Tudománybirizgáló

Hogyan lélegezz helyesen?

Hogyan lélegezz helyesen?

Hogyan szabályozd a légzéseden keresztül az idegrendszered állapotát? Milyen légzéstechnikával csökkentheted leggyorsabban a stresszt? Hogyan mulaszd el a csuklást? Hogyan legyél jobb alvó és hogyan javítsd a mentális teljesítményedet a légzés helyes beállításával?

Forrás: Huberman Lab Podcast „How to Breathe Correctly for Optimal Health, Mood, Learning & Performance” epizódja-  ebből készítettem számotokra egy magyar nyelvű összefoglalót, használjátok egészséggel!

(A *-gal jelölt részek az én kiegészítő megjegyzéseim.)

A légzésünk részben automatikus, részben tudatosan kontrollálható folyamat. Az automatikus irányítás nélkül álmunkban megfulladnánk, a tudatos kontrollt viszont az idegrendszer képes használni önmaga szabályozására. Például az agy a légzés kontrollján keresztül képes megváltoztatni a saját „ingerelhetőségét”, vagyis azt, hogy milyen mértékben képes információt felvenni a környezetéből, mennyire képes önmagát csillapítani, nyugtatni, az elalvást segíteni, vagy épp milyen mértékben képes fókuszálni. 

Ennek olyannyira nagy a jelentősége, hogy a légzési mintázat megváltoztatása képes akár a személyiség átformálására is (ennek részleteiről is szó lesz a későbbiekben).

Légzés, oxigén, széndioxid

Az ember azon fajok közé tartozik, akinek külön légzőrendszerre van szüksége az oxigén felvételére, de egyben a széndioxid leadására is. Nem képes felvenni például a bőrén keresztül oxigént, mint akár néhány egyszerűbb organizmus. Oxigénre szüksége van az összes sejtünknek, és bár a széndioxidtól cserébe meg kell szabadulni, nem jelenti azt, hogy az számunkra rossz vagy káros. Sőt, szükség van rá az oxigén célba juttatásához, de a szintje bizonyos mérték fölé nem emelkedhet.

Mint számos más fiziológiás folyamatnak, a légzésnek is van mechanikai és kémiai szabályozása is a szervezetünkben. A párhuzamos szabályozások a szervezetben fontos túlélési és védekezési mechanizmusokat szolgának (például az éhséget is jelzi mechanikai szinten a gyomor üressége, kémiai szinten pedig bizonyos tápanyagok hiánya.)

A légzés mechanikai szabályozása:

A légzés során a levegő útvonala az orron (és a szájon) keresztül, a garaton, gégén át halad a légcsőbe, majd a tüdőbe, amit rengeteg léghólyag alkot. Azért nem simán két „üres zsákból” áll a tüdő, mert a léghólyagok sokszorozzák meg az oxigén leadáshoz és széndioxid felvételhez szükséges felületet. Így sokkal nagyobb mennyiségben jut oxigén a sejtekbe és hatékonyabb a CO2 leadás is. Különösen az agy sejtjei extrém oxigénigényesek.

A mechanikai szabályozás legfontosabb szereplője a rekeszizom-ideg (nervus phrenicus), amely egyrészt mozgató neuronok segítségével aktiválja a legfontosabb légzőizmot, a rekeszizmot (a rekeszizom összehúzódása során annak kupolája lesüllyed, tágítva a tüdőt, amikor elernyed, visszaemelkedik), másrészt érzékelő neuronjai adnak információt a rekeszizom helyzetéről és működéséről az agy számára.  A rekeszizom-idegről azért is fontos beszélni, mert a „normálistól” eltérő ingerlése okozhat problémát (lásd majd később a csuklást és oldalszúrást), viszont erre az ingerelhetőségre a légzésmintázat megváltoztatásával képesek vagyunk hatni.

Több további izom is részt vesz a légzés folyamatában, ezek közül a legfontosabbak a bordaközi izmok, amelyek összehúzódásuk során megemelik a bordakosarat, és egyben tágítják.

A külső légköri nyomás és a tüdő belsejében lévő légnyomás különbsége is szabályozza a levegő áramlását. Ehhez fontos, hogy a gégénk egy merev szerkezet legyen. Ha a légzés útvonala végig rugalmas lenne, akkor egy intenzívebb légzés összeránthatná és összetapaszthatná a légcső felszíneit (*mint amikor két papírlap közé fújsz és azok összetapadnak).

Az ún. hasi légzés kifejezés onnan jön, hogy amikor a rekeszizom összehúzódik és a kupolája lefelé süllyed, elkezdi kifelé nyomni a hasat. Sokszor tévesen elhangzik. hogy a hasba „kell” lélegezni, és a borda, mellkas inkább ne mozogjon. A kettő normál esetben mindenképpen együtt történik, (*az életkor, a bordakosár anatómiája, az aktuális fizikai aktivitás vagy a fizikai állapot- pl. várandósság- függvényében eltérő arányban és aktivitással), és nincs semmilyen tudományos bizonyíték arra, hogy a „hasi légzés” egészségesebb lenne és azt kéne erőltetni. Inkább az a cél, hogy kellően és akár tudatosan irányítottan aktiválható legyen mind a rekeszizom, mind a többi a légző- és légzést segítő izom a megfelelő tüdőkapacitás, oxigénellátottság és az idegrendszer egészséges működése érdekében.

A légzés folyamatában egy lényeges tényező, hogy minél nagyobb az ellenállás levegő útvonalát képező keresztmetszetekben, annál jobban aktiválódnak a légzőizmok és annál jobban képes a tüdő tágulni. Emiatt (is) fontos, hogy az alap légzésünk orron át történjen, ahol az orrjárat szűkebb keresztmetszete miatt- a szubjektív érzet ellenére is- jobb tüdőkapacitást és oxigén-ellátottságot érünk el. Ha ez eleinte nehezebben is megy, akkor is érdemes erőltetni.

A jobb és bal orrjáratok „szelelése” napközben általában ciklikusan változik, ez az orrváladék és az agy-gerincvelői folyadék áramlásával és a koponyaűri nyomás változásával van összefüggésben.

A légzés kémiai szabályozása, hiperventilláció

A légzés kémiai szabályozása a vér és az agy széndioxid szintjét érzékelő kemoreceptorokon történik. A CO2 szint növekedése fogja indukálni a légszomjat. A CO2 szintje fogja meghatározni a szervezet ph-ját is, ami normál esetben 7,4 körül mozog (a bélben savasabb a mikrobiom miatt). Ha a mennyisége emelkedik, savasabb irányba tolódik el, ha csökken, akkor lúgosabb.

Széndioxidra mindenképpen szükség van ahhoz, hogy a belélegzett oxigén eljusson a sejtekig. Az belélegzett oxigén a hemoglobinhoz kötődve „utazik” a véráramban, és ahhoz, hogy bejusson a sejtbe, először le kell róla kapcsolódnia. Ez CO2 jelenlétében történik meg, ez oldja a hemoglobin-oxigén kapcsolatot.

A magas CO2 szint viszont pánikrohamot okoz, még azoknál is, akiknél az amygdalát („félelemérzetért is felelős központ) eltávolították.

A hiperventilláció vagy túllégzés szintén pánikrohamot indukálhat, mert bár azt gondolnánk, hogy ilyenkor oxigénből jut sok a szervezetbe, valójában az ellenkezője történik. A gyors légzés során túl nagy mennyiségű CO2 távozik, és nem marad elegendő mennyiség az oxigén hemoglobinról történő leválasztására, oxigénhiány, vagyis hypoxia alakul ki. A folyamat fordítva is működik, a pánik és feszültség hiperventillációt okoz. A túllégzés okozta CO2 szint csökkenés (hypocapnia) az agyi erek szűkületét is okozza, mivel a széndioxid az erek tágításáért is felelős (hogy jobb legyen a véráramlás). Ez még tovább rontja az oxigénellátottságot. (*Lejjebb majd szó lesz arról, hogy viszont miért jó mégis a tudatosan kontrollált hiperventillációs gyakorlat.)

A tengerszint feletti magasság hatása a légzésre, a magaslati edzés szerepe.

A légzőizmok hozzák létre fizikailag a légzést, de segíti a folyamatot a környezet és a mellüreg tere közötti relatív légnyomáskülönbség.

Hogyan lélegezz helyesen?

Ahogy haladunk felfelé a tengerszinthez képest, csökken a légnyomás, így a légzés nehezítetté válik, emiatt egy időre megborul a O2-CO2 egyensúly. (Tehát a tévhittel ellentétben nem a levegő átlagos O2 szintje csökken, de mégis kevesebb jut a tüdőbe). Ilyenkor az egyébként is végbemenő adaptációt lehet segíteni a tudatosabb és intenzívebb légzőizom munkával, a tudatos hiperventilláció és a légzés benntartás gyakorlásával.

*Az adaptáció része – hosszabb tartózkodás alatt- a vörösvértest szám növekedés is (ebben található a hemoglobin, ami ugye szállítja az oxigént)  a hatékonyabb oxigén transzport érdekében.

A magaslati edzés jelentősége abban áll, hogy az adaptáció után egy lényegesen hatékonyabb oxigéntranszport valósul meg, és ennek hatása – visszatérve a magasabb légköri nyomású helyre- még napokig érvényesül, jelentős teljesítmény növekedést eredményezve.

Alvási apnoe (légzéskimaradás), orrlégzés

Vizsgálatok mutatnak rá, hogy a populáció nagy többsége nappal túlléllegzik, éjszaka pedig elégtelen a légzése. Az alvási apnoe-nek, vagyis légzéskimaradásnak többféle oka lehet, például lehet a túlsúly- akár testzsír okozza, akár izomtömeg-  vagy a krónikus stressz. Honnan tudhatod, hogy érintett vagy? Tünete lehet a nappali álmosság, idegesség, horkolás, kognitív képességek romlása, csökkent libidó, reggeli szájszárazság.

Ez egy veszélyes állapot, mivel megnöveli a kardiovaszkuláris események (pl. stroke, infarktus), kognitív hanyatlás, korai demencia, szexuális diszfunkció kockázatát.

Eszközök a kivédésére:

  • CPAP eszköz (lélegeztető maszk) súlyosabb esetben
  • Átállítani a szervezetet éjszaka orrlégzésre – akár a száj átmeneti éjszakai beragasztásával (a korábban említett légzőizom aktiváló hatása miatt, és a horkolás kiküszöbölésére)
  • Átállítani a szervezetet nappal is orrlégzésre, hozzászoktatni testmozgás közben is, fokozatosan adaptálva intenzívebb testmozgásra is.

Agyi központok és légzésritmus

A légzés egyenletes ritmusát egyrészt az agytörzsben lévő Pre-Bötzinger komplex adja peacemaker sejtek segítségével,  a rekeszizom-ideg közvetítésével. Ez az a terület, amely tudatos kontroll nélkül is végzi a dolgát, például amikor alszunk. Sérülése, diszfunkciója vagy pl. bizonyos drogok túladagolása esetén és fulladásos halált okoz.

Másrészt van a „parafacial nucleus” terület/sejtcsoport (*ennek magyar nyelvű szaknyelvi megfelelőjét nem találtam), amely szintén ritmus szabályozó, de nem az egyenletes légzésért felel, hanem a légzés tudatos szüneteltetéséért, vagy például a belégzés duplázásáért, a légzés intenzitásának megváltoztatásáért, de a beszéd közbeni megfelelő légvételért is.

A két központ párhuzamosan működik.

Hiperventilláció, túllégzés

A Balestrino és Somjen féle 1988-as tanulmány bebizonyította, hogy az agy képes a légzésen keresztül szabályozni a saját ingerelhetőségét, vagyis azt a küszöböt megváltoztatni, amely felett a neuronok aktívabbá válnak. Ebből további kutatások megállapították, hogy bizonyos légzéstípus növeli ezt az ingerelhetőséget, bizonyos légzés típus csökkenti. A hiperventilláció például növeli. Azt gondolhatnánk, hogy a nagyobb ingerelhetőség előny, hiszen előbb kerülünk éber, felspannolt állapotba, így az agyunk is jobban működik, tehát a hiperventilláció jó dolog- azonban ez nem így van. Ennek oka, az a már korábbiakban tárgyalt mechanizmus, mely során a túllégzés széndioxid deficitet okoz, és így az oxigén hemoglobinról történő lekapcsolódása, és sejtekhez juttatása gátolttá válik, így akár 30-40%-os oxigéndeficitet okozva az agyban. Továbbá a széndioxiddal szabályozott értágító hatás is lecsökken, agyérszűkületet idézve elő. Bár az agy mindenközben hiperingerlékennyé válik, viszont:

Aktív, koncentrált agymunkát csak akkor tudunk végezni, amikor az agy képes a saját idegi aktivitása által keltett és a környezetből érkező „neurális zajból” kiemelni azt a jelet, amire figyelni akarunk. Ebben az oxigénhiányos állapotban, bár az agy érzékeli a vészhelyzetet és magasabb éberségi szintet produkál, viszont az ún. neurális alapzaj a vészhelyzet miatt túl erőssé válik, és nem működik a fenti jel-kiválasztó mechanizmus. Vagyis nem leszünk képesek élesen érzékelni, figyelni, tanulni, információt feldolgozni stb., miközben az idegességet viszont érzékeljük. (Ezt egyébként epilepsziás rohamok kiprovokálására is szokták használni).

Mi az, amire viszont jól használható a hiperventillációs gyakorlat?  A stresszmenedzsmentre. Ugyanis ez egy tudatosan, önkétesen és kontrollált módon létrehozott stresszhelyzet a szervezet számára az előidézett oxigénhiány (és emiatt megemelkedő epinephrin és adrenalinszint) miatt, miközben mentálisan nyugalomban vagy.

A gyakorlat, amelyet vizsgálathoz használtak 25 intenzív légzés (aktív belégzés orron, passzív kilégzés szájon) után 15-30 sec légzés kinntartás vagy benntartás volt, majd ennek a körnek az 5 percen át tartó ismétlése.  (A légzés tartása tovább növeli a stressztoleranciát.)

A gyakorlat lényege, hogy hosszútávon növeli a stressztűrő képességet, segít stresszes körülmények között is nyugodtabb mentális állapotot fenntartani.

Pánikbetegség esetén viszont ez a gyakorlat nem javasolt, ugyanis képes rohamot produkálni.

Milyen az egészséges légzés?

A normál légzés körülbelül 6 liter belélegzett levegőt jelent percenként. Ez nagyjából 12 felületes légzésnek felel meg percenként, de ideálisabb lenne ezt a mennyiségű levegőt 4-6 közepesen mély orron keresztüli lélegzetvétellel megforgatni, közben minimális légzésszünetekkel. A kicsi légzésszünet normális, sőt előnyös. A kóros légzésmegakasztás viszont egészségtelen (megfigyelték, hogy az emberek például chatelés közben számos alkalommal visszatartják a lélegzetvételt, anélkül, hogy tudnának róla). Vizsgálatok kimutatták, hogy az átlag populáció 15-30-szor lélegzik percenként, ami nagyfokú túllégzésnek számít a nem túl mély légzés ellenére is, vagyis a hiperventilláció esetében fennálló negatív következmények érvényesülnek. Ezzel párhuzamosan éjszaka viszont jellemzően elégtelen a légzése a legtöbb embernek.

Az orron keresztüli légzés egyrészt fontos a már korábban említett jobb légzőizom aktiváció miatt (így jobban képes telítődni a tüdő), másrészt az orrjárat feladata a levegő szűrése, melegítése, párásítása is. Az orron át történő légzés során az orrjáratokban értágító hatású nitrogén-oxid keletkezik, ez jobb véráramlást biztosít és ezzel a szövetek jobb tápanyag ellátását. Szájon át történő légzés során nem termelődik nitrogén-oxid. Ez a magyarázat arra is, hogy ha még az elején nehezítettnek is tűnik az orron át légzés, az áttérés erőltetése már önmagában segíti az orrjáratok jobb átjárhatóságát, így egyre könnyebbé válik idővel.

További érdekesség, hogy orrlégzés esetén, a belégzés fázisában jobb tanulási képesség, reakcióidő, környezet észlelés és memória mérhető, mint a kilégzés fázisában. Ezek a kognitív képesség javulások szájon át történő légzés esetén viszont nem tapasztalhatók. Azt feltételezik, hogy mivel a szaglószervünk az egyik legősibb, túlélést szolgáló szervünk, az orron át belégzéssel szerzett környezeti információk feldolgozása valaha létfontosságú volt számunkra. Ennek a mechanizmusnak a „maradványaként” értelmezhetjük a fenti ciklikus kognitív működés változásokat és emiatt lehetséges az is, hogy bizonyítottan a szájon át történő légzés hosszútávon csökkenti a kognitív képességeket.

Az orrlégzésről még az is bizonyítást nyert, hogy arra áttérve a szájon át légzésről megváltozik az arc szerkezete és kinézete, méghozzá pozitív irányba. Ez azért lehetséges, mert szájon át légzés során az állkapocs folyamatosan leereszkedett állapotban van, és ennek hatása van az arc izomzatára és a bőrre is. Vizsgálatokkal megállapították, hogy az orrlégzésre való áttérés után az arc tónusa javult, a szem és a szemöldök helyzete, formája is megváltozott egy idő után.

Hogyan gyakorold a helyes légzést, széndioxid tolerancia teszt, négyzetes légzés

Létezik az ún. széndioxid tolerancia teszt, amellyel megállapíthatod, mennyire hatékony a szervezeted oxigén-széndioxid háztartásának a kontrollja:

  • Egy teljes, mély belégzést követően nagyon lassan kezdj el kilélegezni egészen addig, amíg teljesen üresnek érzed a tüdődet és mérd közben az időt.
  • Ha kevesebb, mint 20 sec-ig tart a kilégzésed, a Co2 toleranciád alacsony
  • 20-45 sec között közepes
  • 45 sec fölött magas

A magasabb érték a kedvezőbb élettanilag, de ennek nincs köze az általános fizikai fittséghez. Ennek tréningjére egy kiváló módszer a négyzetes légzés, amely 4 fázisból áll: belégzés, benntartás, kilégzés, kinntartás. Mindegyik fázis azonos ideig tart.

  • Ha a Co2 tolerancia tesztben 20 sec alatt teljesítettél, akkor a gyakorlást 3 másodperces egységekkel kezd, amelyet bizonyos mennyiségű gyakorlás után képes leszel emelni.
  • Ha 20-45 között voltál, akkor 5-6 másodperces,
  • ha 45 felett, akkor 8-10 másodperces egységekkel gyakorolj.

A négyzetes légzés jótékony hatásai:

  • javul a neuromechanikai légzéskontroll
  • átalakul az alap légzésmintázatod, mélyebb ritkább lesz, egyben hatékonyabb
  • stresszcsökkentő hatású
  • javítja az alvásminőséget

A leghatékonyabb stresszcsökkentő légzőgyakorlat: a ciklikus sóhajtás

Egy a Stanfordon végzett vizsgálatban összehasonlították a négyzetes légzést, a hiperventillációs gyakorlatot és az ún. ciklikus fiziológiás sóhajtást, abban a tekintetben, hogy melyik a leghatékonyabb stresszcsökkentő légzési technika rövid- és hosszútávon.

A ciklikus sóhajtás technikája: dupla belégzés orron (egy hosszú mély, és még egy hirtelen „rátöltés”), majd szájon keresztül egy hosszú, lassított kilégzés.

Mindhárom gyakorlatot egy hónapon át végeztették, napi 5 perces időtartammal. Különböző fiziológiás paramétereket mértek rövid és hosszú távon, továbbá szubjektív állapotot mérő kérdőívekkel dolgoztak.

A győztes a fiziológiás sóhajtás lett, amely az azonnali hatását tekintve is a leghatékonyabbnak bizonyult (már egyetlen sóhajtás is csökkentette a stressz szintet és paraszimpatikus működés felé tolta el az idegrendszer állapotát), de a 24 órás nyomonkövetés és a hosszútávú hatások tekintetében is vezetett.

A fiziológiás sóhajtás jelenségét egyébként 1930-ban vették észre elégtelen légzéssel rendelkező emberek vizsgálata során. Észrevették, hogy az „alullélegzők” spontán módon, öntudatlanul létrehozzák ezt a fajta légzésmintát, a szervezet így próbálja meg helyreállítani a felborult oxigén-széndioxid egyensúlyt.

A szívfrekvencia-variabilitás jelentősége a pszichés egészségben és annak szabályozása légzéssel

A szívfrekvencia-variabilitás (HRV) a szív, de egyben az idegrendszer alkalmazkodóképességét mutatja a külső és belső környezet változásai közepette. Minél nagyobb ez az érték, annál jobb ez az alkalmazkodókészség. A szívritmus nem egyenletes nyugodt körülmények között sem. Belégzéskor gyorsul, kilégzéskor lassul. Ennek oka, hogy belégzés során a mellüreg tágulásával a szív térfogata is nagyobb lesz valamivel, amelyben a vér keringése emiatt lelassul. A lassulást érzékeli az idegrendszer, ezért az jelet küld a szívverés gyorsítására. Kilégzéskor ennek fordítottja történik: csökken a szívtérfogat, gyorsul a véráram, erre reakcióként lassabbá válik a szívverés.

*A HRV fontos indikátora a mentális egészségnek is. Alacsony HRV gyakran társul pl. depresszióhoz és pánikbetegséghez, tréningjét pedig sikeresen használják a pszichoterápiában, ahol a cél az érték növelése.

A légzést szabályozó gyakorlatok, pl. a légzés tudatos lassítása, növeli a HRV-t, ezzel több esetben is mérhető javulást elérve a mentális egészség területén.

A fiziológiás sóhajtás alkalmazása a testmozgás közbeni „oldalszúrás” megszűntetésére

A tipikusan sportolás közben jelentkező oldalszúrást a mozgás okozta légzésmintázat változás generálja, ami a rekeszizom-ideg ingerlésében is változást okoz.  A rekeszizom-ideg nagyon közel helyezkedik el a májhoz, sőt leágazások is vannak a máj irányába. A máj glisson-tokja viszont tele van fájdalomérzékelő receptorokkal, és emiatt a rekeszizom-ideg „kisülései” egyfajta áttétes fájdalomként megjelennek a máj irányából- ezt érzékeljük, amikor jobb oldali szúrást érzünk.

Bal oldalon jelentkező szúrás esetén hasonló mechanizmus történik, de itt a gyomor felől fog érkezni az átsugárzó fájdalom, ez utóbbi esetet a gyomor telítettsége is provokálhatja.

Hogyan szüntesd meg a csuklást?

A csuklás a rekeszizom-ideg „irritációja” (*amelynek számos okát feltételezik, pl. túl gyors evés, túl hideg vagy meleg étel, ital, stressz, alkohol, háttérbetegségek), mely a rekeszizom görcsös és hirtelen összehúzódását okozza. A megszűntetése lehetséges a rekeszizom-idegnek adott impulzus által.

Technika: 3-szoros belégzés- egy hosszabb és két rövidebb „rátöltés”, majd 12-20 sec légzés benntartás és egy hosszú kilégzés. Ez a légzéstechnika egy nem szokványos impulzust ad az a rekeszizom-idegnek, melynek hatására hiperpolarizáció jön létre, vagyis egy időre lecsökken az ideg ingerelhetősége.

*Összegzés:

A tudatos légzésszabályozás gyakorlatai mind kihasználják a légzés idegrendszerre gyakorolt bizonyított pozitív hatását. A jóga pránajáma gyakorlatai is erre épülnek, mind a hiperventilláció, mind a fékezett légzés és a légzés tartásának technikái megtalálhatók benne, céltól függő alkalmazásra. A lejjebb hivatkozott Breathing Rhythm and Pattern and Their Influence on Emotion című tanulmány legalább 6 szabályozási útvonalat említ, amelyen keresztül például az érzelmi állapotot befolyásolni tudja a légzésmintázat.

A légzőgyakorlatok egészségre gyakorolt hatása a  tudományos evidenciák (és a mindenki számára elérhetősége) ellenére is még eléggé alulreprezentált a terápiás alkalmazásban és az egészségügyi prevencióban, reméljük ez hamarosan megváltozik.

Források, hivatkozások:

Hogyan szabályozd a légzéseden keresztül az idegrendszered állapotát? Milyen légzéstechnikával csökkentheted leggyorsabban a stresszt? Hogyan mulaszd el a csuklást? Hogyan legyél jobb alvó és hogyan javítsd a mentális teljesítményedet a légzés helyes beállításával?

Forrás: Huberman Lab Podcast „How to Breathe Correctly for Optimal Health, Mood, Learning & Performance” epizódja-  ebből készítettem számotokra egy magyar nyelvű összefoglalót, használjátok egészséggel!

(A *-gal jelölt részek az én kiegészítő megjegyzéseim.)

A légzésünk részben automatikus, részben tudatosan kontrollálható folyamat. Az automatikus irányítás nélkül álmunkban megfulladnánk, a tudatos kontrollt viszont az idegrendszer képes használni önmaga szabályozására. Például az agy a légzés kontrollján keresztül képes megváltoztatni a saját „ingerelhetőségét”, vagyis azt, hogy milyen mértékben képes információt felvenni a környezetéből, mennyire képes önmagát csillapítani, nyugtatni, az elalvást segíteni, vagy épp milyen mértékben képes fókuszálni. 

Ennek olyannyira nagy a jelentősége, hogy a légzési mintázat megváltoztatása képes akár a személyiség átformálására is (ennek részleteiről is szó lesz a későbbiekben).

Légzés, oxigén, széndioxid

Az ember azon fajok közé tartozik, akinek külön légzőrendszerre van szüksége az oxigén felvételére, de egyben a széndioxid leadására is. Nem képes felvenni például a bőrén keresztül oxigént, mint akár néhány egyszerűbb organizmus. Oxigénre szüksége van az összes sejtünknek, és bár a széndioxidtól cserébe meg kell szabadulni, nem jelenti azt, hogy az számunkra rossz vagy káros. Sőt, szükség van rá az oxigén célba juttatásához, de a szintje bizonyos mérték fölé nem emelkedhet.

Mint számos más fiziológiás folyamatnak, a légzésnek is van mechanikai és kémiai szabályozása is a szervezetünkben. A párhuzamos szabályozások a szervezetben fontos túlélési és védekezési mechanizmusokat szolgának (például az éhséget is jelzi mechanikai szinten a gyomor üressége, kémiai szinten pedig bizonyos tápanyagok hiánya.)

A légzés mechanikai szabályozása:

A légzés során a levegő útvonala az orron (és a szájon) keresztül, a garaton, gégén át halad a légcsőbe, majd a tüdőbe, amit rengeteg léghólyag alkot. Azért nem simán két „üres zsákból” áll a tüdő, mert a léghólyagok sokszorozzák meg az oxigén leadáshoz és széndioxid felvételhez szükséges felületet. Így sokkal nagyobb mennyiségben jut oxigén a sejtekbe és hatékonyabb a CO2 leadás is. Különösen az agy sejtjei extrém oxigénigényesek.

A mechanikai szabályozás legfontosabb szereplője a rekeszizom-ideg (nervus phrenicus), amely egyrészt mozgató neuronok segítségével aktiválja a legfontosabb légzőizmot, a rekeszizmot (a rekeszizom összehúzódása során annak kupolája lesüllyed, tágítva a tüdőt, amikor elernyed, visszaemelkedik), másrészt érzékelő neuronjai adnak információt a rekeszizom helyzetéről és működéséről az agy számára.  A rekeszizom-idegről azért is fontos beszélni, mert a „normálistól” eltérő ingerlése okozhat problémát (lásd majd később a csuklást és oldalszúrást), viszont erre az ingerelhetőségre a légzésmintázat megváltoztatásával képesek vagyunk hatni.

Több további izom is részt vesz a légzés folyamatában, ezek közül a legfontosabbak a bordaközi izmok, amelyek összehúzódásuk során megemelik a bordakosarat, és egyben tágítják.

A külső légköri nyomás és a tüdő belsejében lévő légnyomás különbsége is szabályozza a levegő áramlását. Ehhez fontos, hogy a gégénk egy merev szerkezet legyen. Ha a légzés útvonala végig rugalmas lenne, akkor egy intenzívebb légzés összeránthatná és összetapaszthatná a légcső felszíneit (*mint amikor két papírlap közé fújsz és azok összetapadnak).

Az ún. hasi légzés kifejezés onnan jön, hogy amikor a rekeszizom összehúzódik és a kupolája lefelé süllyed, elkezdi kifelé nyomni a hasat. Sokszor tévesen elhangzik. hogy a hasba „kell” lélegezni, és a borda, mellkas inkább ne mozogjon. A kettő normál esetben mindenképpen együtt történik, (*az életkor, a bordakosár anatómiája, az aktuális fizikai aktivitás vagy a fizikai állapot- pl. várandósság- függvényében eltérő arányban és aktivitással), és nincs semmilyen tudományos bizonyíték arra, hogy a „hasi légzés” egészségesebb lenne és azt kéne erőltetni. Inkább az a cél, hogy kellően és akár tudatosan irányítottan aktiválható legyen mind a rekeszizom, mind a többi a légző- és légzést segítő izom a megfelelő tüdőkapacitás, oxigénellátottság és az idegrendszer egészséges működése érdekében.

A légzés folyamatában egy lényeges tényező, hogy minél nagyobb az ellenállás levegő útvonalát képező keresztmetszetekben, annál jobban aktiválódnak a légzőizmok és annál jobban képes a tüdő tágulni. Emiatt (is) fontos, hogy az alap légzésünk orron át történjen, ahol az orrjárat szűkebb keresztmetszete miatt- a szubjektív érzet ellenére is- jobb tüdőkapacitást és oxigén-ellátottságot érünk el. Ha ez eleinte nehezebben is megy, akkor is érdemes erőltetni.

A jobb és bal orrjáratok „szelelése” napközben általában ciklikusan változik, ez az orrváladék és az agy-gerincvelői folyadék áramlásával és a koponyaűri nyomás változásával van összefüggésben.

A légzés kémiai szabályozása, hiperventilláció

A légzés kémiai szabályozása a vér és az agy széndioxid szintjét érzékelő kemoreceptorokon történik. A CO2 szint növekedése fogja indukálni a légszomjat. A CO2 szintje fogja meghatározni a szervezet ph-ját is, ami normál esetben 7,4 körül mozog (a bélben savasabb a mikrobiom miatt). Ha a mennyisége emelkedik, savasabb irányba tolódik el, ha csökken, akkor lúgosabb.

Széndioxidra mindenképpen szükség van ahhoz, hogy a belélegzett oxigén eljusson a sejtekig. Az belélegzett oxigén a hemoglobinhoz kötődve „utazik” a véráramban, és ahhoz, hogy bejusson a sejtbe, először le kell róla kapcsolódnia. Ez CO2 jelenlétében történik meg, ez oldja a hemoglobin-oxigén kapcsolatot.

A magas CO2 szint viszont pánikrohamot okoz, még azoknál is, akiknél az amygdalát („félelemérzetért is felelős központ) eltávolították.

A hiperventilláció vagy túllégzés szintén pánikrohamot indukálhat, mert bár azt gondolnánk, hogy ilyenkor oxigénből jut sok a szervezetbe, valójában az ellenkezője történik. A gyors légzés során túl nagy mennyiségű CO2 távozik, és nem marad elegendő mennyiség az oxigén hemoglobinról történő leválasztására, oxigénhiány, vagyis hypoxia alakul ki. A folyamat fordítva is működik, a pánik és feszültség hiperventillációt okoz. A túllégzés okozta CO2 szint csökkenés (hypocapnia) az agyi erek szűkületét is okozza, mivel a széndioxid az erek tágításáért is felelős (hogy jobb legyen a véráramlás). Ez még tovább rontja az oxigénellátottságot. (*Lejjebb majd szó lesz arról, hogy viszont miért jó mégis a tudatosan kontrollált hiperventillációs gyakorlat.)

A tengerszint feletti magasság hatása a légzésre, a magaslati edzés szerepe.

A légzőizmok hozzák létre fizikailag a légzést, de segíti a folyamatot a környezet és a mellüreg tere közötti relatív légnyomáskülönbség.

Hogyan lélegezz helyesen?

Ahogy haladunk felfelé a tengerszinthez képest, csökken a légnyomás, így a légzés nehezítetté válik, emiatt egy időre megborul a O2-CO2 egyensúly. (Tehát a tévhittel ellentétben nem a levegő átlagos O2 szintje csökken, de mégis kevesebb jut a tüdőbe). Ilyenkor az egyébként is végbemenő adaptációt lehet segíteni a tudatosabb és intenzívebb légzőizom munkával, a tudatos hiperventilláció és a légzés benntartás gyakorlásával.

*Az adaptáció része – hosszabb tartózkodás alatt- a vörösvértest szám növekedés is (ebben található a hemoglobin, ami ugye szállítja az oxigént)  a hatékonyabb oxigén transzport érdekében.

A magaslati edzés jelentősége abban áll, hogy az adaptáció után egy lényegesen hatékonyabb oxigéntranszport valósul meg, és ennek hatása – visszatérve a magasabb légköri nyomású helyre- még napokig érvényesül, jelentős teljesítmény növekedést eredményezve.

Alvási apnoe (légzéskimaradás), orrlégzés

Vizsgálatok mutatnak rá, hogy a populáció nagy többsége nappal túlléllegzik, éjszaka pedig elégtelen a légzése. Az alvási apnoe-nek, vagyis légzéskimaradásnak többféle oka lehet, például lehet a túlsúly- akár testzsír okozza, akár izomtömeg-  vagy a krónikus stressz. Honnan tudhatod, hogy érintett vagy? Tünete lehet a nappali álmosság, idegesség, horkolás, kognitív képességek romlása, csökkent libidó, reggeli szájszárazság.

Ez egy veszélyes állapot, mivel megnöveli a kardiovaszkuláris események (pl. stroke, infarktus), kognitív hanyatlás, korai demencia, szexuális diszfunkció kockázatát.

Eszközök a kivédésére:

  • CPAP eszköz (lélegeztető maszk) súlyosabb esetben
  • Átállítani a szervezetet éjszaka orrlégzésre – akár a száj átmeneti éjszakai beragasztásával (a korábban említett légzőizom aktiváló hatása miatt, és a horkolás kiküszöbölésére)
  • Átállítani a szervezetet nappal is orrlégzésre, hozzászoktatni testmozgás közben is, fokozatosan adaptálva intenzívebb testmozgásra is.

Agyi központok és légzésritmus

A légzés egyenletes ritmusát egyrészt az agytörzsben lévő Pre-Bötzinger komplex adja peacemaker sejtek segítségével,  a rekeszizom-ideg közvetítésével. Ez az a terület, amely tudatos kontroll nélkül is végzi a dolgát, például amikor alszunk. Sérülése, diszfunkciója vagy pl. bizonyos drogok túladagolása esetén és fulladásos halált okoz.

Másrészt van a „parafacial nucleus” terület/sejtcsoport (*ennek magyar nyelvű szaknyelvi megfelelőjét nem találtam), amely szintén ritmus szabályozó, de nem az egyenletes légzésért felel, hanem a légzés tudatos szüneteltetéséért, vagy például a belégzés duplázásáért, a légzés intenzitásának megváltoztatásáért, de a beszéd közbeni megfelelő légvételért is.

A két központ párhuzamosan működik.

Hiperventilláció, túllégzés

A Balestrino és Somjen féle 1988-as tanulmány bebizonyította, hogy az agy képes a légzésen keresztül szabályozni a saját ingerelhetőségét, vagyis azt a küszöböt megváltoztatni, amely felett a neuronok aktívabbá válnak. Ebből további kutatások megállapították, hogy bizonyos légzéstípus növeli ezt az ingerelhetőséget, bizonyos légzés típus csökkenti. A hiperventilláció például növeli. Azt gondolhatnánk, hogy a nagyobb ingerelhetőség előny, hiszen előbb kerülünk éber, felspannolt állapotba, így az agyunk is jobban működik, tehát a hiperventilláció jó dolog- azonban ez nem így van. Ennek oka, az a már korábbiakban tárgyalt mechanizmus, mely során a túllégzés széndioxid deficitet okoz, és így az oxigén hemoglobinról történő lekapcsolódása, és sejtekhez juttatása gátolttá válik, így akár 30-40%-os oxigéndeficitet okozva az agyban. Továbbá a széndioxiddal szabályozott értágító hatás is lecsökken, agyérszűkületet idézve elő. Bár az agy mindenközben hiperingerlékennyé válik, viszont:

Aktív, koncentrált agymunkát csak akkor tudunk végezni, amikor az agy képes a saját idegi aktivitása által keltett és a környezetből érkező „neurális zajból” kiemelni azt a jelet, amire figyelni akarunk. Ebben az oxigénhiányos állapotban, bár az agy érzékeli a vészhelyzetet és magasabb éberségi szintet produkál, viszont az ún. neurális alapzaj a vészhelyzet miatt túl erőssé válik, és nem működik a fenti jel-kiválasztó mechanizmus. Vagyis nem leszünk képesek élesen érzékelni, figyelni, tanulni, információt feldolgozni stb., miközben az idegességet viszont érzékeljük. (Ezt egyébként epilepsziás rohamok kiprovokálására is szokták használni).

Mi az, amire viszont jól használható a hiperventillációs gyakorlat?  A stresszmenedzsmentre. Ugyanis ez egy tudatosan, önkétesen és kontrollált módon létrehozott stresszhelyzet a szervezet számára az előidézett oxigénhiány (és emiatt megemelkedő epinephrin és adrenalinszint) miatt, miközben mentálisan nyugalomban vagy.

A gyakorlat, amelyet vizsgálathoz használtak 25 intenzív légzés (aktív belégzés orron, passzív kilégzés szájon) után 15-30 sec légzés kinntartás vagy benntartás volt, majd ennek a körnek az 5 percen át tartó ismétlése.  (A légzés tartása tovább növeli a stressztoleranciát.)

A gyakorlat lényege, hogy hosszútávon növeli a stressztűrő képességet, segít stresszes körülmények között is nyugodtabb mentális állapotot fenntartani.

Pánikbetegség esetén viszont ez a gyakorlat nem javasolt, ugyanis képes rohamot produkálni.

Milyen az egészséges légzés?

A normál légzés körülbelül 6 liter belélegzett levegőt jelent percenként. Ez nagyjából 12 felületes légzésnek felel meg percenként, de ideálisabb lenne ezt a mennyiségű levegőt 4-6 közepesen mély orron keresztüli lélegzetvétellel megforgatni, közben minimális légzésszünetekkel. A kicsi légzésszünet normális, sőt előnyös. A kóros légzésmegakasztás viszont egészségtelen (megfigyelték, hogy az emberek például chatelés közben számos alkalommal visszatartják a lélegzetvételt, anélkül, hogy tudnának róla). Vizsgálatok kimutatták, hogy az átlag populáció 15-30-szor lélegzik percenként, ami nagyfokú túllégzésnek számít a nem túl mély légzés ellenére is, vagyis a hiperventilláció esetében fennálló negatív következmények érvényesülnek. Ezzel párhuzamosan éjszaka viszont jellemzően elégtelen a légzése a legtöbb embernek.

Az orron keresztüli légzés egyrészt fontos a már korábban említett jobb légzőizom aktiváció miatt (így jobban képes telítődni a tüdő), másrészt az orrjárat feladata a levegő szűrése, melegítése, párásítása is. Az orron át történő légzés során az orrjáratokban értágító hatású nitrogén-oxid keletkezik, ez jobb véráramlást biztosít és ezzel a szövetek jobb tápanyag ellátását. Szájon át történő légzés során nem termelődik nitrogén-oxid. Ez a magyarázat arra is, hogy ha még az elején nehezítettnek is tűnik az orron át légzés, az áttérés erőltetése már önmagában segíti az orrjáratok jobb átjárhatóságát, így egyre könnyebbé válik idővel.

További érdekesség, hogy orrlégzés esetén, a belégzés fázisában jobb tanulási képesség, reakcióidő, környezet észlelés és memória mérhető, mint a kilégzés fázisában. Ezek a kognitív képesség javulások szájon át történő légzés esetén viszont nem tapasztalhatók. Azt feltételezik, hogy mivel a szaglószervünk az egyik legősibb, túlélést szolgáló szervünk, az orron át belégzéssel szerzett környezeti információk feldolgozása valaha létfontosságú volt számunkra. Ennek a mechanizmusnak a „maradványaként” értelmezhetjük a fenti ciklikus kognitív működés változásokat és emiatt lehetséges az is, hogy bizonyítottan a szájon át történő légzés hosszútávon csökkenti a kognitív képességeket.

Az orrlégzésről még az is bizonyítást nyert, hogy arra áttérve a szájon át légzésről megváltozik az arc szerkezete és kinézete, méghozzá pozitív irányba. Ez azért lehetséges, mert szájon át légzés során az állkapocs folyamatosan leereszkedett állapotban van, és ennek hatása van az arc izomzatára és a bőrre is. Vizsgálatokkal megállapították, hogy az orrlégzésre való áttérés után az arc tónusa javult, a szem és a szemöldök helyzete, formája is megváltozott egy idő után.

Hogyan gyakorold a helyes légzést, széndioxid tolerancia teszt, négyzetes légzés

Létezik az ún. széndioxid tolerancia teszt, amellyel megállapíthatod, mennyire hatékony a szervezeted oxigén-széndioxid háztartásának a kontrollja:

  • Egy teljes, mély belégzést követően nagyon lassan kezdj el kilélegezni egészen addig, amíg teljesen üresnek érzed a tüdődet és mérd közben az időt.
  • Ha kevesebb, mint 20 sec-ig tart a kilégzésed, a Co2 toleranciád alacsony
  • 20-45 sec között közepes
  • 45 sec fölött magas

A magasabb érték a kedvezőbb élettanilag, de ennek nincs köze az általános fizikai fittséghez. Ennek tréningjére egy kiváló módszer a négyzetes légzés, amely 4 fázisból áll: belégzés, benntartás, kilégzés, kinntartás. Mindegyik fázis azonos ideig tart.

  • Ha a Co2 tolerancia tesztben 20 sec alatt teljesítettél, akkor a gyakorlást 3 másodperces egységekkel kezd, amelyet bizonyos mennyiségű gyakorlás után képes leszel emelni.
  • Ha 20-45 között voltál, akkor 5-6 másodperces,
  • ha 45 felett, akkor 8-10 másodperces egységekkel gyakorolj.

A négyzetes légzés jótékony hatásai:

  • javul a neuromechanikai légzéskontroll
  • átalakul az alap légzésmintázatod, mélyebb ritkább lesz, egyben hatékonyabb
  • stresszcsökkentő hatású
  • javítja az alvásminőséget

A leghatékonyabb stresszcsökkentő légzőgyakorlat: a ciklikus sóhajtás

Egy a Stanfordon végzett vizsgálatban összehasonlították a négyzetes légzést, a hiperventillációs gyakorlatot és az ún. ciklikus fiziológiás sóhajtást, abban a tekintetben, hogy melyik a leghatékonyabb stresszcsökkentő légzési technika rövid- és hosszútávon.

A ciklikus sóhajtás technikája: dupla belégzés orron (egy hosszú mély, és még egy hirtelen „rátöltés”), majd szájon keresztül egy hosszú, lassított kilégzés.

Mindhárom gyakorlatot egy hónapon át végeztették, napi 5 perces időtartammal. Különböző fiziológiás paramétereket mértek rövid és hosszú távon, továbbá szubjektív állapotot mérő kérdőívekkel dolgoztak.

A győztes a fiziológiás sóhajtás lett, amely az azonnali hatását tekintve is a leghatékonyabbnak bizonyult (már egyetlen sóhajtás is csökkentette a stressz szintet és paraszimpatikus működés felé tolta el az idegrendszer állapotát), de a 24 órás nyomonkövetés és a hosszútávú hatások tekintetében is vezetett.

A fiziológiás sóhajtás jelenségét egyébként 1930-ban vették észre elégtelen légzéssel rendelkező emberek vizsgálata során. Észrevették, hogy az „alullélegzők” spontán módon, öntudatlanul létrehozzák ezt a fajta légzésmintát, a szervezet így próbálja meg helyreállítani a felborult oxigén-széndioxid egyensúlyt.

A szívfrekvencia-variabilitás jelentősége a pszichés egészségben és annak szabályozása légzéssel

A szívfrekvencia-variabilitás (HRV) a szív, de egyben az idegrendszer alkalmazkodóképességét mutatja a külső és belső környezet változásai közepette. Minél nagyobb ez az érték, annál jobb ez az alkalmazkodókészség. A szívritmus nem egyenletes nyugodt körülmények között sem. Belégzéskor gyorsul, kilégzéskor lassul. Ennek oka, hogy belégzés során a mellüreg tágulásával a szív térfogata is nagyobb lesz valamivel, amelyben a vér keringése emiatt lelassul. A lassulást érzékeli az idegrendszer, ezért az jelet küld a szívverés gyorsítására. Kilégzéskor ennek fordítottja történik: csökken a szívtérfogat, gyorsul a véráram, erre reakcióként lassabbá válik a szívverés.

*A HRV fontos indikátora a mentális egészségnek is. Alacsony HRV gyakran társul pl. depresszióhoz és pánikbetegséghez, tréningjét pedig sikeresen használják a pszichoterápiában, ahol a cél az érték növelése.

A légzést szabályozó gyakorlatok, pl. a légzés tudatos lassítása, növeli a HRV-t, ezzel több esetben is mérhető javulást elérve a mentális egészség területén.

A fiziológiás sóhajtás alkalmazása a testmozgás közbeni „oldalszúrás” megszűntetésére

A tipikusan sportolás közben jelentkező oldalszúrást a mozgás okozta légzésmintázat változás generálja, ami a rekeszizom-ideg ingerlésében is változást okoz.  A rekeszizom-ideg nagyon közel helyezkedik el a májhoz, sőt leágazások is vannak a máj irányába. A máj glisson-tokja viszont tele van fájdalomérzékelő receptorokkal, és emiatt a rekeszizom-ideg „kisülései” egyfajta áttétes fájdalomként megjelennek a máj irányából- ezt érzékeljük, amikor jobb oldali szúrást érzünk.

Bal oldalon jelentkező szúrás esetén hasonló mechanizmus történik, de itt a gyomor felől fog érkezni az átsugárzó fájdalom, ez utóbbi esetet a gyomor telítettsége is provokálhatja.

Hogyan szüntesd meg a csuklást?

A csuklás a rekeszizom-ideg „irritációja” (*amelynek számos okát feltételezik, pl. túl gyors evés, túl hideg vagy meleg étel, ital, stressz, alkohol, háttérbetegségek), mely a rekeszizom görcsös és hirtelen összehúzódását okozza. A megszűntetése lehetséges a rekeszizom-idegnek adott impulzus által.

Technika: 3-szoros belégzés- egy hosszabb és két rövidebb „rátöltés”, majd 12-20 sec légzés benntartás és egy hosszú kilégzés. Ez a légzéstechnika egy nem szokványos impulzust ad az a rekeszizom-idegnek, melynek hatására hiperpolarizáció jön létre, vagyis egy időre lecsökken az ideg ingerelhetősége.

*Összegzés:

A tudatos légzésszabályozás gyakorlatai mind kihasználják a légzés idegrendszerre gyakorolt bizonyított pozitív hatását. A jóga pránajáma gyakorlatai is erre épülnek, mind a hiperventilláció, mind a fékezett légzés és a légzés tartásának technikái megtalálhatók benne, céltól függő alkalmazásra. A lejjebb hivatkozott Breathing Rhythm and Pattern and Their Influence on Emotion című tanulmány legalább 6 szabályozási útvonalat említ, amelyen keresztül például az érzelmi állapotot befolyásolni tudja a légzésmintázat.

A légzőgyakorlatok egészségre gyakorolt hatása a  tudományos evidenciák (és a mindenki számára elérhetősége) ellenére is még eléggé alulreprezentált a terápiás alkalmazásban és az egészségügyi prevencióban, reméljük ez hamarosan megváltozik.

Források, hivatkozások: