Оказывается, дыхание связано не только с поступлением кислорода. Когда человек изменяет его ритм, меняется работа сердца, нервной системы и даже электрическая активность мозга. Каким образом вдох способен влиять на тревогу, настроение и ощущение спокойствия?
Что происходит, когда дыхание замедляется
Представьте, что человек начинает дышать медленнее обычного. Никаких сложных процедур, медикаментов или специального оборудования. Меняется только частота вдохов и выдохов.
При этом внутри организма происходят изменения, которые можно зарегистрировать с помощью специальных приборов.
В 2018 году группа итальянских исследователей под руководством Андреа Дзаккаро опубликовала в журнале Frontiers in Human Neuroscience систематический обзор исследований медленного дыхания.
Учёные проанализировали 2461 научную публикацию и отобрали 15 работ, соответствовавших строгим критериям. Их интересовали исследования здоровых взрослых людей, в которых частота дыхания сознательно снижалась примерно до десяти и менее циклов в минуту.
Результаты показали: замедление дыхания сопровождается изменениями активности нервной системы, сердечного ритма и психологического состояния.
Особенно интересные эффекты наблюдались при частоте около шести дыхательных циклов в минуту.
Сердце начинает работать в другом ритме
Обычно мы воспринимаем сердцебиение как относительно ровный процесс. На самом деле промежутки между последовательными ударами сердца постоянно немного изменяются.
Эта особенность называется вариабельностью сердечного ритма.
При медленном дыхании вариабельность сердечного ритма часто увеличивается. Одновременно усиливается дыхательная синусовая аритмия, то есть естественное изменение частоты сердечных сокращений в зависимости от фазы дыхания.
Исследователи связывают эти изменения с активностью парасимпатической нервной системы, участвующей в регуляции отдыха, восстановления и работы внутренних органов.
Важную роль здесь играет блуждающий нерв. Он передаёт сигналы между внутренними органами и центральной нервной системой.
Авторы обзора обнаружили, что изменения сердечного ритма при медленном дыхании нередко сопровождались субъективным ощущением расслабления, комфорта и снижением тревожности.
Однако есть интересный нюанс: увеличение вариабельности сердечного ритма во время дыхательной практики не обязательно означает, что эффект сохранится после неё. Для оценки устойчивых изменений необходимы дополнительные исследования.
Мозг меняет электрическую активность
Самые неожиданные результаты появились в исследованиях с применением электроэнцефалографии, или ЭЭГ.
Этот метод позволяет регистрировать электрическую активность мозга и выделять в ней колебания различной частоты.
В нескольких исследованиях при замедлении дыхания учёные наблюдали увеличение мощности альфа-ритма и снижение мощности тета-ритма.
Альфа-ритм представляет собой один из видов электрических колебаний мозга, часто связанных с состоянием спокойного бодрствования.
Эти изменения сопровождались улучшением некоторых показателей эмоционального состояния. Участники сообщали об уменьшении напряжения, тревожности, раздражения и растерянности.
При этом расслабление не обязательно означало сонливость.
В отдельных экспериментах люди отмечали повышение бодрости и энергичности. Получалось любопытное сочетание: более спокойное эмоциональное состояние при сохранении активности и внимания.
Не все эксперименты подтвердили одинаковые эффекты, но эта закономерность стала одним из важных результатов обзора.
Что увидели учёные внутри мозга
Особый интерес представляет исследование, в котором применялась функциональная магнитно-резонансная томография, или фМРТ.
Этот метод позволяет обнаруживать изменения активности мозговых структур по сигналам, связанным с кровоснабжением тканей.
Исследователи сравнили дыхание с частотой 5,5 и 10 циклов в минуту.
При более медленном дыхании активность повышалась сразу в нескольких областях мозга, включая участки коры, таламус, гипоталамус, гиппокамп и структуры ствола мозга.
Некоторые из этих областей участвуют в регуляции внутренних состояний организма, другие связаны с произвольным управлением дыханием.
Авторы также обнаружили связь между изменениями вариабельности сердечного ритма и активностью определённых мозговых структур.
Это позволяет предположить, что изменения дыхания, сердечной деятельности и работы мозга представляют собой взаимосвязанные процессы.
Но пока нельзя утверждать, что учёным удалось полностью восстановить причинную цепочку от конкретного вдоха до определённой эмоции.
Неожиданная гипотеза: нос тоже участвует в работе мозга
В обзоре рассматривается ещё одна любопытная возможность.
Авторы предполагают, что влияние медленного дыхания на мозг может быть связано не только с работой сердца и блуждающего нерва, но и с рецепторами внутри носовой полости.
Механорецепторы представляют собой чувствительные клетки, реагирующие на физическое воздействие, например движение воздуха.
По гипотезе исследователей, изменение дыхательного ритма может влиять на сигналы от этих рецепторов и активность обонятельной луковицы, структуры мозга, обрабатывающей информацию от органов обоняния.
Далее изменения потенциально могут распространяться на другие области коры головного мозга.
Это пока именно гипотеза, а не установленный механизм. Однако она показывает, насколько разнообразными могут быть пути взаимодействия между дыханием и нервной системой.
Можно ли изменить эмоциональное состояние с помощью дыхания?
Авторы обзора обнаружили повторяющуюся закономерность: медленное дыхание во многих исследованиях сопровождалось повышением расслабленности, психологического комфорта и положительных эмоциональных ощущений.
Участники отдельных экспериментов сообщали о снижении тревожности, напряжения, гнева и подавленности.
При этом результаты не были полностью однородными. Некоторые исследования не обнаружили значимых изменений, а применяемые техники и методы измерения различались.
Особенно важно, что обзор включал исследования преимущественно здоровых взрослых людей. Он не доказывает эффективность дыхательных практик как самостоятельного лечения тревожных или депрессивных расстройств.
Кроме того, авторы отмечают недостаток крупных рандомизированных исследований, позволяющих уверенно оценить долгосрочное действие медленного дыхания.
Тем не менее полученные данные указывают на интересную физиологическую связь между дыхательным ритмом и эмоциональной регуляцией.
Почему это открытие меняет представление о дыхании
В работе исследователей дыхание предстаёт частью сложной системы взаимодействия мозга и организма.
Когда человек сознательно изменяет частоту дыхания, одновременно могут меняться сердечный ритм, активность парасимпатической нервной системы и электрические процессы в мозге.
Эти физиологические сдвиги сопровождаются изменениями психологического состояния.
Но самое интересное заключается в том, что связь двусторонняя.
Мозг управляет дыханием, а дыхательные процессы, в свою очередь, связаны с сигналами, поступающими обратно в мозг.
Получается, сознательно меняя ритм дыхания, человек может влиять на физиологические факторы, участвующие в регуляции его эмоционального состояния.
И хотя точные механизмы ещё предстоит установить, исследование показывает: даже привычный процесс дыхания, который обычно происходит без нашего внимания, тесно воздействует на состояние сознания.
Научный источник
Zaccaro A., Piarulli A., Laurino M., Garbella E., Menicucci D., Neri B., Gemignani A. (2018).
How Breath-Control Can Change Your Life: A Systematic Review on Psycho-Physiological Correlates of Slow Breathing.
Журнал: Frontiers in Human Neuroscience, том 12, статья 353.
Дата публикации: 7 сентября 2018 года.
Тип исследования: систематический обзор 15 научных работ, отобранных из 2461 публикации.
DOI: 10.3389/fnhum.2018.00353
Читать оригинальную научную статью в Frontiers in Human Neuroscience
