Проверить это можно за одну минуту, если под рукой есть пульсоксиметр. Задержите дыхание и дождитесь момента, когда вдохнуть захочется непреодолимо. Прибор в эту секунду будет показывать примерно те же значения насыщения крови кислородом, что и в покое. Ощущение удушья возникло — а кислорода меньше не стало.
Главный физиологический эффект задержки дыхания — накопление углекислого газа, а не расход кислорода: желание вдохнуть запускает именно гиперкапнический стимул. У нетренированного человека задержка в покое длится 30–60 секунд, а замедленное дыхание с удлинённым выдохом смещает вегетативный баланс в сторону успокоения.
Что вообще происходит при вдохе и выдохе
Во вдыхаемом воздухе около 21 % кислорода и порядка 0,03 % углекислого газа. В выдыхаемом — примерно 16 % кислорода и 3–4 % углекислого газа, в зависимости от того, какова метаболическая ситуация в организме. То есть за один дыхательный цикл усваивается заметно меньше кислорода, чем принято думать, и одновременно выбрасывается углекислый газ, образовавшийся при окислении питательных веществ.
Перенос газов через альвеолярную мембрану идёт пассивно, по градиенту концентраций: в притекающей крови кислорода меньше, а углекислого газа больше, чем в альвеолярном воздухе, — процесс идёт в сторону выравнивания. Кислород поступает в кровь и связывается гемоглобином эритроцитов, углекислый газ переходит в альвеолу и выдыхается.
Гиперкапнический императив: почему хочется вдохнуть
Когда дыхание остановлено, углекислый газ продолжает образовываться и накапливаться в крови. Именно рост его концентрации — гиперкапния — и сдвиг pH запускают то, что можно назвать гиперкапническим императивом дыхания: повелительный, не поддающийся воле позыв вдохнуть. Центральные хеморецепторы продолговатого мозга реагируют прежде всего на CO₂, тогда как реакция на снижение кислорода включается позже и требует куда более выраженного отклонения [1]. Устройство самого дыхательного центра и то, почему кора не может подавить этот сигнал бесконечно, разобрано в статье «Регуляция дыхания: дыхательный центр, нервный и гуморальный контроль».
Позыв вдохнуть — сигнал о накоплении углекислого газа, а не о нехватке кислорода. Спонтанный вдох через две-три минуты задержки не означает, что организму не хватило кислорода: он означает, что достигнут порог переносимости CO₂.
Пульсоксиметр против ощущений
Отсюда практическое следствие, важное и для практики, и для безопасности: субъективное ощущение — плохой индикатор состояния газообмена. Оно откалибровано под углекислый газ, а угрозу представляет дефицит кислорода. Эти две шкалы обычно идут рядом, и в норме позыв вдохнуть срабатывает задолго до опасного снижения сатурации — поэтому длительная задержка дыхания в воздушной среде не грозит гипоксическим поражением мозга: раньше человек просто вдохнёт.
Разъехаться эти шкалы могут в одном случае — если предварительно «сбросить» углекислый газ форсированным дыханием. Об этом ниже, и это самая опасная часть темы.
Сколько длится задержка в норме
В отечественной практике функциональной диагностики используются две простые пробы: проба Штанге — задержка дыхания на вдохе, и проба Генчи — на выдохе. Обе измеряются сидя, после пяти минут спокойного дыхания, без предварительной гипервентиляции.
| Оценка | Штанге — задержка на вдохе | Генчи — задержка на выдохе |
|---|---|---|
| Отличное | больше 60 с | больше 30 с |
| Хорошее | 40–60 с | 20–30 с |
| Среднее | 30–40 с | 10–20 с |
| Плохое | меньше 30 с | меньше 10 с |
Шкала, которой Р. С. Минвалеев пользуется на семинарах по пранаяме, — для здоровых взрослых; отдельных норм по полу и возрасту не вводится: они усложняют применение, а важнее собственная динамика.
Значения ориентировочные, и относиться к ним стоит соответственно. Длительность задержки отражает не «объём лёгких» и не «уровень здоровья», а индивидуальную чувствительность дыхательного центра к углекислому газу плюс степень тренированности. Различие между людьми здесь велико и само по себе диагнозом не является. Куда информативнее динамика одного и того же показателя у одного и того же человека.
Почему замедленное дыхание успокаивает
Умеренное накопление углекислого газа расширяет периферические сосуды — CO₂ мощный вазодилататор, и его влияние на мозговой кровоток описано ещё в классических работах середины XX века [2]. Расширение периферии даёт то самое ощущение тепла и тяжести в конечностях, которое сопровождает дыхательные практики, и одновременно улучшает мозговой кровоток.
Второй механизм — вегетативный. Урежение дыхания с удлинённым выдохом смещает баланс вегетативной регуляции в сторону парасимпатического преобладания, а дыхательные колебания начинают резонировать с барорефлекторным контуром. Это физиологическая основа того, что дыхательные практики применяют для успокоения нервной системы — без всякой мистики, через управление вегетативным обеспечением деятельности.
Разумно поэтому различать две принципиально разные вещи: задержку дыхания как инструмент управления вегетативным тонусом и задержку дыхания как спортивное достижение. Первое требует умеренности, второе — предельных значений; смешивать их не следует.
Кумбхака: соотношение 1 : 4 : 2
Задержка дыхания — не побочный элемент пранаямы, а её основное содержание. Санскритское «кумбхака» этимологически означает «запечатанный сосуд», и Патанджали в «Йога-сутрах» прямо различает виды задержки дыхания как самостоятельный предмет.
В средневековых текстах по йоге закрепилось соотношение продолжительности вдоха, задержки и выдоха как 1 : 4 : 2. В простейшем варианте задержка выполняется после вдоха: один временной промежуток — вдох, четыре — задержка, два — выдох. Никакого магического содержания в этих числах нет; они задают режим, при котором выдох вдвое длиннее вдоха, а основное время цикла приходится на фазу накопления углекислого газа.
Систематическое изложение физиологических данных о йогических дыхательных практиках дал в своё время Дитрих Эберт [3]; с этой монографии, по существу, и начинается современное экспериментальное изучение темы.
Обратная сторона: гипервентиляция
Если задержка накапливает углекислый газ, то форсированное частое дыхание делает обратное — вымывает его. Возникает гипокапния, кровь защелачивается (респираторный алкалоз), а сосуды мозга, в отличие от периферических, на снижение CO₂ отвечают сужением. Отсюда парадокс: человек дышит интенсивнее обычного, а мозговой кровоток при этом падает.
Как выглядит гипервентиляционный приступ
Картина довольно узнаваемая: головокружение и предобморочное состояние, покалывание и онемение в пальцах и вокруг рта, судорожное сведение кистей, ощущение нехватки воздуха при объективно избыточной вентиляции, сердцебиение, тревога. Последнее замыкает круг: тревога усиливает дыхание, дыхание усиливает тревогу.
Именно поэтому «подышать поглубже и почаще» при волнении — плохой совет. Работает обратное: замедлить дыхание, удлинить выдох, при необходимости сделать паузу.
Гипервентиляция перед задержкой дыхания отодвигает позыв вдохнуть, но не увеличивает запас кислорода. В воде это означает, что сознание может отключиться раньше, чем появится желание сделать вдох, без всякого предупреждения. Такие потери сознания — известная причина гибели в бассейнах и на открытой воде [4]. Никаких дыхательных серий перед погружением и никаких задержек дыхания в воде без страхующего.
Тренировка гипоксией: что доказано, а что нет
Строго говоря, дыхательные задержки создают не столько гипоксию, сколько гиперкапнию — и именно к переносимости углекислого газа адаптируется практикующий в первую очередь. Смешение двух этих понятий — источник половины путаницы в популярных текстах о «гипоксических тренировках».
Аппараты возвратного дыхания
Аппаратные методы, известные как гиперкапникаторы, имитируют эффект задержки: человек дышит в частично замкнутый контур и получает воздух с повышенным содержанием углекислого газа. Направление опирается на отечественную школу физиологии дыхания — прежде всего на работы Н. А. Агаджаняна по функциям организма в условиях гипоксии и гиперкапнии [5].
Что здесь стоит понимать трезво: физиологический принцип у таких устройств реальный, но потребительские обещания обычно выходят далеко за пределы того, что проверялось. Само по себе повышение переносимости CO₂ — не лечение и не универсальный оздоровительный эффект.
Противопоказания и границы безопасного
Задержки дыхания противопоказаны при неконтролируемой артериальной гипертензии, ишемической болезни сердца, аритмиях, эпилепсии, глаукоме, при беременности, а также в раннем восстановительном периоде после инсульта и инфаркта. Во всех этих случаях решение принимает врач.
Универсальных ограничений два, и они не обсуждаются. Первое: любые задержки — только на суше и сидя, никогда в воде. Второе: практика не должна доводиться до судорожного вдоха и потемнения в глазах — это уже не тренировка, а перегрузка.
Как это связано с холодовыми практиками, где дыхательный компонент играет собственную роль, разобрано в статье о том, что происходит с организмом на холоде.
Частые вопросы
Что происходит с сосудами при задержке дыхания?
Пока дыхание задержано, углекислый газ в крови накапливается, а он — самый сильный расширитель сосудов мозга: мозговой кровоток растёт. Обратная картина при гипервентиляции: CO₂ вымывается, сосуды мозга сужаются — отсюда головокружение и потемнение в глазах. Поэтому задержка после серии глубоких вдохов опаснее, чем задержка после спокойного дыхания.
Насколько падает сатурация при задержке дыхания?
У здорового человека при задержке в покое на 30–60 секунд насыщение крови кислородом почти не меняется: желание вдохнуть приходит от избытка CO₂ задолго до нехватки кислорода. Заметное падение сатурации возникает при длинных задержках после гипервентиляции — в исследовании Kox et al. (2014) она кратковременно снижалась к концу задержек в 2–3 минуты, и именно так теряют сознание в воде.
Задержка дыхания 40 секунд на вдохе — это норма?
Да: по шкале, которой пользуется Р. С. Минвалеев на семинарах, 40–60 секунд на вдохе (проба Штанге) — «хорошее» состояние, больше 60 — «отличное», 30–40 — «среднее», меньше 30 — «плохое». Измерять сидя, после пяти минут спокойного дыхания, до первого отчётливого позыва вдохнуть, а не «до предела».
Безопасно ли практиковать задержки дыхания дома?
Сидя, после спокойного дыхания, без предварительной гипервентиляции и до первого позыва вдохнуть — да, для здорового взрослого это безопасно. Опасны три вещи: задержка в воде, серия глубоких вдохов перед задержкой и «терпение до предела». При заболеваниях сердца и лёгких, беременности, эпилепсии — только после разговора с врачом.
Что полезнее — задержка на вдохе или на выдохе?
Это разные пробы, а не «полезнее — вреднее». На выдохе задержка всегда короче: запас воздуха в лёгких меньше, CO₂ растёт быстрее, поэтому она сильнее тренирует переносимость углекислого газа и сложнее переносится. Для самонаблюдения полезно вести обе — на вдохе (Штанге) и на выдохе (Генчи) — и смотреть на их динамику у себя.
Что будет, если задерживать дыхание каждый день?
У здорового человека регулярные задержки в покое снижают чувствительность дыхательного центра к CO₂: позыв вдохнуть приходит позже, время задержки растёт — это тренировка переносимости углекислого газа, а не «увеличение объёма лёгких». Гарантированных эффектов для здоровья от самих задержек не показано; важнее, чтобы практика была без гипервентиляции и без воды.
Какая норма пробы Штанге и Генчи?
Для здоровых взрослых: задержка на вдохе (Штанге) больше 60 секунд — отличное состояние, 40–60 — хорошее, 30–40 — среднее, меньше 30 — плохое; на выдохе (Генчи) больше 30 секунд — отличное, 20–30 — хорошее, 10–20 — среднее, меньше 10 — плохое. Измерять сидя, после пяти минут спокойного дыхания.
Можно ли увеличить время задержки дыхания тренировками?
Да, но растёт в первую очередь переносимость углекислого газа, а не «объём лёгких». Показательнее не сравнение с чужими нормами, а динамика собственного результата у одного и того же человека при одинаковых условиях измерения.
Опасна ли гипервентиляция перед задержкой дыхания?
Да, особенно в воде: она отодвигает позыв вдохнуть, но не увеличивает запас кислорода, и сознание может отключиться без предупреждающих ощущений. Такие потери сознания — известная причина гибели в бассейнах и на открытой воде. Дыхательные серии перед погружением и задержки дыхания в воде без страхующего исключены.
Чем гипоксическая тренировка отличается от задержки дыхания?
Задержка дыхания создаёт прежде всего гиперкапнию — накопление углекислого газа, а не значимую нехватку кислорода. Настоящая гипоксическая тренировка требует реального снижения содержания кислорода во вдыхаемой смеси; подробнее — в статье о гипоксической тренировке.
Помогает ли задержка дыхания успокоиться при тревоге?
Работает не сама задержка, а замедленное дыхание с удлинённым выдохом: оно смещает вегетативный баланс в сторону парасимпатического преобладания. При тревоге «дышать глубже и чаще» — плохой совет, он усиливает гипервентиляцию; помогает обратное — замедлить дыхание и удлинить выдох.
Литература
- Parkes M. J. Breath-holding and its breakpoint // Experimental Physiology. — 2006. — Vol. 91, № 1. — P. 1–15.
- Kety S. S., Schmidt C. F. The effects of altered arterial tensions of carbon dioxide and oxygen on cerebral blood flow and cerebral oxygen consumption of normal young men // Journal of Clinical Investigation. — 1948. — Vol. 27, № 4. — P. 484–492.
- Эберт Д. Физиологические аспекты йоги. — Лейпциг, 1986.
- Lindholm P., Lundgren C. E. G. The physiology and pathophysiology of human breath-hold diving // Journal of Applied Physiology. — 2009. — Vol. 106, № 1. — P. 284–292.
- Агаджанян Н. А., Елфимов А. И. Функции организма в условиях гипоксии и гиперкапнии. — М.: Медицина, 1986.
