Физкультура

Глава 8. О дыхании и дыхательных мышцах

Сколько человек может прожить без воздуха? 1-3 минуты. А без воды? 3-4 дня, без еды - месяца два. Вопрос: что важнее? Ответ: воздух. То есть дыхание. Поэтому давайте подробно поговорим о дыхании и его роли в медицинской реабилитации.
Частично я уже объяснил смысл дыхательных упражнений сразу после реанимации. Но когда больной пришел или его привезли в реабилитационный зал, наполненный тренажерами, задача усложняется: с одной стороны - надо к ним как-то подступиться, с другой стороны - страшно: слабые сосуды, слабое сердце, слабые мышцы. Да и вообще пациент давно не занимался гимнастикой. Но надо! Чтобы заработали мышцы, надо включить кровоток, доставляющий им энергию - кислород. И чтобы сосуды при этом не "лопнули", внутричерепное давление не поднялось и не возникли какие-либо спазмы, необходимо предпринять какие-то меры. И в этом случае на помощь приходит диафрагма - основная дыхательная мышца, своего рода купол, отделяющий грудную и брюшную полости.
Детренированность подавляющего числа больных с бронхолегочной патологией обструктивного и рестриктивного типов приводит к быстрому утомлению дыхательных мышц, которое проявляется в неспособности развивать и поддерживать требуемое усилие для обеспечения адекватной вентиляции легких. Я не рассматриваю функциональные нарушения мышечной ткани, которые возникают при тяжелых поражениях проводящих путей спинного мозга, мотонейронов и нервов, иннервирующих респираторную мускулатуру (это может быть, например, миастения при осложнениях в период после оперативных вмешательств с использованием пролонгированных миорелаксантов: полиомиелите, ботулизме, мышечной дистрофии Дюшена) и при воспалительных процессах в дыхательной мускулатуре, пороках развития и опухолях. Именно общая детренированность или мышечная недостаточность чаще всего приводят к развитию альвеолярной гиповентиляции обструктивного и рестриктивного типов.
Неумение включать диафрагму с помощью мышц брюшного пресса, межреберных мышц или их неиспользование приводит к различным нарушениям частоты и глубины дыхания, длительности фаз вдоха и выдоха, дискоординации экскурсии верхних и нижних отделов грудной клетки и нарушению нормального осуществления дыхательного акта. Поэтому я рассматриваю не нарушение функции дыхательных мышц, а их недостаточное использование, сочетающееся, как правило, с общей мышечной недостаточностью (гипотрофией), которая, в свою очередь, приводит параллельно с дыхательными расстройствами к нарушению опорно-двигательных функций, а также гемодинамических, метаболических, выделительных, защитных и других.
Создание условий для восстановления функции "мышечного насоса" для скелетной мускулатуры, то есть выполнение определенных упражнений на специальных реабилитационных тренажерах, может восстановить функции организма, утраченные в связи с мышечной недостаточностью, в том числе и хронические нарушения системы внешнего дыхания. Но даже простые дыхательные упражнения (например, форсированные вдохи и выдохи) пациент с хронической дыхательной недостаточностью выполнить порой не способен. И в таком случае на помощь дыхательной мускулатуре (основной и вспомогательной) должна прийти скелетная мускулатура при условии адекватной дозировки физических усилий, но на первом этапе реабилитации этого возможно добиться только на специальных тренажерах.
Грудная клетка (torax) является частью скелета туловища. Она представляет собой костный каркас, защищающий находящиеся внутри ее важнейшие органы: сердце, легкие и другие органы, и принимает непосредственное участие в акте дыхания. Грудная клетка состоит из грудного отдела позвоночного столба и двенадцати пар ребер и грудины, которые связаны между собой в целостное образование.
По форме грудная клетка бывает конической, цилиндрической и плоской. Увеличение жизненной емкости легких находится в прямой зависимости от подвижности ребер и диафрагмы. На форму грудной клетки и на ее подвижность, экскурсию, сильнейшее воздействие оказывают физические упражнения, особенно такие упражнения, которые требуют интенсивного дыхания и кислородного обмена. Увеличение экскурсии грудной клетки и трансформация ее формы под воздействием физических упражнений благоприятно влияют не только на респираторные возможности человека, но и на состояние внутренних органов, в том числе на их функцию.
Как известно, дыхание включает в себя две фазы - вдоха и выдоха.
Наполнение легких воздухом при вдохе происходит благодаря расширению внутреннего пространства грудной клетки. Увеличение объема грудной клетки связано с двумя факторами: сокращением диафрагмы, происходящим с уплощением ее купола, и движением ребер за счет работы мышечного аппарата, описанного выше.
Диафрагма представляет собой тонкую мышцу, расположенную между грудной и брюшной полостями. Поэтому она именуется также грудобрюшной преградой. По форме диафрагма представляет собой купол, обращенный своей вершиной кверху, в сторону грудной полости. В средней части диафрагма имеет сухожильный центр, окруженный мышечной периферией. К центру диафрагмы прилежит сердце - оно располагается на куполе диафрагмы в седловидном углублении.
Различают три части диафрагмы: грудинную, реберную и поясничную. Диафрагма имеет отверстия, через которые проходят такие важные образования, как аорта и грудной проток, пищеводное отверстие, блуждающие нервы и вены, в том числе нижняя полая вена.
Движения диафрагмы происходят благодаря сокращению ее мышечной части. При этом сухожильный центр опускается, и купол диафрагмы уплощается, а при расслаблении мышечных волокон центр и купол диафрагмы поднимаются непроизвольно за счет разности внутрибрюшного и внутригрудного давления.
Функция диафрагмы заключается прежде всего в участии в акте дыхания. Ее сокращение увеличивает вертикальный размер грудной полости, создавая тем самым частичное разрежение в легких и обеспечивая приток в них атмосферного воздуха извне. По отношению к мышцам брюшного пресса диафрагма может играть роль как синергиста, так и антагониста. При необходимости создания внутрибрюшного давления она работает совместно с мышцами брюшного пресса. При обычной дыхательной экскурсии она действует как антагонист. При этом опускание купола диафрагмы возможно только при условии достаточного расслабления мышц брюшного пресса. Этим объясняется некоторое естественное выпячивание живота на вдохе при брюшном типе дыхания. При грудном типе дыхания, особенно у физически хорошо развитых людей, когда грудная клетка расширяется за счет движения ребер, выпячивание живота уменьшается. Существуют также разнообразные смешанные формы дыхания.
Положение диафрагмы варьируется в зависимости от возраста, дыхательной экскурсии и положения тела. У детей диафрагма расположена несколько выше, чем у взрослых. Она также смещается кверху в положении лежа по сравнению с положением стоя. У людей тучного телосложения, особенно у пожилых, органы брюшной полости смещаются книзу как за счет своей тяжести (так называемый птоз), так и из-за ослабления тонуса мышц брюшного пресса. Это приводит к более сильному выпячиванию передней стенки живота. Положение брюшной стенки, а вместе с этим и размер брюшной полости, изменяются также в зависимости от движений тела.
Недостаточное использование групп мышц, которые включают в работу диафрагму, как правило, сочетается с общей мышечной недостаточностью (гипотрофией), которая параллельно с дыхательными расстройствами приводит также к нарушению опорно-двигательных, гемодинамических, метаболических, выделительных, защитных и других функций организма.
При сгибании туловища грудная клетка и таз сближаются, размер брюшной полости уменьшается, и происходит некоторое выпячивание брюшной стенки. Во время разгибания, напротив, особенно при физических упражнениях (например, в положении "мост"), вертикальный размер брюшной полости увеличивается, брюшная стенка западает, и диафрагма занимает более высокое положение.
Характер работы диафрагмы меняется в зависимости от интенсивности дыхания.
Спокойное дыхание осуществляется в основном за счет сокращения и расслабления диафрагмы. При этом изменяется прежде всего вертикальный размер грудной клетки, мышцы живота находятся в расслабленном состоянии и легко поддаются смещению под действием тяжести внутренних органов. В этом случае межреберные мышцы действуют незначительно.
Напряженное дыхание требует значительного расширения грудной клетки в ее нижних отделах, а в среднем отделе - увеличения ее переднезаднего размера. При этом также уменьшается кривизна позвоночного столба, и его форма приближается к прямой. Расширение грудной клетки достигается благодаря согласованному движению ребер передними концами кверху, а их средними отделами - в стороны.
Именно диафрагмальное дыхание, о котором обычные врачи ничего не знают, является основной профилактикой осложнений.
Основными мышцами, участвующими в акте вдоха, кроме диафрагмы принято также считать межреберные мышцы.
Дополнительные мышцы, занятые в исполнении вдоха, это мышцы, поднимающие ребра, верхняя и нижняя задние зубчатые мышцы, квадратная мышца поясницы, подвздошно-реберная мышца, лестничные мышцы, поднимающие первое и второе ребра. Во время активных двигательных действий в процесс дыхания вовлекаются также мышцы верхних конечностей и плечевого пояса: трапециевидная, ромбовидная, малая и большая грудные мышцы, мышца, поднимающая лопатку. При сокращении эти мышцы поднимают ПВК и тем самым способствуют расширению грудной клетки и акту вдоха.
При активном выполнении выдоха в работу вовлекаются следующие основные мышцы: прямая мышца живота (она содействует вращению ребер), поперечная мышца живота (она сближает реберные дуги), косые мышцы живота, подреберные мышцы, поперечная мышца груди, нижняя задняя зубчатая мышца. Сокращение этих мышц содействует максимальному сокращению размеров и объема грудной клетки. Оно сопровождается расслаблением мышц, дополнительно участвующих в акте вдоха (см. выше). Как уже отмечалось, можно различать дыхание брюшное, или диафрагмальное, и грудное, или реберное. Как правило, эти два типа дыхания в той или иной степени совмещаются. Есть мнение, что существуют дифференцированные мужской и женский типы дыхания, но оно остается спорным. Главные различия в биомеханике дыхания связаны не с полом, а со степенью развития функции дыхания.
На характер дыхания оказывают воздействие и некоторые сопутствующие причины: степень наполнения (переполнения) желудочно-кишечного тракта, некоторые заболевания брюшной полости, беременность, затянутый пояс и хронические заболевания органов внешнего дыхания.
Техника дыхания определяется как причинами, отмеченными выше, так и навыками, значение которых наиболее существенно для лиц, занимающихся интенсивными физическими упражнениями, спортом, а также для лиц, имеющих отклонения в кардиореспираторной системе. При исполнении напряженных физических упражнений рекомендуется не прекращать ритмически организованного дыхания, пользуясь возможностями изолированного сокращения мышц, участвующих в акте дыхания. Лишь в отдельных ситуациях, экстремальных по степени напряжения или расположения тела, дыхание оказывается затруднительным. Например, дыхание возможно, желательно, но физически трудно в аномальных положениях тела типа гимнастических положений вниз головой, в которых диафрагма, сокращаясь, должна приподнимать внутренности брюшной полости.
Характер работы диафрагмы меняется в зависимости от интенсивности дыхания.
В положениях, удерживаемых силой, а также замедленных движениях типа жима, сопровождающихся предельными мышечными напряжениями, вынужденно возникают задержки дыхания с резким повышением внутрибрюшного давления ("натуживанием"), закрыванием голосовой щели и образованием кислородного долга. Несмотря на то что такие фазы действий являются обычными для некоторых спортивных упражнений, они никоим образом не должны поощряться при исполнении физических упражнений оздоровительной направленности: во время выполнения оздоровительной гимнастики дыхание должно все время носить регулярный, ритмически организованный характер, несмотря на возможные пофазные изменения мышечного напряжения и (или) положения тела. При этом необходимо пользоваться возможностями как диафрагмального, так и реберного дыхания. Считается, что первое из них можно регулироваться более тонко за счет поставленной техники.
Благодаря хорошей технике дыхания даже люди с узкой грудной клеткой могут дышать более эффективно, чем люди с широкой грудной клеткой, но плохой дыхательной техникой. Дыхание должно совершенствоваться не только за счет приобретения навыка рационального, в том числе изолированного, управления мышцами, занятыми (с учетом рабочего положения тела или координации конкретного движения) в дыхании, но и путем использования подходящих телодвижений. Как уже отмечалось, экскурсии грудной клетки содействуют движения верхних конечностей. Например, движение рук вверх расширяет грудную клетку и активизирует мышцы, способствующие вдоху.
Таким образом, при лечении хронических заболеваний системы внешнего дыхания у больных с мышечной недостаточностью, не утративших эластических свойств легких, в реабилитационном режиме необходимо следовать правилам кинезитерапии, которые позволяют включать дополнительные дыхательные мышцы. Для этой цели используются прежде всего тренажеры узколокального действия, благодаря которым можно выполнять упражнения, помогающие дыхательной мускулатуре даже пациентам с плохой мышечной координацией и полной детренированностью.
Помимо того, что эти тренажеры имеют только одну степень свободы, то есть движения с четко заданной траекторией, они также имеют возможность тонкой дифференцировки отягощений, что позволяет выполнить эти движения любому пациенту независимо от возраста и наличия сопутствующих заболеваний. Так как при выполнении любого движения на тренажерах выдоху, то есть форсированному включению дыхательных мышц, помогает скелетная мускулатура и больному, по сути, ничего не остается, кроме как выдохнуть при выполнении данного движения, нужно только подобрать адекватную программу включения скелетной мускулатуры. Это задача кинезитерапевта.
Если заниматься по строго индивидуальной программе, то от занятия к занятию увеличивается объем движений, глубина выдоха и расслабления после напряжения, связанного с движением. Вся программа выполняется под строгим контролем врача. Конечной задачей является возможность самостоятельного включения дыхательной мускулатуры без дополнительных приборов.
Программа реабилитации включает элементы крио- и бальнеотерапии, которые позволяют восстанавливать иммунитет и улучшать метаболизм тканей.
Больным даже с запущенной степенью дыхательных расстройств хочется жить, и жить физически и психически полноценно, без использования ингаляторов. К этому результату - повышению качества жизни - может привести только совместная длительная и тщательная работа пульмонолога и кинезитерапевта.
Неумение включать диафрагму с помощью мышц брюшного пресса, межреберных мышц или их неиспользование приводит к различным нарушениям частоты и глубины дыхания, длительности фаз вдоха и выдоха, дискоординации экскурсии верхних и нижних отделов грудной клетки и нарушению нормального осуществления дыхательного акта. В то же время создание условий для восстановления функции "мышечного насоса", которую выполняет скелетная мускулатура, то есть выполнение определенных упражнений на специальных реабилитационных тренажерах, может восстановить функции организма, утраченные в связи с мышечной недостаточностью, в том числе и хронические нарушения системы внешнего дыхания.
Благодаря хорошей технике дыхания даже люди с узкой грудной клеткой могут дышать более эффективно, чем люди с широкой грудной клеткой, но плохой дыхательной техникой.
При дыхательных расстройствах на помощь дыхательной мускулатуре должна прийти скелетная мускулатура при условиях адекватной дозировки физических усилий, но на первом этапе реабилитации это возможно получить только на специальных тренажерах.
Соответственно, при вдохе грудная клетка расширяется, и диафрагма опускается, усиливая давление на внутренние органы и замедляя отток крови из сосудов мозга, а на выдохе диафрагма поднимается, снижая внутричерепное, внутригрудное и внутрибрюшное давление. Поэтому каждое мышечное сокращение (усилие) надо сопровождать выдохом "ха-а". Этому вас уже учили на больничной койке после реанимации. Если не учили - надо осваивать. Именно выдох при нагрузке (усилии) снижает и внутричерепное давление (сосуды мозга), и внутригрудное давление (сердца), и внутрибрюшное давление (птозы, опущения) и препятствует остановке крови в сосудах при сокращении мышц, а диафрагма и межреберные мышцы грудной клетки выполняют функцию помпы, усиливающей и качающей кровь от конечностей к сердцу и мозгу и обратно. При этом ни в коем случае нельзя напрягать мимическую мускулатуру, то есть не гримасничать. Все внимание должно быть направлено на работающие конечности (руки, ноги) и выдох, который должен быть длинным, сопровождать все движение, а начинаться даже раньше самого движения.
Вес отягощения в начальном периоде не имеет значения - главное, чтобы мышцы сокращались в такт выдоху. Упражнения подбирает специалист, а если пациент не может держать рукоятку тренажера, то конечности фиксируются к ней специальными манжетами. Именно диафрагмальное дыхание, о котором обычные врачи ничего не знают, является основной профилактикой осложнений. Выполнение упражнений без диафрагмального дыхания, с неправильной нагрузкой и неправильной техникой самого движения, не считая само усилие по переносу тяжести, приводит к развитию осложнений. Но самой опасной нагрузкой для человека является его собственный вес тела, не управляемый мышцами и дыханием.