<< Пред. стр. 2 (из 5) След. >>
Как можно видеть, внутрибрюшная полость в большом диапазоне давлений застрахована от сдвигов объемов по желудочно-кишечному тракту или мочевыводящим путям. Поскольку в целом брюшная полость может рассматриваться как пространство, заполненное жидкостью [сжатые газы (около 150 мл) находятся только в желудке (50 мл) и в толстой кишке (100 мл) и по отношению ко всему внутрибрюшному объему могут не учитываться, являясь лишь буфером давлений, воздушной подушкой], то здесь каждая деформация имеет своим следствием изменение давления, которое будет равномерно распределяться по всей брюшной полости. Таким образом, измерение давления в любом месте брюшной полости с высокой долей вероятности отражает общую ситуацию с динамикой давления. Измерять удобнее внутрижелудочное давление. В табл. 5 даны некоторые значения давления при различных асанах и в разных дыхательных фазах (по Bhole и др. 1971, 1978). Естественно, дыхательные движения диафрагмы всегда вызывают физиологические колебания внутрибрюшного давления; для нас значение имеют различия при выдохе и вдохе, особенно при углубленном дыхании йогов, когда эти колебания выделяются достаточно четко (см.гл.4).Из того факта, что при майюрасане, шалабхасане и бхуджангасане повышается внутрибрюшное давление (табл.5), следует, что при этом имеет место некоторое сужение брюшной полости. Отрицательные значения внутрибрюшного давления при бхуджангасане в некоторых фазах дыхания свидетельствуют об отчетливом влиянии дыхания на давление в брюшной полости. Значение этих изменений давления состоит прежде всего в том, что они стимулируют моторику желудочно-кишечного тракта и влияют на кровообращение (см.3.3). По поводу желудочно-кишечного тракта в целом можно сделать следующий вывод: изменения давления, сопровождающие растяжение (скручивание) туловища, прежде всего ведут к растяжению мускулатуры стенки кишечника. Такого рода растяжения, с одной стороны, имеют своим следствием рефлекторное сокращение участвующих в них гладких мышц (растяжение для гладкой мускулатуры является адекватным стимулом к сжатию), а, с другой стороны, через нервные узлы, расположенные в стенке кишечника, вызывают ряд кишечных рефлексов (напр., гастро-колические или подвздошно-колические рефлексы), которые приводят к сокращению стенки кишечника в самых удаленных его участках. Обусловленные такого рода асанами, а также бандхами, механические воздействия на пищеварительный тракт ("массаж") могут прежде всего стимулировать перистальтику кишечника и тем самым устранять запоры. Именно этому служит, согласно традиционным представлениям, паванамуктасана, "поза против метеоризма". Подобный эффект дают также уддияна-бандха и наули. Вряд ли следует ожидать, что повышение общего давления как-то скажется на деятельности пищеварительных желез или желез внутренней секреции, расположенных в брюшной полости, так как рассматриваемое повышение давления затрагивает также и пространство вокруг желез; градиент давлений остается, таким образом, неизменным. То же самое относится и к периферийному кровоснабжению желез и других органов.
Таблица 5. Давление внутри желудка при различных асанах, наули и уддияне (не все значения даются по Funderburk"у, но частично считаны с диаграмм. Имеются в виду средние значения некоторой группы испытуемых, состав которой не дается)
Упражнение Давление Авторы (по Funderburk 1977) [мм рт.ст.] [кПа] Сиршасана 10 1,3 (Bhole, Karambelkar 1971) Сарвангасана 12 1,6 Матсиасана 13 1,7 Халасана 13 1,7 Шалабхасана 63 8,4 Бхуджангасана 30 3,9 Дханурасана 50 6,6 Майюрасана 70 9,3 Ардхаматсиендрасана 15-25 1,9-3,3 Уддияна-бандха -42 -5,6 (Bhole 1973) Наули -70 -9,3 Вамана-наули -52 -6,9 Дакшина-наули -50 -6,6 Агнисара (Kuvalayananda 1925) фаза ретракции (выпячивания) 15-20 1,9-2,7 фаза протракции (втягивания) -110 - (-120) -14,6 - (-15,9) Бхуджангасана (Bhole 1978) Руки на полу, после вдоха 11,9 1,6 Руки на полу, после выдоха -1,9 -0,3 Руки на спине, после вдоха 20,2 2,7 Руки на спине, после выдоха 1,4 0,2 3.3.Воздействия на кровообращение
Наряду с изменением сердечной деятельности и кровяного давления в рамках общей энергетической адаптации кровообращения (см.3.4.2) асаны оказывают влияние на кровообращение посредством изменения трех механических величин: давления внутри полостей тела, гидростатического давления и возможных локальных колебаний давления, обусловленных биомеханическим положением конечностей. Эти влияния могут затрагивать, с одной стороны, гемодинамику в системном или региональном кровообращении, и, с другой стороны, обмен жидкости в области микроциркуляции.
3.3.1. Изменение давления в полостях тела
Каких-либо существенных изменений внутригрудного давления, которые выходили бы за рамки обусловленных дыханием колебаний давления, при практике асан произойти не может, так как голосовая щель при асанах никогда не закрывается. Такое случается только при практике некоторых пранаям и бандх (см.гл.4). Однако значительные колебания давления возможны в брюшной полости (см.3.2.2). Поскольку повышение внутрибрюшного давления накладывается как на артериальную, так и на венозную ветви внутрибрюшного кровообращения, и в итоге разница артериального и венозного давлений остается постоянной, то на интенсивности кровотока во внутренностях это никак не скажется. Равным образом трансмуральное давление (разность давлений внутри и вне сосуда) останется постоянным, ибо интерстиций (межтканевое пространство) в брюшной полости подвержен все тому же давлению. Таким образом, исключается влияние на микроциркуляцию в брюшной полости. Изменение давления, однако, распространяется через сосудистую систему, что ведет к росту внутрисосудистого давления во внеабдоминальных тканях по отношению к давлению в интерстиции, а это означает рост трансмурального давления. Такое повышение внутрисосудистого давления, накладываемое в равной мере на венозную и артериальную ветви кровообращения, опять-таки не оказывает влияния на общее кровоснабжение тканей, но ведет к расширению вен и терминальных сосудов. Следствием этого является более выявленный рисунок вен на коже и, соответственно, более яркая ее окраска. Это повышение градиента трансмурального давления в сторону интерстиция имеет столь же эффективные последствия в звене микроциркуляции.
Стенки капиляров проницаемы для воды, ионов и малых молекул. Наряду со свободной диффузией, интенсивность которой по 1-му закону Фика зависит от концентраций веществ, существует еще и дополнительная транскапиллярная диффузия, которая в зависимости от направления называется либо фильтрацией (от капилляров в интерстиций) или реабсорбцией (в обратном направлении). Величина фильтрации и реабсорбции зависит от соотношения давлений в капиллярах и интерстиции и определяется по формуле:
где ? - коэффициент фильтрации, М - масса вещества, dM/dt - скорость фильтрации, А - площадь обмена, ?p - "эффективное фильтрационное давление", которое получается из разницы гидростатического и онкотического давлений:
где pk - гидростатическое давление в капилляре, pi - гидростатическое давление в интерстиции, ?pl - коллоидно-осмотическое давление в капилляре, ?i - коллоидно-осмотическое давление в интерстиции. (Подробнее об этом см.: Opitz 1984).
В норме ?p в артериальном колене капилляра равно 1,13 кПа (8,47 мм рт.ст.), а в венозном колене - -1,0 кПа (-7,5 мм рт.ст.) (данные для задней конечности собаки по Opitz"у (1984)), т.е. около 90% отфильтрованной в интерстиций жидкости вновь реабсорбируется в венозное русло. Избыточный фильтрат оттекает по лимфатическим путям. Поскольку в венозном колене проницаемость выше, и поскольку из-за повышенного выделения протеина там выше интерстициальное коллоидно-осмотическое давление, то чувствительность венозного колена капилляра к водообмену в 10 раз превосходит колебания давления в артериальном колене.
Рис.2. Фильтрация и реабсорбция в терминальном русле. (pk - внутрикапиллярное гидростатическое давление, pi - интерстициальное гидростатическое давление, ?pl - коллоидно-осмотическое давление в плазме, ?i - интерстициальное коллоидно-осмотическое давление, ?p - эффективное фильтрационное давление)
Итак, рост внутрисосудистого давления, вызванного по вышеописанному механизму повышением внутрибрюшного давления, сдвигает баланс обмена жидкости в сторону усиления фильтрации. В результате имеют место сгущение крови, образование отека в интерстиции и усиление лимфатического оттока.
Mukerji и Spiegelhoff (1971) описывают при исполненнии уддияна-бандхи и паванамуктасаны незначительное увеличение числа эритроцитов и лейкоцитов в крови. Эти данные можно интерпретировать как результат сгущения крови вследствие повышения доли фильтрации в тканях (см.выше). При стойке на голове не было обнаружено сколько-нибудь значительных изменений количества форменных крови.
3.3.2. Изменения гидростатического давления
Гидростатическое давление задается формулой
где g - ускорение свободного падения, оно постоянно, ? - плотность жидкости, которую в приближении можно считать постоянной, h - высота водного столба. Она определяется ростом человека. При росте 1,80 м в ступнях возникает давление в 12 кПа (88 мм рт.ст.). Поскольку это гидростатическое давление накладывается как на артериальную, так и на венозную ветви кровообращения, то разница между артериальным и венозным давлениями не изменяется и тем самым сила кровотока в тканях остается прежней (подробнее о гидростатическом давлении см.: Opitz 1984).
Впрочем, при быстром изменении гидростатического давления отмечаются изменения и в гемодинамике из-за того, что кровеносные сосуды с низким давлением легко расширяются и тем самым, в зависимости от давления, их объем может существенно изменяться. Поэтому при быстром переходе из положения лежа в положение стоя около 500 мл из находящейся в венозной системе крови перетекает в нижнюю часть тела, имея более высокое гидростатическое давление, что внешне можно видеть по набуханию вен. Последующее уменьшение венозного возврата к сердцу уменьшает также объем сердечного выброса, что ведет к падению артериального давления, которое компенсируется прессорными рефлексами (ортостатическая реакция).
Для исполнения асан - при условии отсутствия нарушений со стороны кровообращения - это не играет никакой роли, так как переходы из одного положения в другое совершаются очень медленно. Впрочем, при перевернутых позах в голове образуется чрезмерно высокое гидростатическое давление, что заметно по набуханию вен и покраснению кожи лица.
Возросшее кровенаполнение в частях тела, расположенных внизу, можно обнаружить посредством измерения температуры кожи; увеличение венозного и капиллярного кровотока означает, что туда поступает больше тепла.
Mukerji и Spiegelhoff (1971) обнаружили при халасане повышение температуры кожного покрова лица и шеи. При сиршасане понижается температура кожи на ногах и пальцах ног и повышается температура лба (Rao 1963) (см.табл.6).
Измерялось также системное артериальное давление при исполнении асан. Поскольку артериальное давление зависит от положения тела и от конкретного места измерения, то в итоге всегда к артериальному давлению в состоянии покоя добавляется соответствующая компонента гидростатического давления, плюс к этому возможно легкое повышение систолического давления как результат адаптации кровеносной системы к физической нагрузке. Влияние гидростатического давления при стандартном определении давления на руке не столь существенно, поскольку измерение производится приблизительно на уровне середины тела, и поэтому общая длина тела не дает гидростатических колебаний, что возможно было бы при измерении давления на иных участках тела (стопа или шея). В табл. 7 приведены отдельные значения кровяного давления для сиршасаны, сарвангасаны и матсиасаны.
Mukerji и Spigelhoff (1971) в своем обширном исследовании 16 асан всякий раз фиксировали повышение артериального давления при исполнении асан (за исключением матсиасаны и халасаны). При этом необходимо учитывать, что в принципе при пребывании в любой асане суммируются эффекты гидростатического давления, адаптации к физической нагрузке и изменения давления в брюшной полости.
Таблица 6. Изменения температуры и кровоснабжения кожи при стойке на голове и некоторых асанах.
Параметр Лежа Стоя Стойка на голове Авторы Температура тыла стопы (?С) 28,6 28,2 28,2 Rao 1963 Температура лба (?C) 34,4 34,0 34,7 Кровоснабжение пальцев рук (мл/мин) 4,5 4,4 5,2 Кровоснабжение пальцев ног (мл/мин) 7,1 8,1 3,4 Асана Место измерения Изменения температуры кожи (?C) во время асаны после асаны (через 5 мин) Бхуджангасана Шея +0,3 0 Mukerji, Spiegelhoff 1971 Лицо +0,4 +0,2 Свастикасана Подошва +0,6 0 Голень +0,2 -0,2 Падмасана Подошва -0,2 -0,2 Голень -0,5 -0,5 Бедро -0,1 -0,1
Таблица 7. Динамика систолического (АДс), диасистолического (АДд) и среднего артериального (АД) давления спустя 3-5 мин после исполнения различных асан.
Rao 1963 (6 испытуемых) Лежа Стоя Сиршасана [мм рт.ст.] [кПа] [мм рт.ст.] [кПа] [мм рт.ст.] [кПа] Измерение на плече АДд 73 9,8 75 9,9 90 11,9 АДс 112 14,9 104 13,9 125 16,7 АД 92,5 12,3 89,5 11,9 107,5 14,3 Измерение на бедре АДд 79 10,5 178 23,7 0 0 АДс 120 15,9 213 28,4 19 2,5 АД 97,5 12,9 195,5 26,1 9,5 1,3 Kuvalayananda 1926 Сидя до Сиршасана Сидя после [мм рт.ст.] [кПа] [мм рт.ст.] [кПа] [мм рт.ст.] [кПа] Измерение на плече АДд 91,5 12,2 107,7 14,4 100,2 13,3 АДс 125,3 16,7 130,8 17,4 131,4 17,5 АД 108,4 14,4 119,3 15,9 115,8 15,4 Сидя до Сарвангасана Сидя после [мм рт.ст.] [кПа] [мм рт.ст.] [кПа] [мм рт.ст.] [кПа] АДд 102,4 13,6 119,8 15,9 90 11,9 АДс 126,7 16,9 146 19,5 123,6 16,5 АД 114,6 15,2 132,9 17,7 106,8 14,2 Сидя до Матсиасана Сидя после [мм рт.ст.] [кПа] [мм рт.ст.] [кПа] [мм рт.ст.] [кПа] АДд 102,2 13,6 110,7 14,8 106 14,1 АДс 131,5 17,5 137,9 17 128,1 17,1 АД 116,6 15,5 124,3 16,6 117,1 15,6
Для системы микроциркуляции подобные результаты уже приводились в 3.3.1., а именно: при повышении гидростатического давления объем фильтрации начинает превышать объем реабсорбции, т.е. в положении стоя больше жидкости фильтруется в нижних конечностях, а в перевернутых позах - в голове. Для головного мозга при перевернутых позах имеет значение резкое изменение венозного давления, так как из-за того, что Sinus durae matris (синусы твердой мозговой оболочки) не могут спадаться, то преобладающее там венозное давление составляет в положении стоя -5,2 кПа (-40 мм рт.ст.), которое при сиршасане может поменятся на +12 кПа (+90 мм рт.ст.).
Рис.3. Кожно-висцеральные и висцеро-моторные рефлексы спинного мозга. (G.pr.- предпозвоночный ганглий, G.sp.- спинномозговой ганглий, R.c.a.- белая соединительная ветвь, R.c.g.- серая соединительная ветвь, pr.s.N.- преганглионарный симпатический нейрон, p.s.N.- постганглионарный нейрон, IN - интернейрон, M.N. - скелетно-моторный мотонейрон, s.N. - симпатический мотонейрон).
3.3.3. Биомеханически обусловленные локальные изменения давления
Очень многие асаны ведут к существенным ограничениям кровотока в конечностях. Экстремальные сгибания суставов, скажем, в колене или сильное давление тела на основание стопы сдавливают в соответствующих местах окружающие ткани, так что создаваемое давление превышает системное артериальное давление, а это ведет к сужению или закупорке кровеносных сосудов и, соответственно, к уменьшению притока артериальной крови. При этом в подверженных сдавливанию тканях обнаруживают соответствующее уменьшенному кровоснабжению снижение температуры кожи, что, например, было установлено Mukerji и Spiegelhoff"ом (1971) для падмасаны и ваджрасаны. Недостаточное кровоснабжение в тканях понижает парциальное давление кислорода и повышает парциальное давление углекислого газа, что также ведет к окислению среды. Эти факторы являются причиной реактивной гиперемии: после выхода из асаны и принятии положения покоя, когда падает давление, вызванное внешней закупоркой сосудов, гладкомышечные волокна прекапиллярных сфинктеров расслабляются, артериолы, стимулируемые колебаниями парциальных давлений кислорода и углекислого газа,
расширяются и приток крови возрастает. В этой реактивной гиперемии принимают участие и так называемые аксон-рефлексы расширение артериол и последующее увеличение кровоснабжения через коллатерали афферентных волокон рецепторных нейронов в коже, которые подвергаются раздражению при выполнения асаны. Реактивная гиперемия определяется по покраснению и повышению температуры соответствующей области кожного покрова.
В случае некоторых сложных асан, как можно предположить, такие же закупорки с последующей гиперемией могут происходить и во внутренних органах, но до сих пор этому нет никаких экспериментальных подтверждений. Лишь для уддияны-бандхи и наули Mukerji и Spiegelhoff (1971) зафиксировали на рентгенограмме значительное смещение внутренних органов, которое сопровождается соответствующими растяжениями капсул, связок и гладких мышц (рис.8). При этом здесь могли бы иметь место аналогичные эффекты локального кровообращения. Возможное влияние джаландхары-бандхи на кровообращение в голове заслуживает более подробного экспериментального исследования. Теоретически можно ожидать затруднения венозного кровотока в венах шеи.
С некоторой долей уверенности можно также предположить, что реактивная гиперемия, заметная как покраснение участка кожи, через сегментарные кожновисцеральные рефлексы ведет к увеличению кровоснабжения или стимуляции гладкой мускулатуры тех или иных внутренних органов. Существование таких кожновисцеральных рефлексов уже давно известно (рис.3). На этом основано, между прочим, действие горячих компрессов и обезболивающий эффект внутрикожных волдырей; однако их функциональный механизм еще мало исследован. Известно лишь, что это - рефлексы, так как при перерезке задних корешков спинного мозга такого рода эффекты исчезают. Вопрос о том, какую роль они играют при исполнении асан, заслуживает систематического исследования.
Также мало известно о возможных рефлекторных воздействиях несегментарного порядка. Dostalek и Lepicovska (1982) сообщают о весьма показательных данных об увеличении кровотока в пальцах руки, замеренных на плетизмографе при исполнении уддияна-бандхи, и считают ответственными за это рефлекторные влияния в результате висцеральной стимуляции. (В той же связи следует рассматривать и действие известного в физиотерапии массажа рефлексогенных зон. С этим могут быть связаны и некоторые физиологические процессы, связанные с акупунктурой).
3.4. Функционально-энергетические аспекты асан
3.4.1. Энергетический обмен организма человека
Каждый организм обменивается энергией с окружающей средой. Количество получаемой энергии за большие промежутки времени равно количеству отдаваемой энергии (действие закона сохранения энергии), но для актуального энергообмена необходимо еще учитывать накопленную внутреннюю энергию. Поглощается исключительно энергия химических связей в продуктах питания и кислороде (в незначительном объеме также тепло), отдается наряду с химической энергией (продукты распада, углекислый газ) прежде всего тепловая и механическая энергия (рис.4). Механическая энергия производится исключительно работой мышц, так что при полном мышечном покое имеет место так называемый основной обмен. Этот постоянно имеющий место основной энергетический обмен обеспечивает преимущественно промежуточный обмен веществ и функциональную вегетативную активность (работа сердца, легких, кишечника и т.д.).
Рост энергообмена, обусловленный деятельностью скелетной мускулатуры и одновременным повышением дыхательной и сердечной деятельности, называется энергетической рабочей прибавкой.
Деятельность скелетной мускулатуры таким образом в известной степени модулирует суммарный обмен. Для определения основного обмена должны быть предусмотрены так называемые стандартные условия.
Величины энергообмена на протяжении дня периодически колеблется, что зависит от климатических условий и влияний со стороны пищеварения (специфическое динамическое действие пищи). Поэтому в качестве стандартных условий наряду с полной двигательной релаксацией требуются еще, чтобы прошло 12 ч после последнего приема пищи, плюс к тому некоторое сравнимое время дня, а также комфортная температура окружающей среды.
Суммарная энергия обмена вследствие окислительного характера реакций обмена веществ пропорциональна количеству поглощенного кислорода. Измерение потребления кислорода дает, следовательно, прямую единицу измерения энергообмена. Поэтому иногда вместо единицы измерения энергии (кДж или ккал) используют также количество потребляемого кислорода за единицу времени (VО2).
Однако это будет справедливо лишь при том условии, что известны вид и состав сгоревших субстратов. Высвобождение энергии при окислительном промежуточном обмене веществ можно выразить в общем виде следующим балансовым уравнением:
где A - субстрат, подлежащий сжиганию, n - его масса и ?Н - высвободившаяся энергия. Чтобы по nO2 сделать заключение о ?Н, должен быть известен вид субстрата, поскольку различные субстраты ( А ) имеют калорические эквиваленты кислорода (KЭ) разной величины. KЭ - это количество энергии, высвобождающееся при сжигании данного субстрата на литр кислорода:
KЭ, помноженный на количество поглощенного кислорода, прямо дает высвободившуюся энергию. При точно известном KЭ можно было бы установить величины энергообмена из уровня потребления кислорода. Но практически определить KЭ у человека невозможно, кроме того, всегда сжигается одновременно множество различных субстратов. Поэтому при такой непрямой калориметрии принимается только средний KЭ. Его получают из таблиц, в которых такие KЭ соотносятся к соответствующим дыхательным коофициентам (ДК). ДК определяется как отношение масс образовавшегося диоксида углерода к поглощенному кислороду:
Таким образом, измерив количества поглощенного кислорода и выделенного углекислого газа, можно рассчитать ДК и по таблицам соотнести его с тем или иным KЭ, ибо ДК также зависит от вида субстрата, как и KЭ.
Если в качестве единицы измерения энергообмена используется поглощение кислорода, то это допустимо только в сравнимых экспериментах при условии, что ДК не меняется. В реферируемых здесь работах это последнее условие выполнялось (также и в 5.3.2.), за исключением исследований Mukerji и Spiegelhoff (1971).
Рис.4. Энергообмен человеческого организма. (E< - приток энергии, E> - выделение энергии, Eх - энергия химических связей, выделяемая при распаде веществ, Eм - механическая энергия (производимая мускулатурой), Em - тепловая энергия, Eо - энергия, накопленная в органических структурах и энергетических субстанциях).
Нормальные значения основного энергообмена для среднего европейца при весе 70 кг (по Ulmer 1981):
для женщин: 6300 кДж/д ( =1500 ккал/д) или 215 мл О2/мин
для мужчин: 7100 кДж/д ( =1700 ккал/д) или 245 мл О2/мин
Как будет показано в разделе 3.5., удержание каждой асаны требует некоторого минимального мышечного усилия. Этому усилию пропорциональна некоторая энергетическая рабочая прибавка, которую соответственно следует прибавить к основному энгергообмену.
На сегодня имеется очень мало данных о динамике энергобмена при исполнении асан. Единственная биомеханически стабильная поза, шавасана, была исследована Dhanaraj (1974) в сравнении с энергообменом при медитации и положении покоя у нескольких испытуемых. При шавасане обнаруживается снижение обмена на 10,3% по сравнению с основным обменом, что указывает на полное мышечное расслабление (см. 5.3.2.).
Все другие асаны ведут к повышению энергообмена, чего и следует ожидать, исходя из биомеханической ситуации. При этом сравнение стойки на голове с положением лежа показывает (Rao 1962, Gaertner и др. 1965), что в первом случае обмен примерно в 1,5 раза выше, чем в положении лежа (табл.8).
Таблица 8. Сравнение поглощения кислорода (VO2 в мл/мин) при стойке на голове с положениями лежа и стоя. (При постоянном ДК эти значения отражают величину энергообмена)
Исcледователи Кол-во испытуемых Прирост Лежа на спине Стоя В cтойке на голове [%] Rao 1962 6 V 200 227 336 - 14,2 68 Gaertner и др. 1965 1 V 195 - 282 - - 45 Mukerji, Spiegelhoff 1971 1 V 290 - 420 - - 44
Таблица 9. Поглощение кислорода (VO2) при некоторых асанах у одного испытуемого, практикующего йогу (по Mukerji, Spiegelhoff 1971), а также у группы испытуемых (28 чел.) (по Blochin, Shanmugam 1973, нижняя часть таблицы)
Асана VО2 [мл/мин] Прирост [%] Покой 290 - Йоганидрасана 300 3 Матсиасана 320 10 Ардхаматсиендрасана 350 20 Вокасана 370 27 Паванамуктасана 370 27 Бхуджангасана 420 44 Сиршасана 420 44 Кукутасана 500 72 Уддияна-бандха 590 103 Покой стоя 288 - Халасана 462 60 Сарвангасана 534 85 Чакрасана 580 101 Сиршасана 665 130
Mukerji и Spiegelhoff (1971), а также Blochin и Shanmugam (1973) исследовали некоторые асаны у практикующих йогу. В табл. 9 представлены полученные при этом результаты, причем асаны отсортированы по величине энергообмена, а значит, по степени мышечного напряжения, необходимого для исполнения асаны.
Энергообмен при длительных спортивных нагрузках может превосходить основной обмен в 16 раз. Данные, полученные при исполнении йогических асан, показывают, что при практике йоги, напротив, затрачиваются сравнительно небольшие усилия ввиду того, что максимально энергообмен здесь лишь вдвое превышает основной обмен. Поскольку у мастеров йоги при исполнении асан обмен возрастает в меньшей степени, чем у непрактикующих, то "овладение" асаной состоит, по-видимому, в более экономном задействовании мускулатуры.
3.4.2. Адаптация кровообращения и дыхания к уровню энергообмена
Всякое изменение энергообмена в организме должно обеспечиваться транспортными системами кровообращения и дыхания, поскольку для аэробного обмена веществ справедливы следующие соотношения:
т.е. количество преобразованной в единицу времени энергии (dE/dt) пропорционально потреблению кислорода за это же время (dVо2 /dt) и протекающему за это время по системе кровообращения объему крови (dVкрови/dt). Для последнего в качестве стандартной единицы применяется минутный объем сердца (МОС).
Изменение МОС означает более быстрое наполнение легких и требует в свою очередь повышения альвеолярной вентиляции легких. Можно было бы сказать и так: кровообращение и дыхание делают то, чего хочет обмен веществ. Впрочем это не всегда справедливо , так как обе системы обеспечивают также и иные функции (терморегуляция, транспорт веществ, водообмен, речь и т.д.)
Кровообращение
Количественной характеристикой мощности кровобращения является минутный объем сердца (МОС), составляющий в состоянии покоя около 5 л/мин. Поскольку измерять его достаточно сложно и при изменении мощности кровообращения ударный объем сердца меняется незначительно, то для простоты чаще регистрируется частота сердечных сокращений (ЧСС). Она пропорциональна МОС и может изменятся под влиянием симпатических или блуждающего нервов. Однако не всегда только энергообмен обусловливает изменение частоты сердечных сокращений, за это могут быть ответственны и другие влияния на блуждающие и симпатические нервы (изменение смеси дыхательных газов, обмен веществ, стресс и др.). Поэтому изменение ЧСС можно принять в качестве единицы измерения энергообмена только при строгом учете соответствующих пограничных условий. Поскольку движущей силой кровотока является разница артериального и венозного давлений, то второй причиной повышения МОС будет повышение артериального давления. Диастолическое давление при этом меняется мало, так как благодаря расслаблению мышечных волокон стенок конечных магистральных сосудов падает общее периферическое сопротивление (ОПС), то есть тонус стенок сосудов, и прирост ОПС компенсируется общей симпатической активацией остальных сосудов. Таким образом, повышается преимущественно артериальное систолическое давление, вместе с ним и среднединамическое давление, а также амплитуда кровяного давления или пульсовое давление. (Под амплитудой кровяного давления в клинической медицине понимается разница между величинами систолического и диастолического артериального давления. Содержание этого понятия не совпадает с математическим понятием амплитуды !). Таким образом, повышение минутного объема сердца, вызванного ростом энергообмена, находит свое выражение в росте ЧСС, систолического и, соответственно, среднединамического артериального давления.
В табл. 10 даны частоты сердечных сокращений при исполнении различных асан. При каждой асане происходит небольшое повышение ЧСС, которое соответствует адаптации кровообращения к легкой нагрузке. Ее значения теоретически должны быть пропорциональны значениям энергообмена, данным в той же последовательности в разделе 3.4.1. В том факте, что это не так, отражается индивидуально различное усилие соответственно разному уровню адаптации. В рамках таких небольших различий эти отклонения не должны вызывать недоумения, к тому же речь идет о малом числе испытуемых. Более представительные статистические данные по этому вопросу пока отсутствуют.
Рост артериального давления, отмеченный при некоторых асанах (табл.7), не указывает на какое-либо существенное изменение пульсового давления (амплитуды артериального давления). В отдельных случаях при стойке на голове отмечается даже его снижение (Rao 1963, Kuvalayananda 1926). Вследствие этого одновременное повышение систолического и диастолического давления можно свести исключительно к влиянию асан на гидростатическое давление (см.раздел 5.2.). Только в работе Gaertner"а, в которой изучалась 50-минутная сиршасана, сообщается о возрастании пульсового давления (Gaertner и др. 1965). Таким образом, результаты адаптации кровообращения к повышенному энергообмену преимущественно столь незначительны, что кроме отчетливого прироста ЧСС каких-либо более существенных изменений кровяного давления не наступает.
Таблица 10. Частота сердечных сокращений при некоторых асанах. [По-видимому, средние значения 14 испытуемых; по Gopal, цит. по: Funderburk (1977), число испытуемых не приводится].
Асана ЧСС [мин-1] Шавасана 65 Йога-мудра 69 Випаритакарани 70 Сарвангасана 76 Сиддхасана 77 Сиршасана 80 Ардхаматсиендрасана 88
Дыхание
Адекватная характеристика мощности дыхания может быть дана посредством минутного объема дыхания (МОД) - количества воздуха, потребленного за 1 мин. Обычно он составляет 7 л/мин. МОД определяется через дыхательный объем (500мл) и частоту дыхания (14/мин). Эти значения справедливы для состояния покоя человека весом в 70 кг. Если дыхательный объем не изменяется, что при нормальных условиях едва ли возможно, частота дыхания (ЧД) могла бы служить для характеристики дыхания (ср.табл. 14). Таблица 11 (по Rao 1968) дает МОД, ЧД и ДО при стойке на голове в сравнении с положением лежа и стоя. В частности, по росту МОД заметна адаптация дыхания к повышению энергетических затрат. В табл. 12 ряд асан дан по возрастанию величины ЧД. Дыхательный объем измерялся здесь по расширению грудной клетки в см, и поэтому не может использоваться для количественной оценки МОД, а дает только относительную качественную оценку.
Таблица 11. Частота дыхания (ЧД), дыхательный объем (ДО) и минутный объем дыхания (МОД) соответственно после 5-минутного положения стоя и 5-минутной стойки на голове в сравнении с положением лежа на спине; средние значения 6 испытуемых (по: Rao 1968)
Параметр Лежа перед асаной Стоя Стойка на голове Лежа после асаны ЧД [мин-1] 16,3 17,8 17,5 17,7 ДО [мл] 495 570 760 522 МОД [л/мин] 8,0 10,1 12,8 9,1
Полученные Dhanaraj (1974) и Wenger (1961) частоты дыхания при шавасане в сравнении с медитацией (см.гл.5), естественно, не обнаруживают адаптации к энергетическим затратам.
К оценке параметров дыхания необходимо подходить еще более осторожно, чем при оценке кровообращения, так как многие асаны вызывают сильные деформации грудной клетки, которые через проприоцептивную регуляцию могут воздействовать также и на форму дыхания (см. гл.4). Систематические исследования по данному вопросу до сих пор не проводились. Здесь следует еще раз обратить внимание на весьма примечательное высказывание учителей йоги о дыхании во время асан: дыхание должно быть спокойным и расслабленным - равномерное дыхание соответствует равномерному течению мыслей.
Таблица 12. Частоты дыхания (ЧД) при выполнении различных асан у групп практикующих (I) и непрактикующих (II), йогу, численность которых Funderburk к сожалению не сообщает (по Gopal, цит. по Funderburk 1977)
Асана ЧД I [мин-1] ЧД II [мин-1] Шавасана 8,2 22,3 Йога-мудра 9,6 24,6 Сиддхасана 10,1 22,9 Сиршасана 13,7 27,2 Сарвангасана 15,8 28,5 Випаритакарани 16,1 31,9 Ардхаматсиендрасана 17,9 30,2
3.5. Биомеханические аспекты асан
Основное требование для всех асан сформулировано в "Йога-сутре": неподвижность и удобство. Это означает, что каждая поза должна поддерживаться с минимальной затратой сил (удобство) и, независимо от ее сложности, не должна приводить к падению или корректирующим движениям (стабильность). Итак, можно предположить, что, например, 88 поз, приведенные у Mukerji и Spiegelhoff"а (1971), являются итогом достаточно долгой практики и традиции, и обретение стабильности для многих поз - результат трудной и продолжительной работы над собой. Многие асаны вообще можно освоить лишь после многолетней тренировки.
С биомеханической точки зрения организм человека можно представить себе как систему сочлененных костей, в которой все движения сводятся к элементарным вращательным движениям отдельных костей вокруг соответствующих суставов. Так как большинство суставов имеет много степеней свободы, то физически точное описание какого-либо сустава столь непростая задача, что для всей системы решить ее тем более невозможно.
Каждая поза тела, за исключением положения полной релаксации (шавасана), в этой сочлененной системе создает биомеханически неустойчивую ситуацию. При любых позах возникают механические напряжения, обусловленные упругими силами связок и мышц, а также силой тяжести. Эти упругие силы и сила тяжести вызывают в сочлененной системе моменты вращения, которые должны быть компенсированы мышечными усилиями.
Модуль момента вращения рассчитывается как произведение силы F, длины рычага l от точки вращения до точки приложения силы и синуса угла, образованного рычагом и вектором силы:
При любом положении конечностей имеются соответствующие моменты вращения, вызванные силами упругости и тяготения. При всех позах, кроме позы лежа, сила тяжести действует на все звенья системы, которые не лежат на земле. В положении покоя суставов упругие силы взаимно уравновешиваются, так как различные мышцы и связки всегда расположены друг против друга (мышцы-"антагонисты"). При любом отклонении от положения покоя они принуждают сустав вновь принять исходное среднее положение.
Рис.5. Действие мускульной силы (F) на сустав как вращательный момент (M). (l - длина рычага, ? - угол междувектором мускульной силы и рвчагом.
Тем самым всякая асана, за исключением шавасаны, вызывает множество моментов вращения, которые должны компенсироваться мышечным усилием (силой удержания) для того, чтобы можно было зафиксировать позу. Из общего числа возникающих в теле мышечных усилий складывается в итоге сумма всех моментов вращения. Если мышечных усилий нет, то поза стабильна (шавасана), все остальные позы - лабильны, причем поза с наименьшей силовой нагрузкой является наиболее устойчивой. Сумма всех мускульных усилий пропорциональна энергетической рабочей прибавке (см. разд.3.4.), так что посредством измерения энергообмена возможна сравнительная оценка уровня лабильности асан и степени необходимых усилий. Из пропорционального общей затрате сил уровня энергообмена можно заключить, что правильно выполненная падмасана в сравнении с другими асанами является наиболее устойчивой, в которой у тренированных йогов достигаются весьма значительные понижения энергообмена (см. 5.3.2.).
Устойчивость в асане обеспечивается также и тем, что упругие силы, возникающие в суставах при растяжении, испытывают противодействие со стороны силы тяжести или механических ограничений в скелетно-связочной системе, так что в итоге мышечные усилия будут компенсировать лишь немногие компоненты этих сил.
В качестве типичных примеров рассмотрим позу лотоса (падмасана), стойку на голове (сиршасана) и из поз с вращением - матсиендрасану.
В падмасане при скрещивании ног возникают упругие напряжения связочно-мышечного аппарата в тазобедренном и коленном суставах, которые полностью компенсируются постоянным сопротивлением площади опоры и давлением веса тела. Поэтому правильная падмасана не требует каких-либо мускульных напряжений в ногах - экспериментальное доказательство этому - данные электромиограммы (ЭМГ) в работе Das и Gastaut (1955), которые не обнаружили потенциалов действия на четырехглавой мышце бедра. Говоря о падмасане, нельзя не отметить, что опора седалище-колено-колено является устойчивой треугольной опорой. Отдельные мышечные усилия необходимы для поддержания прямого положения корпуса и головы. Эти усилия будут минимальны тогда, когда позвоночник принимает свою физиологическую форму, т.е. в виде двойной латинской S, что имеет место при прямом, расслабленном положении у здорового человека. При этом положении позвоночник оказывается в состоянии неустойчивого равновесия, которое может быть нарушено только в том случае, если моменты вращения выходят за вертикальную ось (см. рис.6), т.е. когда, например, центры тяжести головы или плечевого пояса выходят за эту линию. Таким образом, положение корпуса при падмасане или ваджрасане можно считать энергетически оптимальным, поскольку затраты сил на удержание туловища прямо и энергопотребление соответственно будут минимальными.
Рис.6. Положение позвоночника при позе лотоса I и сидении согнувшись II. (А - ось, P - центр тяжести головы, Ws - позвоночник, М1 - момент силы, давящей на позвоночник, М2 - момент силы мускулатуры разгибателей спины, который препятствует падению.)
В отношении положения позвоночника при сиршасане справедливо все то же самое, что и для падмасаны. И здесь две руки и голова опять же образуют опору на три точки.
В случае матсиендрасаны для принятия позы требуется приложить значительную мускульную силу, так как вращение позвоночника возможно лишь после преодоления больших упругих напряжений, однако далее используется эффективная механическая блокировка: вытянутая рука (блокирование через упор в локтевом суставе) зажимается за скрещенную ногу - вся вращательная мускулатура позвоночника от таза до плечевого пояса тем самым разгружается, только вращение головы требует еще силы на удержание.
На этих примерах становится ясно, что в каждой асане задействована та или иная внутренняя структура в сочлененной скелетно-связочной системе, которая требует только минимальной затраты энергии для того, чтобы преодолеть неизбежные остаточные силы.
3.6. Соматосенсорные воздействия асан
При исполнении асан (за исключением шавасаны) происходит экстремальное воздействие на соматосенсорные и висцеральные рецепторы. Предельные положения суставов до упора для целого ряда проприорецепторов являются адекватными раздражителями с максимальной амплитудой. Равным образом растяжение внутренностей, а также их связок, капсул и оболочек, вызванные предельными наклонами или изгибами туловища и, соответственно, изменения давления в полостях тела, являются раздражителями для различных висцерорецепторов.
В мышцах располагаются мышечные веретена - чувствительные нервные окончания, которые получают адекватное раздражение от растяжения данной мышцы; частота разрядки афферентного возбуждения нервных окончаний, между прочим, линейно зависит от степени растяжения и тем самым от длины мышцы. При предельно растянутых мышцах во время асан в них возникает максимальная разрядка афферентного возбуждения. При том, что известны многие детали о воздействиях такого рода информации, передающейся по афферентным путям, на тонический (ответственный за тонус мышц) собственный рефлекс и о переключении афферентного возбуждения в спинном мозге и мозжечке (см. Kuchler 1983), в то же время вклад мышечных веретен в восприятие состояния мышц и суставов (в смысле силы и положения) представляется спорным.
На границе между мышцей и сухожилием находятся нервные окончания сухожилий - тельца Гольджи, которые, поскольку они лежат сразу за мышечными волокнами, возбуждаются пропорционально механическому напряжению мышцы. Это механическое напряжение может быть вызвано сокращением мыщцы или ее растяжением, т.о. эти рецепторы также подвергаются при асанах адекватному раздражению сильными растяжениями.
В суставах, суставных сумках и связках располагается еще ряд различных суставных рецепторов (окончания Руффини, тельца Гольджи, пластинчатые тельца Пачини и голые окончания), которые замеряют состояние сустава (в смысле пространственного расположения). При этом определенным диапазонам сгибания сустава жестко соответствуют определенные рецепторы, так что каждое афферентное возбуждение, идущее от них, при некотором определенном угле имеет свой максимум разрядки (Skoglund 1973)
Экстремальные положения суставов при практике асан тем самым ведут к сильному возбуждению тех рецепторов, которые в обычных условиях или совсем не задействованы, или мало активны, с последующей репрезентацией этого возбуждения на кортикальном уровне.
Разумеется, при асанах довольно велика нагрузка также и на рецепторы кожи; многие рецепторы давления, осязания, терморецепторы при известных условиях подвергаются очень сильному раздражению (у начинающих это может привести даже к болям, которые вынудят прервать занятия).
Из висцерорецепторов можно указать, к примеру, на медленно адаптирующиеся механорецепторы стенки желудка и брыжейки, голые нервные окончания, располагающиеся параллельно и последовательно гладкой мускулатуре стенки кишечника, быстро адаптирующиеся брыжеечные тельца Паччини, рецепторы слизистой оболочки уретры и т.д. (подробнее см. Leek 1972)
Все эти рецепторы несут информацию о состоянии внутренностей, например, об ощущении полноты желудка, кровенаполнении печени, взаиморасположении внутренних органов и т.п. Обычно мы воспринимаем только расстройства в состоянии внутренностей как нежелательные общие ощущения; с помощью хатха-йоги, по-видимому, возможно сделать осознанными большее количество ощущений, различать их и тем самым улавливать малейшие нарушения. Восприятие ощущений в органах существенно повышается при практике крий (см.гл.2). Механическое раздражение слизистых оболочек, произвольное наполнение и опустошение желудочно-кишечного тракта и мочевого пузыря также означают интенсивную стимуляцию вышеупомянутых сенсорных систем.
Нет необходимости здесь выяснять в деталях, при какой асане какой рецептор и сколь сильному раздражению подвергается. С одной стороны, это пока невозможно потвердить никакими измерениями афферентной импульсации, а с другой стороны, исходя из техники исполнения асан, это и так понятно, и какой-либо более подробный анализ представляется излишним. Можно исходить из того, что при выполнении обычной программы хатха-йоги, как, скажем, серии асан Ришикеша (Van Lysebeth 1975), каждый сустав по крайней мере один раз будет задействован во всех направлениях и, тем самым, вся в целом проприоцептивная чувствительность "проигрывается" хотя бы один раз. Отсюда можно вывести три важных следствия.
На уровне сегментов спинного мозга висцеральные и кожные афферентные пути конвергентно переключены в заднем роге, что ведет к общим сенсорным эффектам в рамках зон Захарьина-Геда, которые известны как висцеромоторные рефлексы (напр., защитное напряжение мыщц, охранительная поза) или кожно-висцеральные рефлексы. Эти рефлексы рассматриваются как основные посредники физиотерапевтического массажа рефлексогенных зон. Они могут быть задействованы равным образом как хатха-йогой, так и рефлексогенным массажем. Dostalek и Lepicovska (1982) видят смысл упражнений хатха-йоги помимо прочего и в том, что систематическая стимуляция рефлекторных зон ведет к габитуации (привыканию), т.е. к снижению реактивности организма на постоянный раздражитель (см. рис.3).
Большое количество поступающей в ствол мозга через коллатерали афферентной информации идет к неспецифическим системам ретикулярной формации, что в смысле "реакции пробуждения" (активации) может в решающей степени способствовать повышению бодрости. Для случая бандх и некоторых пранаям это было доказано посредством анализа электроэнцефалограмм (ЭЭГ); экспериментальные данные в виде ЭЭГ для асан еще предстоит получить. Roldan и др. (1983) нашли типичный образец ЭЭГ при наули и агнисаре, состоящей из двухфазных параксизмально острых волн (600 мкВ, 12-22 Гц) в затылочном и теменно-затылочном отведениях, и еще так называемый Chi-ритм (50-300 мкВ, 11-17 Гц), который не блокируется движениями испытуемого. Авторы истолковывают эту ЭЭГ как следствие висцеральной стимуляции. По-видимому, именно в этом состоит причина возникающего после практики асан субъективного чувства свежести, и, соответственно, повышенного уровня бодрствования.
Часть афферентного потока соматосенсорной информации может привести к высокой активности нейронов в соответствующих отделах мозга. Ввиду того, что асаны выполняются сознательно и сосредоточенно, то можно ожидать несколько более интенсивного запечатления следов соматической памяти, а это должно было бы привести к формированию более точного и более объемного кортикального представительства афферентной информации. Тем самым, благодаря исчерпанию всех каналов восприятия и более тонкой градации воспринимаемого, в распоряжении практикующего оказывается большее количество поступающей от тела информации. Вместе с одновременным сознательным контролем над моторикой посредством сосредоточенного расслабления (см.ниже) такое более интенсивное восприятие способствует большей осознанности телесных ощущений (схема тонкого тела).
3.7. Сенсомоторные аспекты асан
3.7.1. Мышечная деятельность при асанах
Как было показано в разделе 3.5., при исполнении любой асаны необходим некоторый минимум напряжения мышц, участвующих в ее удержании. Каких-либо измерений или хотя бы грубой оценки мышечных сил, участвующих в асанах, до сих пор не проводилось. Правда, в большинстве асан задействованы такие мышцы, которые недоступны для прямого измерения силы. Адекватным методом оценки мышечной силы, если сила не может быть измерена непосредственно, является получение электромиограммы (ЭМГ).
ЭМГ, являющаяся результатом сложения потенциалов действия двигательных единиц, подвергается выпрямлению с помощью электронной аппаратуры (фиксация абсолютных величин отклонений), а площадь сигнала (площадь под кривой ЭМГ) определяется интегрированием по установленному промежутку времени. Эта интегрированная ЭМГ, упрощенно именуемая электрической активностью (ЭА) мышцы, линейно коррелирует с механической силой, которую развивает эта мыщца вследствие произвольного сокращения (Lippold 1952).
На сегодня проведено лишь одно исследование ЭМГ при исполнении асан (Gopal 1971, цит. по: Funderburk 1977), причем Funderburk, к сожалению, не сообщает, с каких мышц была зарегистрирована ЭМГ. Суммарный результат показывает, что электрическая активность исследованных мышц у непрактикующих йогу выше, чем у тренированных йогов.
Если сравнить у практикующих и непрактикующих величины энергообмена, а также вызванные адаптацией к нагрузке изменения частоты сердечных сокращений и минутного объема дыхания, то, разумеется, у практикующих эти показатели будут более низкими (см.3.4.1.), т.е. из этого опять же следует, что в данном случае при выполнении асан включается меньшее число активных мышц. Обучение асане представляет собой совершенствование сенсомоторной регуляции, так что снижение мышечной активности будет отражением роста мастерства в хатха-йоге (см. 3.7.3.).
В биомеханическом смысле начинающие практику йоги затрачивают слишком много сил. То же самое, вероятно, происходит при т.н. мышечных зажимах, когда какая-нибудь поза, к примеру, выпрямленое положение позвоночника, поддерживается с большим, чем это необходимо, усилием. Последствия - ишемические боли в мышщах, миогелоз или обусловленные этим отклонения суставов от нормального положения ("плохая осанка").
Помимо рационального использования мышц при асанах нельзя не отметить весьма тонкое владение некоторыми мышцами, например, мышцами брюшного пресса при наули. Рис.7 показывает ЭМГ обеих мышц брюшного пресса при наули и дакшина-наули. Отчетливо фиксируется изолированное сокращение только правой мышцы (дакшина-наули) при полном электрическом покое левой. Человек, необученный наули, неспособен на такое дифференцированное движение. Столь избирательное сокращение этих мышц дает способность направленно производить в брюшной полости низкое давление (см.6.5.1.) с одновременным смещением кишок. На рентгенограмме видно (Mukerji, Spiegelhoff 1972), что при наули значительному растяжению подвергается толстая кишка (рис.8). Физиологическое значение наули, таким образом, заключается, с одной стороны, в развитии способности весьма избирательного управления движениями мышц брюшного пресса и, с другой стороны, в "массаже кишечника", оказывающем стимулирующее воздействие на перистальтику посредством значительных растяжений гладкой мускулатуры стенок кишечника. Поэтому практику наули нередко относят к криям (см. 2.2.).
Рис.7. Дакшина-наули - сокращение правой мыщцы брюшного пресса (Электромиограммы обоих мышц брюшного пресса при дакшина-наули (вверху) и наули (внизу). 1-й и 3-й след сверху - ЭМГ правой мышцы брюшного пресса.
Рис.8. Смещение толстой кишки при наули (слева) и уддияна-бандхе (справа). (Схема по Mukerji, Spiegelhoff 1971).
3.7.2. Асаны как оптимизация сенсомоторной регуляции
При каждой асане действуют силы упругости и тяготения, которые изменили бы положение членов тела, если бы могли действовать беспрепятственно. Чтобы этого не произошло, мышцы осуществляют противодействие. Сумма и направление сил противодействия, т.е. координированное сокращение строго определенных мышц, осуществляется под контролем центральной нервной системы (ЦНС). Этот контроль может быть адекватен только при условии, если ЦНС (как управляющая инстанция) получает истинную информацию об эффективности управления и возможных помехах, т.е. при наличии сигналов обратной связи о положении частей тела и их отклонениях от заданных величин. Чем меньше требуется затем коррекции, тем выше эффективность управления. В соответствии с этим напряжение слишком многих мышц в той или иной асане говорит о недостаточности владения своим телом, что проявляется, например, в применении слишком больших усилий вследствие того, что одновременной соиннервации подвергаются также и мышцы-антагонисты, векторы сил которых затем должны быть соответственно компенсированы. В общем смысле всякое длительное изометрическое сокращение мышцы (произвольное или непроизвольное) сопровождается столь же продолжительным изометрическим сокращением ее антагониста, только со значительно меньшим усилием, чем у агониста, так как мышцы-антагонисты в системе сенсомоторной регуляции играют роль тормозящих и корректирующих элементов (Paerisch 1968).
Поскольку при овладении асаной практикующие учатся затрачивать по возможности все меньшее усилие на удержание принятой позы (в особенности, это относится к компоненту устойчивости в асане), то отсюда следует, что система регуляции увеличивает свою функциональную способность тогда, когда либо быстрее происходит фиксация отклонения (т.е. повышается чувствительность), либо/и быстрее происходит восстановление, и отклонение от должного положения начинает испытывать более скорое противодействие, и тем самым, для коррекции требуется относительно меньшее усилие. В результате улучшается управляемость всей двигательной системы.
Эта оптимизация системы сенсомоторной регуляции становится возможной потому, что асаны исполняются с концентрацией внимания. Оптимизация регуляции тесно связана или даже совпадает с уровнем сосредоточенности. Здесь заключается целая психосоматическая проблема: чем выше концентрация, тем меньше усилий требуется для исполнения асаны и, соответственно, достаточно долгая практика асан улучшает способность к сосредоточению. Психическая деятельность определяет качество соматических функций, и наоборот, функциональное улучшение баланса достигается посредством психической деятельности сосредоточения, т.о. психическая установка определяет структурное содержание сенсомоторной системы.
Рис.9. Различная амплитуда спонтанных колебаний головы в горизонтальной плоскости у спокойно сидящего нетренированного человека (черный цвет) и у медитирующего дзен-монаха (красный цвет), оба в сидят ваджрасане (модифицировано по Hirai 1975).
Можно, пожалуй, утверждать, что это функциональное совершенствование является одной из известных целей хатха-йоги. При этом эмпирически было обнаружено, что те асаны, которые по классификации считаются позами равновесия, наиболее эффективно тренируют концентрацию. Это нашло отражение в классификации Ananda (1980), где эти асаны даны в качестве обучающих концентрации.
3.7.3. Особенности положений тела в асанах
Позы йоги отличаются от прочих тем, что в них имеют место экстремальные отклонения суставов и растяжения мышц и тело фиксируется в таких позициях, которые в обычных условиях не встречаются.
При растяжении какой-либо мышцы раздражаются и расположенные там нервные окончания мышечных веретен и сухожильных органов Гольджи, так что поток афферентных импульсов возрастает. При экстремальном растяжении вследствие сгибания или вытягивания суставов до упора возбуждение рецепторов в растягиваемых мышцах будет максимальным. Афферентные пути мышечного веретена совместно с ?-мотонейронами образуют известную собственную рефлекторную дугу и, собственно, в прямой зависимости от растяжения мышечных веретен должен был бы возрасти тонус экстрафузальных мышечных волокон (рефлекторный тонус). Однако этот тонус, как было показано на примере экстремально растянутой в позе лотоса M. quadriceps femoris (четырехглавой мышцы бедра), оказался равным нулю. Таким образом, какие-либо сократительные напряжения в растянутых мышцах отсутствуют. Это может быть обусловлено тем, что подвергаемые одновременному растяжению сухожильные органы Гольджи оказывают на омонимичные ?-мотонейроны тормозящее влияние и тем самым компенсируют афферентный поток импульсов от мышечных веретен. Более вероятным все же представляется надспинальное торможение рефлекторной дуги, т.е. осуществленный посредством сосредоточения на общем расслаблении обрыв так называемой ?-петли (рис.10). Это может происходить за счет торможения как ?-мотонейронов, так и ?-мотонейронов. Сознательное расслабление, сосредоточение на позе действуют как вышестоящая инстанция по отношению к спинальным, периферийным нервным центрам управления и тем самым "отключает" их.
При обучении глубокой релаксации важную роль далее играет дыхание. Все йогические школы для углубления расслабления рекомендуют удлиненный глубокий выдох, так что с каждым выдохом степень расслабления возрастает (те же рекомендации даются и в аутотренинге и в физиотерапии). Причиной этого является связанное с фазами дыхания изменение возбудимости: во время выдоха возбудимость многих нейронов ниже (Dostalek, Lepicovska 1982), (см. также 4.6.2.).
Распределение направленного на поддержание позы мышечного тонуса в скелетно-двигательной системе подвержено также весьма значительному влиянию со стороны вестибулярного аппарата.
Вестибулярный аппарат испытывает адекватное раздражение от ускорений костного черепа, причем макулярные рецепторы отвечают на линейные ускорения, такие как, например, ускорение земного тяготения, а полукружные каналы - на угловые ускорения в трехмерном пространстве. Помимо восприятия положения и движений головы в пространстве, что, между прочим, служит субъективному установлению направления земного тяготения, от вестибулярного органа идет множество влияний на скелетную моторику, которые необходимы для регуляции позы и координации движений в пространстве. Эти так называемые лабиринтные рефлексы через переключения в вестибулярных ядрах и других структурах ствола мозга воздействуют по нисходящим нервным путям на мотонейроны спинного мозга таким образом, чтобы в итоге возникло некоторое целесообразное распределение тонуса скелетных мышц. Целесообразность означает здесь, что голова держится так, чтобы поле зрения оставалось стабильным. Туловище и конечности при этом занимают такую позицию по отношению друг к другу, которая при тех или иных возможных помехах обеспечивает стабильное положение поля зрения. Это можно продемонстрировать на ряде классических впечатляющих опытов, как например, "рефлекс падения-вращения", "реакция лифта", "реакция опрокидывания" или "нистагмы" (подробнее см. Magnus 1928, Roberts 1978).
Рис.10. Тоническая собственная рефлекторная дуга и ?-петля и возможное надспинальное воздействие. (А? - ?-мотонейрон, иннервирует волокна скелетных мышц; А? - ?-мотонейрон, иннервирует внутриверетенные мышечные волокна; s.sp. - надспинальный нервный путь (например, пирамидный путь) может прямо или через интернейроны влиять на ?- и ?-мотонейроны; Sp.aff. - афферентные нервные волокна мышечного веретена, Go.aff. - афферентные нервные волокна сухожильных органов Гольджи, IN - интернейроны; A? , Sp.aff. и А? образуют т.н. ?-петлю, красным цветом показаны возможности их взаимовлияний).
Задаваемое вестибулярными влияниями определенное распределение скелетно-моторного тонуса может иметь место при всех асанах, в которых голова нередко значительно отклоняется от положения, обычного для нашей повседневности, так что прежде всего наступают изменения возбуждения макул. Если при этом достигается требуемое сознательное расслабление и удержание асаны продолжительное время, то это в частности означает, что произошло согласование вестибулярного распределения тонуса с произвольно желаемым, т.е. произошло "переформирование лабиринтных рефлексов".
4. ПРАНАЯМА
Термин "пранаяма" означает буквально "обуздание праны". На практике это связано с выполнением дыхательных упражнений, поэтому пранаяма часто переводится как "регуляция дыхания". В традиционном понимании указанные дыхательные упражнения служат для управления получением и распределением праны в организме, что, с одной стороны, должно дать гармонию тела и духа, а с другой - подготовить или непосредственно подвести к духовным медитативным практикам (см.гл.5). Для начала мы рассмотрим собственно понятие праны с тем, чтобы далее перейти к воздействиям различных пранаям.
4.1.Теории праны
Санскритское слово "прана" индологи обычно переводят как "жизненная энергия" или "космическая энергия". Можно ли понимать это просто как энергию в физическом смысле, остается спорным, но обычно такое толкование отклоняется. Утверждается, что эта космическая энергия пронизывает вселенную и обеспечивает жизнь. Дыхание рассматривается как важнейший вид жизнедеятельности, посредством которого в организм поступает прана (кроме того, прана может проникнуть в тело также через кожу и с пищей). Поскольку дыханием можно произвольно управлять, то и обмен праны можно сознательно регулировать с помощью дыхания. При этом посредством вдоха через главные нади (Ида и Пингала, см.1.3.) прана поступает в тело и по многим тысячам малых нади распределяется в теле во время выдоха. Посредством мысленного сосредоточения на определенных частях тела, с использованием той или иной дыхательной техники (изменяя интенсивность и продолжительность фаз дыхания и т.п.) возможно в этих частях тела накапливать прану и получать желаемые результаты, такие как, например, уменьшение боли или исцеление.
Исходя из того, как используется понятие праны в тех или иных естественнонаучных контекстах, можно заключить, что имеется в виду не кислород воздуха. Это обстоятельство позволяет выдвигать современные "толкования" праны. При этом нельзя не учитывать и тесную связь пранаямы с ментальными процессами, которую йоги подчеркивают постоянно.
A. van Lysebeth (1972) отождествляет прану с отрицательными ионами и ссылается на то, что эффекты от пранаям подобны воздействию морского или горного климата на состояние здоровья человека. В качестве критического дополнения необходимо отметить, что свободные отрицательные ионы в биологически значимые интервалы времени в тропосфере отсутствуют. Ионизация аэрозольных и пылевых частиц под влиянием солнечных лучей и электрических полей происходит таким образом, что отрицательные или положительные заряды располагаются на поверхности частиц, причем внутри частицы сумма всех положительных и отрицательных зарядов будет равна нулю вследствие закона сохранения электрического заряда. Там, где имеется много аэрозолей, под воздействием ионизирующего излучения или сильных электрических полей (к примеру, морской климат, грозовой фронт) у поверхности земли в особенности накапливаются отрицательно заряженные частицы (Reiter 1963). Пыль состоит, как правило, из положительно заряженных частиц. Хорошо известно, что в морском климате человек чувствует себя здоровым и сильным, тогда как в пыльном "промышленном климате" - наоборот. Впрочем, какой-либо строго доказанной причинно-следственной взаимосвязи между ионизированными частицами и физиологическими функциями не установлено. И тот факт, что ионы каким-то образом воспринимаются и оказывают влияние на состояние здоровья человека, вряд ли следует безоговорочно отрицать или, равным образом, принимать. Тем не менее исключено, чтобы отрицательно заряженные частицы продолжали свое существование в теле или в крови, поскольку их заряд тотчас выровнялся бы вследствие закона сохранения электрического заряда. Более вероятной была бы та или иная реакция организма на связанные с электрическими зарядами поля (тогда бы это не зависело от дыхания), на что однако нет никаких экспериментальных доказательств; кроме того, у человека неизвестен соответсвующий орган чувств (органы, чувствительные к электричеству, имеются у некоторых рыб как система ориентировки, см. Fessard 1974).
Vigh (1970) видит в понятии праны фиксируеммые при дыхании ощущения от внутренних органов. Поскольку йог работает с собственным телом преимущественно в состоянии сосредоточения, то он в большей степени воспринимает идущие от внутренних органов интероцептивные ощущения, идентифицируемые попросту с "чувством жизни". Можно сказать, что йог развивает "вегетативное сознание". А так как дыхание связано со всеми жизненно важными вегетативными функциями, то возможность посредством дыхания оказывать влияние на ощущения от органов есть в некоторой степени природная данность. По мнению многих индологов, такое толкование праны не вполне соответствует действительности, поскольку в наиболее древних философских текстах Индии термин "прана" упоминается не только в связи с дыханием (Kucharski 1982). Впрочем, даже если ощущения от органов и прана не одно и тоже, все же мысль Vigh"а указывает на то, что понятие праны как-то связано с самочувствием, а оно воспринимается лучше при осознанном дыхании, через которое на него, несомненно, можно и влиять. Разумеется, прежде чем строить на основании этого какие-либо осмысленные теории о том, что такое прана, необходимо иметь по возможности полное физиологическое определение понятия "самочувствие", что на нанешнем уровне физиологии вряд ли достижимо. Физиологически неясно, что значит чувствовать себя бодрым, сильным, или же больным, слабым, и что значит чувствовать себя "как обычно". С физиологических позиций объяснимы исключительно только конкретные восприятия боли или иных специфических ощущений, но они, со своей стороны, не могут раскрыть сути общего самочувствия. Не исключено, что в будущем как раз именно физиологические исследования йоги смогли бы дополнить наши познания в этой области.
На этом нам хотелось бы оставить открытым вопрос о том, с чем реально можно отождествить понятие праны. Возможно, дальнейшие исследования санскритских текстов приблизят нас еще на один шаг к этому понятию.
4.2.Техники пранаямы
В различных школах йоги к пранаяме так или иначе причисляется множество практик. Так в Хатхайогапрадипике о шаткриях (очистительных процедурах, см.2.) говорится в разделе пранаям, а некоторые техники замедленного дыхания, такие как уджайи и ситали, рассматриваются как подвид кумбхаки (см. ниже), в то же время в других школах многие упражнения даже не упомянуты. Равным образом, бандхи (см.3.1.) некоторые авторы относят к пранаяме, другие - к асанам, согласно же Хатхайогапрадипике их, например, следует рассматривать как мудры. Поэтому в дальнейшем мы будем опираться на то описание йоги, которое дается в книге Ananda (1980) с учетом того, что оно может быть неполным, и при том, что вообще на сегодня проведено очень мало научных исследований пранаямы (обзор на предмет пранаям см.: A. Van Lysebeth 1972). Все дыхательные практики выполняются в позах сидя (падмасана и т.п.).
Великое или полное дыхание йогов - это спокойное, расслабленное, но максимально глубокое дыхание. Вдох (пурака) при полном контроле со стороны сознания следует начать с диафрагмы (брюшное дыхание), далее волнообразным движением продолжить его нижней и средней частью грудной клетки (грудное дыхание) и завершить вдох верхней частью грудной клетки (ключичное дыхание). Выдох (речака) осуществляется совершенно пассивно за счет упругих сил также волнообразно и в той же последовательности. Весь дыхательный цикл должен исполнятся как одно совершенно плавное движение без напряжения и усилий, наоборот, осознанно пассивно по известной в аутотренинге формуле "Мне дышится".
Под периодическим дыханием понимают использование пауз между вдохом и выдохом, или же между выдохом и вдохом. В начале практики паузы должны составлять 1/2 продолжительности фаз вдоха или выдоха, в дальнейшем это соотношение меняется. Субъективное измерение продолжительности вдоха или выдоха осуществляется посредством подсчета ударов пульса, к примеру, один вдох на шесть ударов пульса.
Кумбхака переводится как "задержка дыхания" и означает остановку дыхания на высшей точке вдоха (пурна-кумбхака) или после полного выдоха (сунья-кумбхака), или в середине фазы дыхания (кевала-кумбхака). После некоторой практики время задержки дыхания постепенно увеличивается.
Попеременное дыхание означает, что последовательно зажимается пальцем то одна, то другая ноздря и происходит либо вдох левой и выдох правой ноздрей, либо наоборот (сурья-бхедана, нади-содхана). Попеременное дыхание с паузами называется анулома-вилома.
Форсированными видами пранаям являются бхастрика ("кузнечные меха") и капалабхати ("очищение черепа"). Эти пранаямы исполняются со значительным напряжением, а именно, капалабхати посредством коротких и сильных выдохов только диафрагмой, при бхастрике к этому добавляется наполовину закрытая голосовая щель. Капалабхати относят также к очистительным процедурам (крия, см.2.2.).
Ситали - охлаждающее дыхание, при котором вдыхаемый воздух проходит через рот и влажный язык, благодаря чему продолжительность вдоха увеличивается. При этом язык, хорошо снабжаемый кровью, охлаждается, и тем самым тело отдает тепло. Впрочем неизвестно, насколько участвующая в телообмене поверхность языка и ротовой полости превосходит поверхность носовой полости. Только в этом случае такое охлаждение было бы более эффективным, чем при дыхании через нос.
Уджайи - форма пранаямы с медленным и очень глубоким вдохом; выдох происходит при почти закрытой голосовой щели, отчего возникает шум, и выдох, поскольку он не форсируется, продолжается довольно долго. Другие замедленные пранаямы ведут к значительному увеличению вдоха (бхрамари) или выдоха (мурча), или в целом дыхательного цикла (кевали).
Таблица 13. дает перечень упомянутых пранаям, их физиологические параметры и воздействия.
Таблица 13. Перечень важнейших пранаям
Принцип дыхания Пранаяма Выполнение Воздействие (по традиционным представлениям) Форсированное дыхание Капалабхати ("очищение черепа") Только диафрагмой, максимально быстро "Очищение мозга", накопление праны, очищение крови и тканей Бхастрика ("меха") Всеми дыхательными мышцами, легкое закрытие голосовой щели Углубленное дыхание "Великое" дыхание Глубокий вдох, спокойный выдох, волнообразно Эффективное накопление праны Уджайи Глубокий вдох, медленный выдох, закрытие голосовой щели Усиленное распределение праны в теле Замедленное дыхание Уджайи см. выше Ритмическое дыхание произвольные соотношения продолжительности вдоха/выдоха Подготовка к медитации (понижение обмена веществ) Бхрамари Продленный вдох Мурча Продленный выдох Подготовка к медитации Кевали Продление в каждой фазе Задержка дыхания Кумбхака Пурна-кумбхака (на вдохе), Сунья-кумбхака (на выдохе) Удержание праны, закрытие Иды и Пингалы Переменное дыхание Анулома- Вилома с паузами, поочередное закрытие ноздрей Активизация различных духовных полюсов Нади- Содхана без пауз Очищение каналов Нади
4.3. Формы дыхания и параметры пранаям
Под формой дыхания понимается способ и глубина дыхательных движений. Эти движения животом и грудной клеткой, вызванные дыхательной мускулатурой, ведут к изменениям внутрилегочного давления и дыхательных объемов, регистрация которых отражает форму дыхания.
Изменения легочных объемов измеряются либо спирометром, либо пневмотахометром. Посредством спирометра регистрируется непосредственно каждое изменение легочных объемов во времени (спирограмма). Подъем исходной точки спирограммы указывает на уровень потребления кислорода, поскольку в замкнутой системе спирометр-легкое потребляемый кислород не восполняется извне. Пневмотахограмма (ПТГ) - результат измерения скорости тока вдыхаемого и выдыхаемого воздуха. Два манометра, расположенные на фиксированном расстоянии вдоль трубки с постоянным диаметром, замеряют при прохождении воздуха через трубку падение давления, которое возникает вследствие упругого сопротивления трубки. Это падение давления пропорционально силе тока воздуха (dV/dt). Так получают изменение во времени (скорость) величины силы тока воздуха при дыхании, а произведя интегрирование по продолжительности вдоха или выдоха, выводят и изменение во времени легочных объемов.
Рис.11. Спирограмма (а), пневмотахограмма (b) и внутрилегочное давление (с)в двух дыхательных циклах (I - вдох, Е - выдох)
На рис.11 даны спирограмма и пневмотахограмма, а также кривая внутрилегочного давления при нормальном спокойном дыхании. Для спокойного, здорового человека характерна равномерная, "гладкая" спирограмма, тогда как напряженный, переутомленный или находящийся в состоянии стресса человек обычно имеет на спирограмме неравномерную кривую (см.4.6.2.), здесь колеблются глубина и продолжительность фаз дыхания, кривая уже не "округлая" (что соответствует утверждению многих йогов: равномерное дыхание - признак равномерного течения мыслей.) Для того, чтобы получить технические характеристики пранаям, спирограмма или пневмотахограмма являются вполне подходящими формами регистрации, но для полноты физического описания должны учитываться и изменения давления, поскольку объем и давление взаимосвязаны. В некоторых пранаямах давление, по-виидимому, играет существенную роль. Впрочем, измерение давления методически достаточно непростое дело, и соответственно какие-либо регистрации динамики давления при исполнении пранаям пока не проводились.
Для количественной характеристики изменений объема и оценки формы дыхания обычно достаточно из спирометрических исследований получить некоторое множество величин, которые в целом относятся к общеклиническим характеристикам (см. обзор на рис.12 и табл.14).
К сожалению, по всем вышеописанным пранаямам у нас нет законченной физиологической документации, из которой был бы ясен способ дыхания для каждого вида пранаямы. Мы вынуждены будем ограничиться малым числом избранных примеров из собственных исследований.
Рис.12. Легочные объемы (слева) и их выражение на спирограммах (справа). (Обозначения см. в табл.14.)
Таблица 14. Важнейшие параметры внешнего дыхания и их физиологическое значение (сокращения в скобках нестандартны; см.также рис.12)
Параметры дыхания Принятые сокращения Нормальные величины (в условиях покоя) Физиологическое значение Уровень спокойного дыхания (момент релаксации) (УСД) - В конце нормального выдоха, когда упругие силы легкого и груди в равновесии; только посредством мышечного усилия дыхательный аппарат может выйти из этого положения покоя Дыхательный объем на вдохе ДО 500 мл Объем вдыхаемого воздуха при вдохе Объем мертвого пространства МП 120-150 мл Объем воздухоносных путей и неснабжаемых кровью альвеол; газообмен отсутствует Альвеолярная вентиляция (аВ)=ДО-МП 350-380 мл Вдыхаемый воздух, используемый для газообмена Резервный объем вдоха (дополнительный воздух) ДВ 2500 мл Возможное увеличение объема легких посредством произвольного вдоха дополнительно после обычного вдоха Емкость вдоха ИЕ=ДВ+ДО 3000 мл Регулируемый диапазон рабочей гиперпнои Резервный объем выдоха (резервный воздух) РВ 1500 мл Возможное уменьшение объема легких посредством произвольного выдоха дополнительно после обычного выдоха Остаточный объем ОО 1500 мл Объем легких, который всегда остается даже после максимально глубокого выдоха; произвольно неизменяем Функциональная остаточная емкость ФОЕ=РВ+ОО 3000 мл Объем воздуха в легких после нормального выдоха Коэффициент вентиляции (Kв)=(ДО-МП)/ФОЕ 1/8 Доля обновляемого количества воздуха при каждом вдохе Жизненная емкость ЖЕЛ 4500 мл Объем воздуха, который может участвовать в дыхании; максимальное значение для ДО Частота дыхания ЧД 15/мин Средний ритм дыхательных движений; при нагрузке может увеличиться до 30/мин Минутный объем дыхания МОД=ДО·ЧД 6-8 л/мин Стандартная величина объема воздуха, обмениваемого в единицу времени (легочная вентиляция) Предельное значение дыхания ПМОД 160 л/мин Максимально возможный минутный объем дыхания