Диафрагма выполняет одну особо важную функцию. Наши легкие вообще не могут дышать самостоятельно, у них нет необходимых мышц. Мы дышим благодаря тому, что грудная клетка раздвигается и давит на диафрагму, опуская ее вниз. Так мы с большой силой втягиваем воздух в легкие. Когда мы заканчиваем вдох и выдыхаем, происходит пассивный процесс. Легкие сдавливаются сужающейся грудной клеткой, затем диафрагма поднимается снова и, оказывая легкое давление на альвеолы, побуждает их проводить обратно вверх по бронхам воздух из нижних отделов легких. Этот процесс можно действительно хорошо себе представить как меха, которые своими ритмическими движениями засасывают и снова выпускают воздух. Когда эти меха не работают, жизнь человека под угрозой. Даже если отказала только часть мехов, скажем из-за выхода из строя какого-то участка диафрагмы, это уже создает существенные трудности. В то время как здоровая часть еще функционирует, в поврежденной части легкие могут двигаться лишь пассивно, половина всего механизма отказывает, и очень скоро, по крайней мере при физических нагрузках, начинаются серьезные проблемы. У нас быстро сбивается дыхание, и мы чувствуем слабость и вялость. Если воздуходув не работает и справа, и слева, то нарушения функции легких настолько значительны, что для их поддержки требуется искусственное дыхание. Односторонняя потеря двигательной способности диафрагмы случается у нас не так уж редко, тому могут быть разные причины – несчастные случаи, например, или опухоли, которые зачастую обнаруживаются случайно. Но и обычное вирусное поражение отвечающего за диафрагму двигательного нерва на практике не редкость. К сожалению, способов справиться с параличом диафрагмы очень мало, ну разве что можно попытаться дыхательными упражнениями активно поддержать те части легких, в которых нарушена воздушная вентиляция. Операции такие проблемы подлежат лишь в редких случаях.
Это еще одна причина поближе познакомиться со своими легкими и узнать о том, как благодаря диафрагме мы можем поддерживать их в рабочем состоянии. Ну а теперь пришло время покинуть нашу вымышленную подводную лодку; мы с вами вырастаем до своих обычных размеров и отправляемся в бассейн.
О водолазах, автопилотах и холодильниках
Представьте себе человека, который собирается нырнуть в бассейн и остаться под водой как можно дольше. Знакомая сцена? Человек становится на кромку бассейна и, сделав несколько быстрых и глубоких вдохов-выдохов, прыгает в воду. Что при этом происходит? В этой ситуации мы, с одной стороны, усиленно вбираем в себя кислород, запастись которым, к сожалению, можем в весьма ограниченных объемах. А с другой стороны, мы быстро выводим из организма двуокись углерода. Это позволяет на некоторое время подавить тягу снова вынырнуть, поскольку именно содержание двуокиси углерода в крови вынуждает нас в определенный момент сделать очередной глоток воздуха. Дыхательный центр бьет тревогу, и мы снова выныриваем.
Устав от долгого погружения, мы делаем паузу и беремся за бутылку с минералкой. Известно ли вам, что углекислота пузырится не только в минеральной воде, но и в нашей крови? Впрочем, пузырится – это некоторое преувеличение. Сжигая углеводы, жиры и белки, организм использует кислород, который он мобилизует через легкие. При этом образуется энергия для клеток. Но всякие продукты распада тоже образуются, прежде всего двуокись углерода и вода. Большая часть двуокиси углерода выводится из организма через легкие. Но часть ее растворяется в крови, и из воды вкупе с двуокисью углерода получается углекислота. Углекислота в связанном виде остается в крови, и именно поэтому кровь обладает некоторой степенью кислотности, за уровнем которой нужно очень внимательно следить. Это важно, потому что многие процессы в нашем организме зависят от очень точной регулировки значения pH в крови, то есть от кислотности крови.
Так что дыхание и содержание углекислоты в крови тесно взаимосвязаны; и тем и другим в значительной степени управляет дыхательный центр, который можно себе представить в виде некоего рода командного пункта для легких. Он находится в стволе головного мозга – там также происходит управление и другими жизненно важными процессами, такими как частота сердечных сокращений, кровяное давление или температура тела. На большую часть этих процессов мы влиять не в силах, а если и влияем, то только ограниченно. Мы не можем ни приостанавливать сердце, ни менять температуру тела по своему усмотрению. Но что мы можем, так это задерживать дыхание или форсировать его и дышать глубже. Мы дышим именно так, как это требуется в настоящий момент, и, как правило, не раздумываем об этом.