Глава 4. Воздух, дыхание, сердце: анатомия дыхания.

Задумывается ли среднестатистический человек о том, как происходит дыхание в его организме? За счет чего мы, люди, дышим? Конечно, все знают о том, что у нас есть легкие, которые являются главным органом внешнего дыхания. Все знают и о том, что главным органом сердечно-сосудистой системы является сердце. Но чтобы предотвращать болезни легких, недостаточно знать о том, что у нас есть легкие и что пневмония – это воспаление легких.

Но по отношению к сердцу все-таки используется такое понятие как система (система кровообращения, сосудистая система), и человек со средним образованием понимает, что сердце – это главный орган системы, к которой относятся еще и сосуды (к сожалению, зачастую знания о сосудах системы кровообращения сегодня воспринимаются только при необходимости хирургических вмешательств: аорто-коронарного шунтирования или установки в сосуды стентов, расширяющих очаги стенозов в этих сосудах). Многие пациенты, особенно так называемые «сердечники» знают и о коронарографии – методе диагностики состояния сосудов. Кстати, «сердечники» знают и цену, которую надо заплатить им или страховой компании за эти процедуры.

А знает ли наш среднестатистический человек, еще не страдающий ХОБЛ (хроническими обструктивными болезнями легких, к которым относятся бронхиальная астма и хронический бронхит), о том, что легкие человека – это всего лишь часть дыхательной системы? И что к дыхательной системе, в которой легкие, безусловно, являются главным анатомическим органом, относятся также и другие анатомические структуры, без которых невозможно участие легких в процессе дыхания и которые называются органами дыхания? И что именно совокупность органов дыхания и регуляторных путей и центров, которые управляют работой этих органов, образует систему дыхания?!

Итак, дыхание происходит в несколько этапов.

Первый этап. Атмосферный воздух поступает в легкие по системе воздухоносных путей (поступление кислорода), и этот этап называется внешним дыханием, или легочной вентиляцией. Хочу отметить, что воздух поступает в легкие благодаря дыхательным движениям (но об этом чуть позже). Человек дышит сам по себе и не задумывается о том, как это происходит…Новорожденный ребенок «вышел» из мамы и закричал, и это не только первый крик, но и первый выдох ребенка – то есть включение системы органов дыхания: выдох – экспирация, вдох – инспирация. Поступая в легкие, атмосферный воздух обновляет их содержимое, а затем удаляется в атмосферу.

Воздух поступает в легкие благодаря дыхательным движениям: выдох – экспирация, вдох – инспирация.

Второй этап (а это уже желательно знать и понимать) заключается в газообмене в легких. На этом этапе кислород переходит из легких в кровь благодаря диффузии, а углекислый газ – в обратном направлении. (Диффузия (diffusio) – это постепенное взаимопроникновение двух веществ, находящихся в прямом соприкосновении с друг с другом, например газов, жидкостей или растворов различных концентраций, одного в другое). Надо понимать, что чем интенсивнее работают органы дыхания, тем больше кислорода получает кровь и соответственно, отработанные газы (например, углекислый газ) быстрее ее покидают. Об этом чуть позже.

Интересен по своей функциональности и третий этап дыхания – транспорт (перенос) газов кровью. На этом этапе кислород и углекислый газ растворяются в крови, и кровь переносит их по всему организму.

Напрашивается вопрос о скорости кровотока, на который непосредственно легкие влияния не оказывают: но что именно оказывает влияние на эту скорость? И об этом чуть позже.

Четвертый этап дыхания – тканевый газообмен. Не будем на этом останавливаться, хотя качество этого этапа, то есть диффузия кислорода из крови в тканевую жидкость, зависит от предыдущих этапов.

И, наконец, пятый этап – клеточное дыхание – для большинства неподготовленных людей будет абсолютно непонятен, поэтому постараюсь объяснить этот процесс. Благодаря аэробному окислению органических веществ клетка запасается энергией в виде особых химических соединений и, соответственно, выводит углекислый газ и другие метаболиты в тканевую жидкость. Это и есть метаболизм, или обмен веществ. За счет дыхания мы получаем кислород и выводим углекислый газ, а проще говоря – это и является основной задачей дыхания! Но на самом деле человек живет именно благодаря этому пятому этапу, а хорошо он живет или плохо, зависит от того, насколько он хорошо заботится о дыхательной системе.

Итак, за счет чего человек дышит?

Анатомически дыхательные пути подразделяются на верхние (носовая полость, носоглотка, ротовая часть глотки – в клинической практике заболеваниями этих органов занимается ЛОР-врач, или отоларинголог) и нижние (гортань, трахея, два главных бронха).

Казалось бы, какое отношение к легким имеет носоглотка? Но именно в носовой полости происходит кондиционирование воздуха, так как ее стенки выстланы слизистой оболочкой, которая подогревает, увлажняет и очищает проходящий через нее воздух. То есть в носовой полости происходит механическая очистка поступающего воздуха. В ротовой области воздух также проходит предварительную обработку, но не такую тщательную, как в носовой, поэтому дыхание носом считается более «физиологичным».

Дыхание носом считается более «физиологичным».

Та же пранаяма (дыхательная гимнастика йогов) построена именно на носовом дыхании: в общепринятом понимании это происходит так: вдох через одну ноздрю, выдох через другую.

Интересно, что в кондиционировании воздуха, которое происходит во всех дыхательных путях, ведущая роль принадлежит слизистой оболочке. Слизь адсорбирует из воздушного потока мелкие пылевые частицы и находится в постоянном движении за счет синхронного биения ресничек мерцательного эпителия. Объем изгоняемой из дыхательных путей слизи у здорового взрослого человека составляет около 50 мл в сутки. Уменьшение скорости образования слизи, увеличение ее вязкости или снижение эффективности работы ресничек приводит к уменьшению объема выделяемой слизи.

По этому поводу следует отметить необходимость промывание носовой полости после сна простой или слегка подсоленной водой – это позволяет эффективно избавить носовые ходы от накопившейся за ночь слизи. У курильщиков реснички клеток слущиваются, и носовая полость теряет свою защитную функцию, так как слизистая оболочка становится ригидной (сухой). В результате возникает эффект под названием «кашель курильщика».

Именно слизистая оболочка участвует в биологической очистке поступающего воздуха, благодаря выработке бактерицидных веществ и присутствию большого количества клеток макрофагов, активно нейтрализующих болезнетворные микроорганизмы (здесь уместно вспомнить теорию фагоцитоза И.И. Мечникова). Курильщики лишены этого защитного барьера…

Кондиционирование воздуха (подогревание, увлажнение, очищение) не завершается в нижних дыхательных путях – оно продолжается и дальше, хотя и с меньшей интенсивностью, во внутрилегочных воздухоносных путях.

Итак, прежде чем попасть в легкие, воздух предварительно должен очиститься, прогреться и увлажниться за счет слаженной работы верхних и нижних дыхательных путей, которые являются первым барьером на пути проникновения болезнетворных (патогенных) микроорганизмов (бактерий и вирусов) в организм человека! Это первый ресурс в профилактике и лечении пневмонии.

Получается, что мы еще не добрались до легких, но уже прошли путь вдыхаемого атмосферного воздуха через носовую полость =› в носоглотку =› в ротовую часть глотки =› в гортань =› в трахею =› в два главных бронха… И это только часть органов, образующих систему дыхания, и здесь начинается «территория» пульмонолога.

Далее воздухоносные пути ветвятся, как дерево. Главный бронх (один на легкое) делится на долевые бронхи по одному на каждую долю: в правом легком три доли, в левом – две доли. Те, в свою очередь, делятся на сегментарные бронхи, и так 16 раз! Самые мелкие бронхи называется бронхиолами. Газообмена в бронхах не происходит, так как они предназначены исключительно для доставки воздуха в конечные отделы легких – как трубы, по которым доставляется нефть.

Главный бронх → (2–3) долевых бронха → сегментарные бронхи → бронхиолы.

В продолжении пути атмосферного воздуха за конечными бронхиолами следуют дыхательные бронхиолы, с которых начинается обменная зона легких. Стенки дыхательных бронхиол имеют на отдельных участках тонкостенные вздутия – альвеолы, или легочные пузырьки. В обоих легких человека насчитывается около 300 млн альвеол, а их общая поверхность составляет в сумме около 100 кв. м!

В легких человека насчитывается в общей сложности около 300 млн альвеол, а их общая поверхность составляет в сумме около 100 кв. м!

Давайте поговорим о том, почему «сердечникам» вместо употребления гипотензивных препаратов рекомендуется правильное дыхание.

Альвеолы имеют средний диаметр примерно 0,1 мм и толщину стенок 0,4 мкм. Внутрилегочные сосуды малого круга кровообращения (ветви легочной артерии) также многократно разветвляются, причем следуют разветвлениям внутрилегочных воздухоносных путей. Это подчеркивает функциональную взаимосвязь в работе сердечно-сосудистой и бронхолегочной систем: одна помогает другой и наоборот – сбой одной системы приводит к сбою другой. Поэтому не надо удивляться, что при функциональных нарушениях сердечно-сосудистой системы, например, при аритмии или артериальной гипертензии (гипертонии), помогают упражнения с активным включением диафрагмального дыхания (фото 1аб, 2аб, 3аб – упражнения на МТБ Бубновского). Это еще один ресурс здоровья!

Фото 1а.

Фото 1б.

Фото 2а.

Фото 2б.

Фото 3а.

Фото 3б.

На поверхности альвеол артерии образуют густую капиллярную сеть. В каждый момент времени в кровеносных сосудах, оплетающих альвеолы, находится примерно 70 мл крови. Такая огромная поверхность альвеол и капиллярной сети позволяет уменьшить толщину слоя крови, который обменивается газами с альвеолярным воздухом, до 1 мкм, что позволяет менее чем за одну секунду «насытить» это количество крови кислородом и освободить ее от избытка углекислоты.

Мы растягиваем альвеолы наших легких примерно 15 тысяч раз в день, совершая при этом механическую работу, составляющую от 2 до 25 % всех энергетических трат организма. Работа (именно работа!), которая совершается при дыхании, расходуется на растяжение легких и на продвижение воздуха по воздухоносным путям к альвеолам. Естественно, чем лучше происходит растяжение легких, тем лучше газообмен диффузии газов между альвеолами и кровью.

Итак, мы проследили движение атмосферного воздуха в легкие, но возникает вопрос об интенсивности дыхания. Объем дыхательных путей составляет в среднем 150 мл. При вдыхании 500 мл воздуха до альвеол доходит 350 мл, а 150 мл остается в воздухоносных путях, то есть в вентиляции альвеол участвует 70 % воздуха. При частом дыхании, характерном для «сердечников», объем воздуха равен 250 мл, а до альвеол доходит только 100 мл, или всего 40 % вдыхаемого воздуха. Поэтому глубокое и резкое дыхание является более эффективным, нежели поверхностное и частое.

Следовательно, при частоте дыхания 16–20 в минуту до альвеол доходит около 6 л воздуха – это дыхание «сердечников». При форсированном дыхании этот объем может возрастать до 60 или даже до 90 л, то есть истинная легочная вентиляция увеличивается в 10–15 раз! Вот вам и роль диафрагмального дыхания при выполнении упражнений, позволяющих углублять дыхание, улучшать качество газообмена и ритм сердечной мышцы! Таким образом, дыхание по сути является главным ресурсом организма человека, управляя которым можно контролировать и улучшать (а также восстанавливать) и систему кровообращения, и систему лимфообращения (иммунную систему).

Дыхание является главным ресурсом организма человека, управляя которым можно контролировать, улучшать и восстанавливать и систему кровообращения, и систему лимфообращения (иммунную систему).