Как долго человек может прожить без воздуха

Одна из самых запоминающихся сцен фильма «Пятый элемент» — та, в которой персонаж Брюса Уиллиса и его союзники задерживают дыхание, чтобы не погасла последняя спичка, иначе мир обречен. Правда, герои не дышали совсем недолго — всего несколько секунд.

Но что было бы, если бы крошечный источник огня пришлось полчаса нести по бесконечным коридорам храма? Кто-то бы сорвался и вдохнул? Или все бы погибли? В этом материале мы и разберем, как долго человек может не дышать, а в какой момент открывается второе дыхание — и что это вообще такое.

Дыхание — это процесс, необходимый для функционирования организма. В результате дыхания происходит энергетический обмен (сложные вещества окисляются и распадаются на более простые) и газообмен между атмосферным воздухом и циркулирующей в теле кровью.

Дыхательная система состоит из верхних и нижних дыхательных путей. К первым относят полость носа с околоносовыми пазухами, носоглотку и ротоглотку — через них с помощью специальных ворсинок воздух очищается от примесей, увлажняется и согревается. Ко вторым относят гортань, трахею, бронхи, бронхиолы и альвеолы.

Связь между дыхательными путями осуществляют легкие. Именно в них расположены маленькие пузырьки — альвеолы, — которые захватывают из поступающего воздуха кислород и насыщают им кровь, а она, в свою очередь, доставляет кислород остальным тканям и органам. Также альвеолы выделяют во внешнюю среду углекислый газ.

Чтобы вдохнуть, человек опускает диафрагму, поднимает ребра и увеличивает расстояние между ними. А еще в процессе вдоха участвуют внутренние межреберные мышцы и некоторые мышцы живота. Так в организм поступает примерно 400–500 мл воздуха, максимальный объем — около двух тысяч миллилитров. А при выдохе диафрагма, наоборот, поднимается, ребра опускаются, а расстояние между ними уменьшается.

В среднем в спокойном состоянии взрослый человек совершает около 12–18 дыхательных движений за минуту, причем женщины вдыхают и выдыхают чаще мужчин. А во время физических упражнений это число увеличивается до 40 или даже 60 раз — примерно столько же в покое дышат младенцы.

Что же будет, если намеренно дышать реже или вовсе задержать дыхание? На самом деле, человек не умрет, более того, в первые 1–2 минуты вообще не произойдет ничего критичного. Правда, выполнять еще какие-то действия параллельно не получится: тело будет экономить энергию, которую неоткуда брать, пока дыхание не восстановится.

При больших промежутках без дыхания есть риск спровоцировать обморок, судороги или более серьезные повреждения нервной системы, вплоть до летального исхода. Все дело в том, что мозг состоит из огромного количества нейронов и считается чрезвычайно энергозависимым органом — ведь он работает даже в покое.

Так, сначала (до 30 секунд задержки дыхания) человек почувствует себя более расслабленно, затем (до двух минут), скорее всего, ощутит небольшой дискомфорт и боль в груди. Примерно через три минуты начнет быстро сокращаться желудок, через пять минут появится головокружение, к шестой минуте возникнут сильный тремор или судороги. А после этого человек потеряет сознание — так тело пытается защититься от свободных ионов водорода и углекислого газа, которые без дыхания накапливаются, преодолевают гематоэнцефалический барьер и проникают в ткани.

Возникает вопрос: как же люди тогда устанавливают мировые рекорды по фридайвингу — подводному плаванию с задержкой дыхания? Например, французскому спортсмену Стефану Мифсуду в 2009 году удалось продержаться в воде в течение 11 минут и 35 секунд, причем он предварительно не дышал чистым кислородом. Если пройти эту процедуру, можно не дышать более 24 минут.

Все дело в рефлексе ныряния: под воздействием холодной воды — а в водоемах она обычно холодная — раздражается тройничный нерв, дыхание останавливается, работа сердца замедляется, спазмируются периферические кровеносные сосуды. Из-за этого тело временно меньше нуждается в кислороде. Так природа помогает млекопитающим не захлебнуться и не утонуть. Причем нырятельный рефлекс есть даже у младенцев: поэтому для них не представляют опасности водные роды и специальные занятия в бассейне для малышей.

Этим термином обозначают феномен, при котором организм устает от физических нагрузок, но при этом человек неожиданно перестает задыхаться (даже когда кажется, что сил уже не осталось) и начинает чувствовать себя лучше.

Есть несколько гипотез, почему вообще возникает второе дыхание. Так, согласно одной из них, в таких ситуациях тело перестает сжигать углеводы и начинает избавляться от жиров. Эта теория подтверждается возникновением второго дыхания у пациентов с редкой болезнью Мак-Ардля — нарушением углеводного обмена скелетных мышц. Такие люди очень быстро устают при выполнении даже минимальных физических нагрузок вроде сгибания кисти руки, но вскоре после начала упражнений их состояние резко улучшается.

Другая гипотеза касается перехода организма в стабильное состояние. Это значит, что в процессе выполнения упражнений тело разогревается, тонус мышц повышается и легкие могут эффективнее снабжать ткани достаточным количеством кислорода.

Согласно третьей теории, второе дыхание развивается из-за выброса эндорфинов в кровь во время упражнений, что улучшает самочувствие и облегчает дыхание.

Наконец, причина может быть и в психологическом эффекте: когда человек себя пересиливает и достигает большего, чем рассчитывал, вырабатывается дофамин — и упражнения на азарте хочется продолжать.

Чаще всего эффект второго дыхания наблюдается при аэробных видах спорта. Однако у профессиональных спортсменов он встречается редко из-за регулярных тренировок и привычки к высоким нагрузкам. Важно отметить: если вы регулярно при занятиях спортом замечаете у себя второе дыхание, это значит, что организм не справляется и работает на износ. Поэтому важно пересмотреть свою систему тренировок — вероятно, такие нагрузки вам не подходят.