Парадоксальное дыхание для начинающих

На земном шаре известны несколько районов, характеризующихся достоверно высоким числом долгожителей, и все такие районы находятся в горах. Это и Кавказ, о долгожителях которого в нашей стране написано очень много, далее идет долина, где живет племя хунза в горах Пакистана. Третий хорошо описанный район долголетия – горная долина Вилькабамба расположена в высокогорном районе Анд (Эквадор). А в Китае есть горная деревня Бама в южной провинции Гуанси. Так в окрестностях этой деревни живет около 50 человек, которым исполнилось более 100 лет. Многие исследователи, пытаясь объяснить феномены этих зон долгожительства, много говорят о чистом воздухе, сильном ультрафиолетовом излучении, простой и здоровой пище, и чаще всего очень вскользь рассматривают состав горного воздуха. А ведь есть все основания считать, что одной из ведущих причин долгожительства горцев является разряженный горный воздух с пониженным содержанием кислорода.

Многие спортивные медики и биологи также сходятся во мнении, что основной тренирующий, укрепляющий и оздоравливающий эффект от таких циклических физических упражнений как бег, плавание и велосипед во многом определяется тем, что в организме создается режим умеренной гипоксии – недостаток в тканях организма кислорода. При такого рода физических нагрузках возникает состояние, когда потребность активно работающего организма в кислороде превышает возможность дыхательного аппарата удовлетворить эту возможность. Так же при подобных тренировках возникает состояние гиперкапнии, когда в организме вырабатывается и задерживается углекислого газа больше, чем выводится через легкие.

Эволюция дыхания живых существ

Теперь для понимания систем реализации базовых принципов внутриклеточного дыхания обратимся к механизмам его возникновения в весьма отдаленные времена зарождения жизни на Земле. В первичной атмосфере древней Земли практически не было свободного кислорода, и первые живые существа зародились в бескислородной среде. Состав атмосферы в момент зарождения жизни на Земле (архейская эра – 3,5–2,5 миллиарда лет назад), по некоторым оценкам состоял на 85–90 процентов из углекислого газа, на 10–15 процентов из азота, и лишь тысячные доли процента приходилось на кислород. Именно такую атмосферу на планете создали окислительно – восстановительные реакции происходившие в ту эпоху в неживой природе. Прежде всего, большое количество углекислого газа выбрасывалось в атмосферу в результате сверхактивной вулканической деятельности в ранние периоды истории планеты. Атмосферное давление в ту доисторическую эру превышало 10 атмосфер, а парниковый эффект доводил температуру нижних слоев атмосферы почти до 120 °C. Вследствие этих причин земная поверхность была разогрета до температур около 7080 °C. При этом надо помнить, что при давлении в 10 атмосфер кипение воды происходит только при 170–180 °C. По этим причинам самые первые земные одноклеточные организмы, преимущественно предки нынешних сине-зеленых водорослей, освоили технологии добывания энергии абсолютно безкислородным способом. Такие организмы получили название прокариотов и для осуществления всех своих жизненных процессов совершенно не нуждались в кислороде. Они существовали в почти кипящих водоемах у подножий древних непрерывно активных вулканов. Добавьте к этому еще условия чрезвычайной сейсмичности, очень высокие уровни коротковолновой радиации, да еще и грандиозные перепады суточных температур.

Но вот коло 2,5 млрд. лет назад, в конце архейской эры сине-зеленые водоросли и другие микроорганизмы «изобрели» фотосинтез, в результате которого они начали, как побочный продукт подобного типа жизнедеятельности вырабатывать кислород. Именно так этот «животворный» газ и начал попадать в атмосферу Земли. Конечно, подобное «обогащение» атмосферы происходило крайне медленно, но теплый климат планеты в те времена неуклонно способствовал широкому распространению разнообразных фотосинтезирующих водорослей в водах древнего океана. Появление определенной концентрации кислорода в атмосфере и в водах древнего океана привело к тому, что в составе многообразия жизненных форм примерно полтора миллиарда лет назад появились организмы – эукариоты, жизнедеятельность которых основана на кислородном дыхании. Ведь такое дыхание оказывается почти в 50 раз более эффективным способом усвоения внешней энергии Солнца, чем анаэробное брожение (Рис. 4.1.).

Постепенно жизнедеятельность фотосинтезирующих организмов привела к существенному «усовершенствованию» состава атмосферы – повышению концентрации свободного кислорода до 1 процента и образованию озонового слоя. Этот важнейший рубеж процентного содержания кислорода в воздухе был достигнут где-то 500–600 миллионов лет назад.