Важно помнить, что гемоглобин выделяет кислород только в присутствии углекислого газа. При избыточном дыхании из легких, крови, тканей и клеток вымывается слишком много углекислого газа. Это состояние называется гипокапнией (пониженное содержание углекислоты в крови) – оно возникает в тех случаях, когда гемоглобин удерживает кислород, что приводит к снижению высвобождения кислорода и, следовательно, к снижению доставки кислорода тканям и органам. Если мышцы получают меньше кислорода, они не могут работать так эффективно, как нам хотелось бы. Как ни парадоксально, но желание сделать более глубокий вдох, когда мы доходим до предела своих возможностей во время тренировки, не только не обеспечивает мышцы кислородом, но, в сущности, снижает оксигенацию еще больше. И наоборот, когда объем дыхания остается ближе к надлежащему уровню, давление углекислого газа в крови становится выше, ослабляя связь между гемоглобином и кислородом и облегчая доставку кислорода мышцам и органам. Джон Уэст, автор книги «Физиология дыхания», говорит, что «тренирующаяся мышца становится горячей и вырабатывает углекислый газ, и ей помогает увеличенная выгрузка O2 [кислорода] из ее капилляров». Чем лучше мы можем подпитывать свои мышцы кислородом во время физической активности, тем дольше и усерднее они могут работать. В свете эффекта Бора гипервентиляция легких ограничивает выделение кислорода из крови, что, в свою очередь, влияет на работоспособность мышц.
Расширение и сужение дыхательных путей и кровеносных сосудов
Слишком интенсивное дыхание может также вызвать снижение кровотока. Для подавляющего большинства людей достаточно двух минут тяжелого дыхания, чтобы уменьшить кровообращение во всем организме, в том числе в мозге, что может вызвать чувство головокружения и предобморочное состояние. Как правило, приток крови к мозгу уменьшается пропорционально уменьшению содержания углекислого газа в организме. В «Американском журнале психиатрии» были опубликована работа доктора Дэниела М. Гиббса, в которой оценивалось сужение артерий, вызванное гипервентиляцией легких. Результаты его исследования показали, что у некоторых людей в такой ситуации диаметр кровеносных сосудов уменьшился на целых 50 процентов. Согласно формуле πr2, по которой рассчитывается площадь круга, кровоток в этом случае уменьшается в четыре раза. Это показывает, насколько сильно избыточное дыхание может повлиять на кровоток.
В результате гипервентиляции легких большинство людей испытывают уменьшение притока крови к мозгу. Если сделать несколько глубоких вдохов и выдохов через рот, то очень быстро можно почувствовать первые признаки головокружения. Точно так же многие люди, которые спят с открытым ртом, по утрам могут испытывать определенные трудности, которые мешают им активно приступать к повседневным делам. Как бы долго они ни спали, в течение первых нескольких часов после пробуждения они все еще чувствуют усталость и слабость. Научно доказано, что привычное дыхание ртом во время бодрствования и сна приводит к утомлению, ослаблению внимания, снижению работоспособности и плохому настроению. Вряд ли это идеальный рецепт для качественной жизни или продуктивной тренировки.
То же самое можно сказать и о людях, чья профессия предполагает большое количество разговоров, таких как школьные учителя или продавцы. Зачастую люди этих профессий очень хорошо понимают, насколько усталыми они себя чувствуют после рабочего дня, но изнурение, которое возникает после бесконечных деловых встреч, необязательно связано с умственным или физическим трудом – скорее всего, это результат воздействия гипервентиляции легких, возникшей от избыточного дыхания во время разговоров. Увеличение дыхания во время физических упражнений нормально, так как организму требуется больше кислорода для преобразования питательных веществ в энергию. Однако при разговоре дыхание усиливается без реальной потребности организма в большем количестве кислорода, вызывая нарушение газового состава крови и снижая кровоток.
В зависимости от генетической предрасположенности к астме снижение содержания углекислого газа в крови может также вызвать сокращение гладких мышц воздухоносных путей, что приводит к свистящему дыханию и одышке. Однако увеличение содержания углекислого газа в крови открывает дыхательные пути, чтобы обеспечить лучший перенос кислорода, и было доказано, что это улучшает дыхание людей с диагнозом «астма». Но, в принципе, мы все функционируем в одном диапазоне – где-то в промежутке от хорошего дыхания до плохого дыхания. Менее суженные дыхательные пути полезны не только людям, страдающим астмой. Ощущение стеснения в груди, чрезмерная одышка, кашель и неспособность сделать удовлетворительный вдох испытывают многие спортсмены, в том числе и те, у которых в анамнезе не было астмы. Но все эти проблемы можно устранить, просто улучшив способ дыхания.
Регулирование pH крови
Углекислый газ не только определяет, сколько кислорода высвобождается в ткани и клетки, но и играет центральную роль в регулировании pH крови, то есть определяет, насколько кислой или щелочной является ваша кровь. Нормальная кислотность (pH) крови составляет 7,365, и этот уровень должен оставаться в строго определенных пределах, иначе организм будет вынужден компенсировать отклонения от нормы. Например, когда показатель pH становится более щелочным, дыхание снижается, что позволяет повысить уровень углекислого газа и восстановить pH. И наоборот, если pH крови слишком кислый (это бывает при чрезмерном употреблении продуктов питания промышленной переработки), дыхание усиливается, чтобы вывести из организма углекислый газ в виде кислоты и тем самым нормализовать pH. Поддержание нормального pH крови жизненно важно для выживания. Если показатель pH слишком кислый и опускается ниже 6,8 или слишком щелочной и поднимается выше 7,8, результат может быть фатальным. Это связано с тем, что уровень pH напрямую влияет на способность внутренних органов и метаболизма функционировать надлежащим образом.
Научные данные ясно показывают, что углекислый газ является важным элементом не только в регулировании дыхания, оптимизации кровотока и высвобождении кислорода в мышцы, но и в поддержании нормального уровня pH. Иными словами, взаимосвязь организма с углекислым газом определяет, насколько мы можем быть здоровыми, так как она влияет практически на все аспекты функционирования организма. При лучшем дыхании углекислый газ может гарантировать, что все взаимосвязанные части организма работают согласованно и гармонично, что позволяет нам достичь максимума в спортивных достижениях, выносливости и силе.
Связь между рН и CO2
Без необходимого количества углекислого газа в крови кровеносные сосуды сужаются, и гемоглобин не может высвобождать кислород в кровоток, а без необходимого количества кислорода работающие мышцы функционируют не так эффективно, как должны. Мы задыхаемся или «упираемся в стену», исчерпав свои возможности и перестав прогрессировать. В результате возникает некий круговой процесс, но только в этом случае не физическое напряжение вызывает одышку, а учащенное дыхание приводит к тяжелым физическим перегрузкам. В следующих главах вы узнаете о том, как разорвать этот замкнутый круг и выстроить новый, положительный цикл.
