У середньому люди можуть не дихати лише хвилину. Чому так мало? Фрагмент книги Джессіки Браун "Поговоримо про дихання". До речі, спробуйте протриматися цієї хвилини (тут є таймер)

20 листопада 2019 року у видавництві «Олімп-Бізнес» виходить книга журналістки Джесіки Браун «Поговоримо про дихання». Це велике дослідження особливостей дихання в різних умовах: від дихання на гірських вершинах до дихання глибоко під водою, від дихання спортсменів до дихання вмираючих людей. Медуза публікує фрагмент книги про те, чому люди не можуть затримувати дихання так довго, як їм хочеться.

Томаш Оберхубер уже більше чотирьох хвилин, не рухаючись, лежить на воді обличчям униз. Верхня частина тулуба починає посмикуватися. У крові австрійського спортсмена накопичилася небезпечна кількість вуглекислого газу. Організм намагається позбутися його цими судорожними імпульсами, що накочують: м'язи навколо легень скорочуються, намагаючись спровокувати вдих. Оберхубер, із фігурою марафонця, стримує його силою своєї волі. Штефані Айхнер, яка займається зануреннями в інсбруцькому критому басейні, схиляється над ним. "Чотири тридцять", - повідомляє вона, не відриваючи погляду від циферблату. Більшість може затримувати подих максимум на одну-дві хвилини. Однак фрідайвери на кшталт Оберхубера та Айхнера знову і знову розширюють межі людських можливостей.

Фрідайвінг - найстаріший з усіх відомих видів пірнання. Історичні джерела дають уявлення про ловців губок та перлів у Стародавній Греції за п'ять століть до Різдва Христового. Той, хто запитує, звідки пішли легенди про морські німфи, можливо, знайде відповідь, глянувши на фото японських ама.Аж до п'ятдесятих років минулого століття ці ундини традиційно пірнали в одній пов'язці на стегнах: зав'язаному вузлами клаптю тканини на зразок трусиків танга.

На корейському острові Чеджудо також є свої нереїди: хеде. У наш час «упаковані» вже в неопрен пірнальниці до сьомої години на день дістають з холодної води морських вушок або морських їжаків. Їхнє занурення триває не більше двох хвилин, а досягає до двадцяти метрів глибини. Нині це ремесло, що вимирає.

У давнину чоловіки та жінки пірнали нарівні, але в XVII столітті морський промисел обклали високими податями, і чоловікам робота стала невигідною. Вони займалися домашнім господарством і дітьми, а жінки, з яких не стягували податок, стали в сім'ї годувальниками. Хеде вчаться плавати зовсім немовлятами, а підлітками — пірнати. Правила безпеки передаються з покоління в покоління: не пірнати надто глибоко, не затримуватись під водою довше ста двадцяти секунд, у проміжках достатньо відпочивати.

А ось у ловців перлів із архіпелагу Туамоту у Французькій Полінезії такої традиції немає. Вони пірнають глибше – до сорока метрів – і довше. У результаті близько двадцяти відсотків з них страждають на рідкісну форму кесонної хвороби, яку тут називають таравана, у перекладі — щось на зразок «зрушити». Симптоматика від болю в кінцівках до сліпоти і часто з летальним кінцем. Хеде ж, навпаки, удосконалили розподіл за часом і тепер виконують до двохсот п'ятдесяти занурень на день без шкоди здоров'ю.

Але що не кажіть, їхня робота важка, тому юні кореянки все частіше оминають це заняття стороною. У 2006 році лише дві хеде були молодшими за тридцять, а сьогодні понад вісімдесят п'ять відсотків старше п'ятдесяти років.Деякі виходять на підводне полювання й у вісімдесят. ЮНЕСКО захищає хеде та їх ремесло як нематеріальну культурну спадщину. Туристичні фірми отримують із видовища «морських німф» свою вигоду: стоячи на березі острова Чеджудо, туристи можуть чути «спів сирен». При зануренні хеде видавлюють затримане повітря через губи трубочкою. З одного боку, це знижує стресове навантаження на організм, а з іншого — дає сигнал іншим пірнальникам: все гаразд.

В інсбруцькому критому басейні Штефані Айхнер передає колезі оновлені дані: чотири п'ятдесят. Дівчина в смугастому купальнику біжить уздовж басейну. Побачивши постать у чорному неопреновому костюмі, що нерухомо лежить на воді, вона різко гальмує. Затамувавши подих, витріщається на воду. Потім верескує: «Вау!» — і стрімголов летить за батьком. А Оберхубер кінчиками пальців обережно намацує стіну басейну. Чекає. Тягне руки нагору, до бортика. Опускає ноги на дно. Якщо стати на весь зріст, то води в жабнику буде якраз по стегно. Він сидить навпочіпки, обличчя ще під водою. Його мускулиста шия накачується, наче на глибокому вдиху. "П'ять п'ятнадцять", - повідомляє Айхнер.

Айхнер - каштановий кінський хвіст і блідий колір обличчя, - як і Оберхубер, член Інсбруцької асоціації фрідайвінгу в апное. Через відсутність клубного басейну вони зустрічаються у міському, щоб тренувати затримку дихання у статиці. Дисципліна Static apnea - одна з небагатьох, де фрідайвери змагаються один з одним. Мета: затримувати дихання якнайдовше. Звичайно, це найпростіше зі всіх змагань — навіть діти міряються тут силами, — але й найважливіше.

Нарешті, Оберхубер піднімає обличчя з води. Воно бліде, губи посиніли.Він вистачає повітря - жадібний ковток порожнечі. Тільки після двох дихальних рухів, наслідуючи протокол, спортсмен складає пальці на знак «окей». Він зустрічається поглядом з Айхнером: «Я в порядку». - "П'ять тридцять", - відповідає вона. Хвилина. На стільки в середньому може підготовлена ​​людина затримувати дихання на суші. Здається мало?

Спробуйте затримати подих на хвилину. Ось таймер:

Для мене занадто багато: на моєму першому занятті із затримки дихання вже за тридцять секунд моя гортань обурено б'ється в закритий надгортанник. За сорок п'ять секунд таке почуття, ніби грудна клітка розривається. Але мені вибачає одне: жінкам, як правило, трохи важче затримувати дихання, ніж чоловікам, оскільки у них вужча грудна клітка і, відповідно, відсотків на десять менший обсяг легень. І короткий торс вимагає більших зусиль. Втім, легені вміщують достатньо кисню, щоб забезпечити організм приблизно чотири хвилини. І все-таки такої тривалості більшість досягає лише регулярними тренуваннями.

Потреба вдихнути нестерпна — хоча кількості вуглекислого газу, акумульованого за одну хвилину, недостатньо, щоб пояснити цей імпульс. Чому ж таким фрідайверам, як Айхнер та Оберхубер, вдається не відгукуватися на вимогу організму? Припускаю: те, що ми сприймаємо як «більше не можу», насправді лише «більше не хочу» — таке мимовільне і здебільшого зайве відчуття виснаження. Наш організм блукає, щоб уберегти нас від можливої ​​шкоди.

Коли ми затримуємо дихання, то насамперед не даємо м'язам розслабитися: вони застигають у положенні вдиху чи видиху.Аж до шістдесятих років минулого століття вважалося, що заданий дихальним центром ритм зупиняється. Виявилося, що він як ні в чому не бувало тримає такт — звідси й періння в горлі. Щоправда, на кілька хвилин його сигнали можна самовільно підправити. Але чомусь не нескінченно — досі загадка для вчених.

Вони намагаються знайти "брейк-пойнт", той момент, коли організм повертає собі контроль над диханням. Піонер у дослідженні дихання, американець Едвард Шнайдер, 1930 року опублікував методи, за допомогою яких цей момент можна відстрочити: уповільнити обмін речовин, влаштувати гіпервентиляцію або вдихати чистий кисень. Один із його випробуваних не дихав п'ятнадцять хвилин. Однак і ці допоміжні засоби обманюють організм лише тимчасово. "Знаходячись на рівні моря, людині практично неможливо довільно затримати дихання до втрати свідомості", - встановив Шнайдер.

Що змушує нас зламатися? Як перші кандидати напрошуються хемосенсори, які стежать за концентрацією кисню та вуглекислого газу у крові. Однак для "брейк-пойнта" їх імпульси не мають вирішального значення. Інакше після екстреної зупинки дихання організм ігнорував кожну наступну спробу затримки, поки показник газу в крові не нормалізувався б. Однак ми можемо затримувати дихання кілька разів поспіль, наприклад, щоб придушити гикавку. У 1954 році на це вказав учений із США Уорд Фаулер. Після тривалої зупинки дихання він дозволив своїм піддослідним дихати далі, але аж ніяк не звичним повітрям. Фаулер дав учасникам експерименту суміш, що відповідає складу щойно видиханого ними повітря. Ті не зазнали жодного дискомфорту. Хоча потім через нестачу кисню почали задихатися.

Можливо, це легені сигналізують «більше не можу!» і змушують нас вдихнути? Звичайно, ні кисень, ні вуглекислий газ не обминуть їх, але в легенях немає на ці гази хемосенсорів. Проте вони впливають на частоту дихання через рефлекс Герінга — Брейєра. Відкритий він був двома дослідниками, які лише опосередковано цікавилися диханням: доктором Йозефом Брейєром і професором Евальдом Герінгом.

У XIX столітті обидва служили у Віденській медико-хірургічній академії: Герінг займався оптичною системою ока, Брейєр був його науковим асистентом (1895 року у співавторстві з Зигмундом Фрейдом він опублікував дослідження з істерії). Під керівництвом Герінга Брейєр оперував собак, які перебували під седативними засобами, щоб дослідити функції різних нервів. Під час дослідів він виявив, що роздмухування легень рефлекторно гальмує вдих і викликає видих — захист для ніжних легеневих альвеол. На противагу повітряній кульці ми не можемо наповнювати легені повітрям, доки вони не луснуть, — рефлекс Герінга — Брейєра зупинить.

Образно кажучи, блукаючий нерв, пов'язаний з довгим мозком, командує легким: «Стоп!» Брейєр констатував: щойно перерізаний цей нерв, піддослідна тварина впадає у тривалий глибокий процес дихання. Актуальність цього відкриття виявилася у шістдесяті роки XX століття. Тоді почалися перші хірургічні операції з імплантації серця та легень. Звісно, ​​собаки стали першими жертвами експериментів. Їхнє дихання сповільнювалося до двох — шести вдихів за хвилину. Завдяки двом вченим дев'ятнадцятого століття вдалося встановити причину: під час операції хірурги з необережності ушкоджували блукаючий нерв. Тепер таких помилок практично не припускаються.

Чи бере участь розтягування легень в управлінні частотою дихання? Так. Чи є причиною того, що непідготовлена ​​людина не здатна затримати подих більше хвилини? Загальна думка: ні. Самі спробуйте. Зафіксуйте, як довго можете затримувати дихання. Тепер не поспішаючи, випускайте повітря через рот. Це знімає напругу в легенях, але не сильно відкладає ваш "брейк-пойнт". У лондонській лабораторії впливового респіраторного фізіолога Абе Гуца в результаті численних дослідів було виключено, що легені переривають затримку дихання. «Ні пацієнти, у яких розірвані нервові зв'язки між легенями та головним мозком, ні ті, у кого рецептори, що реагують на розтяг у грудях, паралізовані ін'єкцією спинного мозку, не могли надовго затримувати мимовільне дихання», — пише фахівець зі спортивної фізіології Майкл Дж. Паркс із Бірмінгемського університету, що досліджує затримку дихання.

Якщо винуватцями не є ні баланс газів у крові, що вийшов з-під контролю, ні розтягування легенів, що довго утримується в одній позиції, то що визначає «брейк-пойнт»? Чи не діафрагма стоїть за цим? Вчені виходять з того, що цей куполоподібний м'яз, розташований під легенями, подає в головний мозок сигнал про стан своїх скорочень і про вміст газів у крові. Поступово такі сигнали згасають. Але одного разу вони «підривають» мозок повідомленням, що дихання знову підключено.

Для того, щоб протестувати цю гіпотезу, фізіолог Хаммерсмітської лікарні в Лондоні Моран Кемпбелл наважився на надзвичайні умови дослідження. Відчуття диспное заворожувало його. Для своєї докторської дисертації він педантично документував роботу всіх м'язів вдиху та видиху.Він хотів знати, що станеться, якщо їх паралізувати. Для своїх дослідів Кемпбелл використав кураре. Кураре - узагальнена назва отрут, які аборигени басейну Амазонки отримували з кори різних ліан. Ті паралізували всі м'язи, включаючи дихальні. Згубно не тільки для мисливського видобутку.

В 1541 загін конкістадорів, що вирушили на пошуки легендарного Ельдорадо, відчув це на своїй шкурі. Двоє іспанців, наздогнаних стрілою з кураре, задихнулися в муках. Подібна речовина Моран Кемпбелл запровадив двом добровольцям у своїй лондонській лабораторії — а чому б і ні? Надворі були шістдесяті. Ті двоє, очевидно, у пошуках нових відчуттів погодилися на тимчасову паралізацію скелетної мускулатури. Не зачепленим залишалося одне передпліччя, щодо необхідної комунікації. Дихання піддослідних взяв він апарат штучної вентиляції легких. Для стимуляції зупинки дихання Кемпбелл періодично відключав його. Якщо становище ставало критичним, випробувані рухом руки могли подати сигнал. Результат здивував не лише Морана Кемпбелла. Нагадаємо: недосвідчені люди можуть затримувати подих у середньому на хвилину. Суб'єкти експериментів Кемпбелла трималися чотири хвилини за відключеного апарату. Не відчуваючи, як вони пізніше повідомляли, потреби вдихнути і не відчуваючи нездужання. Якби супроводжуючий анестезіолог не ввімкнув апарат через явне погіршення pH, вони й далі перебували б у тому стані. З дезорієнтованою діафрагмою. Звільнені від бажання вдихнути.

Яким би захоплюючим дух не був даний експеримент, його неможливо повторити з етичних причин. Близькі до нього досліди показували суперечливі результати.Діафрагму можна знерухомити й іншими способами: вибірково анестезувати нерви діафрагми - найбільш нешкідливий варіант колишніх дослідів. Група дослідників, включаючи Абе Гуца, експериментально довела, що фаза до "брейк-пойнта" може бути як мінімум подвоєна. Принаймні до втрати свідомості в жодного з піддослідних не дійшло.

Фрідайвери вчаться долати відчуття нестачі повітря та мимовільного скорочення діафрагми. Навіть послідовними спробами вдається продовжити час між вдихами майже на третину. Проте вирішальний чинник є сила волі. Айхнер тренується навіть вдома за допомогою мобільного додатку. Пірнання із затримкою дихання зробило її стресостійкою, вважає вона. «Я розпочала у старших класах. Тоді в мене зносило дах, а зараз, друзі кажуть, я стала спокійнішою». «Зрештою, фрідайвінг – це звільнення, – каже Оберхубер. — Мінімум напруження, знижена потреба у кисні». Навіть завдання, на кшталт рахунки в умі, відволікають увагу від дихання і підвищують паузу майже на одну п'яту.

У кожного пірнача своя метода. Деякі схожі на аутогенне тренування: «Від пальців ніг до маківки подумки переміщаєшся по всьому тілу, розслабляєш спочатку стопи, потім ікри і далі вгору. Уяви собі, як вони почергово змінюють колір із червоного на зелений…» Інші — свого роду школа концентрації уваги, яка вчить послідовно відслідковувати шерехи та шуми довкола. Треті шукають під водою "му", що в дзен-буддизмі означає "порожнеча". Ось і Оберхубер каже: "Я просто намагаюся ні про що не думати".