Efekt Bohra 

Łukasz Przywóski

Zdarza się, że w czasie zajęć w stylu Mysore ściany drżą od potężnych wdechów i wydechów praktykujących. Już po kilku powitaniach słońca temperatura ciała rośnie, zwiększa się również przepływ krwi w organizmie. Ciało zaczyna oczyszczać się, tkanki miękkie zostają odżywione i natlenione.

Wielu nauczycieli asztangajogi podkreśla znaczenie głębokiego oddechu uddżaji w praktyce. Często słyszy się, że dzięki głębokim, mocnym wdechom i wydechom z organizmu usuwany jest nadmiar dwutlenku węgla dzięki czemu do mózgu i mięśni dociera więcej tlenu. Wdychając więcej powietrza zwiększamy poziom natlenienia tkanek. Proste i logiczne.

Tyle, że nieprawdziwe.

Znaczna część tlenu (ok. 98%) jest przenoszona przez czerwone krwinki w postaci oksyhemoglobiny – cząsteczki tlenu wiążą się z cząsteczkami hemoglobiny i trzymają się ich mocno do odpowiedniej chwili. Cząsteczki oksyhemoglobiny są wprawdzie nietrwałe, nie oznacza to jednak, że oddają tlen ot tak sobie. Czekają na odpowiedni moment i na sprzyjające warunki zewnętrzne. Jak to się dzieje, że czerwone krwinki wiedzą, kiedy, gdzie i w jakiej ilości uwolnić tlen? Otóż cząsteczki hemoglobiny uwalniają tlen w tkankach, w których „wyczuwają” podwyższony poziom zawartości dwutlenku węgla.

Zawartość dwutlenku węglu (CO2) we krwi wpływa na jej odczyn. W normalnych warunkach pH krwi wynosi między 7,35 a 7,45. Równowaga kwasowo – zasadowa jest aktywnie regulowana przede wszystkim przez płuca i nerki. Sposób oddychania wpływa w wymierny sposób na pH krwi. Jak? W ciekawy sposób. Zanim go opiszę chciałbym wprowadzić jeszcze trzy terminy.

Objętość powietrza  swobodnie pobierana i oddawana w ciągu minuty to tzw. wentylacja minutowa płuc. Statystyczny młody mężczyzna wdycha i wydycha w ciągu minuty ok. 6 – 7,5 litrów powietrza. Dla uproszczenia przyjmijmy, że jest to sześć litrów powietrza. Z chwilą rozpoczęcia wysiłku fizycznego wentylacja minutowa płuc gwałtownie wzrasta i jest ona zależna od intensywności wysiłku. Często obserwuje się, że osoby cieszące się dobrą kondycja fizyczną mają niższą wentylację minutową płuc – do  wykonania tej samej pracy potrzebują mniejszego nakładu energetycznego i mniejszego pobierania tlenu niż osoby mniej wyćwiczone.

Hiperwentylacja to zwiększenie wentylacji minutowej płuc, lub, ujmując rzecz inaczej, dostarczanie organizmowi więcej powietrza niż jest mu potrzebne. Hiperwentylacja powoduje usuwanie z organizmu CO2 powodując tym samym przesunięcie równowagi kwasowo-zasadowej organizmu w stronę zasadową – rozwija delikatną zasadowicę oddechową.

Hipowentylacja z kolei polega na obniżeniu wentylacji minutowej, zasadniczo powoduje podwyższenie zawartości Co2 w organizmie i kwasu węglowego (H2CO3) we krwi i, w rezultacie, obniża jej pH (staje się ono lekko kwaśne).

Klasyczne teksty poświęcone praktyce hathajogi stawiają tezę, że jogin liczy długość życia nie w latach ale w liczbie wykonanych oddechów. Można zatem stwierdzić, że celem pranajamy jest ograniczenie wentylacji minutowej płuc (ilości powietrza wdychanego i wydychanego w ciągu minuty). Cel ten można osiągnąć na kilka sposobów – poprzez zmniejszenie objętości wdychanego powietrza, zmniejszenie głębokości oddechu lub też spowolnienie jego tempa. Wskutek tych działań pH krwi przesuwa się w kwasową stronę, jony dwutlenku węgla reagują z wodą tworząc cząsteczki kwasu węglowego wg schematu:

CO2 + H2O = H2CO3 = H+ + HCO3

Wskutek tej reakcji pH krwi staje się bardziej kwasowe. Czerwone krwinki przenoszące tlen w postaci oksyhemoglobiny trafiając do „kwaśnych” miejsc odbierają sygnał „już czas!” i zaczynają uwalniać tlen do tkanek i do mózgu.

W środowisku zasadowym tlen jest uwalniany w ograniczonym stopniu. Innymi słowy wykonując głębokie wdechy i wydechy oraz usuwając dwutlenek węgla z układu oddechowego sprawiamy, że mięśnie i mózg nie otrzymają tyle tlenu, ile potrzebują. Mówiąc wprost – im więcej wdychamy powietrza, tym mniej tlenu dociera do mózgu i do tkanek. To właśnie tytułowy efekt Bohra.

Encyklopedyczna definicja efektu Bohra mówi, że „obniżenie pH (wzrost stężenia jonów wodorowych) sprzyja wiązaniu protonów przez hemoglobinę i dysocjacji tlenu, co zmniejsza powinowactwo i ułatwia oddawanie tlenu w tkankach; podwyższenie pH zwiększa powinowactwo hemoglobiny do tlenu, co sprzyja wiązaniu tlenu i utrudnia oddawanie tlenu w tkankach”.

Co to znaczy w praktyce?

Znaczy tyle, że praktyka asan i winjas połączona z ćwiczeniami oddechowymi powinna ograniczać wentylację minutową płuc, dzięki czemu zwiększy się poziom dwutlenku węgla w organizmie i stężenie kwasu węglowego we krwi, wskutek czego organizm zostanie lepiej „odżywiony” i natleniony.

Wykonywanie w czasie praktyki głębokich, donośnych wdechów i wydechów powoduje zwiększenie ilości powietrza wdychanego i wydychanego w ciągu minuty, sprawia, że odczyn krwi staje się bardziej zasadowy i, w rezultacie, mózg i mięśnie nie otrzymują dostatecznie dużo tlenu. Wówczas praktykujący zaczynają oddychać jeszcze mocniej, żeby dostarczyć organizmowi potrzebny mu tlen, ale zamiast tego usuwają z organizmu CO2 sprawiając, że coraz mniej tlenu dociera do tkanek miękkich i mózgu.

Co ciekawe obecność dwutlenku węgla w układzie powoduje rozszerzenie oskrzeli, jego brak ich zwężenie. Przesunięcie pH w stronę zasadową wpływa również na układ nerwowy nadmiernie go stymulując. Osoby, które mają skłonność do hiperwentylacji w czasie praktyki asan mogą z jednej strony odczuwać silne pobudzenie emocjonalne, silniej niż zwykle odczuwać dźwięki i kolory (stąd powiedzenie o naturalnym odlocie) z drugiej strony odczuwać nerwowość, nadpobudliwość, zawroty głowy, nadmierny apetyt. Dotyczy to szczególnie wegan – ich dieta sprawia, że pH krwi jeszcze przed rozpoczęciem praktyki jest zasadowe. Jeśli zasadową dietę połączą z hiperwentylacją ciała i rozwojem zasadowicy oddechowej znajdą się na dobrej drodze do zachwiania równowagi komórkowej ciała, niestabilności emocjonalnej i innych przypadłości. Lepszym rozwiązaniem byłoby wykonywanie w czasie praktyki lub poza nią ćwiczeń oddechowych wywołujących hipowentylację (kumbhaki, powolna praktyka oddechowa).

Jako ciekawostkę można przytoczyć również badania Mohana i Ecclesa, które wykazały, że wykonywanie głośnych, głębokich wdechów i wydechów może prowadzić do niedrożności nosa oraz nadmiernego napięcia gardła. Jeśli więc twój oddech jest na tyle głośny, że słyszą go wszyscy dokoła masz duże szanse na wypracowanie u siebie niedrożności nosa i zacisków gardła.

Naturalnie hiperwentylacja może być w niektórych sytuacjach (ale nie codziennie) korzystna.  Hiperwentylacja połączona z fizyczną praktyka asan wpływa korzystnie na siłę korpusu, zwiększa elastyczność i skupienie. Wykonywanie głębokich wdechów i wydechów pozwala między innymi wzmocnić pomocnicze mięśnie oddechowe (mięśnie brzucha, mięśnie międzyżebrowe, prostowniki grzbietu). W rezultacie możliwe staje się zwiększenie głębokości oddechu i jego tempa. Wykonywanie głębokich, rytmicznych wdechów i wydechów powoduje wzrost temperatury ciała. Wzrost temperatury ciała z kolei powoduje zwiększenie mobilności stawów. Co więcej hiperwentylacja powoduje zmniejszenie poziomu Co2 we krwi dzięki czemu jej odczyn staje się bardziej zasadowy. W środowisku zasadowym zmniejsza się gęstość płynu synowialnego, dzięki czemu wzrasta elatyczność stawów i mięśni. Ten sam efekt można jednak uzyskać poprzez stosowanie bandh rozumianych jako ko-aktywacja grup mięśniowych (Borg-Olivier & Machliss).

Doświadczeni praktycy asztangawinjasy (polecam klipy Richarda Freemana albo Johna Scotta) mają skłonność do hipowentylacji ponieważ w czasie całej praktyki utrzymują rozszerzoną klatkę piersiową i aktywną dolną część brzucha (poniżej a nie powyżej pępka; zwróć uwagę, w którym miejscu zbliżasz brzuch do kręgosłupa – powyżej czy poniżej pępka?). W rezultacie to aktywność mięśni a nie wytworzenie zasadowicy dostarcza stawom ciepła zapewniając ich mobilność.

Codzienna praktyka sprzyjająca hiperwentylacji ciała powinna być równoważona przez długie (ok. pół godziny, po półtoragodzinnej praktyce) pozostawanie w rozluźniającej pozycji leżącej (znanej w innych stylach praktyki hathajogi jako śavasana) lub kilkunastominutową praktykę ćwiczeń oddechowych, która spowolni wentylację minutową płuc.

Na szczęście można ułatwić sobie  życie, przekładając wiedzę fizjologiczną na praktykę i dokonując prostych przeliczeń. Wykonując naturalny wdech przeciętny zdrowy praktyk asan przyjmuje około 500 ml powietrza. Żeby uprościć obliczenia, przyjąłem, że ten sam oddychający swobodnie praktyk przyjmuje w trakcie minuty 6 litrów powietrza. Oznacza to, że utrzymując normalną wentylację minutową płuc wykonuje w czasie minuty dwanaście oddechów (12 x 0,5 l  = 6 l powietrza / minuta). Jeśli praktyk ten zdecydowałby się wykonywać w czasie praktyki pełne wdechy i wydechy sytuacja skomplikowałaby się. Największa objętość powietrza, jaką można wydmuchać z płuc po wykonaniu maksymalnego wdechu (tzw. pojemność życiowa płuc) wynosi ok. 4, 6 litra (upraszczam trochę spawy). Innymi słowy wykonujący pełne, głębokie wdechy i wydechy praktyk chcący uniknąć hiperwentylacji powinien wykonać w czasie minuty, 1,3 wdechu – cykl wdechu i wydechu powinien zaś zająć mu około 45 sekund. Dla większości z nas utrzymanie tego tempa oddechu w czasie praktyki asan nie jest możliwe. Spróbujcie wykonać dziesięć takich wdechów siedząc, ze stoperem w ręku. Ciężko, prawda?

Na szczęście jest na to prosta rada – jeśli z różnych ( po części wyjaśnionych wyżej) powodów nie chcecie hiperwentylować organizmu można nie napełniać płuc do końca tylko na przykład, w jednej trzeciej (wówczas wdech i wydech mogą zająć 15 sekund: 1,5 litra/wdech, czyli cztery oddechy na minutę, żeby nie przekroczyć wentylacji minutowej na poziomie 6 litrów powietrza na minutę). Jeśli 15 sekund to za dużo, można wdychać pół litra powietrza co pięć sekund – czyli zachować w czasie praktyki „normalny” oddech. Ma to tę zaletę, że asany wykonywane z zachowaniem swobodnego oddechu mają w sobie jakość asany w rozumieniu Patańdżalego : „Sthira sukham asanam” – są stabilne i wygodne, oddech zazwyczaj przyspiesza wtedy,  kiedy kończy się wygoda J.

Reasumując: im więcej powietrza przyjmujemy w czasie minuty, tym mniej tlenu dociera do mózgu i tkanek. Utrzymanie w czasie praktyki spokojnego, głębokiego oddechu sprzyja wejściu w medytacyjny stan (pozwala „odłączyć” współczulny układ nerwowy, przyspieszony oddech powoduje przeważnie wzrost tętna, przez co aktywowany jest układ współczulny), powoduje wzrost stężenia dwutlenku węgla w ciele (który łącząc się z wodą tworzy kwas węglowy) i zwiększa stopień natlenienia mózgu i ciała.

Artykuł ten upraszcza wiele kwestii. Nie jest jednak jego celem wyczerpanie tematu a jedynie zainteresowanie niektórych czytelników poszerzeniem wiedzy.  Osoby zainteresowane pogłębieniem wiedzy na temat procesu oddychania i jego wpływu na funkcjonowanie ciała odsyłam do biblio- i wideografii:

Bibliografia 

Pozycje w j. polskim

Bochenek Adam, 2006, Anatomia Człowieka

Coulter David, 2008, Anatomia Hathajogi

Jacob Michael, 2007, Układ Oddechowy, Kieszonkowy Przewodnik

Kaminoff Leslie, 2010, Joga. Ilustrowany Przewodnik Anatomiczny

Pozycje w  j. angielskim

Borg – Olivier Simon, Machliss Bianca, 2011, Applied Anatomy & Physiology of Yoga

Long Ray, 2009,  Key Muscles of Hatha Yoga

Maehle Gregor, 2012, Pranayama: The Breath of Yoga

Robin Mel, 2009, A handbook For Yogasana Teachers

Wideografia 

Efekt Bohra: http://www.youtube.com/watch?v=hJscP4e23xc

Głęboki oddech w wykonaniu BKS Iyengara: http://www.youtube.com/watch?v=fcPjvp4La8A

Obieg dwutlenku węgla w organizmie: http://www.youtube.com/watch?v=7dp5EoSEMY0&feature=plcp

Patthabi Jois liczący oddech Richarda Freemana:http://www.youtube.com/watch?v=JUh5JHmck4k

 

Rycina pochodzi ze strony internetowej: http://www.nlm.nih.gov/archive/20120918/hmd/breath/breath_exhibit/new_images/IIA/IIAb4.html