Для фрідайвера легкі явлются основним "робочим инстументом" (звичайно, після головного мозку), тому нам важливо розуміти пристрій легких і весь процес дихання. Зазвичай, коли ми говоримо про диханні, ми маємо на увазі зовнішнє дихання або вентиляцію легенів - єдиний помітний для нас процес в ланцюзі дихання. І розглядати дихання треба починати саме з нього.
Будова легень і грудної клітини
Легкі є пористий орган, схожий на губку, що нагадує у своїй будові скупчення окремих бульбашок або виноградне гроно з великою кількістю ягід. Кожна «ягода» - це легенева альвеола (легеневий пухирець) - місце, де відбувається виконання основної функції легень - газообмін. Між повітрям альвеол і кров'ю лежить повітряно-кров'яний бар'єр, утворений дуже тонкими стінками альвеоли і кровоносної капіляра. Саме через цей бар'єр відбувається дифузія газів: з альвеоли в кров надходить кисень, а з крові в альвеоли вуглекислий газ.
Повітря до альвеол надходить по повітроносних шляхах - трохея, бронхи і більш дрібні бронхіоли, які завершуються альвеолярними мішками. Розгалуження бронхів і бронхіол формує частки (праву легеню має 3 частки, ліве - 2 частки). В середньому в обох легенях є близько 500-700 млн альвеол, дихальна поверхня яких становить від 40 м 2 при ви-дохе до 120 м 2 при вдиху. При цьому більшу кількість альвеол знаходиться в нижніх відділах легких.
Плевра має два шари - два листка. Один листок щільно прилягає до внутрішньої поверхні жорсткої грудної клітини, інший - оточує легені. Між ними знаходиться плевральна порожнина, в якій підтримується негативний тиск. Завдяки цьому легкі знаходяться в розправленому стані. Негативний тиск в плевральній щілини обумовлено еластичної тягою легенів, тобто постійним прагненням легких зменшити свій обсяг.
Еластична тяга легень обумовлена трьома факторами:
1) пружністю тканини стінок альвеол внаслідок наявності в них еластичних волокон
2) тонусом бронхіальних м'язів
3) поверхневий натяг плівки рідини, що покриває внутрішню поверхню альвеол.
дихальні м'язи
Для того, щоб вдихнути повітря, нам необхідно створити в легких тиск нижчий, ніж атмосферний, а щоб видихнути вищу. Таким чином, для вдиху необхідно збільшення обсягу грудної клітини, для видиху - зменшенням обсягу. Насправді велика частина зусиль дихання витрачається на вдих, в звичайних умовах видих здійснюється за рахунок пружних властивостей легких.
Основний дихальної м'язом є діафрагма - куполоподібної м'язова перегородка між порожниною грудної клітки і черевної порожнини. Умовно її кордон можна провести по нижньому краю ребер.
При вдиху діафрагма скорочується, розтягуючись активною дією в сторону нижніх внутрішніх органів. При цьому нестискувані органи черевної порожнини відтісняються вниз і в сторони, розтягуючи стінки черевної порожнини. При спокійному вдиху купол діафрагми опускається приблизно на 1.5 см, відповідно збільшується вертикальний розмір грудної порожнини. При цьому нижні ребра трохи розходяться, збільшуючи і обхват грудної клітини, що особливо помітно в нижніх відділах. При видиху діафрагма пасивно розслабляється і підтягується, які утримують її сухожиллями, в своє спокійне стан.
Крім діафрагми, в збільшенні обсягу грудної клітини беруть участь також зовнішні косі міжреберні і межхрящевая м'язи. В результаті підйому ребер збільшується зміщення грудини вперед і відходження бічних частин ребер в сторони.
При дуже глибокому інтенсивному диханні або при підвищенні опору вдиху в процес збільшення обсягу грудної клітини включається ряд допоміжних дихальних м'язів, які можуть піднімати ребра: сходові, велика і мала грудні, передній зубчастий. До допоміжних м'язів вдиху відносяться також м'язи, що розгинають грудний відділ хребта і фіксують плечовий пояс при опорі на відкинуті назад руки (трапецієвидна, ромбовидні, що піднімає лопатку).
Як говорилося вище, спокійний вдих протікає пасивно, практично на тлі розслаблення м'язів вдиху. При активному інтенсивному видиху «підключаються» м'язи черевної стінки, в результаті чого обсяг черевної порожнини зменшується і підвищується тиск в ній. Тиск передається на діафрагму і піднімає її. Внаслідок скорочення внутрішніх косих міжреберних м'язів відбувається опускання ребер і зближення їх країв.
дихальні руху
У звичайному житті, поспостерігавши за собою і своїми знайомими, можна побачити як дихання, яке забезпечується в основному діафрагмою, так і дихання, яке забезпечується в основному роботою міжреберних м'язів. І це в межах норми. М'язи плечового пояса частіше підключаються при серйозних захворюваннях або інтенсивній роботі, але майже ніколи - у відносно здорових людей в нормальному стані.
У жінок найчастіше зустрічається грудної тип дихання, який забезпечувався б в основному роботою міжреберних м'язів. Це може бути пов'язано з біологічною готовністю жінки до материнства і, як наслідок, з утрудненістю черевного дихання при вагітності. При цьому типі дихання найбільш помітні рухи робить грудина і ребра.
Дихання, при якому активно рухаються плечі і ключиці, забезпечується роботою м'язів плечового пояса. Вентиляція легенів при цьому малоефективна і стосується тільки верхівок легенів. Тому такий тип дихання називається верхівковим. У звичайних умовах такий тип дихання практично не зустрічається і використовується або в ході тих чи інших гімнастики або розвивається при серйозних захворюваннях.
У фрідайвінг ми вважаємо, що черевний тип дихання або дихання животом є найбільш природним і продуктивним. Про це ж йдеться при заняттях йогою і пранаямой.
По-перше, тому, що в нижніх частках легких знаходиться більше альвеол. По-друге, дихальні рухи пов'язані з нашою вегетативною нервовою системою. Дихання животом активує парасимпатичну нервову систему - педаль гальма для організму. Грудне дихання активує симпатичну нервову систему - педаль газу. При активному і боргом верхушечном диханні відбувається перестимуляції симпатичної нервової системи. Це працює в обидві сторони. Так панікуючі люди завжди дихають верхівковим диханням. І навпаки, якщо якийсь час спокійно дихати животом, відбувається заспокоєння неврной системи і уповільнення всіх процесів.
легеневі обсяги
При спокійному диханні людина вдихає і видихає близько 500 мл (від 300 до 800 мл) повітря, цей обсяг повітря називається дихальним об'ємом. Крім звичайного дихального обсягу при максимально глибокому вдиху людина може вдихнути ще приблизно 3000 мл повітря - це резервний обсяг вдиху. Після звичайного спокійного видиху звичайний здорова людина напругою м'язів видиху здатний «видавити» з легких ще близько 1300 мл повітря - це резервний обсяг видиху.
Сума зазначених обсягів становить життєву ємність легенів (ЖЕЛ). 500 мл + 3000 мл + 1300 мл = 4800 мл.
Як бачимо, природа підготувала для нас майже десятикратний запас по можливості «прокачувати» повітря через легені.
Дихальний обсяг - кількісне вираження глибини дихання. Життєва ємність легенів визначає собою максимальний обсяг повітря, який може бути введений або виведений з легких протягом одного вдиху або видиху. Середня життєва ємкість легень у чоловіків становить 4000 - 5500 мл, у жінок - 3000 - 4500 мл. Фізичні тренування і різні розтяжки грудної клітини дозволяють збільшити ЖЕЛ.
Після максимального глибокого видиху в легенях залишається близько 1200 мл повітря. Це - залишковий обсяг. Велика його частина може бути видалена з легких тільки при відкритому пневмотораксі.
Максимальна кількість повітря, яке може перебувати в легких, називається загальною ємністю легких. вона дорівнює сумі залишкового об'єму і життєвої ємності легень (у використаному прикладі: 1200 мл + 4800 мл = 6000 мл).
Обсяг повітря, що знаходиться в легенях в кінці спокійного видиху (при розслабленій дихальної мускулатури) називається функціональної залишкової ємністю легких. Вона дорівнює сумі залишкового об'єму і резервного обсягу видиху (у використаному прикладі: 1200 мл + 1300 мл = 2500 мл). Функціональна залишкова ємність легенів близька до обсягу альвеолярного повітря перед початком вдиху.
Вентиляція легень визначається обсягом повітря, що вдихається або видихається в одиницю часу. Зазвичай вимірюють хвилинний обсяг дихання. Вентиляція легенів залежить від глибини і частоти дихання, яка в стані спокою становить від 12 до 18 вдихів в хвилину. Хвилинний обсяг дихання дорівнює добутку дихального обсягу на частоту дихання, тобто приблизно 6-9 л.
Мертве простір
Обсяг анатомічного мертвого простору близько 150 мл або приблизно 1/3 дихального обсягу при спокійному диханні. Тобто з 500 мл вдихуваного повітря в альвеоли надходить лише близько 350 мл. В альвеолах в кінці спокійного видиху знаходиться близько 2500 мл повітря, тому при кожному спокійному вдиху оновлюється лише 1/7 частина альвеолярного повітря.