Почему вентиляция меняется при физической нагрузке

Что меняется в работающих мышцах

При движении мышцам требуется больше энергии. Возрастает потребление кислорода и образование CO2. Кровообращение усиливается, чтобы доставить кислород и удалить продукты обмена. Дыхательная система должна работать вместе с сердцем и сосудами.

Поэтому дыхание во время нагрузки становится глубже, а затем и чаще. Само по себе это не нарушение, а нормальная адаптация к возросшей продукции CO2 и потребности в кислороде.

Зачем увеличивается вентиляция

Рост вентиляции помогает поддерживать артериальные газы в подходящем диапазоне. При умеренной нагрузке у здорового человека PaO2 и PaCO2 часто меняются мало: усиленная вентиляция соответствует усиленному обмену.

Это важное различие. Человек может дышать заметно сильнее, но не гипервентилировать в физиологическом смысле, если продукция CO2 возросла пропорционально.

Как запускается ответ

В начале движения вентиляция увеличивается очень быстро — раньше, чем успевают значительно измениться газы крови. В этом участвует центральная команда от двигательных областей мозга и сигналы от работающих мышц и суставов.

Затем подключается химическая обратная связь. Хеморецепторы реагируют на CO2, pH и O2, а организм уточняет вентиляцию в соответствии с интенсивностью работы.

От умеренной к высокой интенсивности

При лёгкой и умеренной работе вентиляция обычно растёт примерно согласованно с потреблением кислорода и продукцией CO2. При более высокой интенсивности в мышцах увеличивается образование лактата и ионов водорода. Бикарбонат участвует в их буферировании, образуется дополнительный CO2, и вентиляция усиливается непропорционально.

На ещё более высокой интенсивности рост вентиляции становится особенно выраженным. В спортивной физиологии эти переходы описывают вентиляционными порогами. Они зависят от тренированности, вида нагрузки и состояния человека.

Носовое дыхание как практический ориентир

Возможность сохранять спокойное носовое дыхание может быть удобным ориентиром невысокой или умеренной нагрузки. Если приходится широко открывать рот и дыхание теряет управляемость, интенсивность, вероятно, стала высокой для текущего состояния.

Но это не абсолютный медицинский тест. Заложенность носа, температура, высота, особенности тренировки и индивидуальная адаптация меняют этот критерий. В некоторых видах спорта дыхание ртом при высокой мощности физиологично.

Нагрузка и метод Бутейко

Физическая активность увеличивает образование CO2 и помогает тренировать согласование дыхания с движением. В методе Бутейко нагрузку подбирают так, чтобы она не превращалась в длительное неконтролируемое раздышивание.

После завершения работы дыхание должно постепенно восстанавливаться. Если возникают боль в груди, необычная одышка, предобморочное состояние или резкое ухудшение самочувствия, занятие прекращают и обращаются за медицинской оценкой.

Краткий вывод

При нагрузке вентиляция увеличивается потому, что мышцы потребляют больше O2 и образуют больше CO2. Такое усиление является нормальным, пока соответствует интенсивности работы и возможностям организма.

Источники

• Уэст Дж. Физиология дыхания. Основы. М.: Мир, 1988. Гл. 9 «Особенности дыхания в необычных средах», раздел о физической нагрузке.

• Методическая база школы Алика Муллахметова.