Виновата анатомия: почему женщинам тяжелее дышать, чем мужчинам

Эксперименты ученых канадского университета Ватерлоо установили: женщинам дышать тяжелее, чем мужчинам, особенно при физических нагрузках.

Виновата анатомия: почему женщинам тяжелее дышать, чем мужчинам

Известно, что физиологические особенности в регуляции дыхания мужчин и женщин разные. У первых отмечается брюшной тип дыхания, то есть за счет диафрагмы. У вторых – грудное дыхание, преимущественно за счет наружных межреберных мышц. Однако несмотря на различия и те, и другие дышат ритмично, но с разной частотой.

Исследования заключались в том, что добровольцы-испытуемые, шесть мужчин и пять девушек выполняли физические упражнения на велотренажере, постепенно увеличивая нагрузки. Дышали они во время эксперимента через мундштук, который присоединялся к емкости с газовой смесью. В разные дни она была наполнена либо обычным воздухом, либо смесью гелия и кислорода. При наполнении емкости важно было, чтобы количество кислорода оставалось одинаковым, и при этом испытуемые не должны были знать, в какие дни чем именно они дышат.

Чтобы оценить, какие усилия человек прикладывает во время вдоха, необходимо отследить давление в пищеводе, расположенном рядом с дыхательными путями.  Для этого участников снарядили специальным устройством, которое фиксировало изменения сократительной активности пищевода.

Результаты эксперимента показали, что дыхательные усилия у всех членов экспериментальной группы были одинаковые, когда они дышали смесью гелия и кислорода. Однако при использовании обычного кислорода женщины прикладывали больше усилий.

Исследователи объясняют это тем, что газовая смесь гелия и кислорода не очень плотная, по сравнению с воздухом, поэтому ее поток двигался ламинарно, то есть гладко и ровно, без беспорядочных быстрых изменений скорости и давления.

Виновата анатомия: почему женщинам тяжелее дышать, чем мужчинам

Когда же испытуемые дышали комнатным воздухом, то есть более плотной газовой смесью, ее течение превращалось в турбулентное, совершались неупорядоченные движения молекул по сложным траекториям. Такое сопротивление массе газа присутствует и при вдохе, и при выдохе, на его преодоление затрачивается определенная работа. Экспериментом установлено, что объем работы, которую приходится выполнять дыхательным мышцам, больше у девушек.

Ученые доказали, что ламинарность и турбулентность газовой смеси зависят от размера дыхательных путей и скорости движения газа.  Дыхательные пути у мужчин отличаются от женских – они физиологически больше.

Когда человек находится в состоянии покоя, воздушный поток остается ламинарным, поскольку скорость движения воздуха незначительная. И в данном случае не играет роли, что у женщин дыхательные пути меньше. Однако при нарастающей интенсивности физических упражнений у человека возрастает частота дыхания, и в какой-то момент воздушный поток переходит от ламинарного к турбулентному. У женщин этот процесс происходит быстрее – чем выше нагрузки, тем больше сил они тратят на дыхание и быстрее начинают ощущать одышку. Воздушные потоки в дыхательных путях мужчин в конечном итоге тоже превратятся из ламинарных в турбулентные, но для этого требуется более высокая скорость воздушного потока.

Результаты проведенных исследований и понимание, как изменения и заболевания органов дыхания влияют на переход от ламинарного к турбулентному газопотоку у лиц обоего пола, найдут применение при подготовке спортсменов и в медицине, при лечении легочных заболеваний.

ОСТАВЬТЕ КОММЕНТАРИЙ

Please enter your comment!
Please enter your name here