После нескольких слишком частых и глубоких вдохов может закружиться голова. Дело не в том, что в воздухе стало меньше кислорода: одна из возможных причин — быстрое снижение уровня углекислого газа (CO₂) в крови. Делить дыхательные газы на «полезный кислород» и «вредный углекислый газ» поэтому не стоит. Важно, сколько газа содержится в организме, как быстро меняется его уровень и в каких условиях находится человек.
Откуда берётся CO₂ и куда он уходит
Клетки образуют углекислый газ, когда используют питательные вещества для получения энергии. Кровь доставляет CO₂ к лёгким главным образом в виде бикарбоната; меньшая часть переносится растворённой или связанной с белками крови. В лёгочных капиллярах газ переходит в альвеолы — крошечные воздушные пространства, окружённые сосудами, — а затем выходит при выдохе.
Для газообмена важно не только число вдохов в минуту. Имеет значение альвеолярная вентиляция — сколько свежего воздуха достигает участков лёгких, где происходит обмен газами с кровью. Часть каждого вдоха остаётся в проводящих дыхательных путях и в газообмене напрямую не участвует. Поэтому одинаковая частота дыхания при разной глубине вдохов может по-разному влиять на уровень CO₂. Во время физической нагрузки ткани вырабатывают больше углекислого газа, и вентиляция закономерно увеличивается.
Почему организм следит за углекислым газом
Растворяясь в крови и тканевой жидкости, CO₂ участвует в реакциях, при которых образуются ионы водорода. Поэтому изменение его уровня влияет на кислотно-щелочное состояние. Дыхание позволяет сравнительно быстро менять выведение CO₂; почки регулируют другие составляющие этого равновесия медленнее. Но определить pH крови по ощущению «не хватает воздуха» или по показанию обычного бытового прибора нельзя.
Рецепторы улавливают изменения, связанные с уровнем CO₂ и кислотностью, и передают сигналы дыхательным центрам. Так вентиляция подстраивается без сознательных усилий, в том числе во сне. Кислород тоже влияет на регуляцию дыхания, особенно когда его уровень значительно снижается, но в обычной настройке вентиляции важную роль играет именно CO₂. Это не значит, что им нужно управлять вручную.
CO₂ также влияет на тонус сосудов головного мозга. При резком снижении его уровня сосуды могут сужаться. Поэтому головокружение после чрезмерно интенсивного дыхания не означает, что мозгу «доставили слишком много кислорода»: меняются условия кровоснабжения и кислотно-щелочное равновесие. При этом у головокружения много возможных причин, и по одному ощущению их не различить.
CO₂ и отдача кислорода тканям
Большая часть кислорода в крови связана с гемоглобином. В тканях, где активнее образуются CO₂ и кислые продукты обмена, гемоглобину легче отдавать кислород. Эта зависимость называется эффектом Бора: она помогает согласовать доставку кислорода с потребностями работающих клеток.
Но из эффекта Бора не следует, что любое повышение CO₂ улучшает снабжение организма кислородом. Это лишь одно звено. Важны также работа лёгких и сердца, количество гемоглобина, кровоток в конкретной ткани и исходное насыщение крови кислородом. Избыток CO₂ не исправит нарушения в этих звеньях.
Необходим в норме, опасен при отклонениях
Для устойчивой работы организма нужен нормальный уровень углекислого газа, а не максимально высокий. Если лёгкие выводят CO₂ недостаточно по сравнению с тем, сколько его образуется, газ накапливается. Это может быть связано с заболеваниями, действием лекарств и другими серьёзными состояниями. Пытаться исправить такую ситуацию дыхательными упражнениями самостоятельно не следует.
Если же человек дышит интенсивнее, чем требуется организму в данный момент, уровень CO₂ может снижаться. Такое бывает при тревоге, сильном волнении или намеренно частом дыхании. Возможны покалывание в пальцах и вокруг рта, дурнота, сердцебиение. Эти симптомы встречаются и при других состояниях — нельзя автоматически списывать их на «неправильное дыхание».
Важно не смешивать два разных разговора об углекислом газе:
- CO₂ в организме — продукт обмена веществ, участвующий в регуляции дыхания, кровотока и кислотно-щелочного состояния.
- CO₂ в окружающем воздухе — показатель, который, например, помогает заметить недостаточную вентиляцию помещения. Его повышение в душной комнате не означает, что нужно намеренно менять состав газов в собственной крови.
При очень высокой концентрации в воздухе CO₂ опасен. Особенно это касается закрытых помещений и пространств, где газ может накапливаться из-за технологических процессов или брожения. Здесь нужно позаботиться о безопасности воздуха, а не тренировать переносимость углекислого газа.
Что на самом деле измеряют
За словом «уровень CO₂» могут стоять разные измерения. Концентрация CO₂ в комнате описывает окружающий воздух. Парциальное давление CO₂ в артериальной крови помогает оценивать газообмен при медицинском обследовании. CO₂ в конце выдоха измеряют капнографом: этот показатель полезен в клинических условиях, но не при любых обстоятельствах совпадает со значением в артериальной крови.
Пульсоксиметр оценивает насыщение гемоглобина кислородом и показывает частоту пульса, но не измеряет CO₂. Хорошее насыщение само по себе не говорит, нормально ли выводится углекислый газ. И по ощущениям после изменения дыхания нельзя вычислить уровень ни одного из этих газов.
Представления о дыхании менялись по мере того, как исследователи учились измерять состав вдыхаемого и выдыхаемого воздуха, а затем и газы крови — вместо того чтобы судить только по движениям грудной клетки. Стало ясно, что выдох не просто избавляет организм от ненужного вещества: он участвует в поддержании постоянства внутренней среды.
Почему совет «дышать глубже» подходит не всегда
Глубокий вдох бывает естественным при нагрузке, зевке или речи. Но серия нарочито больших вдохов в покое увеличивает вентиляцию, хотя потребности тканей не выросли. Тогда CO₂ может выводиться быстрее, чем образуется. Это не универсальный способ получить больше кислорода: у здорового человека в покое гемоглобин при дыхании обычным воздухом, как правило, уже хорошо им насыщен.
Совет любой ценой «сохранять CO₂», уменьшая дыхание или задерживая его, тоже не годится. Потребности организма меняются при ходьбе, разговоре, жаре и сильных эмоциях. А одышка может указывать на состояние, при котором ограничивать дыхание особенно неуместно. Не нужно соревноваться за самый редкий вдох.
Если хочется просто успокоиться
В повседневной саморегуляции лучше не стремиться «накопить газ», а избегать усилия. Можно удобно сесть, расслабить плечи и несколько обычных дыхательных циклов замечать движение воздуха у носа. Не нужно добиваться заданной глубины вдоха, считать циклы до неприятных ощущений или терпеть нехватку воздуха. Если внимание к дыханию усиливает тревогу, переключитесь на ощущение опоры стоп о пол или на звуки вокруг.
Это не лечение болезней и не замена назначениям врача. При одышке, боли в груди, обмороке, необычных или нарастающих симптомах нужна медицинская оценка. Если у вас есть хроническое заболевание или вы выбираете дыхательную практику, обсудите её со специалистом. А если во время упражнения закружилась голова, прекратите намеренно менять дыхание и вернитесь к привычному ритму — не пытайтесь «исправить» ощущение новой серией вдохов.