Изменение формы грудной клетки в процессе дыхания

Движение двух полостей

На упрощенном изображении человеческого тела (см. рис. 1.4) видно, что туловище состоит из двух полостей - грудной и брюшной.

Рис. 1.4.Дыхание - это изменение формы грудной и брюшной полостей.

У них есть и общие черты, и различия. В обеих полостях расположены жизненно важные органы. В грудной полости это сердце и легкие, а в брюшной - желудок, печень, желчный пузырь, селезенка, поджелудочная железа, кишечник, почки и мочевой пузырь.

Через обе полости в задней части проходит позвоночник. Каждая из полостей имеет с одной стороны выход в окружающую среду: грудная - сверху, а брюшная - снизу. Общей для обеих полостей является такая важная структура, как диафрагма (она образует верхнюю поверхность брюшной полости и нижнюю поверхность грудной).

Еще одним общим свойством обеих полостей является их подвижность.

Они могут менять форму. Именно эта способность крайне важна для дыхания, поскольку в противном случае мы вообще не смогли бы дышать. Несмотря на то что брюшная и грудная полости способны менять форму, между ними в этом отношении существует одно важное структурное различие.

Брюшная полость меняет свою форму подобно гибкой, наполненной жидкостью емкости, например воздушному шарику, в который налили воду. Если вы сожмете в руке один конец шарика, то вода перетечет в другой. Так происходит потому, что жидкость не сжимается. Определенное ее количество можно лишь перемещать из одного конца гибкой емкости в другой. То же самое происходит и в брюшной полости в процессе дыхания. Сжимаясь в одном месте, она растягивается в другом. При дыхании брюшная полость меняет свою форму, но не объем.

В ходе других жизненных процессов, не связанных с дыханием, брюшная полость способна менять и объем. Если вы выпьете пару литров жидкости или плотно пообедаете, то общий объем брюшной полости возрастет за счет увеличения объема находящихся в ней органов (желудка, кишечника, мочевого пузыря). Любое увеличение объема брюшной полости влечет за собой соответствующее уменьшение объема грудной. Именно поэтому нам тяжелее дышать после обильного угощения, перед опорожнением кишечника или во время беременности.

В отличие от брюшной полости, грудная во время дыхания может менять не только форму, но и объем. Она ведет себя, как емкость, наполненная газом, например меха аккордеона. Если их сжать, то объем уменьшается, и воздух выталкивается наружу. Если растянуть меха, то их объем увеличивается, и воздух всасывается внутрь.

Давление и объем

Объем и давление находятся в обратной зависимости друг от друга.

Когда объем возрастает, давление уменьшается, и наоборот. Поскольку воздух всегда движется в направлении зоны низкого давления, то увеличение объема грудной полости (вспомните об аккордеоне) заставляет воздух поступать к легким. Происходит вдох.

Интересно заметить, что, вопреки нашим ощущениям, мы не втягиваем воздух носом. Наоборот, кислород сам устремляется в легкие под давлением атмосферы. Подлинная сила, которая наполняет легкие воздухом, находится вне нашего тела. Энергия, которую мы затрачиваем в процессе дыхания, расходуется на то, чтобы изменить форму тела. При этом увеличивается объем грудной клетки, и воздух под давлением атмосферы поступает в легкие.

Теперь давайте представим себе грудную и брюшную полости в виде аккордеона, поставленного на наполненный водой воздушный шарик.

Это даст вам представление о взаимодействии обеих полостей в процессе дыхания: движение одной полости неизбежно вызывает ответный процесс в другой. Вспомните, что при вдохе (то есть при изменении формы грудной клетки, что заставляет воздух поступать в легкие под действием атмосферного давления) грудная полость увеличивается в объеме.

Давление передается вниз, на брюшную полость, которая вследствие этого также меняет свою форму.

При спокойном дыхании в расслабленном состоянии, (например, во сне) выдох происходит пассивно. Соединительные ткани грудной полости и легких, растянутые во время вдоха, возвращаются к исходному объему, выдавливая воздух и приводя грудную полость к первоначальной форме. Если эластичность этих тканей снижается, то неизбежно страдает и способность организма к пассивному выдоху, что влечет за собой массу проблем с дыханием.

Там же, где требуется активный выдох (например, для задувания свечи, разговора, пения или выполнения упражнений йоги), мышцы, окружающие обе полости, сокращаются таким образом, что либо поднимается брюшная полость, либо опускается грудная, либо происходит то и другое одновременно.

Форма и положение

Диафрагма делит туловище на грудную и брюшную полости. Она является нижней границей грудной полости и верхней границей брюшной.

Диафрагма занимает в теле достаточно большое место. Ее верхняя часть может достигать уровня третьего-четвертого ребер, а нижняя крепится к передней поверхности третьего поясничного позвонка.

Глубокий купол диафрагмы вызывает в воображении множество образов. Самые распространенные из них - это гриб, медуза или парашют.

Необходимо, однако, заметить, что форма диафрагмы зависит от того, какие органы находятся над или под ней. Без них она бы опала, словно тряпичный колпак, не надетый на голову. Кроме того, необходимо учесть, что данная форма имеет асимметричную форму с двумя куполами, причем правый несколько выше левого. Дело в том, что справа ее подпирает печень, а слева на нее давит сердце.

Места прикрепления диафрагмы

Диафрагма начинается от мечевидного отростка грудины, хрящей ребер (с шестого по десятое), дугообразных связок, соединяющих хрящи десятого ребра с подвижными одиннадцатым и двенадцатым ребрами, и передней поверхности первых трех поясничных позвонков (см. рис. 1.7).

Рис. 1.12.Вопреки распространенному мнению, расстояние между ребрами во время дыхания остается неизменным. Ребра просто смещаются друг относительно друга, что можно заметить по положению красной линии.

При этом неважно, ведут ли их действия к увеличению или уменьшению объема грудной полости (вдоху или выдоху), поскольку обе группы мышц активно задействованы в двух фазах дыхания. В качестве примера проанализируем брюшной и грудной типы дыхания.

Когда вы дышите животом, то место прикрепления диафрагмы к ребрам стабилизируется мышцами, которые опускают нижний край грудной клетки. Это внутренние межреберные мышцы, поперечные мышцы груди и некоторые другие (см. рис. 1.13-1.16).

Обычно их классифицируют как "выдыхательные", но в данном случае они активно участвуют в процессе вдоха. При грудном дыхании сухожильный центр диафрагмы стабилизируется мышцами живота, которые тоже обычно рассматриваются как - выдыхательные", но в данном случае они опять-таки активно участвуют во вдохе. Следует заметить, что в обоих рассмотренных случаях одна группа вспомогательных мышц должна расслабляться, а другая сокращаться. При брюшном дыхании расслабляются мышцы стенок брюшной полости, а при грудном - мышцы, опускающие грудную клетку.

Другие вспомогательные мышцы

Мышцы шеи, груди и спины также могут расширять грудную клетку (см. рис. 1.15, 1.16), но их эффективность значительно ниже, чем у диафрагмы и наружных межреберных мышц.

Рис. 1.15.Некоторые из вспомогательных мышц, участвующих в дыхании: мышцы, уменьшающие объем грудной полости (отмечены голубым цветом), и мышцы, увеличивающие его (отмечены красным цветом).

Рис. 1.16.Верхняя зубчатая мышца (отмечена красным цветом) увеличивает объем грудной клетки, а нижняя (отмечена голубым цветом) уменьшает его.

Это объясняется их расположением и прикреплением к костям, которые не могут создать достаточный рычаг. Обычно эти мышцы в дыхательных движениях не участвуют. Их основная задача - движения шеи, плечевого пояса и рук; их стабильное окончание находится ближе к центру тела, а мобильное - ближе к периферии. Чтобы эти мышцы могли расширить грудную клетку, данное соотношение необходимо изменить на диаметрально противоположное, то есть стабилизировать дистальные окончания мышц и мобилизовать проксимальные.

Учитывая напряжение, которое возникает при этом в мышцах, можно считать, что их коэффициент полезного действия для дыхания крайне незначителен. Именно поэтому совершенствование техники дыхания сводится, как правило, к расслаблению всех вспомогательных механизмов, что позволяет диафрагме двигаться с максимальной эффективностью.

ЕЩЕ ДВЕ "ДИАФРАГМЫ"

Наряду с основной диафрагмой на дыхательный процесс оказывают влияние скоординированные действия мышц тазового дна и голосовых связок. Особое значение для всех занимающихся йогой имеет так называемая мула-бандха, представляющая собой сжатие мышц тазового дна (см. рис. 1.17а, б), к которому подключаются также глубокие мышцы нижнего отдела живота.

Рис. 1.17.Глубокие мышцы тазового дна.

Вид сверху (а). Поверхностные мышцы тазового дна.

Вид снизу (б). На рисунке видно направление волокон поверхностных и глубоких мышц. Чем ближе к поверхности находится слой мышц, тем более заметна поперечная направленность их волокон (от одной седалищной кости к другой). Более глубокие мышечные волокна имеют продольную направленность (от лобковой кости к копчику).

Мула-бандха направляет апану вверх и стабилизирует сухожильный центр диафрагмы. Активный вдох при поддержке мула-бандхи требует также расслабления мышц верхнего отдела живота, что позволяет диафрагме поднять основание грудной клетки. Это действие в йоге носит название "уддияна-бандха" (от слова "uddiya", означающего "взмывать вверх").

Важно помнить, что поверхностные мышцы нижнего отдела живота не участвуют в мула-бандхе, поскольку это сфинктеры ануса и мочеиспускательного канала, ассоциирующиеся с направлением апаны сверху вниз (см. рис. 1.18).

Рис. 1.18. Поверхностные мышцы тазового дна (см. рис. 1.17б) - это сфинктеры ануса и мочеиспускательного канала, ассоциирующиеся с движением апаны сверху вниз (выведением из организма твердых и жидких отходов). Глубокие мышцы (см. рис. 1.17а) ассоциируются с движением апаны снизу вверх (выведением из организма газообразных отходов при выдохе).

Голосовая щель

По пути в легкие и из них воздух проходит через голосовую щель (см. рис. 1.19), которая представляет собой пространство за голосовыми связками.

Рис. 1.19.Пути поступления кислорода в легкие и выведения углекислого газа (отмечены голубым цветом).

Йоги учатся управлять этим пространством различными способами в зависимости от характера дыхательных упражнений и позы.

В спокойном состоянии мышцы, управляющие голосовыми связками, расслаблены и голосовая щель находится в нейтральном положении (см. рис. 1.20а).

Такое положение бывает во сне и при выполнении некоторых упражнений йоги на расслабление.

При выполнении дыхательных упражнений, которые требуют глубокого и быстрого дыхания (например, капалабхати илибхастрика), мышцы раздвигают голосовую щель, чтобы обеспечить воздуху более свободный проход (см. рис. 1.20б). Если упражнение требует долгого, глубокого и медленного дыхания, то голосовая щель частично перекрывается и в ней остается лишь небольшое отверстие в задней части связок (удджайи[9]; см. рис. 1.20в).

Такое же положение связок наблюдается и при разговоре шепотом.

Во время произнесения звуков или пения связки плотно сомкнуты (см. рис. 1.20 г). Проходя через них, воздух вибрирует, производя звук.

Высота (и в определенной степени продолжительность) звука зависит от силы смыкания связок.

Рис. 1.20.Положение голосовых связок: связки в расслабленном состоянии (а), связки полностью раскрыты - глубокое и быстрое дыхание (б), связки слегка приоткрыты - шепот (в), связки сомкнуты обычная речь (г).

Бандха

В практике йоги мышцы тазового дна, диафрагма, голосовые связки и удджайи совместно участвуют в координированных движениях вдоха и выдоха. Помимо увеличения продолжительности и глубины дыхания, "клапан" удджайи создает своего рода противоположно направленное давление на брюшную и грудную полости, что позволяет защитить позвоночник от повреждений при продолжительном медленном сгибании или разгибании, характерном для стиля виньяса (например, в позе "Приветствие солнцу"). Говоря языком йоги, такие действия всех "диафрагм" (бандх, или замков) обеспечивают телу большую стабильность (стхира), защищая его от механических повреждений и перенапряжения. Дополнительный эффект, который возникает при преодолении этого сопротивления, выражается в выработке организмом тепла, которое может быть использовано в различных целях. Подобная практика получила название "брахмана"[10]. Данный термин символизирует тепло, расширение, увеличение силы, а также способность противостоять стрессу. Брахмана ассоциируется со вдохом, питанием, праной и областью грудной клетки.

Когда тело полностью расслаблено и находится в самой устойчивой - горизонтальной - позиции, необходимо снять бандхи, которые ассоциируются с вертикальным положением. Такое расслабление в йоге именуется "лангхана"[11].

Этот термин олицетворяет холод, сосредоточенность, расслабление, а также развитие чувств и способности к самосозерцанию. Лангхана ассоциируется с выдохом, очищением, апаной и брюшной полостью.

Поскольку главная цель всех дыхательных упражнений йоги заключается в освобождении организма от привычных дисфункциональных ограничений, первым делом необходимо избавиться от мысли, что существует какой-то единственно правильный способ дыхания. Как бы ни были полезны бандхи для сохранения центра тяжести тела и стабильности положения позвоночника, необходимо ослаблять силы стхиры, выполняя упражнения на расслабления, и заменять ихсукхой.

Занятия йогой научат вас целостному и сбалансированному дыханию, вы сможете свободно реагировать на все ситуации и действия, которые встречаются в повседневной жизни.

Движение двух полостей

На упрощенном изображении человеческого тела (см. рис. 1.4) видно, что туловище состоит из двух полостей - грудной и брюшной.

Рис. 1.4.Дыхание - это изменение формы грудной и брюшной полостей.

У них есть и общие черты, и различия. В обеих полостях расположены жизненно важные органы. В грудной полости это сердце и легкие, а в брюшной - желудок, печень, желчный пузырь, селезенка, поджелудочная железа, кишечник, почки и мочевой пузырь.

Через обе полости в задней части проходит позвоночник. Каждая из полостей имеет с одной стороны выход в окружающую среду: грудная - сверху, а брюшная - снизу. Общей для обеих полостей является такая важная структура, как диафрагма (она образует верхнюю поверхность брюшной полости и нижнюю поверхность грудной).

Еще одним общим свойством обеих полостей является их подвижность.

Они могут менять форму. Именно эта способность крайне важна для дыхания, поскольку в противном случае мы вообще не смогли бы дышать. Несмотря на то что брюшная и грудная полости способны менять форму, между ними в этом отношении существует одно важное структурное различие.

Брюшная полость меняет свою форму подобно гибкой, наполненной жидкостью емкости, например воздушному шарику, в который налили воду. Если вы сожмете в руке один конец шарика, то вода перетечет в другой. Так происходит потому, что жидкость не сжимается. Определенное ее количество можно лишь перемещать из одного конца гибкой емкости в другой. То же самое происходит и в брюшной полости в процессе дыхания. Сжимаясь в одном месте, она растягивается в другом. При дыхании брюшная полость меняет свою форму, но не объем.

В ходе других жизненных процессов, не связанных с дыханием, брюшная полость способна менять и объем. Если вы выпьете пару литров жидкости или плотно пообедаете, то общий объем брюшной полости возрастет за счет увеличения объема находящихся в ней органов (желудка, кишечника, мочевого пузыря). Любое увеличение объема брюшной полости влечет за собой соответствующее уменьшение объема грудной. Именно поэтому нам тяжелее дышать после обильного угощения, перед опорожнением кишечника или во время беременности.

В отличие от брюшной полости, грудная во время дыхания может менять не только форму, но и объем. Она ведет себя, как емкость, наполненная газом, например меха аккордеона. Если их сжать, то объем уменьшается, и воздух выталкивается наружу. Если растянуть меха, то их объем увеличивается, и воздух всасывается внутрь.

Давление и объем

Объем и давление находятся в обратной зависимости друг от друга.

Когда объем возрастает, давление уменьшается, и наоборот. Поскольку воздух всегда движется в направлении зоны низкого давления, то увеличение объема грудной полости (вспомните об аккордеоне) заставляет воздух поступать к легким. Происходит вдох.

Интересно заметить, что, вопреки нашим ощущениям, мы не втягиваем воздух носом. Наоборот, кислород сам устремляется в легкие под давлением атмосферы. Подлинная сила, которая наполняет легкие воздухом, находится вне нашего тела. Энергия, которую мы затрачиваем в процессе дыхания, расходуется на то, чтобы изменить форму тела. При этом увеличивается объем грудной клетки, и воздух под давлением атмосферы поступает в легкие.

Теперь давайте представим себе грудную и брюшную полости в виде аккордеона, поставленного на наполненный водой воздушный шарик.

Это даст вам представление о взаимодействии обеих полостей в процессе дыхания: движение одной полости неизбежно вызывает ответный процесс в другой. Вспомните, что при вдохе (то есть при изменении формы грудной клетки, что заставляет воздух поступать в легкие под действием атмосферного давления) грудная полость увеличивается в объеме.

Давление передается вниз, на брюшную полость, которая вследствие этого также меняет свою форму.

При спокойном дыхании в расслабленном состоянии, (например, во сне) выдох происходит пассивно. Соединительные ткани грудной полости и легких, растянутые во время вдоха, возвращаются к исходному объему, выдавливая воздух и приводя грудную полость к первоначальной форме. Если эластичность этих тканей снижается, то неизбежно страдает и способность организма к пассивному выдоху, что влечет за собой массу проблем с дыханием.

Там же, где требуется активный выдох (например, для задувания свечи, разговора, пения или выполнения упражнений йоги), мышцы, окружающие обе полости, сокращаются таким образом, что либо поднимается брюшная полость, либо опускается грудная, либо происходит то и другое одновременно.

Изменение формы грудной клетки в процессе дыхания

Изменение формы легких в процессе дыхания также происходит в трех направлениях: вверх-вниз, влево-вправо и вперед-назад. При выдохе изменение формы и объема происходит по этим же направлениям (см. рис. 1.5).

Рис. 1.5.Трехмерное изменение формы грудной полости на вдохе (а) и на выдохе (б).

Поскольку изменение формы грудной полости неизбежно отражается на брюшной, то о последней также можно сказать, что она меняет форму (но не объем) в трех направлениях: вверх-вниз, влево-вправо и вперед-назад (см. рис. 1.6).

Рис. 1.6.Изменение формы брюшной полости в процессе дыхания.

Вдох и выпрямление позвоночника (а). Выдох и сгибание позвоночника (б).

В живом и дышащем теле изменение формы грудной полости обязательно сопровождается изменением формы брюшной. Именно поэтому состояние органов брюшной полости имеет важное значение для дыхания, а качество дыхания - для органов брюшной полости.

УТОЧНЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЫХАНИЯ

Теперь, основываясь на полученной информации, мы можем более точно определить понятие "дыхание".

Дыхание - это процесс поступления в организм кислорода и удаления из него углекислого газа, вызванный изменением формы грудной и брюшной полостей в трех направлениях.

Такое определение позволяет охарактеризовать сам процесс дыхания, что имеет чрезвычайно большое значение для йоги, поскольку подводит нас к более пристальному рассмотрению структуры, занимающей заднюю часть тела, поддерживающей его и изменяющей ее форму, - позвоночника (см. главу 2).

Чтобы понять, каким образом одна-единственная мышца - диафрагма - способна производить все эти движения, надо рассмотреть ее более подробно.

РОЛЬ ДИАФРАГМЫ В ДЫХАНИИ

Практически любой учебник анатомии описывает диафрагму как главную дыхательную мышцу.

Диафрагма - главная мышца, вызывающая изменение формы грудной и брюшной полостей в трех направлениях.

Чтобы понять, как это происходит, необходимо представлять себе ее форму, положение и знать, к чему она крепится и что крепится к ней, а также как она взаимодействует с другими мышцами, принимающими участие в процессе дыхания.

Форма и положение

Диафрагма делит туловище на грудную и брюшную полости. Она является нижней границей грудной полости и верхней границей брюшной.

Диафрагма занимает в теле достаточно большое место. Ее верхняя часть может достигать уровня третьего-четвертого ребер, а нижняя крепится к передней поверхности третьего поясничного позвонка.

Глубокий купол диафрагмы вызывает в воображении множество образов. Самые распространенные из них - это гриб, медуза или парашют.

Необходимо, однако, заметить, что форма диафрагмы зависит от того, какие органы находятся над или под ней. Без них она бы опала, словно тряпичный колпак, не надетый на голову. Кроме того, необходимо учесть, что данная форма имеет асимметричную форму с двумя куполами, причем правый несколько выше левого. Дело в том, что справа ее подпирает печень, а слева на нее давит сердце.

Места прикрепления диафрагмы

Диафрагма начинается от мечевидного отростка грудины, хрящей ребер (с шестого по десятое), дугообразных связок, соединяющих хрящи десятого ребра с подвижными одиннадцатым и двенадцатым ребрами, и передней поверхности первых трех поясничных позвонков (см. рис. 1.7).

Рис. 1.12.Вопреки распространенному мнению, расстояние между ребрами во время дыхания остается неизменным. Ребра просто смещаются друг относительно друга, что можно заметить по положению красной линии.

При этом неважно, ведут ли их действия к увеличению или уменьшению объема грудной полости (вдоху или выдоху), поскольку обе группы мышц активно задействованы в двух фазах дыхания. В качестве примера проанализируем брюшной и грудной типы дыхания.

Когда вы дышите животом, то место прикрепления диафрагмы к ребрам стабилизируется мышцами, которые опускают нижний край грудной клетки. Это внутренние межреберные мышцы, поперечные мышцы груди и некоторые другие (см. рис. 1.13-1.16).

Обычно их классифицируют как "выдыхательные", но в данном случае они активно участвуют в процессе вдоха. При грудном дыхании сухожильный центр диафрагмы стабилизируется мышцами живота, которые тоже обычно рассматриваются как - выдыхательные", но в данном случае они опять-таки активно участвуют во вдохе. Следует заметить, что в обоих рассмотренных случаях одна группа вспомогательных мышц должна расслабляться, а другая сокращаться. При брюшном дыхании расслабляются мышцы стенок брюшной полости, а при грудном - мышцы, опускающие грудную клетку.