Глубокие вдохи действительно приносят облегчение

Легкие человека изнутри покрыты тончайшим слоем вещества, снижающего поверхностное натяжение. Без него альвеолы — мельчайшие воздушные пузырьки, через которые проходит обмен кислородом, — просто слипались бы при каждом выдохе.

У новорожденных, особенно у тех, кто родился раньше срока, это вещество часто вырабатывается в недостаточном количестве, что приводит к дыхательной недостаточности. С конца 1980-х годов врачам удалось спасти тысячи младенцев, вводя в легкие искусственно полученную смесь этого вещества.

Однако у взрослых подобное лечение не работает. Исследователи ETH Zurich решили разобраться почему — и выяснили, что дело не только в химии, но и в физике дыхания.

Команда под руководством профессора Яна Вермантта исследовала, как ведёт себя легочная жидкость при растяжении и сжатии — то есть при вдохе и выдохе.

Оказалось, что с течением времени и при поверхностном дыхании структура пленки нарушается: верхний слой становится более жестким, а нижние — мягкими, и это мешает нормальному расширению легких.

Но когда человек делает глубокий вдох, происходит своеобразная перезагрузка: пленка растягивается, меняется состав верхнего слоя — он обогащается липидами, становится более плотным и возвращается в идеальное состояние.

«Именно это физическое перестроение объясняет то самое ощущение легкости в груди, которое мы испытываем после глубокого вдоха», — поясняет соавтор исследования, аспирантка Мария Новайс-Силва.

Ученые отмечают, что при постоянном поверхностном дыхании — например, во сне, при стрессе или малоподвижном образе жизни — эластичность лёгких постепенно снижается. Это делает дыхание менее эффективным и может со временем способствовать развитию хронических проблем.