А вы сегодня дышали? Или о том, зачем нужна функция «Дыхание» на смарт-часах и браслетах

Чуть ли не каждая функция современных фитнес-трекеров, о которой мы публиковали научно-популярную статью, считалась ерундой среди подавляющего большинства пользователей.

Браслеты умеют измерять уровень стресса!? Да не смешите меня! Определяют уровень кислорода в крови с помощью цветных лампочек!? Ну абсурд же! А еще эти фазы сна и качество дыхания…

Но затем оказывалось, что всё далеко не так смешно и абсурдно.

Сегодня практически все фитнес-трекеры с легкой подачи Apple в 2016 году имеют функцию под названием «Дыхание». А некоторые гаджеты и вовсе периодически напоминают пользователю, как бы нелепо это ни звучало, подышать!

В чем смысл этой функции? Неужели люди настолько оглупели, что разучились правильно дышать? Всё это как-то связано с кислородом или может причина совершенно в чем-то другом?

Вопросов, на самом деле, много, но перед тем, как продолжить разговор, давайте определимся. Не все функции смарт-часов действительно несут какую-то пользу. Напротив, некоторые вводят людей в заблуждение и поддерживают популярные мифы, давно опровергнутые наукой.

Взять, к примеру, учет выпитой воды на смарт-часах Samsung Galaxy Watch. Конечно, организму нужна вода (те самые 8 стаканов или 2.5 литра в день), но если вам не хочется пить, делать это насильно по «требованию» приложения — очень странная идея, равно как и учитывать выпитую воду (зачем?).

Наш организм и так получает воду с чаем, продуктами питания, кофе и даже вредной газировкой. Поэтому пить воду, если вас не мучает жажда — глупо с точки зрения науки [1]. И нет, кожа не станет более «гладкой и шелковистой», если пить воды больше, чем этого требует организм [2].

Так вот, «Дыхание» не относится к таким функциям и строить аналогию с водой здесь нельзя. Это на самом деле крайне полезная функция, но польза ее заключается не в том, чтобы набрать побольше в легкие кислорода.

Дышать больше, чем нужно — это как пить по 2.5 литра воды в день, только еще хуже

В отличие, скажем, от сердцебиения, человек может в определенной мере осознанно управлять дыханием — задерживать его или ускорять. Соответственно, при желании мы можем легко научиться дышать больше. Больше, чем нужно.

Позвольте буквально в двух словах напомнить, как и зачем мы дышим.

Воздух, который нас окружает, забит под завязку различными газами: азотом (78% от общего количества), кислородом (~20%), углекислым газом (0.03%) и др. Это крошечные молекулы, летающие в пространстве и постоянно сталкивающиеся друг с другом (эти столкновения, между прочим, мы и слышим, как звуки, голоса, музыкальные инструменты и пр.).

Чем сильнее сталкиваются молекулы и чем меньше между ними пространства, тем выше давление.

При вдохе наши легкие буквально увеличиваются в размерах. Соответственно, увеличивается и объем пространства внутри, из-за чего снижается давление воздуха (оно становится ниже атмосферного давления). Молекул внутри ведь осталось столько же, а места стало больше:

Так как газ всегда распространяется от высокого давления к низкому, множество молекул, хаотично летающих в воздухе, моментально устремятся через нос по трубкам (бронхам) внутрь тела и заполнят новое пространство. После этого давление выравнивается и новые молекулы больше не залетают в легкие:

Когда организм делает выдох, он снова уменьшает размеры легких, увеличивая тем самым давление воздуха внутри. Теперь оно выше атмосферного, а значит, молекулы устремятся через нос наружу, после чего давление снова выровняется.

То есть, дышим мы только по одной причине — перепады давления. Если давление в легких падает, молекулы воздуха залетают внутрь под более высоким атмосферным давлением. И наоборот, если давление в легких увеличивается, молекулы выталкиваются наружу (мы прекрасно ощущаем их движение в виде небольшого ветерка).

Всё это — довольно известные вещи. Но далеко не все знают, что для нормального функционирования организма нужен не только кислород, но и углекислый газ (молекулы CO₂). Да, вы не ослышались. Углекислый газ — это не «яд», от которого нужно избавляться, чтобы в идеале дышать только чистым кислородом.

В легких молекулы кислорода прикрепляются к молекулам гемоглобина из нашей крови. Опять-таки, происходит это потому, что давление молекул кислорода в крови еще ниже, чем в легких и газ снова переходит от более высокого давления к низкому. А затем этот гемоглобин «развозит» молекулы кислорода по всему организму к различным тканям и клеткам.

Однако чтобы попасть в саму клетку, молекула кислорода должна как-то оторваться от гемоглобина. Иначе он так и будет мирно циркулировать по кровеносной системе, пока вы задыхаетесь.

Так вот, сколько бы кислорода ни находилось в крови, если углекислого газа мало, кислород не сможет оторваться от гемоглобина. И чем меньше углекислого газа, тем плачевнее ситуация [3].

Хотите это проверить? Отлично! При вдохе в наши легкие залетает только ~20% кислорода и всего 0.03% углекислого газа (всё остальное — азот). Начав дышать быстро и глубоко, вы значительно повысите процент кислорода и снизите процент углекислого газа.

Это занятие может легко закончиться гипокапнией в легкой (головокружение) или тяжелой форме с потерей сознания, сжатием сосудов, выделением свободных радикалов и разрушением клеток, а также возможными психическими отклонениями [4].

Уверен, каждый из нас хотя бы раз ощущал небольшой приступ гипокапнии при надувании ртом воздушных шариков или надувных матрацев. Получается, кислорода очень много, а организм всё равно испытывает «кислородное голодание». Вот такие интересные дела!

Поэтому делаем первый важный вывод:

Задача функции «Дыхание» не сводится к тому, чтобы научить или подтолкнуть пользователя дышать чаще и глубже

Это, повторюсь, в точности, как с насильственным ежедневным потреблением 2-3 литров воды. Организм, конечно, будет пытаться бороться с такой «заботой», но возможности его не бесконечны и однажды он может дать сбой.

Ну хорошо. Так в чем же тогда смысл этой функции? Зачем браслеты и смарт-часы «требуют» уделить минутку свободного времени, чтобы глубоко подышать?

Зачем нужна функция «Дыхание» на Apple Watch, Galaxy Watch и фитнес-трекерах от Xiaomi, Amazfit и Huawei?

Прежде всего, никакой опасности в дыхательных упражнениях нет, так как дыхание при этом медленное, да и длятся такие занятия не более нескольких минут (зачастую — минуту). И главная задача этих упражнений никак не связана с кислородом.

Всё дело в стрессе — целой цепочке сложных процессов, протекающих в организме в момент опасности (реальной или вымышленной — не имеет значения).

В статье об измерении уровня стресса фитнес-трекерами я подробно рассказывал о том, что именно происходит в нашем теле во время стресса. Чтобы не повторяться, кратко напомню, что всем этим процессом управляет вегетативная нервная система (та, что не контролируется нашим сознанием). Она в свою очередь делится на две «ветви»: симпатическую и парасимпатическую.

Первая включается для введения организма в состояние стресса (учащается сердцебиение и дыхание, сужаются зрачки, пропадает аппетит, повышается давление и так далее), а вторая притормаживает все эти процессы и отвечает за восстановление организма.

Вариабельность сердечного ритма

Симпатическая нервная система (та, что активирует стресс) напрямую влияет на работу сердца. Она снижает вариабельность его сокращений. Вариабельность — это разница в длительности промежутков между каждым последовательным ударом. Например, если пульс составляет 60 ударов в минуту, это совершенно не значит, что оно сокращается ровно раз в секунду. Более подробно об этом читайте в нашем новом материале.

Да, при высоком стрессе может быть и такая ситуация, но в нормальном состоянии между первым и вторым сокращениями может пройти 750 миллисекунд, а между вторым и третьим — 1250 миллисекунд. И чем больше эта разница, тем ниже стресс.

Но самое интересное начинается дальше! В нашем организме есть так называемый блуждающий нерв [5], отвечающий за работу всех жизненно важных органов. Он проходит от мозга к животу и подсоединяется к сердцу, желудку, почкам, легким и даже ушам, языку и глотке.

Любые проблемы с этим нервом грозят самыми различными заболеваниями и отклонениями, на перечисление которых не хватит времени. И, напротив, высокий тонус блуждающего нерва улучшает как физическое, так и эмоциональное состояние.

Именно блуждающий нерв приводит в действие парасимпатическую нервную систему, успокаивающую организм и останавливающую стрессовый процесс

Так вот, оказывается, если изменить дыхание, то есть, вместо поверхностного и учащенного перейти на глубокое и замедленное, это повлечет за собой обратную реакцию (так называемая биологическая обратная связь). Такое медленное и глубокое дыхание изменит вариабельность сердца и повысит тонус блуждающего нерва [6]:

На этом графике очень хорошо видно, как сильно возросла вариабельность (время между последовательными сокращениями сердца) после замедления дыхания.

Вариабельность неразрывно связана с дыханием. И изменение одного параметра автоматически влечет за собой изменение работы второго.

Я не вижу смысла приводить ссылки на конкретные научные исследования, доказывающие эффективность коротких дыхательных упражнений в борьбе со стрессом. Их на самом деле огромное количество и любой желающий может найти подтверждение за пару минут. Некоторые исследования буквально говорят, что контроль дыхания может изменить вашу жизнь [7], а не просто немножко успокоить.

Дело в том, что стресс, помимо всего прочего, может накапливаться в организме (происходит аллостатическая нагрузка) и это приводит к самым разнообразным проблемам со здоровьем, включая сердечно-сосудистые заболевания, диабет и бессонницу. Кроме того, накопленный стресс заметно влияет на работоспособность, успеваемость и концентрацию внимания.

И такие короткие дыхательные упражнения, суть которых заключается просто в том, чтобы расслабиться и сделать в течение 1-2 минут пару раз в день несколько глубоких медленных вдохов, могут снизить аллостатическую нагрузку в долгосрочной перспективе и убрать последствия стресса [7][8].

Что интересно, на контроле дыхания основаны и некоторые практики медитации, также научно доказавшие свою эффективность в борьбе со стрессом.

К сожалению, еще не все фитнес-трекеры поддерживают эту функцию, а на некоторых она реализована достаточно примитивно (нет ни настройки частоты и глубины дыхания, отсутствуют напоминания).

Но основная мысль статьи заключается не в том, чтобы вы бежали в магазин и покупали Apple Watch или Samsung Galaxy Watch, где эти функции реализованы на достаточно высоком уровне.

Важно делать дыхательные упражнения, а кто или что вам будет напоминать об этом — вопрос совершенно второстепенный. Более того, вы можете установить бесплатное приложение на свой смартфон для контроля дыхания, на подобие Samsung Health:

Они зачастую более функциональны, чем приложения на фитнес-трекерах и реализованы интереснее (вдохи и выдохи сопровождаются приятными звуками, есть красочные анимации и гибкие настройки).

На некоторых смартфонах (к примеру, OPPO) такая функция присутствует прямо «из коробки»:

Для самых же ленивых есть еще более простой способ — достаточно набрать в поисковой строке Google фразу breathing exercise (дыхательное упражнение) и на экране сразу появится виджет «Минутное дыхательное упражнение» от компании Google.

В завершение статьи хотелось бы еще раз повторить мысль, которая неоднократно встречается на страницах Deep-Review: современные технологии действительно способны улучшить жизнь пользователя. Но, к сожалению, многие функции игнорируются и не используются только по той причине, что люди не понимают принцип их работы. Эту проблему мы и стараемся исправлять!

Алексей, глав. ред. Deep-Review