Die Wissenschaft des Atmens
Sarah Novotny und Len Kravitz, Ph.D.
Einführung:
Atemtechniken und -muster werden regelmäßig zur Entspannung, Stressbewältigung, Kontrolle psychophysiologischer Zustände und zur Verbesserung der Organfunktion empfohlen (Ritz und Roth, 2003). Anatomisch gesehen besteht ein günstiges Gleichgewicht (Gleichgewicht des Atemdrucks) mit der Atmung, das leicht durch Müdigkeit oder anhaltende Erregung des sympathischen (exzitatorischen) Nervensystems gestört werden kann, wie dies bei Stress der Fall ist. Ein therapeutisches Ziel von Yoga ist es, einige der chronischen negativen Auswirkungen von Stress zu reduzieren oder zu lindern. Dieser Stressabbau ist ein Grund dafür, dass das Atmen oder Pranayama, wie es im Yoga genannt wird, für Yoga-Praktiken von zentraler Bedeutung ist. Dieser Artikel wird sich bemühen, die physiologischen Mechanismen und die Geist-Körper-Verbindung der Atmung zu erklären, sowie viele der forschungsorientierten Anwendungen, die mit der Atmung verwendet werden. Fitnessprofis und Personal Trainer werden sich der Wahrheiten und Mythen des Atmens und der damit verbundenen Bedingungen bewusster, damit sie ihre Schüler und Kunden besser führen und unterrichten können.
Atemmechanik 101
Atmung, Ventilation genannt, besteht aus zwei Phasen, Inspiration und Exspiration. Während der Inspiration ziehen sich das Zwerchfell und die äußeren Interkostalmuskeln zusammen. Das Zwerchfell bewegt sich nach unten, wodurch das Volumen der Brusthöhle erhöht wird, und die äußeren Interkostalmuskeln ziehen die Rippen nach oben und außen, erweitern den Brustkorb und erhöhen dieses Brustvolumen weiter. Diese Volumenzunahme senkt den Luftdruck in der Lunge im Vergleich zu atmosphärischer Luft. Da Luft immer von einem Bereich mit hohem Druck in einen Bereich mit niedrigerem Druck fließt, gelangt sie durch die leitenden Atemwege des Körpers (Nasenlöcher, Rachen, Kehlkopf und Luftröhre) in die Alveolen der Lunge. Während einer Ruhepause entspannen sich das Zwerchfell und die äußeren Interkostalmuskeln, wodurch die Brusthöhle wieder in ihr ursprüngliches (kleineres) Volumen gebracht wird und Luft aus den Lungen in die Atmosphäre gedrückt wird. Während die Atmung mit der Bewegung von Luft in und aus der Brusthöhle verbunden ist, beinhaltet die Atmung den Austausch von Gasen in der Lunge.
Atmungsmechanik 102
Bei jedem Atemzug strömt Luft durch ihre leitende Zone in die mikroskopisch kleinen Luftsäcke in den Ausfallschritten, die Alveolen genannt werden. Hier erfolgt die äußere (auf die Lunge bezogene) Atmung. Externe Atmung ist der Austausch von Sauerstoff und Kohlendioxid zwischen der Luft und dem Blut in der Lunge. Blut gelangt über die Lungenarterien in die Lunge. Es geht dann durch Arteriolen und in die sehr kleinen Alveolarkapillaren. Sauerstoff und Kohlendioxid werden zwischen dem Blut und der Luft ausgetauscht; Sauerstoff wird auf die roten Blutkörperchen geladen, während Kohlendioxid von ihnen in die Luft entladen wird. Das mit Sauerstoff angereicherte Blut fließt dann aus den Alveolarkapillaren durch Venolen und über die Lungenvenen zurück zum Herzen. Das Herz pumpt dann das Blut durch die systemischen Arterien, um Sauerstoff im ganzen Körper abzugeben.
Wie kontrolliert dein Körper die Atmung? Einführung in die Stoffwechselkontrolle
Das Atemzentrum im Hirnstamm ist für die Kontrolle der Atemfrequenz einer Person verantwortlich. Es sendet eine Nachricht an die Atemmuskulatur, die ihnen sagt, wann sie atmen müssen. Die dem Rückenmark am nächsten gelegene Medulla leitet das Rückenmark zur Aufrechterhaltung der Atmung, und die Pons, ein Teil des Gehirns in unmittelbarer Nähe der Medulla, sorgt für eine weitere Glättung des Atmungsmusters. Diese Steuerung ist automatisch, unwillkürlich und kontinuierlich. Sie müssen nicht bewusst darüber nachdenken.
Das Atemzentrum weiß, wie man die Atemfrequenz und -tiefe durch die Menge (oder den Prozentsatz) von Kohlendioxid, Sauerstoff und Azidose im arteriellen Blut kontrolliert (Willmore und Costill, 2004). Im Bogen der Aorta und in den Arterien befinden sich Rezeptoren, sogenannte Chemorezeptoren, die Signale und Rückmeldungen (an das Atemzentrum) senden, um die Beatmungsleistung in Abhängigkeit vom Zustand dieser Stoffwechselvariablen zu erhöhen oder zu verringern. Wenn Sie beispielsweise Sport treiben, steigt der Kohlendioxidgehalt signifikant an, was die Chemorezeptoren alarmiert, die anschließend das Atemzentrum des Gehirns benachrichtigen, um die Geschwindigkeit und Tiefe der Atmung zu erhöhen. Diese erhöhte Atmung befreit den Körper von überschüssigem Kohlendioxid und versorgt den Körper mit mehr Sauerstoff, der während des Aerobic-Trainings benötigt wird. Nach Beendigung der Übung nehmen Atemfrequenz und -tiefe allmählich ab, bis das Kohlendioxid im arteriellen Blut wieder normal ist; das Atemzentrum wird nicht mehr aktiviert und die Atemfrequenz wird auf ein Muster vor dem Training wiederhergestellt. Dieses Rückkopplungssystem zur arteriellen Druckregulierung, das Kohlendioxid-, Sauerstoff- und Blutsäurespiegel bereitstellen, wird als Stoffwechselkontrolle der Atmung bezeichnet (Gallego, Nsegbe und Durand, 2001).
Wie kontrolliert dein Körper die Atmung? Die Einführung der Verhaltenskontrolle
Atmung ist einzigartig im Vergleich zu anderen viszeralen (zB Verdauung, endokrine Herz-Kreislauf) Funktionen, dass es auch freiwillig reguliert werden kann. Die Verhaltens- oder freiwillige Kontrolle der Atmung befindet sich in der Hirnrinde und beschreibt diesen Aspekt der Atmung mit bewusster Kontrolle, z. B. eine selbstinitiierte Änderung der Atmung vor einer starken Anstrengung oder Anstrengung. Sprechen, Singen und Spielen einiger Instrumente (z. B. Klarinette, Flöte, Saxophon, Trompete usw.) sind gute Beispiele für die Verhaltenskontrolle der Atmung und sind kurzlebige Interventionen (Guz, 1997). Die Verhaltenskontrolle der Atmung umfasst auch die Anpassung von Veränderungen der Atmung, wie z. B. Veränderungen durch Stress und emotionale Reize. Die Unterscheidung zwischen freiwilliger und automatischer (metabolischer) Atmung besteht darin, dass die automatische Atmung keine Aufmerksamkeit erfordert, während die freiwillige Atmung einen bestimmten Fokus erfordert (Gallego, Nsegbe und Durand, 2001). Gallego und Kollegen stellen fest, dass nicht vollständig verstanden ist, wie die Verhaltens- und Stoffwechselkontrollen von Atemwegen zusammenhängen.Also, was ist Pranayama Atmung?
Pranayama Atmung wird oft in Yoga und Meditation durchgeführt. Es bedeutet die Praxis der freiwilligen Atemkontrolle und bezieht sich auf Einatmung, Retention und Ausatmung, die schnell oder langsam durchgeführt werden können (Jerath et al., 2006). Als solches wird Yoga-Atmung als “Vermittler zwischen Geist und Körper“ betrachtet (Sovik, 2000). In vielen Yoga-Geschichten und Literatur bezieht sich das Wort“Prana“(Teil des Wortes „Pranayama“ für Atmung) auf die“Lebenskraft“ oder Energie. Dies hat viele Anwendungen, insbesondere in Bezug auf die energieproduzierenden Prozesse im Körper. Es besteht eine direkte Verbindung zwischen dem ‘Prana’ oder der Energie des Atmens und seinen Auswirkungen auf die Energiefreisetzung im Körper. Der Zellstoffwechsel (Reaktionen in der Zelle zur Energieerzeugung) wird beispielsweise durch Sauerstoff reguliert, der während der Atmung bereitgestellt wird. Der Yoga-Zweck des Atemtrainings besteht nicht darin, die autonomen Systeme des Körpers zu überfahren; Obwohl es klare Beweise dafür gibt, dass Pranayama-Atemtechniken den Sauerstoffverbrauch und den Stoffwechsel beeinflussen können (Jerath et al., 2006). Tatsächlich scheint ein Großteil des Ziels der Pranayama-Atmung das autonome Nervensystem von seiner sympathischen (exzitatorischen) Dominanz wegzubewegen. Es wurde gezeigt, dass Pranayama-Atmung die Immunfunktion, Bluthochdruck, Asthma, Ungleichgewichte des autonomen Nervensystems und psychische oder stressbedingte Störungen positiv beeinflusst (Jerath et al., 2006). Jerath und Kollegen fügen hinzu, dass Untersuchungen in Bezug auf Stress und psychologische Verbesserungen Beweise dafür liefern, dass Pranayama-Atmung die Informationsverarbeitung des Gehirns verändert, was es zu einer Intervention macht, die das psychologische Profil einer Person verbessert. Sovik stellt fest, dass die Hauptphilosophie hinter der Yoga-Kontrolle der Atmung darin besteht, “das Bewusstsein und das Verständnis für die Beziehung zwischen kognitiven Zuständen, körperlicher Funktion und Atemstilen zu erhöhen.” Laut Sovik umfasst das Atemtraining die Fähigkeit, eine entspannte Aufmerksamkeit auf den Atemfluss aufrechtzuerhalten, Atembewegungen für eine optimale Atmung zu verfeinern und zu kontrollieren sowie Bewusstsein und Atemfunktion zu integrieren, um Stress abzubauen und die psychische Funktion zu verbessern.Es ist auch interessant zu erkennen, dass es verschiedene Arten der Atmung gibt, die dem Yoga gemeinsam sind, einschließlich des vollständigen Yoga-Atems (bewusstes Atmen im unteren, mittleren und oberen Teil der Lunge), Intervallatmung (bei der die Dauer des Einatmens und Ausatmens verändert wird), abwechselnde Nasenlochatmung und Bauchatmung, um nur einige zu nennen (Collins, 1998, Jerath et al., 2006). Es ist ebenso erwähnenswert, dass das Atembewusstsein ursprünglich für die Bewegungen des Yogis entwickelt wurde, um die Verbindung von Geist, Körper und Seele auf der Suche nach Selbstbewusstsein, Gesundheit und spirituellem Wachstum zu erreichen (Collins). Collins weist darauf hin, dass einige der Atemtechniken, die mit Yoga-Haltungen verwendet werden, komplexer zu erlernen sind (für manche Menschen) und oft eine unabhängige Praxis außerhalb der Haltungen selbst erfordern. Obwohl zahlreiche Studien klinisch positive gesundheitliche Auswirkungen der Pranayama-Atmung zeigen, zeigen einige Studien, dass schnell atmendes Pranayama eine Hyperventilation verursachen kann, die das sympathische Nervensystem hyperaktivieren und den Körper stärker belasten kann (Jerath et al., 2006). Daher können einige Atempranayama-Techniken für Asthmatiker kontraindiziert sein (siehe Nebenstreifen 1 zu Asthma), was zu einer aufgeregten bronchialen Hyperaktivität führt.Langsame Pranayama-Atemtechniken zeigen den praktischsten und physiologischsten Nutzen, doch der zugrunde liegende Mechanismus, wie sie funktionieren, ist in der Forschung nicht vollständig geklärt (Jerath et al., 2006). Jerath und Kollegen stellen jedoch die Hypothese auf, dass „die freiwillige, langsame, tiefe Atmung das autonome Nervensystem durch dehnungsinduzierte inhibitorische Signale und Hyperpolarisation (Verlangsamung elektrischer Aktionspotentiale) funktionell zurücksetzt, wodurch neuronale Elemente in Herz, Lunge, limbischem System und Kortex synchronisiert werden.“ Untersuchungen haben auch gezeigt, dass Pranayama-Atemtechniken mit langsamer Atmung das parasympathische (inhibitorische) Nervensystem aktivieren und so bestimmte physiologische Prozesse verlangsamen, die möglicherweise zu schnell funktionieren oder im Widerspruch zur Homöostase der Zellen stehen (Jerath et al., 2006).
Atembewusstsein und Yoga: Die Verbindung herstellen
Um das Bewusstsein für die Atmung aufrechtzuerhalten und Ablenkungen zu reduzieren, verwenden Yoga-Teilnehmer bequeme Körperhaltungen mit geschlossenen Augen. Das Ergebnis der Beherrschung dieser Atemkontrolle ist, dass eine Person diese Praktiken freiwillig anwenden kann, um stressige oder unangenehme Situationen zu lindern. Yoga-Teilnehmer lernen, mit Ablenkungen und Stress umzugehen, ohne eine emotional stimulierende physiologische Reaktion zu haben. Sie üben dies, indem sie zuerst erkennen, was auch immer die Ablenkung oder der Gedanke sein mag, und dann den Fokus der Aufmerksamkeit wieder auf die Atmung richten oder wiederherstellen (Sovik, 2000). Die Neuausrichtung konzentriert sich auf die Gedanken “Ich atme” (Sovik). Yoga-Enthusiasten verwenden auch Asanas oder bestimmte Körperhaltungen mit Pranayama-Atmung, die die Bewegung oder Körperhaltung mit der Atmung verbinden. In: Jerath et al. (2006) geben an, dass mehr Forschung erforderlich ist, um zu verstehen, wie der kombinierte Ansatz von Atmung und Asanas positive gesundheitliche Ergebnisse hervorruft.
Optionale Atmung: Aktivierung des Zwerchfells
Die alltäglichen Erfahrungen des Atmens sind für die meisten untrainierten Menschen viel widersprüchlicher, als man annehmen würde. Yoga-Praktiken lehren den Einzelnen oft zuerst, seine eigene Atmung zu beobachten, um den Schüler letztendlich mit den Empfindungen der Atmung vertraut zu machen. Ein sinnvoller Aspekt beim Erlernen von Atemtechniken ist daher das Bewusstsein für den Unterschied zwischen glatter, gleichmäßiger Atmung und unregelmäßiger Atmung. Es kann jedoch bis zu sechs Monate dauern, um schlechte Gewohnheiten zu ersetzen und letztendlich die Art und Weise zu verändern, wie man atmet (Sovik, 2000). Die allgemeine Regel, die oft in Studien festgestellt und insbesondere von Gallego et al. (2001) war, dass, wenn eine freiwillige Handlung wiederholt wird, “Lernen auftritt und die neurophysiologischen und kognitiven Prozesse, die seiner Kontrolle zugrunde liegen, sich ändern können.” Gallego et al. während einige Änderungen vorgenommen werden können, ist die Notwendigkeit längerfristiger Studien gerechtfertigt, um die aufmerksamkeitsintensiven Phasen, die mit diesen Atemveränderungen verbunden sind, besser zu verstehen.Obwohl das Zwerchfell eines der primären Organe ist, die für die Atmung verantwortlich sind, wird von einigen Yogis angenommen, dass es bei vielen Menschen unterfunktioniert (Sovik, 2000). Daher wird oft Wert auf Zwerchfellatmung gelegt, anstatt auf die Verwendung der überaktiven Brustmuskeln. Anatomisch sitzt das Zwerchfell unter der Lunge und befindet sich über den Organen des Abdomens. Es ist die Trennung zwischen den Hohlräumen des Rumpfes (der oberen oder thorakalen und der unteren oder abdominalen). Es ist an der Basis der Rippen, der Wirbelsäule und des Brustbeins befestigt. Wie bereits erwähnt, steigen die mittleren Fasern, die kuppelförmig ausgebildet sind, beim Zusammenziehen des Zwerchfells in den Bauchraum ab, wodurch das Brustvolumen zunimmt (und der Druck sinkt), wodurch Luft in die Lunge gezogen wird. Die Praxis der richtigen Atemtechniken zielt darauf ab, missbräuchlich verwendete zusätzliche Brustmuskeln zu beseitigen, wobei die Zwerchfellatmung stärker betont wird.
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Bei der Zwerchfellatmung liegt der Schwerpunkt zunächst auf der Ausdehnung des Abdomens, manchmal auch als Bauch- oder Bauchatmung bezeichnet. Lassen Sie einen Klienten eine Hand auf den Bauch oberhalb des Nabels legen, um zu spüren, wie er während der Inhalationen nach außen gedrückt wird. Als nächstes umfasst der Atemfokus die Ausdehnung des Brustkorbs während der Inhalation. Um einem Schüler zu helfen, dies zu lernen, versuchen Sie, die Kante der Hände entlang des Brustkorbs (in Höhe des Brustbeins) zu platzieren; Die korrekte Zwerchfellatmung führt zu einer merklichen seitlichen Ausdehnung des Brustkorbs. Zwerchfellatmung sollte in Rückenlage, Bauchlage und aufrechter Position praktiziert werden, da dies die funktionellen Positionen des täglichen Lebens sind. Schließlich ist die Zwerchfellatmung in körperliche Bewegungen, Asanas, während der Meditation und während der Entspannung integriert. Analog zum erfahrenen Radfahrer, der beim Radfahren mühelos das Gleichgewicht halten kann, kann der ausgebildete Praktiker für Zwerchfellatmung die Aufmerksamkeit auf Aktivitäten des täglichen Lebens richten, während er auf natürliche Weise Zwerchfellatmung ausführt. Zusammenfassend schlägt Sovik vor, dass die Eigenschaften einer optimalen Atmung (in Ruhe) darin bestehen, dass sie zwerchfellartig, nasal (Ein- und Ausatmen), glatt, tief, gleichmäßig, ruhig und pausenfrei ist.
Antworten auf einige häufig gestellte Fragen zum Atmen
Im Folgenden finden Sie einige Antworten auf häufig gestellte Fragen zum Atmen, angepasst von Repich (2002).
1) Wie atmen Sie tief durch?Obwohl viele Menschen das Gefühl haben, dass ein tiefer Atemzug nur durch die Ausdehnung der Brust entsteht, ist die Brustatmung (an sich) nicht der beste Weg, um tief durchzuatmen. Um einen vollen tiefen Atemzug zu bekommen, lernen Sie, wie man aus dem Zwerchfell atmet und gleichzeitig die Brust ausdehnt.
2) Was passiert, wenn Sie atemlos fühlen?Atemnot ist oft eine Reaktion Ihres Flug- oder Kampfhormons und Nervensystems, die die Nacken- und Brustmuskulatur straffen. Dies macht das Atmen mühsam und gibt einer Person das atemlose Gefühl.
3) Was ist Hyperventilationssyndrom?Das Hyperventilationssyndrom wird auch als Überatmung bezeichnet. Zu häufiges Atmen verursacht dieses Phänomen. Obwohl es sich wie Sauerstoffmangel anfühlt, ist dies überhaupt nicht der Fall. Durch die Überatmung verliert der Körper beträchtliches Kohlendioxid. Dieser Kohlendioxidverlust löst Symptome wie Keuchen, Zittern, Würgen und Erstickungsgefühl aus. Bedauerlicherweise verewigt das Überatmen oft mehr Überatmung, senkt den Kohlendioxidgehalt weiter und wird so zu einer unangenehmen Sequenz. Repich (2002) stellt fest, dass dieses Hyperventilationssyndrom bei 10% der Bevölkerung häufig ist. Glücklicherweise lindert langsames, tiefes Atmen es leicht. Die bewussten, sogar tiefen Atemzüge helfen, die Person in ein bevorzugtes Zwerchfellatmungsmuster zu überführen.4) Wenn Sie sich kurzatmig fühlen, müssen Sie schneller atmen, um mehr Luft zu bekommen?
Eigentlich genau das Gegenteil. Wenn Sie schnell atmen, können Sie anfangen zu atmen und Ihren Kohlendioxidgehalt senken. Auch hier wird eine langsame tiefe Zwerchfellatmung empfohlen.
5) Woher wissen Sie, ob Sie hyperventilieren?
Oft merkt eine Person nicht, wann sie hyperventiliert. Normalerweise konzentriert sich mehr auf die angstauslösende Situation, die das schnelle Atmen verursacht. Bei Hyperventilation kommt es zu einer viel schnelleren Brustatmung, wodurch sich Brust und Schultern sichtbar viel mehr bewegen. Wenn Sie etwa 15-17 Atemzüge pro Minute oder mehr (in einer Situation ohne Training) machen, könnte dies ein quantifizierbareres Maß für wahrscheinliches Hyperventilieren sein.
Abschließende Gedanken
Die Forschung ist sehr klar, dass Atemübungen (z. B. Pranayama-Atmung) den parasympathischen Tonus (Hemmung neuronaler Reaktionen) verbessern, die sympathische (exzitatorische) Nervenaktivität verringern, die Atmungs- und Herz-Kreislauf-Funktion verbessern, die Auswirkungen von Stress verringern und die körperliche und geistige Gesundheit verbessern können (Pal, Velkumary und Madanmohan, 2004). Gesundheits- und Fitnessprofis können dieses Wissen nutzen und regelmäßig richtige langsame Atemübungen mit ihren Schülern und Kunden in ihre Kurse und Trainingseinheiten integrieren.
Seite Bar 1. Was ist Asthma? Und fünf gemeinsame Mythen damit verbunden?Das Wort „Asthma“ leitet sich vom griechischen Wort ab und bedeutet „pusten oder keuchen“.” Typische Symptome von Asthma sind Keuchen, Kurzatmigkeit, Engegefühl in der Brust und anhaltender Husten. Asthmaanfälle entwickeln sich aus einer unwillkürlichen Reaktion auf einen Auslöser wie Hausstaub, Pollen, Tabak, Rauch, Ofenluft und Tierfell.Asthma provoziert eine entzündliche Reaktion in der Lunge. Die Auskleidungen der Atemwege schwellen an, die sie umgebende glatte Muskulatur zieht sich zusammen und es wird überschüssiger Schleim produziert. Der Luftstrom ist jetzt begrenzt, was es für Sauerstoff schwierig macht, zu den Alveolen und in den Blutkreislauf zu gelangen. Die Schwere eines Asthmaanfalls wird dadurch bestimmt, wie eingeschränkt die Atemwege werden. Wenn sich die Atemwege eines Asthmatikers chronisch entzünden, ist nur ein leichter Auslöser erforderlich, um eine schwere Reaktion in den Atemwegen auszulösen. Der Sauerstoffgehalt kann niedrig und sogar lebensbedrohlich werden. Im Folgenden sind einige der häufigsten Mythen über Asthma.
Mythos 1) Asthma ist eine psychische Erkrankung
Da Asthmatiker bei emotionalem Stress häufig Anfälle haben, haben einige Menschen sie als psychosomatische Erkrankung identifiziert. Asthma ist eine echte physiologische Erkrankung. Emotionale Reize können jedoch als Asthmaauslöser wirken und ein Asthma-Aufflammen verschlimmern.
Mythos 2) Asthma ist kein ernsthafter Gesundheitszustand
Ganz im Gegenteil! Asthmaanfälle können mehrere Minuten dauern oder stundenlang andauern. Bei längerer Asthma-Erregung ist die Gesundheit zunehmend bedroht. Wenn eine Atemwegsobstruktion schwerwiegend wird, kann es bei dem Betroffenen zu Atemversagen kommen, was zu Ohnmacht und möglichem Tod führt.
Mythos 3) Kinder werden aus Asthma herauswachsen, wenn sie erwachsen werden
Die Mehrheit der Asthmatiker wird es für das Leben haben, obwohl einige Leute scheinen, daraus zu wachsen.
Mythos 4) Asthmatiker sollten nicht trainieren
Asthmatiker können und sollten trainieren. Wichtig ist, dass sie die Arten von Übungen finden, mit denen sie sich am wohlsten fühlen, sowie den besten Ort und die beste Zeit, um die Übung durchzuführen.Mythos 5) Nicht so viele Menschen sind von Asthma betroffen
Laut National Center for Health Statistics (2002) leiden 20 Millionen Menschen an Asthma in den USA Asthma kann lebensbedrohlich sein, da es 2002 etwa 4.261 Todesfällen das Leben gekostet hat. Die Forscher sind sich nicht sicher, ob dies auf eine unsachgemäße Vorsorge, eine chronische Überbeanspruchung von Asthmamedikamenten oder eine Kombination beider Faktoren zurückzuführen ist.
Ende

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