать раковины моллюсков, то все они имеют левую форму закрутки спирали. На микроуровне все молекулы белков животных и растений имеют естественную левую закрутку спирали. В молекулах неживой материи тоже могут существовать левые и правые формы молекулярных спиралей, но их количество одинаково, поскольку энергии этих форм равны. Искусственно синтезированный белок также имеет две формы строения: и левую, и правую. Поэтому существование левой формы жизни происходит только в живом организме. От левой формы рождается левая форма, то есть эта информация передается генетически. Такая односторонность живой материи является ни чем иным, как более высокой формой организации. При сборке машины нужно иметь винты и гайки одной формы; нельзя собирать механизм, имея левые винты и правые гайки, трудно собирать механизм, имея произвольный набор 64 винтов и гаек и левых и правых в некоторых случаях будут несовпадения. Механизм живой материи намного сложнее, и вопросы организации сборки решаются хорошо, только когда все молекулы имеют одинаково левую форму. Может возникнуть вопрос, а почему левые формы? На это может быть несколько ответов. Это либо внеземное происхождение биосферы, когда на земле появилась левые формы жизни из космоса, либо второе объяснение: на земле появилось две формы жизни: левая и правая. С течением времени под влиянием солнечного света, который в магнитном поле земли приобретал определенную поляризацию, правые формы жизни исчезли. Третье объяснение может быть в том, что земля находится в той части вселенной, где преобладают левые формы жизни. В других частях вселенной возможно существование правых форм жизни. Экспериментально еще не установлено, существует ли в космосе преобладание одних видов спиралевидных туманностей правых или левых, или они распределены равномерно. Если космос это только физическое пространство, в котором имеются вкрапления биологических пространств той или иной формы левой или правой, то правые и левые туманности равновероятны. Если же космос является наложением физического и биологического пространств, то должны преобладать только левые формы туманностей. И еще один вопрос, не имеющий ответа. Что будет, если в живом организме, имеющем левые формы клеток, возникнет клетка с правой формой? Как будут взаимодействовать эти две формы живой материи? И не являются ли правые формы первым этапом перерождения, поскольку при этом теряется генетическая информация? От вдруг возникших правых форм будут рождаться только правые формы, правые формы будут притягивать к себе левые, здоровые формы клеток, и еще неизвестно, что возникнет в результате таких взаимодействий. Одно ясно, что до того, как возникнут какие-нибудь морфологические изменения в живой материи, первый уровень повреждения это потеря левой формы. В физическом мире имеются материя и антиматерия, и при их соприкосновении материя аннигилирует с выделением большого количества энергии. На эту тему написано много научно-фантастических рассказов. При соприкосновении правой и левой формы живой материи таких энергетических катаклизмов происходить не будет. Однако будет происходить гораздо более страшный для живой материи катаклизм потеря генетической информации. На все эти вопросы еще не получены ответы, но для нас, жителей Земли, уже то, что мы знаем, должно помогать нам жить и сохранять здоровье. Чтобы сохранить хорошее здоровье и долгую жизнь, нужно не нарушать пространственно-временную структуру живой материи. Что это значит? Это 65 значит, что в нужное время надо поставлять в организм питательные вещества, хорошо усваиваемые организмом. В книге Гласса и Мэки [15] анализируются биологические ритмы и болезни человека. Причем делается вывод, что причиной болезни человека являются не инфекционные патогены или другие факторы, а нарушение временной организации биологических структур. Действительно, диспетчерские функции в человеческом организме очень важны, и до сих пор неизвестны механизмы синхронизации биологических процессов. Для технических систем синхронизация различных процессов происходит путем сравнения момента времени с часами или с системой единого времени. При увеличении точности этих часов увеличивается прецизионность технических процессов. Для космического полета это особенно очевидно, так как запаздывание или опережение на десятые доли секунды включения ракетных двигателей может привести к существенным, подчас катастрофическим последствиям. Космические корабли не смогут выходить на заданные орбиты или возвращаться на землю. Для биологических процессов, которые намного сложнее космических технологий, роль синхронизации возрастает на несколько порядков. Правда, последствия нарушения биологических диспетчерских функций подчас не так заметны. С человеком в данный момент не случается ничего катастрофического, но запаздывание или опережение переводит человеческий организм на другую орбиту его пространственно-временного космоса. Последствия этого будут видны через некоторое время. Дыхание человека снабжает человеческий организм энергией, а вся биосфера, используя потоки энергии от солнца, из земного вещества синтезирует растительный и животный мир. Организация процесса дыхания и пищеварения является основой жизни. ЧТО ТАКОЕ БИОПОЛЕ Пространство-время живой материи — это другое природное явление, и оно существенно отличается от физического пространства — времени. В том числе и по полям, которые могут существовать в этих пространствах. В физическом пространстве живых тел только два поля действуют в масштабе молекул живой природы: гравитационное и электромагнитное. Гравитационные взаимодействия существенны между большими массами, массы атомов малы и поэтому гравитационные взаимодействия чрезвычайно малы, и ими можно пренебречь. Остается электромагнитное поле. Источниками электромагнитного поля являются электрические заряды: положительные и отрицательные. Электрические заряды могут существовать как в физическом пространствевремени, так и в пространстве-времени живой материи. Источниками полей в живой материи являются правые и левые заряды, которые могут существовать только в пространстве живой материи. Заряды одного типа отталкиваются, 66 противоположного типа притягиваются. В живой материи присутствуют в основном левые заряды, которые отталкиваются и вследствие этого возникает разрежение живой материи или отсутствует ее слипание. Биополе человека составляется из наложения полей двух типов: физических полей (это обычное электромагнитное поле) и псевдоскалярных полей живой материи. Детектировать поля живой материи могут только объекты живой материи, нельзя, скажем, измерить эти поля электродами по методу амперметра и вольтметра или какими-либо физическими полями. Взаимодействия между зарядами живой материи приводят к изменению конструкции молекул, что, в свою очередь, ведет к изменению взаимодействий физической природы, что можно ощущать и измерять. ПРАВЫЕ И ЛЕВЫЕ ПИЩЕВЫЕ ПРОДУКТЫ Все пищевые продукты можно разделить на два больших класса: правые, молекулы которых имеют правую закрутку спирали, и левые с левой формой молекул. Все пищевые вещества утилизируются организмом двояко. Часть веществ сгорает с выделением энергии, другая часть используется как строительный материал для строительства новых клеток. Имеется такое понятие, как усвояемость продуктов питания. Что это означает? Та часть молекул, которая сгорает, усваивается на сто процентов, при этом выделяется большее или меньшее количество энергии, это зависит от энергоемкости пищи, но усваиваются они полностью. Другая часть молекул является строительным материалом, и их усвояемость зависит от строения молекул. Левые молекулы, с левыми спиралями усваиваются гораздо лучше, чем правые молекулы. Это можно понять на примере винтов и гаек. Если к левым винтам поступают левые гайки, то организм может использовать эти гайки без их существенной переработки. Если же поступают правые гайки, то использовать можно только материал гаек, из этого материала надо построить новые, левые гайки и их использовать. Так как правые молекулы не могут быть использованы для строительства левых молекул нашего организма, они будут разложены на составляющие их атомы, и атомы будут использованы как элементарный строительный материал. Для этого необходимо затрачивать дополнительную энергию, поэтому эти продукты плохо усваиваются организмом. Селекция молекул на правые и левые формы проводится не только в нашем организме, но и в природе. В качестве очень поучительного примера можно привести пример из фундаментальных открытий в виноделии. Как это часто бывает, открытие произошло случайно и только спустя значительное время объяснено Пастером. При кустарном изготовлении вина из винных отходов было замечено, что хорошие результаты получения вина или винной кислоты, молекулы которой являются левыми, получаются только при участии в процессе брожения плесени, т.е. при участии живых организмов. Никакими 67 другими способами без участия плесени или без участия живой материи левая винная кислота не могла получиться. В безжизненной среде хорошего вина не получалось. А с плесенью кустари смогли получать вино хорошего качества из отбросов винного сырья. Научное объяснение заключалось в следующем: левые молекулы плесени переделывали молекулы винного сырья в левые молекулы винной кислоты. Измерение характеристик молекул производится по вращению плоскости поляризации света. Положительное вращение имеют правые молекулы, левые молекулы имеют отрицательное вращение, т.е. угол вращения отсчитывается в другую сторону. Ниже, в таблице 31, приведены углы вращения некоторых веществ. Таблица 31 Вещество Растворитель Сахароза С12Н22О11 Инверсный сахар С6Н12О6 d-глюкоза, С6Н12О6 d-фруктоза, С6Н12О6 d-галактоза Винная кислота С4Н6О6 Яблочная кислота Миндальная кислота Ментол вода Правый, угол вращения 66,5 вода вода -19,4 112,2 вода -132,2 вода вода 150,7 вода вода 5,9 156,2 Этиловый спирт Левый, угол вращения -1,3 -50,6 Молекулы сахара и глюкозы являются правыми молекулами и усваиваются организмом хуже, чем молекулы фруктозы. Вот почему естественная растительная пища намного лучше пищи синтетической. Можно сказать еще жестче. Синтетические вещества всегда будут усваиваться хуже натуральных, поскольку в них не будет рацимерической чистоты (так называется однотипность молекул по левым спиралям). При ингаляции также необходимо следить за тем, какие молекулы входят в ингаляционную жидкость: правые или левые. Левые ингаляционные смеси должны усваиваться лучше, а отсюда давать лучший лечебный или профилактический эффект. 68 ПРАВЫЕ И ЛЕВЫЕ ЛЕКАРСТВА В 2001 году была присуждена Нобелевская премия по химии за открытия методов получения лекарственных препаратов, имеющих только левые формы молекул. При этом эффективность применения лекарственных форм левого типа значительно возросла. Так на 70% возросла эффективность лекарства от болезни Паркинсона. В чем же заключается этот эффект? Молекулярные формы всех лекарств, получаемые искусственным путем, не имеют рацимерической чистоты, т.е. в этих препаратах содержатся как левые, так и правые формы молекул лекарственного вещества. Однако только левые формы молекул усваиваются организмом, а правые формы должны быть разложены на составляющие формы и не оказывают своего фармакологического действия. Поэтому только половина молекул лекарственного вещества эффективна, а вторая половина не только не эффективна, но и оказывает вредное действие, нагружая больные клетки бесполезными формами. Направление развития и совершенствования лекарственных средств в настоящее время заключается в способах повышения рацимерической чистоты лекарственных препаратов. До этого основное внимание фармацевтов было сосредоточено на повышении химической чистоты, теперь необходимо получать новые формы чистоты лекарств, а именно левые формы. Каким же образом можно отфильтровать левые формы молекул? Для этого нужно создавать специальные биохимические фильтры, преобразовывающие правые формы молекул в левые. ВЛИЯНИЕ ТРЕНИРОВОК С ТДИ-01 НА ПРОЦЕССЫ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ Все эти процессы можно разделить на два типа: процессы, находящиеся под контролем человека и процессы, проходящие без его контроля или самопроизвольно. Так, например, мы можем поесть в то или другое время, съесть продукты того или другого качества, поехать в лес, чтобы подышать свежим воздухом и т.д. Мы управляем всеми движениями. Другие процессы непосредственно нам неподвластны, такие, как работа сердца, усвоение пищевых продуктов, выделение желудочного сока, движение крови по кровеносным сосудам и т.д. Этими процессами управляют функциональные системы-организма, на которые мы можем влиять опосредованно. На процессы пищеварения мы можем влиять режимами приема пищи, разнообразием и качеством продуктов, мы можем есть чаще или реже, питаться продуктами своего натурального хозяйства или использовать продукты промышленной и сельскохозяйственной индустрии всего мира. При дыхании мы можем дышать чаще или реже, поверхностным или глубоким дыханием, можем задерживать дыхание просто так или находясь под водой или в неблагоприятных условиях. Все ошибки наших произвольных действий функциональные системы организма исправляют с наименьшими 69 последствиями, и наоборот, наши действия, улучшающие функционирование организма, за счет механизмов адаптации усваиваются организмом и принимаются функциональными системами. Благодаря этому возможно дыхательными тренировками улучшать способности человеческого организма. Основными характеристиками дыхательных тренировок с тренажером ТДИ-01, влияющими на здоровье человека, являются: 1. Легочная вентиляция. 2. Степень наполнения легких при вдохе и степень освобождения легких при выдохе. 3. Тренировка дыхательных мышц. 4. Пневмомассаж грудной и брюшной полости. 5. Состав вдыхаемого воздуха. 6. Скорость потока воздуха при вдохе и выдохе через тренажер. 7. Психологическое понимание «добра для себя». Об этих механизмах воздействия уже говорилось выше, здесь мы ограничимся только внешними характеристиками этих тренировок. Легочная вентиляция. Степень наполнения и опустошения легких. Обычно мы дышим поверхностным дыханием. С каждым вдохом мы вдыхаем пол-литра воздуха или меньше. С учетом емкости мертвого пространства и это количество уменьшается до 350 мл. При полной мощности дыхания эти количества увеличиваются в десять раз. Однако это происходит при выполнении больших физических нагрузок. Для современного человека выполнение большой физической работы не является характерным. Ему не нужно лазать по деревьям за плодами или бегать за дикими животными в поисках мяса. При дыхательных тренировках с тренажером ТДИ-01 человек максимально наполняет и опустошает легкие, в максимальной степени использует каждый вдох и максимально освобождает легкие при длинном выдохе. При вдохе заполняются все доли легких: нижние, средние, верхние. В обычном режиме повседневной жизни верхушки легких, а у женщин частично и нижние доли, участвуют в процессе дыхания слабо. Эта пассивность может привести к застойным явлениям, циркуляция крови замедляется, и эти области могут быть подвержены инфекционным заражениям. Дыхательные тренировки исключают такие возможности, в то же время они не являются очень обременительными: эти тренировки надо проводить ежедневно по 15-30 минут. Пневмо-массажное действие дыхательных тренировок. Величина сопротивления при дыхании создается слоем жидкости в гидравлической камере тренажера. Увеличивая количество воды в гидравлической камере тренажера, мы увеличиваем величину сопротивления при дыхании через тренажер. Дыхательное сопротивление — величина не статическая, а динамическая. Величина сопротивления создается капельками 70 жидкости, находящейся во внутренней камере тренажера и дыхательной трубке. Высота этого нагрузочного сопротивления может достигать 10 сантиметров и более — это зависит от количества жидкости в тренажере. Капли жидкости не стоят на месте, а барботируются — двигаются вверх, вниз, в стороны. В соответствии с этими движениями жидкой фазы возникает структура воздушного потока, которая сохраняется в дыхательных путях и воздействует на легочную ткань. Массажное действие на гладкую мускулатуру бронхов такого потока можно сравнить с действиями маленьких молоточков и маленьких присосков. Помимо массажа легочной ткани осуществляется также массаж брюшной полости. Диафрагмальное дыхание приводит в движение диафрагму, диафрагма опускается при вдохе, осуществляя давление на брюшную полость, и поднимается при выдохе, расслабляя кишечник. Меняя количество воды в тренажере, можно менять величину сопротивления при вдохе и выдохе. При этом улучшается циркуляция крови в грудной и брюшной полости, так как при изменении перепада давления между ними кровь быстрее перетекает из области более высокого давления в область более низкого давления. Кроме того, вследствие меняющегося давления внутренние органы то сжимаются, то расширяются, и происходит мягкое массажное действие на них. К таким органам относятся органы грудной полости — сердце, ткани легких, а также брюшной полости — желудок, печень, почки, поджелудочная железа, надпочечники, кишечник. Все эти органы вследствие такого массажного воздействия получают дополнительный приток крови. Это улучшает их работоспособность и физиологическое состояние. Тренировка дыхательных мышц. Дыхание с сопротивлением дает полезную нагрузку для дыхательных мышц. При обычном дыхании происходит ритмическое сокращение и расслабление различных групп мышц, принимающих участие в дыхательном процессе. При сокращении мышц, осуществляющих вдох, осуществляющие выдох мышцы расслабляются, и наоборот. При дыхании с сопротивлением эти мышцы регулируются в большей мере, процесс сокращения осуществляется медленнее и с нарастанием усилия в большей степени, чем при дыхании без сопротивления. Состав вдыхаемого воздуха. При тренировке с дыхательным тренажером ТДИ-01 изменяется состав вдыхаемого воздуха — уменьшается количество кислорода (гипоксия), и увеличивается количество углекислого газа (гиперкапния). Влияние этих факторов огромно. Уменьшение концентрации кислорода не очень сильное, если сравнивать со специальными гипоксикаторами. Однако этот фактор оказывает существенное влияние на процесс дыхания, особенно если учесть совместное действие нескольких факторов, сопровождающих дыхание через тренажер, и периодичность этого воздействия. Концентрация кислорода при дыхании через тренажер составляет 18-19%, что 71 несколько выше концентрации кислорода в альвеолярном воздухе и на 2-3% ниже его концентрации в атмосферном воздухе. Действие периодических гипоксических тренировок дыхания многофакторно и приводит к мобилизации большого числа адаптационных механизмов. Из них можно выделить некоторые, в основном энергосберегающие: — увеличение производительности системы поглощения кислорода из дыхательной смеси, — совершенствование кислородтранспортной или энергопередающей функции крови, — увеличение кислородной (энергетической) емкости крови, — улучшение микроциркуляции крови в тканях за счет раскрытия резервных или создания новых капилляров, — увеличение способности клеток и тканей утилизировать поступающую энергию, совершенствование механизма передачи энергии от возбужденных эритроцитов митохондриям клеток, — увеличение анаэробной компоненты дыхания. В результате действия всех этих факторов возникает гипервентиляция легких, гиперфункция сердца приводит к увеличению движения крови, возникают механизмы, обеспечивающие поступление крови или энергии к мозгу, сердцу, другим жизненно важным органам. При дыхании через тренажер увеличивается концентрация углекислого газа. Механизм возникновения гиперкапнического эффекта описан выше. Концентрация углекислого газа небольшая, меньшая, чем концентрация его в альвеолярном воздухе, но намного больше концентрации в атмосфере (0,03%). В тренажере ТДИ-01 концентрация углекислого газа находится в пределах 0,72,8 %, что создает умеренную гиперкапнию. Именно такую, которую можно использовать, не опасаясь за неблагоприятные последствия. Умеренная гиперкапния приводит к углублению дыхания и функционированию ателектазированных альвеол, к снижению тонуса гладкой мускулатуры бронхиол и легочных сосудов. Эффект замедления потока воздуха при дыхании на тренажере ТДИ-01. Как показали измерения на тренажере ТДИ-01, скорость воздуха при дыхании через тренажер уменьшается в 1,5 раза. Это регулирует дыхательный процесс и приводит к более спокойному, ламинарному потоку воздуха при вдохе и при выдохе. Это воздействие тренажера уникально, поскольку такого эффекта не наблюдается при всех других методах и аппаратах дыхательных тренировок. А сочетание эффекта замедления потока воздуха с другими факторами тренажера ТДИ-01 приводит к уникальному сочетанию факторов дыхания в одном 72 приборе. Психологическая тренировка. Занятия с дыхательным тренажером надо проводить регулярно. Хотя эти занятия не являются обременительными (15-30 минут каждый день), однако даже такое принуждение себя для некоторых людей является очень трудным. За последнее время очень широко распространилось явление так называемого «таблеточного идиотизма». Люди принимают таблетки от различных болезней, лечатся сами, дома; они искренне считают, что мгновенное проглатывание того или иного количества таблеток избавляет их от многих болезней автоматически. Однако это не совсем так. Имеет смысл лечить таблетками такие болезни и такие состояния организма, которые другими способами, менее обременительными для организма, нельзя вылечить. К таким способам относятся и дыхательные тренировки. Психологическое воздействие дыхательных тренировок заключается в том, что человек должен организовать регулярные ежедневные занятия. Для некоторых людей это не представляет трудностей, поскольку от природы или воспитания у них имеется высокая организация, хорошее понимание «добра для себя». Для многих других в этом кроется некоторый психологический барьер. Они не хотят или не могут делать это регулярно и на протяжении длительного времени. Некоторые, взявшись за дыхательные тренировки активно и получившие сразу некоторый положительный результат, прекращают тренировки до того момента, когда снова почувствуют себя плохо. Другие начинают их сначала каждую неделю и, как правило, этот день является понедельником. Ежедневные дыхательные тренировки с тренажером являются значительными факторами психологического тренинга человека. Они являются не только средством оздоровления, но и признаком культуры человека. К дыхательным тренировкам надо привыкнуть, как привыкают ежедневно чистить зубы. Когда это будет привычкой, то сама процедура не будет обременительной, потому что ее отсутствие будет приводить к дискомфорту человека. Индивидуальные впечатления при дыхательных тренировках с тренажером ТДИ-01 Можно отметить некоторые характерные индивидуальные впечатления, сопровождающие дыхательные тренировки с дыхательным тренажером ТДИ01. Режим тренировки такой же, как это описано выше. 1. Через пять минут тренировки начинается разогрев тела, особенно лица, ушей, 73 шеи. Дальше возникает потоотделение, поэтому одежда для тренировки должна быть легкой. Чувствуется, что тепло разливается по всем уголкам тела. 2. Возникает удовольствие от конструирования вдоха: опускания диафрагмы, это чувствуется по выпячиванию живота в первой фазе, по раскрытию груди во второй фазе. 3. Возникают условия по удалению скопившихся газов в кишечнике. 4. После этого почти сразу увеличивается продолжительность выдоха. 5. Проходит неудобство дыхания через тренажер, пациент привыкает дышать через тренажер, не замечая дыхательной трубки, изменения ритма привычного дыхания, пропадает напряжение, связанное с дополнительным сопротивлением на вдохе и выдохе. 6. Начинается эксперимент по измерению длительности каждого микровыдоха и количества их при одном цикле дыхания. 7. Каждый раз заново тренируется последний микровыдох. Вы как бы выталкиваете из себя все, что там находилось в застое. Выдыхаете вплоть до последней порции воздуха, затем выдыхаете и ее. Возникает ощущение, что там, в легких не осталось ничего. 8. В конце тренировки возникает нежелание ее прекращать и возвращаться к старому режиму дыхания. 9. Возникает приятная легкость при свободном дыхании без тренажера Отсутствие нагрузочного сопротивления при дыхании показывает, насколько легко дышать обычным способом. Как будто после занятия с тяжелыми гирями надо бросать воздушный шарик. 10. Прилив сил и бодрости, улучшение настроения после тренировки. Это действие дыхания с увеличенной концентрацией углекислого газа. ГЛАВА IV. ОБМЕН ВЕЩЕСТВ И ЭНЕРГИЙ В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА Энергия жизни Обмен веществ и энергий в организме человека — это совокупность процессов, конечным результатом которых является обмен веществ и энергий между организмом человека и окружающей средой. Живой организм как высокоорганизованная система не может существовать без потребления энергии и веществ из окружающей среды. При этом из этих веществ 74 синтезируются другие вещества, необходимые организму для своего энергетического обеспечения и развития. Благодаря этим процессам происходит постоянное, непрерывное обновление органов и тканей без изменения их химического состава, происходит перестройка поступающих пищевых веществ в соединения, характерные для данного организма и используемые как строительный материал или как материал для получения энергии. Жизнь — это активный процесс, определяемый процессами роста и размножения клеток. В создании новой клетки принимают участие тысячи молекул белков, нуклеиновых кислот, углеводов, жиров и других сложных веществ, которые из крахмала или из сравнительно простых строительных блоков строят высокоорганизованную структуру клетки. Для этого необходима энергия, которую организм получает из окружающего пространства. Кроме того, живые организмы двигаются, вырабатывают электричество, преобразуют свое окружение; некоторые, например клетки светлячков, излучают свет. Для всей этой разнообразной деятельности каждой клетке необходима энергия. Различные классы веществ играют различную роль в процессах энерго- и массообмена. Белки используются в качестве строительного материала, жиры и углеводы — как материалы для покрытия энергетических затрат. Так, углеводы являются основными (более 50%) источниками энергии. При изменении условий окружающей среды за счет адаптационных или регуляторных процессов меняются процессы массообмена. Для этого в организме имеются, как правило, несколько типов реакций, включающихся и сменяющих друг друга при изменении условий окружающей среды. Рассмотрим эти механизмы на примере двух типов дыхания: аэробного (в присутствии кислорода) и анаэробного (без присутствия кислорода). Эти два типа дыхания характеризуются двумя типами химических превращений и получения энергетических молекул АТФ. Это процесс окислительного фосфорилирования (аэробный процесс) и процесс гликолиза, идущий без потребления кислорода. В обычных условиях при нормальном дыхании преобладает процесс окислительного фосфорилирования. В анаэробных условиях, т.е. при отсутствии или недостатке кислорода, этот процесс сменяется гликолизом. Хотя при гликолизе молекулы глюкозы расщепляются не до конца, а только до молочной кислоты, однако этот процесс является резервным и включается в действие всякий раз, когда существует нехватка кислорода при дыхании. Например, при сильных физических нагрузках, когда энергия дыхания не сможет полностью обеспечить энергозатраты, включается гликоидный механизм энергообеспечения или «второе дыхание». В этом случае атомы кислорода участвуют в химических процессах получения энергии или синтезе молекул АТФ, но не расходуются: они связывают ионизированные атомы водорода, получаемые при расщеплении молекул пищевых продуктов, и отводят их в виде молекул воды. Почему анаэробный механизм не является 75 основным? Из-за молочной кислоты. Молочная кислота, накапливающаяся в мышцах, вызывает болевые ощущения и предохраняет организм от перегрузок. Основным источником энергии в организме являются пищевые продукты. Это как бы дрова или топливо другого рода, используемое при обогреве помещения. При помощи кислорода воздуха, получаемого в результате дыхания, продукты питания перерабатываются с выделением энергии, которая сосредотачивается в молекулах АТФ. Возможен механизм горения без доступа воздуха в результате реакции гликолиза, здесь кислород должен присутствовать, но он не тратится. Получение энергии при переработке пищевых продуктов можно пояснить следующей схемой: Пищевые продукты под влиянием ферментов расщепляются несколькими стадиями (6) с образованием молекулы АТФ. Молекула АТФ при соединении с водой выделяет энергию для совершения мышечной работы. После совершения работы продукты распада АТФ вместе с молекулами пищевых продуктов и кислорода снова синтезируют молекулу АТФ для совершения следующего этапа работы. Не только мышечная работа, но практически любой вид работы, выполняемый живыми организмами, снабжается энергией от АТФ. Любые движения биологической среды, будь то ионный насос в мембране клетки, сократительные волокна в мышечном жгутике, генератор света в личинке светлячка, любые другие синтетические, сложные реакции живого организма, — во всех этих процессах в качестве источника энергии выступают молекулы АТФ. Это главное топливо и аккумулятор топлива жизни. Замечательное свойство этого топлива заключается в том, что выделение энергии происходит при соединении с молекулами обычной воды! Существует два уровня выделения энергии и два типа топлива в процессе энергетического обеспечения организма. - Первый уровень — это пищевые продукты, которые распадаются и, соединяясь с кислородом, доставляемым системой дыхания, выделяют энергию. Этот процесс можно рассматривать как обычный процесс горения: быстрого (аэробного) с потреблением кислорода или медленного (анаэробного) с присутствием кислорода, но без его расходования. Но в обоих случаях энергия горения поглощается молекулой АТФ при ее образовании. - Второй уровень — это гидролиз молекул АТФ и выделение этой запасенной энергии в том месте, где эта молекула соединяется с водой. 76 Вот почему говорят, что вода — это жизнь. В отсутствии молекул воды разрывается цепь снабжения энергией клеток, и организм погибает. Для определения параметров энергетического баланса можно рассмотреть реакции получения энергии из молекулы глюкозы. При распаде глюкозы на каждую грамм-молекулу распавшейся глюкозы образуется 47 килокалорий энергии. Из каждой молекулы глюкозы получаются две молекулы АТФ. Для образования одной грамм-молекулы АТФ требуется 14 килокалорий энергии. Следовательно, из 47 ккал энергии 2*14 = 28 ккал запасается в молекулах АТФ. Коэффициент полезного действия такого процесса равняется 60%. Обменные процессы в клетках саморегулируются по методу обратной связи. Количество молекул АТФ в клетке, образуемое в процессе окислительного фосфорилирования, определяет интенсивность процесса энергоснабжения клетки. Если синтез молекул АТФ преобладает над его потреблением, процесс окислительного фосфорилирования тормозится. Количественные характеристики обмена веществ и энергии определяются энергией полного покоя человека. Обмен веществ в покое определяется количеством тепла, которое образуется при минимальной интенсивности процессов обмена веществ у человека в условиях полного покоя. Эта величина измеряется с помощью специальной аппаратуры в состоянии физического и психического покоя, утром, натощак. В норме основной обмен веществ должен составлять для молодых мужчин 1300-1600 ккал в сутки. У женщин это значение на 10-15% ниже. С возрастом величина основного обмена падает. Если определить величину минутного основного обмена веществ, то это для молодых мужчин будет 0,9-1,1 ккал/мин.— минимальная величина энергопотребления. С увеличением деятельности человека, совершении им работы или физических упражнений величина энергообмена возрастает. Энергия питания Питание организма должно обеспечивать его гармоничное развитие и слаженную деятельность всех его составляющих. С пищей организм получает необходимые для энергетических процессов составляющие: белки, жиры и углеводы, а также вещества, которые катализируют реакции синтеза молекул АТФ: витамины, а также минеральные соли. Количество энергии, выделяемой при усвоении того или иного пищевого продукта, составляет калорийность продукта или его энергетическую ценность. Потребность в различных пищевых веществах для производства необходимой энергии зависит от пола, возраста, образа жизни, характера трудовой деятельности человека. 77 Гигиена питания разделяет всех людей по характеру трудовой деятельности на 5 групп (Медицинская энциклопедия). 1-я Группа — люди, работа которых не связана с физическими напряжениями (или имеются незначительные физические нагрузки). К ним относятся люди, занятые умственным трудом, педагоги, секретари, делопроизводители, работники банков и т.д. 2-ая Группа — люди, занятые легким физическим трудом: работники сферы обслуживания, агрономы, зоотехники, медсестры, инженерно-технические работники и т.д. 3-я Группа — работники, занятые средней по тяжести деятельностью — наладчики, станочники, слесари, врачи-хирурги, водители, полиграфисты. 4-я Группа — люди, занятые тяжелым физическим трудом — строительные рабочие, сельскохозяйственные работники, работники нефтяной, газовой, деревообрабатывающей промышленности и т.д. 5-я Группа — люди особо тяжелого физического труда: горнорабочие, сталевары, вальщики леса, каменщики, бетонщики, землекопы и т.д. Эти группы соотносятся для людей в возрасте от 15 до 59 лет. Для наших целей интересно исследовать вопрос энергетики питания и ее связи с энергией дыхания. В таблицах 32-35 приведены значения минутной энергии, необходимой для той или другой физической деятельности людей различных возрастных категорий. МУЖЧИНЫ Таблица 32: Энергия питания мужчин пяти групп интенсивности труда (IV) Мужчины Группы интенсивности трудовой деятельности Возраст I II III IV V Энергия питания (ккал/мин) 18-29 1.94 2.08 2.29 2.57 2.99 30-39 1.875 2.01 2.15 2.5 2.85 40-59 1.77 1.97 2.05 2.4 2.71 60-74 1.6 75 1.39 ЖЕНЩИНЫ Таблица 33: Энергия питания женщин различных категорий трудовой деятельности Женщины Группы интенсивности трудовой деятельности 78 Возраст 18-29 30-39 40-59 60-74 75 I II Энергия питания (ккал/мин) 1,67 1,77 1,6 1,7 1,53 1,63 1,46 1,32 ДЕТИ Таблица 34: Энергия питания детей Возраст до 3-х месяцев 4-6 мсс. 7-12мес. III IV 1,875 1,81 1,747 2,19 2,12 2,01 Энергия питания (ккал/мин на 1кг массы тела) 0,083 0,083 0,08 ПОДРОСТКИ Таблица 35: Энергия питания подростков Возраст Энергия питания (ккал/мин) 1-3 года 1,07 4-6 лет 1,37 7-10 лет 1,6 11-13 лет, мальчики 1,875 11-13 лет, девочки 1,7 14-17 лет, юноши 2,01 14-17 лет, девушки 1,81 Для получения полной суточной энергии питания необходимо минутную энергию питания умножить на 1440 (длительность суток). Минутный масштаб энергии питания применен здесь для того, чтобы согласовывать эти энергии с энергиями дыхания. Питание человека — это дробный процесс, в то время как дыхание—это процесс непрерывный. И для характеристики энергии дыхания удобнее применять единицы энергии в минуту. Помимо питания здоровых людей существуют еще лечебное питание для людей, страдающих теми или иными заболеваниями. Так как процессы питания и дыхания связаны и не существуют друг без друга, то энергия питания должна соответствовать энергии дыхания, т.е. каждый человек должен надышать в себя столько кислорода, сколько необходимо для обеспечения процессов переработки продуктов питания. Поэтому величины энергии питания будут использованы для определения режимов дыхания. 79 ЭНЕРГЕТИКА РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ДЫХАНИЯ И ДЫХАТЕЛЬНЫХ ТРЕНИРОВОК 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.). 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, 80 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% 81 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» 82 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 83 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 84 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 грамммолекулах АТФ. ГЛАВА V. ЭНЕРГИЯ ДЫХАНИЯ И ЭНЕРГИЯ ПИТАНИЯ Количество кислорода для переработки продуктов питания. Энергия питания определяется возрастом и характером деятельности человека. В результате длительной практики определены необходимые уровни энергии питания для всех типов деятельности человека. Таблицы этих энергий приведены в первой главе. Однако определение необходимой энергии питания это одна сторона процесса; это необходимое условие, но не достаточное. Вторая сторона этого процесса это обеспечение кислородом процессов переработки продуктов питания или обеспечение необходимого уровня энергии дыхания. При равенстве этих энергий возникает гармонизация процессов жизнедеятельности. Однако, этот процесс не является таким простым. Питание организма осуществляется дробно, т.е. в определенные интервалы времени. Дыхание организма осуществляется постоянно. Время переработки питательных веществ, поступивших в организм, зависит от процесса дыхания. Они перерабатываются по мере поступления энергии дыхания. Для того, чтобы синхронизировать два процесса, необходимо, чтобы энергия минутного дыхания была равна энергии питания приведенной к минутному временному интервалу. Из равенства этих энергий можно определить оптимальные параметры дыхания. 85 Обычно параметры дыхания устанавливаются автоматически и регулируются автоматически в зависимости от интенсивности физической деятельности. Однако этот автоматизм зависит от емкости аккумуляторов энергии или от количества молекул АТФ, запасающих энергию переработки пищевых продуктов и выделяющих эту энергию по мере потребности выполнения физической работы. Если эта емкость велика, то проблем нет. Если емкость АТФ батареи невелика, то возникают проблемы с получением энергии для выполнения работы. Включаются резервные механизмы синтеза АТФ молекул, например, анаэробные, которые засоряют клетки молекулами неполного распада продуктов питания. При истощении этих запасов начинается использование клеточных, молекул для получения энергии. Для того, чтобы это не происходило, необходимо координировать процессы питания и дыхания. Если при выполнении физической работы эта координация устанавливается автоматически, то процесс подготовки организма к выполнению физической работы, процесс зарядки АТФ энергетической батареи необходимо устанавливать самому человеку. То есть режим питания и режим дыхания должны быть согласованы. Для этого необходимо определить режимы дыхания для всех групп людей в зависимости от возраста и типа интенсивности" трудовой или физической деятельности. Ниже, в таблицах приведены объемы кислорода, необходимые различным людям для покрытия энергоемкости питания по соответствующим гигиеническим нормам. МУЖЧИНЫ Таблица 36. Объем и масса кислорода, необходимые для переработки продуктов питания мужчинами различных возрастных категорий и интенсивности труда (классификация приведена в 1 главе). Группа интенс. труда I II III Возраст (лет) 18-29 30-39 40-59 18-29 30-39 40-59 18-29 30-39 40-59 Энергия Объем Объем Масса Масса питания дыхания дыхания кислорода кислорода (18 часов) (сутки) (18 часов) (сутки) (ккал) (мл/мин.) (мл/мин.) (мг/мин.) (мг/мин.) 2800 700,70 525,53 882,88 662,16 2700 675,68 506,76 851,35 638,51 2550 638,14 478,60 804,05 603,04 3000 750,75 563,06 945,95 709,46 2900 725,73 544,29 914,41 685,81 2750 688,19 516,14 867,12 650,34 3200 800,80 600,60 1009,0 756,76 3100 775,78 581,83 977,48 733,11 2950 738,24 553,68 930,18 697,63 86 IV V Пожил. люди 18-29 30-39 40-59 18-29 30-39 40-59 60-74 75- 3700 3600 3450 4300 4100 3900 2300 2000 925,93 900,9 863,36 1076,1 1026,0 975,98 575,58 500,50 694,44 675,68 647,52 807,06 769,52 731,98 431,68 375,3754 1 166,67 1135,1 1087,84 1355,86 1292,79 1229,73 725,22 630,63 875 851,35 815,88 1016,89 969,59 922,3 543,92 472,97 ЖЕНЩИНЫ Таблица 37. Количество кислорода при дыхании, необходимое для женщин различных возрастных категорий и трудовой деятельности. Тип трудов Возраст Энергия Объем Объем Масса Масса дсятельн. питания дыхания дыхания кислорода кислорода (18 часов) (сутки) (18 часов) (сутки) (лет) (ккал) (мл/мин.) (мл/мин.) (мг/мин.) (мг/мия.) I 18-29 2400 600,6 450,5 756,8 558,6 30-39 2300 575,6 431,7 725,2 535,3 40-59 2200 550,6 412,9 693,7 512,0 II 18-29 2550 - 638,1 478,6 804,0 593,5 30-39 2450 613,1 459,8 772,5 570,2 40-59 2350 588,1 441,1 741 546,9 III 18-29 2700 675,7 506,8 851,4 628,4 30-39 2600 650,7 488 819,8 605,1 40-59 2500 625,6 469,2 788,3 581,8 IV 18-29 3150 788,3 591,2 993,2 733,1 30-39 3050 763,3 572,4 961,7 709,8 40-59 2900 725,7 544,3 914,4 674,9 Пожилые 60-74 2100 525,5 394,1 662,2 496,6 люди 751900 475,5 356,6 599,1 449,3 Чем меньше срок, за который желательно переработать пищевые продукты в энергию, тем большее количество кислорода надо «поставить» в организм за счет дыхания. В таблицах даны два срока переработки — 18 и 24 часа. Энергия дыхания и питания Энергия дыхания должна соответствовать или быть чуть больше энергии питания, для того, чтобы гарантированно обеспечить переработку продуктов питания. Для этого надо ввести коэффициент 1,25.То есть энергия дыхания должна в 1,25 раз превосходить энергию питания. В следующих таблицах приведены необходимые энергии дыхания различных возрастных групп. 87 Группы интенсивности трудовой деятельности Таблица 38. Энергия дыхания мужчин (ккал/мин.) пяти групп интенсивности труда (I-V). Возраст 18-29 30-39 40-59 60-74 75 I 2,43 2,34 2,21 2 1,74 II 2,6 2,51 2,46 III 2,86 2,69 2,56 IV 3,21 3,13 3 V 3,74 3,56 3,39 Таблица 39. Энергия дыхания женщин (ккал/мин.) различных категорий трудовой деятельности. Возраст 18-29 30-39 40-59 60-74 75 I 2,09 2 1,91 1,83 1,65 II 2,21 2,13 2,04 III 2,34 2,26 2,19 IV 2,74 2,65 2,5 Таблица 40. Энергия дыхания детей. Возраст до 3-х месяцев 4-6 мес. 7-12 мес. Энергия дыхания (ккал/мин. на 1кг массы тела) 0,104 0,104 0,1 Таблица 41. Энергия дыхания подростков. Возраст 1-3 года 4-6 лет 7-10 лет 11-13 лет, мальчики 11-13 лет, девочки 14-17 лет, юноши 14-17 лет, девушки Энергия дыхания (ккал/мин.) 1,34 1,71 2 2,34 2,13 2,5 2,26 88 По величине необходимой энергии дыхания надо рассчитывать параметры дыхания каждого человека. Об этом более подробно в следующем разделе. Как определить время переработки пищевых продуктов Вашим дыханием? Для того, чтобы определить время переработки пищевых продуктов Вашим дыханием, нужно знать энергоемкость определенного количества того или иного вида пищевых продуктов и поделить эти величины на энергию дыхания Поскольку энергия дыхания определяется количеством кислорода, полученным организмом в процессе дыхания за одну минуту, то мы получаем время, которое нужно дышать, чтобы поставить в организм нужное количество кислорода. Например, 100 грамм говядины имеют энергоемкость 254 ккал. Если энергия дыхания 3 ккал/мин., то время дыхания для переработки организмом этих 100 грамм будет равно 84,7 минутам, так как: t = 254/3 = 84,7 500 грамм борща с картофелем и сметаной имеют энергоемкость 270 ккал, и время дыхания для переработки равно 90 минут. 100 грамм клубники с энергоемкостью 34 ккал перерабатываются в течение 11,3 минут. 100 грамм свиного жира (897 ккал) перерабатываются в течение 299 минут или почти 5 часов. Основу анализа составляет расчет времени дыхания для переработки всего набора продуктов суточного потребления. При этом суммарное время должно быть меньше 1080 минут — светлого времени суток. Если это условие выполняется, то все в порядке. Все пищевые продукты, которые Вы употребили, переработаются количеством кислорода, которое Вы надышите за день. В противном случае надо корректировать рацион питания и рацион дыхания. Если Вы за день съедите больше чем нужно, то избыточное количество продуктов не превратится в энергетические молекулы АТФ, а будет накапливаться в организме в виде жировых отложений или в других формах и не принесет пользы. Ниже приводится таблица, по которой можно рассчитывать свой рацион. Таблица 42. Энергоемкость и время переработки продуктов питания (для энергии дыхания 3,21 ккал/мин.). Часть 1. Виды пищевых продуктов Жир (г) Килокалории Время дыхания для переработки (мин) 89 Абрикосы 100 г Апельсины 100 г Безалкогольные газированные напитки Борщ с картофелем и сметаной Бульон из костей 200 г Бульон из мяса и костей 200 г Бульон куриный 100 г Варенье из сливы 100 г Виноград 100 г Говядина отварная 100 г Говяжьи котлеты Груши 100 г Жир свиной 100 г Капуста белокочанная сырая 100 г Капуста квашеная 100 г Капуста тушеная 100 г Картофель жареный 100 г Картофель отварной очищенный 100 г Каша гречневая рассыпчатая 100 г Каша рисовая рассыпчатая со сливом воды 100 г Кефир, чайный стакан Кисель из черной смородины 100 г Клубника 100 г Колбаса отдельная 0 0 0 41 40 25 12,7 12,4 7,7 23 270 84,1 1 4 1,2 1 8 2,4 0 3 0,9 0 280 87,2 0 17 65 254 20,2 79,1 12 0 99 0 220 42 897 26 68,5 13 279,4 8 0 19 5,9 3 75 23,3 10 192 59,8 0 80 24,9 2 167 52 0 113 35,2 8 141 43,9 0 54 16,8 0 20 34 240 10,5 74,7 90 100 г Компот из свежих абрикосов 100 г Компот из сушеных яблок 100 г Кофе без сахара 100 г Курица жареная 100 г Курица отварная 100 г Лук жареный 100 г Лук репчатый 100 г Майонез 100 г Маргарин молочный 100 г Масло подсолнечное 100 г Масло сливочное несоленое 100 г 0 53 16,5 0 57 17,7 0 9 2,8 11 204 63,5 7 170 52,9 15 0 67 82 263 41 743 743 81,9 12,7 231,4 231,4 99 899 280 83 749 233,3 Таблица 42. Часть 2. Виды пищевых продуктов Жир (г) Килокалории Масло топленое 100 г Минеральная вода 100 г Молоко, чайный стакан Морковные котлеты 100 г Морковь красная сырая 100 г Морковь отварная 100 г Мороженое сливочное 100 г Морской окунь отварной 100 г Овсяная каша (геркулесовая) 98 882 Время дыхания для переработки (мин.) 274,7 0 0 0 8 148 46,1 7 158 49,2 0 34 10,5 0 28 8,7 10 181 56,3 4 112 34,8 1 64 19,9 91 жидкая 100 г Огурцы 100 г Отварная вермишель 100 г Печенье сахарное 100 г Повидло яблочное 100 г Помидоры сырые 100 г Пирожное слоеное с кремом 100 г Сардельки свиные 100 г Сахар -песок 100 г Свекла отварная 100 г Слива 100 г Сок яблочный 100 г Сосиски молочные 100 г Судак отварной 100 г Суп рисовый с мясом 500 г Сыр голландский 100 г Сырки или творожная масса 100 г Творог жирный 100 г Треска жареная 100 г Хлеб пшеничный из муки 1 сорта 100 г Хлеб ржаной 100 г Чай без сахара 100 г Черная смородина 100 г Черная смородина, 0 0 14 100 4,3 31,1 10 424 132 0 250 77,8 0 23 7,1 29 417 129,9 32 332 103,4 0 0 379 49 118 15,2 0 0 43 38 133 11,8 24 266 82,8 1 97 30,2 10 232 72,2 27 353 109,9 23 340 105,9 18 223 69,4 5 122 38 1 240 74,7 1 0 170 0 52,9 0 0 38 11,8 0 272 84,7 92 протертая с сахаром 100 г Яблоки 100 г Яйцо всмятку 0 12 45 159 14 49,5 В первой колонке таблицы даны виды пищевых продуктов, как правило, в количестве 100 граммов. Во второй колонке показано содержание жиров. В третьей колонке показана энергоемкость этого количества продуктов в килокалориях. В четвертой колонке показано время дыхания для переработки этого вида продуктов в минутах. Это время рассчитано для энергии дыхания 3,21 ккал/мин. Для дыхания с другой энергией это время будет другое. Энергия дыхания основного обмена Энергия дыхания основного обмена зависит от возраста человека и характеризует энергообмен организма с внешней средой в состоянии полного покоя. На следующем графике показаны зависимости энергии минутного дыхания от возраста для мужчин и женщин минимального уровня физической нагрузки. На этом же графике показаны энергии минутного дыхания для основного обмена, т.е. показаны энергии дыхания, необходимые для поддержания основного обмена в условиях полной гиподинамии (т.е. без совершения физической работы и без больших физических нагрузок). Энергия минутного дыхания мужчин и женщин в зависимости от возраста График 9. Энергия минутного дыхания в зависимости от возраста мужчин и женщин в условиях гиподинамии и энергия минутного дыхания для основного обмена. По энергии минутного дыхания для основного обмена можно рассчитать параметры дыхания основного обмена человека всех возрастных категорий. 93 Энергия дыхания основного обмена является граничной энергией дыхания, ниже которой будет проявляться дефицит энергии в организме. Это очень важная характеристика, поскольку она может регулировать типы обменных процессов в организме. Существуют несколько способов получения энергии при переработке продуктов питания; их можно подразделить на два типа: 1) процесс с большими потерями, но большим уровнем энергии; 2) процесс с малыми потерями, но со сравнительно небольшим уровнем энергии. Это аэробные и анаэробные процессы, процессы, идущие с потреблением кислорода и превращением его в углекислый газ, и процессы, идущие без потребления кислорода, а только обменом атомами кислорода между молекулами и с получением, в конечном счете, молекул воды. Можно сказать, что процессы первого типа, или аэробные процессы, необходимы организму человека для обеспечения возможности совершения работы. Исторически этот процесс возник, когда в атмосфере земли появился кислород. Тогда же начинается этап активного существования человеческих организмов. Для этого человеку необходимо было приспособить окружающую среду для удовлетворения своих потребностей, совершать интенсивную работу и поэтому испытывать большие физические нагрузки. От этого зависело не только его физическое состояние, но и само его существование. Эти условия жизни человека вызвали появление аэробного механизма дыхания. При этом дыхании кровеносная система насыщается в легких кислородом воздуха, транспортирует его к клеткам, где он соединяется с продуктами распада пищи с образованием энергетических молекул, в результате чего клетки получают энергию. Интенсивность этого процесса была достаточна для получения энергии 3—4 ккал в минуту, что обеспечивало все возможные типы работы или физических нагрузок. Анаэробный механизм существовал как резервный и подключался к основному механизму дыхания только в условиях максимальных физических нагрузок. Этот тип дыхания так и называется: «второе дыхание». Этот же механизм участвует в процессе обеспечения энергией организма в самых начальных стадиях совершения работы, когда еще недостаточна доставка кислорода к клеткам за счет центрального дыхания и кровеносного снабжения. За счет этого же механизма происходит обеспечение энергией клеток при внезапных нагрузках. Каждый из нас замечал некоторую «вялость» при начале работы или тренировки, некоторую «инерцию состояния» при внезапных увеличениях механических нагрузок. Это происходит вследствие того, что требуется определенное время для развертывания системы аэробного дыхания, и все это время переходного периода энергообеспечение происходит за счет анаэробного 94 механизма. Может возникнуть вопрос: какое максимальное энергообеспечение может дать этот механизм дыхания? Дать точный ответ на этот вопрос нельзя. Однако можно предположить, что этот механизм дыхания в состоянии обеспечить энергетические потери организма, т.е. процессы основного обмена, без совершения им внешней работы (в условиях гиподинамии). Это следует из анализа истории возникновения и конкуренции аэробного и анаэробного процессов дыхания в живых организмах. Живые организмы, вынужденные совершать интенсивную работу, используют аэробный механизм. Живые организмы без большого потребления энергии извне используют анаэробный механизм дыхания. Живые организмы, живущие в воде, из-за малого количества внешнего кислорода в воде используют также анаэробный механизм дыхания. При этом предполагается более экономное расходование энергии или более эффективное использование энергии дыхания. Поэтому в условиях гиподинамического существования человека организм может выбирать из этих двух типов дыхания наиболее оптимальный, т.е. анаэробный или «бескислородный». Слово «бескислородный» здесь применено в том смысле, что при этом типе дыхания кислород участвует в процессах окисления глюкозы, но не расходуется: сколько кислорода начало реакцию, столько кислорода и получилось в конце реакции. Как же происходит выбор того или иного механизма энергообеспечения? В организме человека присутствуют мощные адаптационные механизмы, которые выбирают наиболее оптимальные режимы существования. Это является основным свойством живой материи. При дефиците энергии будет отдано предпочтение механизму выработки энергии с малыми потерями или анаэробному механизму. Однако это будет только в том случае, если возникнет такая необходимость. При обычном дыхании человек с дыханием потребляет энергии намного больше, чем это нужно для включения механизма анаэробного дыхания. Это происходит даже тогда, когда он не совершает большой физической работы, ведет малоподвижный образ жизни, т.е. существует в условиях гиподинамии. Даже тогда с обычным дыханием человек потребляет с дыханием энергию (2,5—3 ккал/мин.), в несколько раз превышающую энергию основного обмена. Это можно сравнить с автомобилем, который сохраняет одинаковое потребление топлива и при движении, и на холостом ходу. Если на холостом ходу сохраняется высокий уровень подачи топлива, то машина перегревается и рано выходит из строя. Что-то подобное происходит и с человеческим организмом, когда «дыхание холостого хода» не отрегулировано. В таблицах показаны параметры дыхания основного обмена для людей всех возрастных категорий. Как видно из этих данных при обычном вдохе, что соответствует параметру вдоха х=1, параметр выдоха должен быть в несколько раз (5-8) больше параметра вдоха. Другими словами, длительность выдоха 95 должна превышать длительность вдоха в 4-8 раз, причем это соотношение зависит от возраста. С увеличением возраста это превышение должно увеличиваться. Эти зависимости даны для мужчин. Для женщин нужно брать данные следующей возрастной категории. Дыхание в гипоэнергетических условиях Гипоэнергетические условия — это условия дыхания, когда энергия дыхания равна или немного превосходит энергию основного обмена. Существует много типов дыхательных тренировок, но все они имеют одно общее условие: перевод человека на дыхание в гипоэнергетических условиях, т.е. в условиях недостатка энергии дыхания или, что более правильно, в условия устранения избытка энергии дыхания. Способы этого достижения различны, но суть одна. При дыхании в горах уменьшается атмосферное давление, и уменьшается энергия дыхания. При дыхании в условиях гипоксии, т.е. при низкой концентрации кислорода в дыхательной смеси или в атмосфере, также уменьшается энергия дыхания. Можно показать, что все типы дыхательных тренировок (за исключением нескольких дыхательных упражнений йогов) переводят организм человека в гипоэнергетические условия дыхания. ГЛАВА VI. ДЫХАНИЕ И ЭНЕРГИЯ ОСНОВНОГО ОБМЕНА Энергетический доктор Современная медицина разработала мощные методы лечения различных болезней фармакологическими методами. Разработано большое число разнообразных лекарственных препаратов, помогающих клеткам справляться с болезнетворными молекулярными врагами, которые штурмуют клетку и вызывают ее преждевременную старость или смерть. Технология лечения клетки лекарственными препаратами сложна и интересна. Лекарственный препарат должен содержать в себе молекулы того вещества, которое защищает клетку. Но эти лекарственные молекулы сами по себе не могут добраться до клетки и проникнуть в нее, поскольку лишены таких возможностей. Для этого в лекарственном препарате должны быть молекулыносители, которые на себе несут молекулы лекарства, доставляют их по адресу и проникают в клетку через мембрану, защищающую каждую клетку от постороннего проникновения. Как бы молекулы лекарства являются наездниками на молекулах-носителях, которые управляют движущим средством, показывают, куда надо двигаться и слезают с него, когда все барьеры уже позади. Так доставляются атомы и молекулы, которые клетка использует как материал для строительства и ремонта. Но для развития и лечения клетки, помимо нужного материала, необходима 96 энергия. Энергию клетка получает с кислородом крови при дыхании. Во время вдоха в легких кровь насыщается кислородом и разносит ее по всем клеткам организма. Клетки, совершающие большую работу, должны получить больше энергии; клетки, проводящие обновление своего состава, должны получить энергию в достаточном количестве. В противном случае обновления клетки не будет, и произойдет ее старение. Клетки, которые проводят фармакологический ремонт, также должны дополнительно снабжаться энергией, чтобы процесс ее лечения протекал быстро и успешно. Поэтому врачевать клетку надо не только лекарствами, но и энергией. Более того, причина почти всех заболеваний клетки — недостаточное снабжение ее энергией. Клетки, которые получают достаточное количество энергии, в нужный момент остаются молодыми и здоровыми весьма продолжительное время. Если произойдет сбой в процессе доставки энергии, то такие клетки заболевают и погибают. От организации процесса дыхания зависит здоровье всего организма, его старение, а при лечении заболеваний — успешность процесса лечения. Снабжение энергией клеток разделяется на два типа: центральное и местное. Обычно у человека более развито центральное звено энергоснабжения, как бы каждая клетка ждет получения энергии из центральных каналов снабжения. Однако, если учесть, что количество этих клеток - много миллиардов, функции их различны не только по их положению в организме, но и по времени, организовать центральное снабжение без сбоев и запаздывания невозможно. От количества сбоев в энергоснабжении зависят здоровье организма и его самочувствие. Другое дело, если определенная доля энергоснабжения выполняется на местном, локальном уровне. Этот тип дыхания называется внутренним или клеточным. Развивается он дыхательными упражнениями на тренажере ТДИ01. Принцип тренировки на этом тренажере заключается в том, что в нем создается маятниковое качание столба воды, которое резонирует с нашим дыханием и регулирует его таким образом, чтобы в интервалах центрального дыхания развивалось локальное, или местное дыхание на клеточном уровне. Режимы тренировки подбираются индивидуально после прохождения компьютерного тестирования дыхания. Тренажер с компьютером так и называют — энергетический доктор. Если по рецептам врача поправляют свое здоровье, поглощая разнообразное количество таблеток, то по рецептам энергетического доктора лечатся ежедневными сеансами дыхательных тренировок на тренажере продолжительностью 15-30 минут. Вы спросите, какие результаты лечения у этого энергетического доктора? Об этом лучше спросить у самих пациентов или обратиться к отчетам 97 авторитетных медицинских учреждений, больниц, клинических институтов. Эти отчеты опубликованы в печати и книгах, и у создателей метода есть полная подборка этих материалов. Наиболее значительные результаты получены при лечении таких заболеваний, как хронический бронхит, астма, применяется он также при лечении ИБС, сердечной недостаточности. Почти во всех случаях наблюдается ослабление медикаментозной зависимости, а во многих случаях — замена медикаментов дыхательными тренировками. Энергетический доктор лечит не только заболевших людей, но и позволяет сохранить здоровье и молодость. В настоящее время разработаны таблицы питания и дыхания, где для каждого человека индивидуально разрабатывается режим дыхания, согласованный с режимом питания. Каждый может получить ответ, сколько и как нужно надышать, чтобы переработать потребленный рацион продуктов и напитков. Диета питания — хорошо известная вещь, подробно разработана современной медициной, однако сейчас эта диета дополнилась диетой дыхания (Центр физики дыхания, г. Москва). Аналитическая форма энергии основного обмена Энергия основного обмена (ЭОО) должна зависеть от внешних характеристик человека: роста, веса, возраста. Только эти параметры в существенной степени определяют энергию диссипации живого организма или энергию основного обмена. Все остальные параметры являются производными от них. Зависимость энергии основного обмена (ЭОО) от этих параметров качественно можно определить следующим образом: с увеличением веса и роста ЭОО должна увеличиваться, с увеличением возраста — уменьшаться. Зависимости должны быть линейными, нелинейность возникает только оттого, что вес и рост зависят от возраста. Минутную энергию основного обмена тогда можно представить: Физиологическая длительность жизни и условия энергетического баланса. Физиологическая длительность жизни человека зависит от многих факторов, и весьма трудно выделить какие-то факторы в отдельности. Но есть одно универсальное условие, при несоблюдении которого существование живой материи прекращается — это условие энергетического баланса. Живая материя существует только в условиях потребления энергии из внешней среды. При 98 этом должно выполняться условие энергетического баланса: потребляемая и отдаваемая энергия должны быть равны. Минимальная энергия, отдаваемая организмом в окружающую среду — это энергия основного обмена Еоо. Энергия, потребляемая из окружающей среды — энергия дыхания Емин. Поэтому условие баланса будет: Емин >= Еоо Равенство означает предел существования, поскольку при его невыполнении будут нарушены условия энергетического баланса. Избыток энергии дыхания означает, что организм может совершать внешнюю работу, т.е. функционировать. На графике приведены зависимости от возраста ЭОО и энергии дыхания для среднестатистических мужчин (а) и женщин (б). Зависимость энергии дыхания и энергии основного обмена от возраста (мужчины) График 10 (а) Энергия дыхания и энергия основного обмена в зависимости от возраста (женщины) График 10 (б) 99 Точка пересечения двух зависимостей определяет предельный физиологический срок жизни. Физиологический предел срока жизни увеличивается при увеличении относительной емкости дыхания. Можно определить предельный срок существования из условия энергетического баланса: Таким образом, предельный срок физиологического существования человека зависит от трех параметров: динамических характеристик дыхания f, массы М и роста L. Дыхательные гипоэнергетические тренировки анаэробного дыхания на тренажере ТДИ-01. Дыхательные тренировки гипоэнергетического типа на тренажере ТДИ-01 производятся путем удлинения времени выдоха в зависимости от дней тренировки. Данные расчетов в конкретных случаях даны на следующих графиках: МУЖЧИНЫ: возраст — 60 лет, вес 70 кг, рост 170 см, f(оо) = 0.306 ЖЕНЩИНЫ: возраст — 60 лет, вес 70 кг, рост 170 см, f(оо) = 0.328 Из приведенных графиков подбирается режим тренировок на дыхательном тренажере ТДИ-01, конструкция которого, принцип действия и тренировок подробно описаны. Что делать, если человек может быстрее пройти первый этап тренировок, чем это предусматривается графиком? Эта ситуация равносильна тренировкам по поднятию тяжести. Можно начать поднимать тяжести сразу с большого веса. Но потом не выдержать графика. Лучше начинать с малого веса и увеличивать его по мере привыкания к нагрузке. При этом не следует бояться потери времени. Эта потеря окупится потом. График 11 Зависимость времени выдоха от длительности тренировок 100 График 12 Зависимость времени выдоха от длительности тренировок для женщин Так и при дыхательных тренировках. Начинаются занятия с малых значений длительности выдоха, и по мере тренировок следует увеличивать эту длительность до максимальной в конце цикла. Лучше варьировать длительность всего цикла тренировок от 10 до 100 ежедневных занятий по 1530 минут. Второй этап следует выполнять с осторожностью. При появлении трудностей следует разбивать сеанс тренировки на 6 частей по 3-5 минут с интервалами 3-5 минут. Например, 6 частей по 5 минут с 5-минутными интервалами приведет к общей 30-минутной тренировке с 30 минутами пауз. А весь сеанс тренировки будет длиться один час. Если и в таком режиме появятся трудности, то следует выполнять сеансы через день. Выполнение всего графика следует рассматривать как завершение тренировки. После этого следует провести тестирование дыхания и сравнить новые параметры с параметрами исходного дыхания. Положительные результаты тренировки будут в случае, если минутная энергия дыхания уменьшится. Это будет означать, что борьба с глубоким дыханием происходит 101 успешно. А глубокое дыхание — это универсальная причина всех болезней человека и преждевременной смерти. СРОК ЖИЗНИ И ЭНЕРГИЯ ДЫХАНИЯ Срок жизни является самой интересной и закрытой тайной для каждого человека. Но в тоже время самой неточной характеристикой. Все основные прогнозы человечества рано или поздно сводятся к оценке сроков жизни каждого человека. Как бы человек сам не скрывал от себя и от других свою заинтересованность в определении этого срока, она существует. Боязнь знания точной информации по срокам жизни компенсируется пониманием неточности такого определения и сравнительной отдаленностью срока. Отсюда обращения к астрологам, гадалкам, колдунам... Кукушка, кукушка?! Сколько лет мне жить?! Физиологический срок жизни определяется из условия уменьшения энергии дыхания с возрастом до энергии основного обмена. Когда энергия дыхания сравнивается с энергией основного обмена, нарушается энергетический баланс организма и окружающей среды. Из этого условия можно определить физиологический предел жизни. Как правило, мы здесь сталкиваемся с весьма ^оптимистическими цифрами, однако сравнительная оценка «у кого больше?» может дать ответы на вопросы здоровья в настоящем, а не только будущем времени. Реальный срок жизни значительно меньше вследствие болезней, в том числе и болезней неправильного дыхания. Каким образом оценить реальный срок жизни? Это можно сделать следующим образом. Допустим, что существует среднестатистический человек и его срок жизни. Реальный человек имеет свои индивидуальные особенности, в том числе и дыхание, отличное от дыхания его среднестатистического прототипа. В соответствии с принципом минимума энергии дыхания, из этого сравнения можно рассчитать коэффициент редукции срока жизни по сравнению со среднестатистическим сроком. Если человек дышит с большей энергии, то срок жизни сокращается (=редуцируется). Если энергия дыхания меньше — то срок жизни увеличивается. Имеется глубокая связь между сроком жизни человека и дыханием. Древняя мудрость гласит, что, поскольку жизнь человека начинается с первого вдоха и кончается последним, то каждому человеку отпущено определенное число циклов дыхания, и этим определяется срок жизни человека. Поэтому можно сказать, что энергия дыхания, которая связана с количеством потребленного кислорода, также определяет срок жизни человека. Низкая по сравнению с мужчинами энергия дыхания женщин может рассматриваться как причина женского сравнительного долголетия. Поэтому имеет смысл следующая гипотеза: 102 Продолжительность жизни человека зависит обратным образом от величины энергии дыхания. Т.е. если энергия дыхания уменьшается, то срок жизни увеличивается. Это можно пояснить на примере сравнения сроков жизни мужчин и женщин. Из всех факторов, влияющих на срок жизни человека, следует оставить только те, которые определены генетически. Таким фактором может быть выбран рост человека. Можно получить уравнение, связывающее время жизни мужчин и женщин с их ростом. где tм, tж — времена жизни мужчин и женщин, соответственно, Lм, Lж — среднее значение роста мужчин и женщин. На следующем рисунке показана теоретическая диаграмма зависимости срока жизни мужчин и женщин от роста. Вверх от Р = 1 по оси Р находится область, в которой срок жизни мужчин больше срока жизни женщин. Ниже от Р = 1 — области, где срок жизни женщин больше, чем у мужчин. Сравнение области диаграмм показывает, что женщины-долгожители встречаются в 1,5 раза чаще мужчин. На графике относительные сроки жизни массива мужчин и женщин в зависимости от их роста. Горизонтальная линия у единицы (Р = 1) соответствует тому, что сроки жизни мужчин и женщин равны. Области над этой линией соответствуют состоянию, когда сроки жизни мужчин больше женщин, а под единичной линией — сроки жизни женщин больше мужчин. График 13 Относительный срок жизни мужчин и женщин в зависимости от рос та мужчин при различных ростах женщин 103 Статистическое распределение сроков жизни по ростовым группам показывает идентичность теоретических и статистических распределений. Можно говорить, что факторы, приводящие к увеличению энергии дыхания, уменьшают сроки жизни. Например, если сравнить сроки жизни людей интенсивной и слабоинтенсивной трудовой деятельности, то преимущество следует отдавать последней. Отсюда страны, где преобладает тяжелый физический труд, должны характеризоваться и характеризуются показателями малой продолжительности жизни по сравнению со странами более цивилизованными. В горах, где парциальное давление кислорода меньше, чем внизу, энергия дыхания меньше и длительность жизни должна быть увеличенной. Однако уменьшение температуры в высокогорных условиях должно увеличивать энергию дыхания и уменьшать длительность жизни. Поэтому увеличение длительности жизни наблюдается в основном у людей, живущих на сравнительно малых высотах (1000-2000 метров). Температура окружающей среды также влияет на процессы дыхания. Уменьшение температуры приводит к повышению энергии основного обмена человека (за счет увеличения теплопотерь в окружающую среду) и, как следствие —к повышению энергии дыхания. Поэтому страны с холодным климатом должны характеризоваться сравнительно низкой продолжительностью жизни по сравнению со странами с более теплым климатом. Изменение климата планеты, связанное с потеплением, должно приводить к увеличению длительности жизни людей, а факторы гипероксии, т. е. повышения концентрации кислорода в атмосфере, должны увеличивать энергию дыхания и приводить к уменьшению длительности жизни на планете. Такая характеристика как температура живого организма должна сказываться на длительности его существования. С уменьшением температуры тела энергия дыхания уменьшается, и длительность существования должна увеличиваться. Так что живые существа с более высокой температурой тела должны характеризоваться меньшими длительностями жизни. Такая универсальность анализа сроков жизни по энергии дыхания содержит в себе более глубокие физические явления, приводящие к изменению сроков существования живых существ. Живая материя является более высокоорганизованной по сравнению с неживой материей и существует только при условии постоянного притока и потерь энергии. Меньшие потери энергии приводят к большим срокам существования живой материи. В конце 19 века средние значения роста мужчин и женщин были: LM = 165, LЖ = 154 см и сроки жизни связаны: tм = 0,7tж + 6. 104 В настоящее время средний рост мужчин и женщин составляет 167 и 156 см, что приводит к соотношению: tм = 0,71tж + 5,8. Во всяком случае, по приведенным оценкам среднее время жизни женщин должно быть на 12-15 лет больше чем мужчин. Это факторы генетического характера, т.е. факторы, определяемые природой. На эти факторы накладываются субъективные факторы, влияющие на срок жизни человека. Поэтому отклонение от этих цифр отражает влияние этих субъективных факторов. Существуют страны, где средний рост больше или меньше общего среднего роста. Например, считается, что в скандинавских странах средний рост на 10 см больше среднего роста на всей планете. Это должно привести к уменьшению среднего срока жизни. Для Скандинавии коэффициент длительности жизни р = 0,9. Это должно приводить к уменьшению длительности жизни в этих странах на 4-5 лет. Результаты фундаментального физического анализа позволили решить вопрос о вычислении срока жизни каждого конкретного человека по сравнению со среднестатистическим сроком жизни. Каждый человек может вычислить свой собственный срок жизни по отношению к среднестатистическому сроку t0 по формуле: t = pt0 + 20(1-р) Для этого надо вычислить коэффициент срока жизни р: где L рост человека в сантиметрах. В таблице 1 приведены данные коэффициента срока жизни Р для мужчин и женщин различного роста. Таблица 43. Коэффициент срока жизни Р для мужчин и женщин Рост (см) 140 145 150 155 160 p (муж) 1,57 1,42 1,30 1,20 1,11 p (жен) 1,26 1,16 1,07 1,00 0,93 105 165 170 175 180 185 190 195 200 1,04 0,97 0,91 0,86 0,82 0,77 0,74 0,70 0,87 0,82 0,78 0,74 0,70 0,67 0,64 0,61 Пользоваться этими формулами просто. По величине своего роста нужно определить коэффициент p по табл. или по рис. Если этот коэффициент больше единицы, то все в порядке. Если p= 1, то срок жизни равен среднестатистическому, если р меньше 1, то человек проживет меньше среднестатистического человека. В этом случае надо переходить на другие режимы дыхания, с другой энергией дыхания. Например, определить срок жизни женщины с ростом 150 см. По таблице находим, что коэффициент срока жизни равен р = 1,07. По формуле определяем время жизни: t = 1,07t0 +1,4 года Это приведет к тому, что срок жизни этих женщин приблизительно на 2 года больше среднестатистического. В настоящее время проводятся научные исследования по разработке программы, позволяющей по параметрам дыхания каждого человека оценивать сроки жизни более точно и определять дыхательные тренировки, увеличивающие длительность жизни по сравнению со среднестатистическими сроками. Для этого надо измерить: жизненную емкость легких (ЖЕЛ), длительность одного вдоха и выдоха (при обычном дыхании), объем одного вдоха, рост, вес, возраст. По этим данным вычисляются все остальные параметры дыхания, энергия дыхания и сроки жизни и даются рекомендации по оптимизации жизненного процесса (при отсутствии каких-то данных программа выбирает среднестатистические параметры). Энергетические основы долголетия Попробуем сформулировать основные энергетические принципы долголетия. При каких энергетических параметрах возникает долголетие живого организма, т.е. наблюдается длительный срок функционирования живой системы без ее уничтожения как живого индивидуума? Ответы на эти вопросы в настоящее время не найдены, но основные принципы сформулировать можно. В мире неживой материи существуют два принципа или, как их называют, начала: минимума энергии и максимума энтропии. В обиходе это формулируется как минимальная энергия для максимально вероятного состояния. 106 Состояние неживой материи в соответствии с этими принципами — состояние хаоса. Почему? Потому что для создания какого-то порядка в системе надо затрачивать энергию, и тогда это не будет соответствовать состоянию с минимальной энергией и максимальной энтропией. А в состоянии хаоса порядка нет, поэтому дополнительной энергии на создание порядка тратить не нужно. Так равновесное состояние молекул газа — хаотическое движение, когда молекулы воздуха движутся в разные стороны с различными величинами скоростей, или Броуновское движение. Представление об этом состоянии можно получить, наблюдая движение мелких пылинок в солнечном луче. Они движутся хаотически в разные стороны и с разными скоростями. Заставить их двигаться в определенном порядке нельзя, во всяком случае, сами они никогда этого не сделают. В живой материи есть высокая организация, которая и называется жизнедеятельностью. Каждое мгновение живая материя уничтожается и возрождается снова в соответствии с генетическим кодом, при этом не отрастают ни шестые пальцы, ни третьи уши, так же как и не пропадают никакие органы. Для этого требуется весьма высокая организация системы, и для ее поддержания требуются затраты энергии. Эта энергия используется для жизнедеятельности, и живая материя существует только в условиях потребления этой энергии. Каким образом живые существа приобретают энергию для существования? Через питание и через дыхание. Лимитирующим в этой диаде является дыхание. От того, сколько живой организм надышит кислорода для своего существования, зависит количество энергии, получаемое от переработки продуктов питания. Каков же основной принцип существования живой материи по количеству потребляемой энергии? В терминах синергетики этот принцип формулируется как «минимум производства энтропии». Другими словами, этот принцип отражает стремление живой материи в максимальной степени использовать энергию, вещество, информацию и время. Если при минимальной величине потребления энергии из окружающей среды происходит самоорганизация живой материи, то такие системы удовлетворяют в максимальной степени этому принципу существования. Из двух живых существ то, которое потребляет меньше энергии, в наиболее эффективной форме использует энергию и вещество. Существование таких систем будет дольше. Поэтому живые существа с меньшими уровнями потребления энергии, с меньшими энергиями дыхания должны характеризоваться улучшенными показателями долголетия. В этом заключается обоснование принципа долголетия: срок жизни тем больше, чем меньше энергия дыхания. 107 ЭНЕРГИЯ ДЫХАНИЯ И ОБЪЕМ ЛЕГКИХ (АНАЛИТИЧЕСКИЕ ФОРМУЛЫ) Энергия дыхания определяется как энергия окислительных процессов, проходящих в организме с участием кислорода и выделением углекислого газа. Эта энергия определяется количеством кислорода, потребляемого организмом человека за определенный период времени. Минутная энергия дыхания определяется как энергия дыхания в течение одной минуты и рассчитывается просто: E = 0,626*V То есть, энергию дыхания с большой степенью точности можно рассчитывать по объему легких V. Объем легких можно выразить как функцию от возраста и роста человека. В настоящее время на этом основана диагностика состояния дыхательной системы человека. ЖЕЛ конкретного человека сравнивают с ЖЕЛ здорового человека того же возраста и роста и по редукции этого показателя делают заключение о здоровье дыхательной системы. Поэтому мы тоже можем определить энергию дыхания здорового человека через ЖЕЛ, и по величине отклонения энергии дыхания конкретного человека можно судить о состоянии его дыхательной системы. Формулы для ЖЕЛ стандартного человека можно легко получить из пульмонологических диаграмм и записать для энергии дыхания: Мужчины: Е = 0,036*L - 3,1- 0,86*T*L/100000-2,5/10000*T (5.20) Женщины: Е = 0,028*L - 2,33 - 0,86*T*L/100000+3,82/1000*T, где Т — возраст в годах, L — рост в сантиметрах. В таблицах приводится энергия дыхания мужчин и женщин различных возрастов. Таблица 44. Энергия дыхания мужчин в зависимости от роста и возраста Возраст (лет) Рост 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 (см) 150 2,11 2,05 1,98 1,92 1,86 1,79 1,73 1,67 1,60 1,54 1,48 1,41 1,35 155 2,28 2,22 2,15 2,09 2,02 1,96 1,89 1,83 1,76 1,70 1,63 1,56 1,50 160 165 170 175 180 185 190 195 200 2,46 2,63 2,80 2,98 3,15 3,33 3,50 3,67 3,85 2,39 2,56 2,73 2,90 3,08 3,25 3,42 3,59 3,76 2,32 2,49 2,66 2,83 3,00 3,17 3,34 3,51 3,68 2,25 2,42 2,59 2,76 2,92 3,09 3,26 3,42 3,59 2,19 2,35 2,52 2,68 2,85 3,01 3,18 3,34 3,51 2,12 2,28 2,45 2,61 2,77 2,93 3,10 3,26 3,42 2,05 2,21 2,37 2,53 2,69 2,86 3,02 3,18 3,34 1,98 2,14 2,30 2,46 2,62 2,78 2,94 3,09 3,25 1,92 2,07 2,23 2,39 2,54 2,70 2,86 3,01 3,17 1,85 2,00 2,16 2,31 2,47 2,62 2,77 2,93 3,08 1,78 1,93 2,09 2,24 2,39 2,54 2,69 2,85 3,00 1,71 1,86 2,01 2,16 2,31 2,46 2,61 2,76 2,91 108 1,65 1,79 1,94 2,09 2,24 2,39 2,53 2,68 2,83 Таблица 45. Энергия минутного дыхания женщин в зависимости от роста и возраста Возраст (лет) Рост 15 20 25 (см) 150 1,73 1,69 1,64 155 1,87 1,82 1,77 160 2,00 1,95 1,90 165 2,13 2,08 2,03 170 2,27 2,21 2,16 175 2,40 2,35 2,29 180 2,54 2,48 2,42 185 2,67 2,61 2,55 190 2,80 2,74 2,68 195 2,94 2,87 2,81 200 3,07 3,00 2,94 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 1,60 1,72 1,85 1,98 2,11 2,23 2,36 2,49 2,61 2,74 2,87 1,55 1,68 1,80 1,93 2,05 2,18 2,30 2,43 2,55 2,68 2,80 1,51 1,63 1,75 1,88 2,00 2,12 2,24 2,37 2,49 2,61 2,73 1,46 1,58 1,70 1,82 1,94 2,06 2,19 2,31 2,43 2,55 2,67 1,42 1,53 1,65 1,77 1,89 2,01 2,13 2,25 2,36 2,48 2,60 1,37 1,49 1,60 1,72 1,84 1,95 2,07 2,19 2,30 2,42 2,53 1,33 1,44 1,55 1,67 1,78 1,90 2,01 2,12 2,24 2,35 2,47 1,28 1,39 1,50 1,62 1,73 1,84 1,95 2,06 2,18 2,29 2,40 1,23 1,34 1,45 1,56 1,67 1,78 1,89 2,00 2,11 2,22 2,33 1,19 1,30 1,40 1,51 1,62 1,73 1,84 1,94 2,05 2,16 2,27 Интересно провести сравнение энергии дыхания мужчин и женщин с одинаковым ростом в зависимости от возраста. 109 График 14 Энергия минутного дыхания в зависимости от возраста для мужчин и женщин одинакового роста (170 см) Из этого графика видно, что у женщин по сравнению с мужчинами того же роста дыхание более низкоэнергетическое. Мужчины имеют одинаковую энергию дыхания с женщинами той же возрастной группы при условии, если их рост на 15 см меньше. При одинаковом росте изоэнергетическое дыхание с женщинами имеют мужчины на 25-30 лет старше. Рост и возраст — это факторы, определенные генетически, поэтому можно заключить, что и энергия дыхания связана с генетическими факторами. Во всяком случае, энергия дыхания может быть фактором, связывающим генетические судьбы мужчин и женщин. Диагностика долголетия Долголетие человека является основной проблемой науки о его жизни. Хотя ограниченность срока жизни человека является основным законом развития живой материи, однако величина этого срока зависит от индивидуальной судьбы и субъективных факторов, действие которых, как правило, идет в направлении уменьшения этого срока. Для того, чтобы увеличить срок жизни человека, необходимо определить основной, главный фактор, определяющий этот срок. Термодинамика живых существ определяет необходимое условие существование жизни — это потребление энергии из окружающей среды. Если энергия не потребляется, то живые существа должны прекратить свое существование. Однако потребление энергии может быть разным. Уровень потребления энергии для поддержания жизни может быть большой или малой величины. Уровень потребления энергии из окружающей среды имеет необходимую составляющую, зависящую от окружающей среды, и составляющую, во многом определяемую самим человеком. Как влияет уровень потребления энергии на длительность существования живых существ? Рассмотрим два случая большого и малого потребления энергии. В обоих случаях условия для существования жизни будут выполняться, но только в случае малого потребления энергии эта энергия используется более эффективно, с большим коэффициентом полезного действия. Как следствие этого срок существования таких систем должен быть больше. Так можно определить фундаментальное правило: Срок жизни живых существ обратно зависит от величины потребляемой энергии. Т.е. чем больше потребляемая энергия, тем меньше срок жизни. Эта гипотеза подтверждается сравнительной статистикой продолжительности жизни людей и других живых существ. Чем определяется энергия, потребляемая живым существом из окружающей среды? Эта энергия равна энергии дыхания, поскольку именно дыхание определяет энергию, которую получает организм за счет переработки 110 продуктов питания. Энергия дыхания определяется количеством потребленного кислорода. Обычно величина энергии дыхания измеряется килокалориями за дыхание в течение 1 минуты и для человека находится в пределах 2-5 ккал/мин. В таблице перечислены факторы, увеличивающие или уменьшающие энергию дыхания. Таблица 46. Факторы, влияющие на уменьшение энергии дыхания при изменении параметров человека и окружающей среды. Параметры Уменьшение атмосферного давления Уменьшение частоты дыхания Уменьшение глубины дыхания Увеличение температуры окружающей среды Уменьшение концентрации кислорода в воздухе Уменьшение температуры тела Уменьшение энергии дыхания + + + + + + Все факторы, приводящие к уменьшению энергии дыхания, должны приводить к увеличению срока жизни и могут быть использованы для диагностики долгожительства. > Фактор уменьшения атмосферного давления наблюдается в горных условиях. При этом в атмосфере уменьшается количество кислорода, и при сохранении прочих параметров дыхания уменьшается энергия дыхания. Это должно приводить к увеличению сроков жизни. И действительно, в высокогорье чаще встречаются долгожители. Однако уменьшение давления неодинаковым образом действует на процесс дыхания. В горных условиях затруднен процесс вдоха и облегчен процесс выдоха. При вдохе внутри человека создается небольшое разряжение, но если человек дышит при пониженном атмосферном давлении, то разряжение на один вдох нужно создавать больше. Наоборот, при выдохе внутри организма, чтобы вытолкнуть отработанный воздух, создается избыточное давление. При пониженном внешнем давлении это избыточное давление может быть меньше. Поэтому выдох в этом случае облегчен. > Уменьшение частоты дыхания приводит к уменьшению потребляемого кислорода в единицу времени и уменьшению энергии дыхания. Однако статистики долгожительства людей по параметру частоты дыхания не существует. Существует информация о продолжительности жизни различных животных, из которой видно, что короткоживущие животные характеризуются повышенными частотами дыхания. > Уменьшение глубины дыхания характеризуется тем, что уменьшается емкость одного вдоха. Обычно емкость вдоха для людей находится в пределах 0,5-1,0 литра, а при физических нагрузках эта емкость может возрастать до 2-х 111 и более литров. В последнее время укрепилось мнение, что глубокое дыхание ухудшает здоровье человека, является причиной болезней и даже преждевременной смерти. Речь идет, конечно, о глубоком дыхании как повседневном, обычном режиме дыхания. Это не относится к упражнениям, связанным с увеличением глубины дыхания. Эти упражнения могут приносить пользу в рамках обычных физкультурных методов. > Уменьшение глубины дыхания можно достигнуть только путем дыхательных тренировок по определенным методикам с использованием дыхательных тренажеров. > Увеличение температуры окружающей среды уменьшает энергию основного обмена, которая определяется тепловыми потерями организма в окружающую среду. Тепловые потери зависят от разности температуры организма и окружающей среды. С увеличением температуры окружающей среды эти потери уменьшаются, уменьшается энергия основного обмена, и, как следствие этого, уменьшается энергия дыхания. Это увеличение температуры должно находиться в определенных пределах комфорта, потому что дальнейшее увеличение температуры приводит не к уменьшению, а к увеличению энергии основного обмена и приводит к противоположному результату. > С другой стороны, однозначно можно сказать, что уменьшение температуры окружающей среды должно приводить к увеличению энергии дыхания и уменьшению срока жизни. Поэтому страны с холодным климатом не характеризуются хорошими показателями долгожительства. > Уменьшение концентрации кислорода в воздухе обычно называется гипоксией. Чем меньше кислорода во вдыхаемом воздухе, тем больше степень гипоксии. С уменьшением количества кислорода уменьшается энергия дыхания, и это благоприятно сказывается на признаке долгожительства. К сожалению, природа не помогает нам в этом. Исторически концентрация кислорода в атмосфере увеличивается и к настоящему времени достигла 21%. Долгое время растительный мир нашей планеты за счет своего дыхания увеличивает концентрацию кислорода в атмосфере и уменьшает концентрацию углекислого газа (до 0,03%). И этот процесс продолжается. Так что в прогнозе содержание кислорода будет расти, энергия дыхания — увеличиваться, а срок жизни — уменьшаться. > Вот какая историческая перспектива открывается перед нами. Вполне возможно, со временем человеческий организм сможет приспособиться к повышению концентрации кислорода в атмосфере. Однако в настоящее время это не наблюдается. Остается одно—изменять структуру нашего дыхания самим, и определить направление этого изменение — уменьшение энергии дыхания. > Уменьшение температуры тела человека должно приводить к уменьшению энергии дыхания и, следовательно, к долголетию. На то есть простые причины. 112 С уменьшением температуры тела уменьшается энергия, отдаваемая в окружающую среду, соответственно, уменьшается энергия основного обмена, и, как следствие этого — энергия дыхания. Можно проследить, как влияет температура тела живых организмов на продолжительность жизни. Во всех случаях повышение температуры тела на один-два градуса приводит к существенному сокращению продолжительности жизни организмов. Рассмотренные примеры показывают, что все причины долголетия в основе своей имеют один признак — они приводят к уменьшению энергии дыхания. Имеется такая триада: уменьшение энергии дыхания — повышение эффективности энергетических процессов в организме — увеличение срока жизни. Как приобрести долголетие? В соответствии с рассмотренными признаками долголетия необходимо остановить свой выбор на дыхательной гимнастике, вбирающей в себя все эти признаки, т.е. уменьшающие энергию дыхания по максимально возможному числу факторов. Для этого была разработана технология дыхания, связанная с применением дыхательного тренажера ТДИ-01 (ингалятор Фролова). Дыхательный тренажер сочетает в себе все механизмы дыхательных тренировок и возможности использования всех основных факторов внешнего дыхания человека. Это гипоксикатор и гиперкапникатор, т.е. прибор, который создает воздушную смесь для дыхания с уменьшенной концентрацией кислорода (с 21 до 19%) и увеличенной концентрацией углекислого газа (с 0,03 до 2-3%). Приведенные проценты кислорода и углекислого газа являются умеренными, т.е. как раз такими, которые нужны организму для тренировки дыхания. При этом для создания дыхательной смеси не используются специальные газы, а нужные концентрации кислорода и углекислого газа получаются из вдыхаемого и выдыхаемого воздуха самого человека. Кроме того, это — массажер дыхательной системы, поскольку дыхание осуществляется через повышенное сопротивление вдоху и выдоху (10-25 мм водного столба). Хотя избыточное давление небольшое, однако, это именно такое воздействие, которое массажирует гладкую мускулатуру бронхов; при диафрагмальном дыхании это массажное воздействие передается через диафрагму кишечнику и на все органы, участвующие в процессах вдоха и выдоха. Взаимодействие дыхательного потока с жидкостью внутри тренажера (водой в обычном случае) уменьшает скорость потока вдыхаемого воздуха, и, как показали исследования, оказывает благотворное влияние на альвеолярную структуру легочной ткани. Устройство тренажера позволяет управлять процессами вдоха и выдоха и реализовывать различные временные структуры дыхания, разнообразные частотные характеристики дыхания — типа дробного дыхания и т.д. Поскольку дыхательный поток проходит в тренажере через воду, то к уже 113 рассмотренным факторам добавляется увлажнение воздуха или дотирование его ингаляционными смесями. В последних разработках тренажера возможно создание ионной ингаляции отрицательными ионами кислорода. Как видно, прибор представляет собой многофакторную систему и к настоящему времени проходит только начальный этап исследования, когда используются только некоторые факторы: гипоксия, гиперкапния, сопротивление вдоху и выдоху, уменьшение скорости потока воздуха при вдохе и выдохе, создание оптимальной структуры дыхания. Влияние остальных факторов — это предмет дальнейших исследований. Это краткое резюме показывает, что перед нами прибор, отвечающий практически всем вышеперечисленным параметрам, определяющим долголетие человека. Режимы дыхательных тренировок с тренажером определены и в настоящее время широко известны; сформулируем здесь кратко режим, который дыхательный тренажер может осуществить: дыхание с пневмосопротивлением на вдохе и выдохе, с дополнительным дыхательным пространством, низкой частоты с удлиненным временем выдоха. Удивительно, как почти все факторы долголетия собраны воедино в одном приборе. ГЛАВА VII. РЕЖИМ ДЫХАНИЯ И РЕЖИМ ПИТАНИЯ Режим питания надо приводить в соответствии с режимом дыхания. Человеческий организм существует за счет энергии, потребляемой из окружающей среды. Эту энергию мы получаем из переработки продуктов питания, при помощи кислорода воздуха, получаемого при дыхании. Поэтому режимы питания и дыхания должны быть согласованы друг с другом. Продукты питания, потребленные организмом человека, перерабатываются в течение определенного времени, пока человек надышит количество кислорода, необходимое для переработки потребленных продуктов. Избыточные продукты, не переработанные организмом за счет дыхания, не усваиваются и откладываются в жировые отложения. С другой стороны, при переходе с одного режима дыхания на другой меняется энергия дыхания, и тогда количество и качество продуктов питания надо изменить в соответствии с этими изменениями. Для этого необходимо знать время переработки продуктов питания за счет дыхания. В таблицах приведены времена переработки пищевых продуктов в зависимости от возраста для среднестатистического человека: мужчины роста 167 см., женщины роста 156 см. Все данные в таблицах рассчитаны на 100 грамм продуктов. Таблица 47. Время дыхания (мин.) для переработки жировых продуктов Возраст мужчин (лет) Возраст женщин (лет) 114 Масло сливочное Масло топленое Масло растительное Шпик свиной Жир говяжий, свиной Маргарин 20 305 40 342 60 390 20 429 40 479 60 542 361 405 462 508 566 641 340-364 381-408 435-465 478-511 533-571 604-646 312 361 350 405 400 462 439 508 490 566 555 641 281-297 316-333 360-380 395-418 441-467 500-528 Таблица 48. Время дыхания (мня.) для переработки мяса, рыбы, яиц Мясо Птица Колбасы Колбаса украинская Ветчина Сосиски Судак, треска, палтус, морской окунь Семга, севрюга Икра кетовая Икра зернистая Икра паюсная Яйцо-1 шт. Возраст мужчин (лет) 20 40 60 39-59 44-66 50-75 62-78 70-88 79-100 62-78 70-88 79-100 137 153 175 Возраст женщин (лет) 20 40 60 55-82 61-92 69-104 87-110 97-123 110-139 87-110 97-123 110-139 192 214 243 144 78 39 163 88 44 185 100 50 203 110 55 227 123 61 257 139 69 59-70 66-79 75-90 82-99 92-110 104-125 90 97 101 110 115 125 126 137 141 153 159 173 109 123 140 153 171 194 29 33 37 41 46 52 Таблица 49. Время дыхания (мин.) для переработки молочных продуктов Молоко, простокваша, Возраст мужчин (лет) 20 40 60 23 26 30 Возраст женщин (лет) 20 40 60 32 36 41 115 кефир Сметана Творог жирный Творог нежирный Сливки, 20% жирности Сырки творожные, сладкие Сыры твердые Молоко сгущенное, сладкое Мороженое молочное Мороженое пломбир 109 90 123 101 140 115 153 126 171 141 194 159 31 35 40 44 49 55 78 88 100 ПО 123 139 128 145 165 180 202 229 117-136 125 132-154 141 150-175 160 164-192 176 184-214 196 208-243 222 51-67 57-75 65-85 71-94 79-104 90-118 86 97 110 121 135 153 Таблица 50. Время дыхания (мин.) для переработки овощей, фруктов Салат, шпинат, огурцы, помидоры Картофель Морковь Свекла Капуста свежая, квашеная, цветная Лук репчатый Грибы свежие Ягоды Арбуз Абрикосы, апельсины, лимоны Возраст мужчин (лет) 20 40 60 6-8 7-9 8-10 Возраст женщин (лет) 20 40 60 9-11 10-12 11-13 35 16 20 10 40 18 22 11 45 20 24 12 50 22 25 14 56 25 '28 15 63 28 31 17 20 22 24 25 28 31 12 13 14 16 19 22 12-20 16 16-20 13-22 18 18-22 14-24 20 20-24 16-25 22 22-25 19-28 25 25-28 22-31 28 28-31 116 Виноград Бананы Орехи 27 39 234 31 44 264 35 50 300 39 55 329 43 61 368 49 69 416 Таблица 51. Время дыхания (мин.) для переработки напитков Сладкие фруктовые воды Хлебный квас Минеральная вода Водочные изделия Вино сухое Вино крепленое Пиво Возраст мужчин (лет) 20 40 60 12-31 13-35 14-40 Возраст женщин (лет) 20 40 60 16-44 19^9 22-55 8-12 0 9-13 0 10-14 0 11-16 0 12-19 0 13-22 0 109 123 140 153 171 194 23-31 51-59 26-35 57-66 30^0 65-75 32-44 71-94 36-49 79-104 41-55 90-118 16-31 18-35 20-40 22-44 25-49 28-55 Как пользоваться этими таблицами? Необходимо подбирать рацион продуктов так, чтобы суммарное время было равно суткам или 1440 минутам. Для того, чтобы разгружать ночное время от процессов пищеварения, можно рассчитывать на суммарное время - дневное время суток (960 минут). ГЛАВА VIII. ЧТО ТАКОЕ ТРЕТЬЕ ДЫХАНИЕ? Каждый человек знает, что такое ВТОРОЕ дыхание. Оно наступает при больших физических нагрузках, когда внешнее дыхание не справляется с энергообеспечением организма. В этом случае к внешнему, аэробному дыханию подключается другой анаэробный механизм, не использующий внешний кислород воздуха для дыхания. Третье дыхание это ВТОРОЕ дыхание, которое наступает в результате тренировки АНАЭРОБНОГО ДЫХАНИЯ. Возникновение ТРЕТЬЕГО дыхания происходит при малых физических нагрузках, в результате дыхательных тренировок, когда по определенной программе уменьшается энергия внешнего дыхания до энергии основного обмена. Энергия основного обмена— это энергия полного покоя человека. При третьем дыхании выработка энергии происходит с участием "внутреннего" кислорода, причем его количество не меняется с течением времени: сколько затрачивается в начале фазы дыхания, столько выделяется в конце. Если обычное дыхание сопровождается выделением углекислого газа, то при третьем или анаэробном дыхании выделяются молекулы воды. В следующей таблице 117 приведены условия возникновения этих трех типов дыхания. Таблица 52 Тип дыхания Поглощение кислорода воздуха при дыхании Выделение в результате дыхательного акта Отрицательное накопление дополнительных веществ Первое Обычное Аэробное Поглощается Углекислый Нет внешний газ кислород воздуха Условия дыхания Любые, при наличии воздуха с кислородом Второе Не Молекулы Молекулы При Внутреннее происходит воды молочной сильных Анаэробное поглощение кислоты физических атмосферного нагрузках, кислорода при малом количестве внешнего кислорода Третье Не Молекулы Внутреннее происходит воды Анаэробное поглощение атмосферного кислорода Нет Использование типа дыхания Человек Морские млекопитающие, дельфины, ныряльщики на глубину При Человек тренировках на тренажере ТДИ-01 Первый тип обычного дыхания происходит с поглощением кислорода атмосферного воздуха и с выделением и удалением из организма углекислого газа. В этом случае не происходит выделение сопутствующих процессу дыхания вредных веществ, которые надо удалять из организма. Второе дыхание не сопровождается поглощением атмосферного кислорода, и выработка энергии происходит за счет внутренних механизмов. При этом выделяются молекулы воды, и накапливается молочная кислота, которую надо отводить. Этот тип дыхания возникает у человека при выполнении большой физической работы, или сильных физических нагрузках. Морские млекопитающие также используют этот тип дыхания ввиду того, что в воде невелика концентрация растворенного кислорода. При этом морские млекопитающие могут существовать под водой достаточное количество времени, и ограничение 118 времени возникает от необходимости выделения накопившихся продуктов анаэробного дыхания (молочной кислоты, воды и т.д.). Третье дыхание также не использует внешний атмосферный кислород, и при дыхании выделяются молекулы воды, но, в отличие от второго дыхания, здесь не происходит накопление молекул молочной кислоты, поскольку за счет тренировки адаптационных механизмов человека и специальных условий дыхательной тренировки при малой или без физической нагрузки процесс внутреннего дыхания идет до конца, а не останавливается на этапе образования молекул молочной кислоты. Коэффициент полезного действия анаэробного типа дыхания очень высокий, и выделение энергии происходит на клеточном уровне, т.е. там, где происходит ее потребление. Старение и болезнь клеток происходит, когда к клеткам не подводится своевременно и в нужных количествах энергия. При обычном дыхании происходит централизованное снабжение клеток энергией, которое всегда запаздывает и имеет сбои. При третьем дыхании и локальном энергоснабжении эти недостатки устраняются. Конечно, речь не идет о полной замене обычного дыхания третьим, а о создании симбиоза, когда обычным дыханием осуществляется централизованное, а третьим дыханием — периферическое снабжение энергии организма. Каким образом разрабатывать механизм третьего дыхания? Для каждого человека надо разработать индивидуальную программу дыхательных тренировок. По мере тренировок за счет адаптационных механизмов в организме развивается привычка к третьему дыханию, восстанавливается периферическое энергоснабжение клеток, происходит их излечение.