Введение

В наше время, когда информация в мире, которую необходимо переработать каждому человеку, как в процессе профессиональной и образовательной деятельности, так и в повседневной жизни с одной стороны создает стрессовые ситуации для человека. С другой стороны процесс обработки информации приводит к гиподинамии и как следствие гипоксии не только головного мозга, но и всего организма в целом, уже удваивается не каждые пять лет, а каждые три года. За гиподинамией и гипоксией следует цепочка других заболеваний: сердечно- сосудистой системы, эндокринной, нервной, лимфатической, опорно –двигательной.

Институт БОС главе со Сметанкиным Александром Афанасьевичем разработал великолепнейшие программы по восстановлению дыхательной системы обучающихся начиная с 1 класса.

Мы, освоив эту программу, получили замечательный результат, который проявился в разных видах здоровья обучающихся. Получили и улучшение обучаемости и увеличение концентрации внимания, восстановление артикуляции и дикции, частичное восстановление правильности работы опорно- двигательного аппарата.

Обучающиеся сумевшие почувствовать результативность дыхательных упражнений на перемене во время учебного дня самостоятельно прибегали, когда ощущали свое перенапряжение или появление агрессии. Уже обучающиеся 3-его класса могут оценивать свое состояние перевозбуждения и готовы от него избавиться.

Позитивное влияние наблюдалось и на учащихся с синдромом Дауна. Обучающаяся с удовольствием выполняла упражнения правильно и отдавала предпочтение именно предлагаемым упражнениям, а не просто играм. На данный момент девочка обучается в 5 классе. Начинали с ней заниматься, когда она обучалась в первом классе.

Было выявлено позитивное влияние на ребенка поющего. После дыхательных упражнений с расслаблением голос звучит ярче, чище и выше.

Технология дыхательных упражнений в компьютерном варианте с самостоятельным контролем и сознательной регуляцией процессом дыхания, разработана под руководством А.А. Сметанкина, ученого-физиолога, кандидата биологических наук, директора Санкт-Петербургского НОУ "Институт БОС", президента Российской Ассоциации Биологической Обратной Связи для актуализации формирования ценностного отношения к своему здоровью сознательного управления механизмами здоровья.

Использование системы "БОС - Здоровье" возможно не только для профилактических оздоровительных целей, но и для эффективной коррекции дефектов речи. Обучающимся с речевой патологией необходимо формировать диафрагмально-релаксационный тип дыхания, т.к. он является

базой такой сложной психофизиологической функции, как речевое дыхание. Особенно важно для обучающихся школьного возраста, когда им надо много говорить, читать, а фактически уже в первом классе из проведенных исследований из 10 обучающихся у 3 –их превалирует поверхностное дыхание, а одного из 10 не научить диафрагмальному дыханию и только у 1 из 10 к первому классу сформировано диафрагмальное дыхание.

Проведенная диагностика говорит о том, что обучающиеся с нарушением дыхания при тестировании другими методами показывают низкий уровень работоспособности, психической устойчивости, включаемости в работу, эффективности работы и часто большой показатель зрительно –моторной реакции( заторможенность ЗМФ), что определяет скорость чтения, процесс восприятия, мышления, запоминания. Но однообразность упражнений быстро утомляет обучающихся и занятия отвергаются иногда неосознанно, иногда осознано.

Чтобы не прекращать начатое и продолжить и разнообразить оздоровительную работу, мы использовали набор дополнительных дыхательных упражнений, взятых из практики тренера.

Цели: создание комфортных условий для обучающихся, в целях повышения уровня качества образования и качества жизни в процессе обучения.

Задачи: изучение проблем обучающихся в процессе обучения,

Выявление индивидуальных проблем связанных с проблемой обучения.

Решение проблем обучающихся.

Гипотеза: если обучающиеся будут выполнять комплекс упражнений, в который входят дыхательные упражнения и статические упражнения перед уроками то повысится усидчивость, внимательность, работоспособность и обучаемость.

Механизм дыхательной системы организма.

Процесс дыхания –это сложный физиологический процесс, в результате которого каждая клетка организма получает кислород, а углекислый газ, образующийся в клетках вместе с выдыхаемым воздухом, удаляется из организма.

Кислород необходим каждой клетке организма для процессов окисления белков, жиров, углеводов. В результате окислительных процессов образуются продукты обмена – вода и углекислый газ, а так же образуется энергия.

Особая потребность в дыхании возникает особенно в том случае, когда в клетках и тканях возникает состояние гипоксии, а в крови состояние гипоксемии ( Гипокси́я — пониженное содержание кислорода в организме или отдельных органах и тканях. Гипоксия возникает при недостатке кислорода во вдыхаемом организмом воздухе, крови (гипоксемия) или тканях.) (1)

Этапы процесса дыхания.

Дыхание - это физико-химический процесс, состоящий из слонейших этапов. Немного упростив все эти этапы, дыхание можно разделить на внешнее, внутреннее и клеточное.

1. Внешнее дыхание. На первом этапе осуществляется вдох и выдох, в результате чего происходит смена альвеолярного воздуха на воздух из окружающей среды.

2. Газообмен в легких диффузия газов в легких. В эту фазу кислород из альвеол переходит в кровь в капилляры малого круга, а углекислый газ из крови выходит в альвеолы.

3. Транспорт газов. Кислород в эту фазу от легких транспортируется во все органы и ткани, а углекислый газ транспортируется к легким.

4. Газообмен в тканях. В эту фазу кислород из крови из капилляров большого круга переходит в клетки, а углекислый газ из клеток возвращается в кровь.

5. Клеточное дыхание. Происходит окисление питательных веществ в каждой клетке организма. В результате чего образуются продукты обмена (углекислый газ, вода, азотистые шлаки), а также выделяется энергия, сущность процесса дыхания заключается в получении энергии для функционирования клетки и организма в целом.

Все этапы дыхания обеспечиваются функцией многих структур организма, в первую очередь функциями дыхательной системы. Кроме дыхательной системы в дыхании участвует :

система кровообращения:

1. Сердечно- сосудистая система;

2. Нервная система;

3. Выделительная система;

4. Пищеварительная система;

5. Гуморальная система;

6. Опорно-двигательный аппарат;

Т.е. в процессе дыхания организм участвует как единое целое

Фактически дыхание руководит всем физиологическим процессом организма.

Общий план строения дыхательного аппарата.

Дыхательная система, дыхательные пути:

Скелет грудной клетки и дыхательные мышцы:

1.верхние дыхательные пути:

· Носовая полость;

· Носоглотка;

2.нижние дыхательные пути: ·

Гортань; ·

Трахея

· Бронхи;

1.12 пар ребер, грудина и 12 грудных позвонков;

2.Дыхательные мышцы.

Главные:

межреберные (внутренние и наружные),

диафрагма.

Легкие - это собственно дыхательный орган, т.к. только на уровне альвеол в легких происходит газообмен.(2)

Процесс дыхания организма

Дыхание - важный процесс газообмена между организмом человека и окружающей средой. Кровь является переносчиком газов. В ней находится специальный пигмент - гемоглобин, с помощью которого переносятся кислород и углекислый газ.

В клетке кислород участвует в процессах обмена веществ, в ходе которых освобождается энергия, образуется вода и продукты распада. Это совокупность процессов газообмена, происходящих в организме. Организм человека «берет» из воздуха кислород, который поступает в органы и клетки, а взамен «отдает» образовавшийся углекислый газ.

В состоянии покоя человек каждый раз вдыхает и выдыхает 0,5 литра воздуха. В среднем за минуту производится 16 вдохов. При выполнении физической работы воздуха используется больше.

Регуляции дыхательного процесса.

Дыхательный процесс регулируется дыхательным центром, который находится в продолговатом мозге: при вдохе в легкие поступает воздух, при этом ребра и диафрагма поднимаются. Затем сразу же следует выдох. При выдохе ребра и диафрагма опускаются.

При вдохе и выдохе в первую очередь задействуются мышцы живота. После выдоха дыхание на очень короткое время прекращается. В этот момент в альвеолах и кровеносных сосудах легких происходит газообмен. Эритроциты, поступившие в капилляры, отдают углекислый газ, а затем забирают кислород, который они снова разносят по всему телу.

Газообмен (как и все остальные дыхательные процессы в организме человека), происходящий в легких, обуславливается разной концентрацией газов. Сначала в мелких кровеносных сосудах легких содержание углекислого газа высокое, поэтому он попадает в альвеолы легких, где его концентрация незначительна. Содержание кислорода в альвеолах легких намного выше, чем в крови, поэтому оттуда он поступает в кровь.

С внешним дыханием тесно связано внутреннее (тканевое) дыхание. Кровь, насыщенная кислородом, по артериям поступает в ткани, откуда кислород попадает в тканевую жидкость. Одновременно в кровь поступает углекислота (растворенный углекислый газ), которая по венам движется обратно в легкие.

Из тканевой жидкости кислород попадает в клетки организма. Кислород нужен для «сжигания» питательных веществ, поступивших в клетки вместе с кровью. В этом биологическом процессе «сжигания» (оксидации) принимают участие так называемые энзимы (ферменты) - следующие один за другим белки, «передающие» кислород друг другу до полного «сгорания» питательных веществ.

Наконец, кислород соединяется с атомами водорода, образовавшимися в процессе «сжигания», в результате чего образуется вода. Кроме того, во время оксидации выделяется энергия (тепло) и окончательный продукт расщепления - углекислый газ, который в виде углекислоты покидает клетки и с кровью опять поступает в легкие, откуда выдыхается.

Дыхательный центр находится в продолговатом мозге. Он действует в месте с промежуточными структурами мозга, обеспечивая выполнение дыхательных движений и собственно процесса дыхания. При выполнении тяжелой физической работы концентрация углекислого газа возрастает, поэтому для восстановления равновесия увеличивается потребность в кислороде, и учащается дыхание. Несмотря на то, что дыхание является непроизвольным процессом, его можно подчинить своей воле. Однако если дыхание становится слишком частым, то углекислый газ удаляется из крови слишком быстро, что может привести к остановке дыхания.

Вентиляция легких может нарушиться из-за сужения дыхательных путей; уменьшения количества слизи дыхательной поверхности легких; нарушения кровообращения легких. Дыхание может нарушиться и вследствие изменения состава вдыхаемого воздуха или при наличии в воздухе вредных веществ.

Но главной причиной частого дыхания в первую очередь является неправильное поверхностное дыхание, которое делается только верхней частью легких, а в нижнюю часть легких воздух не попадает, потому, что мышцы пресса сдерживают нижнюю часть легких не впуская воздух. Чаще всего такое поверхностное дыхание бывает из-за спазмов мышц брюшной полости. В этом случае даже целенаправленное обучение диафрагмальному дыханию проходит с большим трудом.

Поскольку воздух не попадает в нижнюю часть легких, то объем воздуха вдыхаемый за один раз меньше требуемого объема 0,5 л для организма, это приводит к гипоксии и гликемии, и возникает потребность более частого дыхания. За счет того, что дыхание частое, а для процесса обмена кислорода на углекислый газ требуется время, которое сокращается при частом дыхании, то происходит дополнительно увеличение уровня гипоксии и гликемии. Получается замкнутый порочный круг, который приводит к заболеваниям разного рода.

Учащение дыхания и сердцебиения происходит при стрессах, напряженности, тревожности, вследствие чего увеличивается потребность организма в кислороде

Регуляция дыханием в организме происходит содержанием в нем количества О2, СО2, и рН осуществляется центральными и периферическими хеморецепторами.

Сигналы от хеморецепторов по нервам поступают к нейронам ядра одиночного пучка продолговатого мозга, а затем на нейроны дыхательного центра головного мозга.

Существует в народе ошибочное мнение, что глубокий вдох приводит к гипервентиляции легких. Механизм регуляции и исследования показывают, что чем глубже вдох, тем меньше количество вдохов в минуту происходит. Это позволяет сохранять энергию организму на все обменные процессы с одной стороны, с другой стороны происходит полноценный обменный процесс замены СО2 на О2 в организме. Во –вторых не образуется застойных явлений в нижней части легких, и верхних частях легких, которые и способствуют возникновению воспалительных процессов в них.

Когда мы делаем сознательное произвольное полноценное дыхание, мы делаем вдох и выдох, руководствуясь потребностями и готовностью организма. По мере тренировки организм привыкает (научается) делать правильное полноценное дыхание, которое становиться со временем непроизвольным, привычным. Идет полноценное обогащение кислородом, полноценные окислительные процессы, полноценное функционирование организма, а следовательно уходят застойные явления.

Кроме того, внимательно изучая процесс регуляции дыхания, что как раз при частом поверхностном дыхании происходит накопление критического объема СО2 и происходит остановка дыхания. Это дает основание предположить, что именно это стало одним из факторов гибели 200 учащихся на уроке физкультуры в 2016 г.

· Дыхание как химико- физиологический процесс

Дыхание – это совокупность процессов, в результате которых происходит потребление организмом кислорода и выделение углекислого газа. Наряду с сердечно-сосудистой системой, дыхательная (респираторная) система также является ключевой системой организма. Кислород же используется всеми тканями организма для осуществления окислительных процессов, в ходе которых бóльшая часть энергии аккумулируется в форме АТФ и в дальнейшем может быть использована организмом для осуществления различных видов работы (реакций анаболизма, осмотической работы, мышечного сокращения и т.д.).

Функции и строение АТФ таковы, что молекулы вещества быстро используются и разрушаются. Поэтому синтез трифосфата – это важный процесс образования энергии в клетке.

Аденозинтрифосфа́т или Аденозинтрифосфорная кислота (сокр. АТФ)— нуклеозидтрифосфат, имеющий

большое значение в обмене энергии и веществ в организмах. АТФ — универсальный источник энергии для всех биохимических процессов, протекающих в живых системах, в частности для образования ферментов. Открытие вещества произошло в 1929 году группой учёных Гарвардской медицинской школы —Карлом Ломаном, Сайрусом Фиске и Йеллпрагадой Суббарао, а в 1941 году Фриц Липман показал, что АТФ является основным переносчиком энергии в клетке.

В организме АТФ синтезируется путём фосфорилирования АДФ:

АДФ + H₃PO₄ + энергия → АТФ + H₂O .

АТФ + H₂O → АДФ + H₃PO₄ + энергия

АТФ + H₂O → АМФ + H₄P₂O₇ + энергия

Высвобождённая энергия используется в разнообразных процессах, протекающих с затратой энергии.

Реакции фосфорилирования АДФ и последующего использования АТФ в качестве источника энергии образуют циклический процесс, составляющий суть энергетического обмена . (2)

В организме АТФ является одним из самых часто обновляемых веществ; так, у человека продолжительность жизни одной молекулы АТФ менее 1 мин. В течение суток одна молекула АТФ проходит в среднем 2000—3000 циклов ресинтеза (человеческий организм синтезирует около 40 кг АТФ в день, но содержит в каждый конкретный момент примерно 250 г), то есть запаса АТФ в организме практически не создаётся, и для нормальной жизнедеятельности необходимо постоянно синтезировать новые молекулы АТФ.

Это дает нам основание говорить о важности полноценного дыхательного процесса, который обеспечивает организм не просто кислородом, но является фактически профилактикой любого заболевания, так как потребность в кислороде испытывает каждая клетка организма, а восстановление окислительных процессов в каждой клетке есть уже начало лечения заболевания.

Кроме того, мы видим, что основным поставщиком АТФ в организм является кислород и фосфор, который является поставщиком энергии в организм.

Энергия обеспечивает полноценную работоспособность организма, выносливость, эффективность работы.

Кроме энергетической функции, АТФ выполняет в организме ещё ряд других важных функций:

· АТФ вместе с другими нуклеозидтрифосфатами является исходным продуктом при синтезе нуклеиновых кислот.

· АТФ отводится важное место в регуляции множества биохимических процессов.

· АТФ, усиливает или подавляет активность ряда ферментов.

· АТФ является предшественником синтеза циклического — вторичного посредника передачи в клетку гормонального сигнала.

· АТФ выполняет роль медиатора в синапсах сигнального вещества и в других межклеточных взаимодействиях (пуринергическая передача сигнала регулирует: как частота сердечных сокращений, коронарный кровоток, регуляцию сосудистого тонуса, свертывание крови, играет роль имунностимулятора. Пуринергическая передача сигналов играет важную роль в нейродегенерации, нейропротекции и нейрорегенерации

· АТФ опосредует пуринергические механизмы и специфические подтипы рецепторов связанных с регуляцией многих аспектов поведения и настроения, а также с нарушением регуляции при патологических процессах в структурах мозга.(7)

Вывод: качество дыхания основа правильных физиологических процессов всего организма в целом и каждой его части в отдельности и полноценного функционирования в жизни, которое обеспечивает качество образования и качество жизни человека в любом возрасте.

И качество дыхания обеспечивает качественную пуринергическую передачу сигнала, которая регулируется АТФ и регулирует связь между клетками в самых разных тканях и органах, а её нарушения нередко ассоциированы с различными заболеваниями. В том числе психическими нарушениями. (7)

Что крайне важно, в связи с тем, что диагностика обучающихся показала, что ….% обучающихся обладают низким энергетическим потенциалом.

Это объясняет, что даже при просто проведении сеансов правильных дыхательных упражнений нормализуется функциональное состояние организма, меняется осанка, походка, функционирование каждого органа в отдельности, а самое главное организм получает энергию для своего функционирования.

Поскольку у современного человека нарушено правильное дыхание, а многие дети уже с трудом научаются правильному дыханию, и чаще не научившись, сопротивляются занятиям, то и функционирование организма нарушается. Практика показывает, что из 10 учеников 1-2 ученика перестают заниматься из-за того, что волевым путем не могут организовать правильный вдох и выдох. За счет неправильного дыхания не происходит полноценного газообмена углекислого газа на кислород в организме, что приводит к гипоксии организма и головного мозга вызывая высокую утомляемость и низкую работоспособность.

По этому, мы предлагаем набор дыхательных упражнений, которые более разнообразны для подростка и потому не так утомительны, и позволяют дополнительно проработать отдельные участки тела, для более эффективного оздоровления.

Дыхание, как правило, является автоматическим процессом и далеко не всегда правильным. Еще за долго до появления науки было известно людям о том, что частота и поверхностность дыхания появляется при стрессе, повышенной тревожности, повышенном весе тела, физической нагрузке. При частом дыхании, происходит нарушение обменного процесса углерода и кислорода в организме и появляется так называемое явление гипервентиляция, когда не успевший усвоиться кислород снова выдыхается. Происходит нарушение всех обменных процессов от глобальных до самых микроклеточных.

Поскольку мы видим, что хеморефлексы дыхания регулируют дыхательный процесс, наблюдения за поведением человека, дает

основание считать, что нарушение баланса в процессе работы хеморефлексов и приводит к потребности движения, для компенсации нарушения процесса и привлечения кислорода в конкретную область тела и освобождение от СО2. Каждая конкретная часть тела требует своего специфического движения, которое обеспечивает именно этот конкретный участок тела кислородом. Другие движения не направленные на удовлетворение конкретного участка тела кислородом могут только частично компенсировать гипоксию конкретного участка тела.

Таким образом, те или иные застойные явления в теле могут быть устранены только работой с конкретным участком тела. То есть если застойные процессы у нас в районе почек, то просто работа руками не нормализует работы в области поясницы. Конечно, облегчит, но не восстановит.

Актуальность

«По прогнозу Всемирной организации здравоохранения к 2020-му году депрессии займут второе место по распространенности среди всех заболеваний. Это значит, что они обгонят инфекционные болезни и уступят только сердечно-сосудистым заболеваниям. Кроме того, депрессии, как считают специалисты ВОЗ, войдут в пятерку болезней, которые приводят к потере трудоспособности.»

Согласно статистике, в 1990 году психические расстройства составляли 10% от всех заболеваний, в 2000 уже 12,3%., к 2020 году прогнозируется до 15%.

Причинами развития депрессии являются: постоянно растущее количество стрессов, токсичность информационной среды, развитие технологий, повышающих нагрузку на центральную нервную систему, распространение техногенных катастроф и многие другие факторы.

Кроме того, такие проявления окружающей действительности как нелинейность, многовариативность, случайность, непредсказуемость и дискретность являются неотъемлемой частью нашей жизни и создают стрессовые ситуации. Человек еще не всегда умеет их адекватно воспринимать и минимизировать риски их воздействия, что неизбежно приводит к стрессам и развивает нервные истощения, за которыми часто следуют депрессии.

Статистика демонстрирует, что в нашей стране число расстройств, связанных со стрессом, за последние десять лет выросло в полтора раза у взрослых и в два с половиной у детей.

Кроме того специалисты клиники когнитивного коучинга и психотерапии в Санкт-Петерьурге говорят о наличии синдрома хронической усталости у людей и школьников в том числе.

Причинами хронической усталости может стать привычный стресс, длительное воздействие стрессогенных факторов. Хроническая усталость может быть симптомом более серьезного заболевания такого, как депрессия.»- на эти и другие вопросы отвечают специалисты клиники когнитивного коучинга и психотерапии. .http://cliniccbt.ru/lechenie/hronicheskayaystalost/

А дыхательные упражнения как уже доказано институтом БОС являются хорошей профилактикой тревожности и стресса, а следовательно и профилактикой депрессии и хронической усталости.

Роль пуринергической передачи сигнала в организме человека.

«В последние годы ведется активное изучение значимости пуринергического сигналинга в патогенезе широкого спектра заболеваний и патологических состояний, к числу которых относятся регуляция инфекционного и неинфекционного воспаления, опухолевого роста и метастазирования, реакций отторжения трансплантата, аутоиммунных заболеваний, кальцификации элементов сердечно-сосудистой системы и т.д. Было показано, что пуринергическая система осуществляет тонкую регуляцию функций клеток иммунной системы аналогично цитокиновой и хемокиновой секреции, удалению внутриклеточных патогенов и механизмов клеточной гибели» (2)

Пуринергическая передача сигнала фактически управляет системой кровообращения, иммунной системой, нервной системой, нервно –мышечной (3), пищеварительной, эндокринной и выделительной., дыхательной и опорно –двигательной.

Джеффри Бёрнсток в 1972 году открыл, что пуринергическая передача сигналов управляет вегетативной нервной системой.(1)

А в свою очередь пуринергическая передача сигнала зависит от процессов качественного снабжения организма кислородом.