אפקט בוהר (Bohr Effect): פחמן דו חמצני, חמצן ונשימה נכונה

מה זה אפקט בוהר? בקצרה

אפקט בוהר (Bohr Effect) הוא התופעה שבה פחמן דו־חמצני (CO2) וחומציות בדם מחלישים את הקשר בין ההמוגלובין לחמצן, וכך עוזרים לחמצן להשתחרר מהדם אל התאים. ברקמות שעובדות קשה יש יותר CO2, ולכן הן מקבלות יותר חמצן. התופעה נקראת על שם הפיזיולוג הדני כריסטיאן בוהר, שתיאר אותה ב־1904.

המשמעות המעשית: נשימת יתר מורידה את ה־CO2, ואז החמצן "נתקע" בדם ופחות מגיע לתאים – גם כשנדמה שנשמנו הרבה. במאמר המלא נסביר למה זה קורה, איך זה מרגיש, ואיך לנשום נכון.

למה אני מרגיש מסוחרר כשאני נושם מהר או חזק?

מה היא נשימה נכונה?

כל זאת ועוד במאמר הבא

בכדי לענות על השאלה הזו, אנו צריכים להבין מהו תפקידו של פחמן דו חמצני. ראשית, לפד"ח יש תפקיד חשוב בכל נשימה או עצירת נשימה במהלך חיינו. שנית,ישנה טעות נפוצה שחשוב לדייק, "אנו מרגישים צורך לנשום מכיוון שהגוף מרגיש חוסר בחמצן"(NOT). חשוב להבין שגירוי נשימתי מתרחש ביחס ישיר לכמו הפד"ח הקיים במחזור הדם ובריאות, ולא על פי כמות החמצן (אלה אם אנו שוהים בגבהים או הסובלים בבעיות נשימה כרוניות כגון, אמפזימה, מחלת ריאות חסימתית כרונית COPD, קורונה ועוד).

בזמן עצירת נשימה, קולטנים בגופינו חשים בירידה של רמת הPH (עליה בחומציות הדם) ועליה של פ"דח. שני אלו יחד גורמים לנו לקחת את הנשימה הבאה. זו הסיבה שככול שנעצור את הנשימה ליותר זמן רמת הפ"דח תעלה והרצון לנשום יגדל. בדרך כלל כאשר אנו חווים את תחושת ה"אין לי אוויר" או "אני צריך לנשום", תחושה שמתבטאת בכיווץ סרעפתי\ביטני, חום בצוואר, חום בראש, הצטברות רוק בפה, בליעה של רוק ונימלולים בגפיים, יש לנו עוד המון חמצן בדם ובכך יש לנו עוד המון זמן לעצירת הנשימה. בדרך כלל ירידת ערך החמצן הראשונית תתחיל רק אחרי 2:30-03:00 דקות (SPO2), הזמן שלוקח לרמות SPO2 לרדת משתנה מאדם לאדם ומאוד תלויה במספר משתנים, כגון רגישות לפ"דח, קצב פעימות הלב, כמה ישנו, מה אכלנו, כמה אנו מאומנים בעצירת נשימה, כאשר המשתנה העיקרי הוא מספר כדוריות הדם האדומות בגוף האדם.

כאשר אנו נושמים, חמצן עובר דרך ריאותינו אל תוך הנדיות, משם הוא נכנס למחזור הדם ונקשר להמוגלובין בכדוריות הדם האדומות, מה שיוצר אוקסיהמוגלובין. משם כדוריות הדם האדומות נושאות את החמצן במחזור הדם אל התאים הזקוקים לו.

לפני 100 שנה, נשימה טבעית ובריאה היתה בקצב של כ-6 נשימות בדקה(5.5 שניות פנימה ו5.5 שנית החוצה), כאשר נפח האויר הנכנס ויוצא מהריאות הינו בערך 500 מ"ל אויר למעגל נשימה (תלוי נפח ריאות TLC וזכר או נקבה). הבעיה היא שבמאה השנים האחרונות רמות הסטרס והחרדה עלו, וביחס אליהם עלה גם קצב\נפח הנשימה עלה לבין 12-20 נשימות בדקה בערך, דבר הגורם לאיוורור יתר, עומס על דרכי הנשימה ומחסור קבוע של פ"דח וסידן. כמו שכבר למדנו, כדי שהחמצן ישתחרר מכדוריות הדם האדומות הוא חייב להיות בנוכחות של פ"דח. נוכחות של פ"דח תעלה את החומציות בגוף ותאפשר את החילוף בתא בין החמצן לפ"דח. האירוע הפיזיולוגי הנ"ל נקרא בשנת 1904 על שם הפיזיולוג הדני כריסטיאן בוהר. אפקט בוהר אומר כי בנוכחות פחמן דו-חמצני, היקשרות החמצן אל מולקולות פיגמנטים שונות, כגון ההמוגלובין פוחת ומולקולות החמצן נפרדות מההמוגלובין.

כדי שנוכל להבין את התהליך לעומק חשוב להבין מה הוא בדיוק ההמוגלובין. המוגלובין הינו חלבון עשיר בברזל הנמצא בתוך כדוריות הדם האדומות. ישנם בערך 270 מיליון מולקולות המוגלובין פר כדורית דם אדומה וכל מולקולת המוגלובין יכולה לשאת ארבע מולקולות חמצן, הווה אומר שכל כדורית דם אדומה יכולה לשאת יותר מבליון מולקולות חמצן!

בקיצור: רמת הפד"ח עולה בגלל הנשימה התאית (ראה פוסט 3), הדם נהפך חומצי יותר(PH יורד) והקשר בין החמצן להמוגלובין מתרופף כדי שהחמצן יוכל להשתחרר לתאים הזקוקים לו. אם רמת הפ"דח נמוכה אז אנחנו בסיסיים מידי (PH עולה) ולכן החמצן לא יוכל להשתחרר מהדם אל התאים.

זו הסיבה שאם ננשום יותר מידי ונימצא בהיפרוונטילציה זמנית או כרונית (נשימת יתר) נרגיש נימלולים בשפתיים, באצבעות הידיים ובאצבעות הרגליים כתוצאה מן הירידה ברמת החומציות של הדם. ירידה ברמת החומציות בדם מובילה בין היתר לכיווץ של כלי דם במוח, מה שמוביל למעין מחסור בחמצן שגורם לתסמינים של אסטמה וסימנים נוספים כגון כאבי ראש, סחרחורות, אי שקט ותחושת חרדה.

לכן חשוב להבין שכאשר מדובר בנשימה when breathing ,MORE IS NOT MORE, LESS IS MORE

כדי לייעל את תהליך הנשימה, יש לנשום פחות!

איך עושים את זה?

1. נשמו עמוק ולאט רק דרך האף ואל הבטן(הכוונה של נשימה עמוקה היא עמוק אל הבטן ולא "נשימה גדולה").

1. פתחו הרגל, שימו לב כל פעם שאתם מפהקים או נאנחים, עיצרו את הנשימה ל10 שניות על ריאות ריקות וחיזרו לנשום בעדינות דרך האף.

1. שלבו עצירות נשימה קלות בחיי היום יום, לדוגמא, אתם בדרך למקום כלשהו בהליכה, לכו 10 צעדים בעצירת נשימה על ריאות ריקות, בצעו התאוששות של 12-18 נשימות עדינות דרך האף וחזרו על העצירה וההתאוששות ככול שתרצו או עד שתגיעו אל היעד.

בהצלחה!

חזרה לנושא,

גופינו הוא מכונה מדהימה והוא עובד על פי מנגנון ה"USE IT OR LOSE IT"

לא משנה מה נבחר לעשות, גופינו המופלא יתמוך בנו וידאג ליעל כל פעילות שנבחר לעשות.

לדוגמא:

אם נבחר לעסוק בריצה, גופינו יעזור לנו להפוך לרצים טובים יותר. גופינו יפתח סבילות גבוהה יותר, יחזק את רגלינו ויהפוך את הגידים שלנו ליותר קפיציים ואלסטים.

אם נבחר לעסוק בצלילה חופשית, גופינו יעזור לנו להפוך לצוללים טובים יותר. גופינו ייעל את רפלקס הצלילה ויהפוך אותם לחזקים ומהירים יותר. בזמן צלילה הוא יאט את פעילות הלב כדי לחסוך באנרגיה, יכווץ את הנימים בגפיים כדי להזרים דם אל משולש החיים (לב, ריאות ומוח), הוא יכווץ את הטחול כדי לשחרר דם עשיר בחמצן אל מחזור הדם וזאת רק ההתחלה (לעוד ידע בנושא חפשו רפלקס הצלילה ביונקים)

אם נבחר לעסוק בישיבה על ספות, גופינו יהפך להיות ממש טוב בישיבה על ספות. הדאגה העיקרית של גופינו היא לשרוד. גופינו יודע שההשרדות שלנו תלויה בכמה אנרגיה יש לנו בגוף, והגוף יודע שהוא צריך לנוח כדי לשמור אנרגיה לשעת רצון ואף לאגור אנרגיה (שומן) לשעת מחסור, אך שעת המחסור אינה באה…

שרירים צורכים המון אנרגיה, שרירים שלא מאמנים -מתכווצים ומתנוונים. כאשר אנו אוכלים יתר על המידה או לא מאמנים את השרירים, הגוף יוצר רקמת שומן וצובר אותה בגופינו.

בכל שנייה, בין 2-2.5 מיליון תאי דם אדומים מתים בגופינו ובערך אותה כמות נוצרת בתוך מח העצם שלנו כדי להחליף את המתים. תוחלת החיים של תאי הדם האדומים היא בערך שלושה עד ארבעה חודשים, עד שהם מוחלפים על פי הדרישה הנוכחית של גופינו. חשוב להבין מה הכוונה ב"דרישה נוכחית". גופינו מגיב על פי מה שעשינו, הוא אינו יודע מה אנחנו צריכים לעשות, (אם כי הוא מחשב את צרכיו לפי רמת הפעילות שלנו, מעין חיזוי לעתיד), לדוגמא: אם אנחנו נושמים יתר על המידה בצורה כרונית, רמת הפ"דח שלנו תישאר נמוכה וכדוריות הדם האדומות לא יוכלו לשחרר חמצן. כתוצאה מכך גופינו יחשוב שיש לו יותר מידי כדוריות דם אדומות והוא יבחר לא לייצר עוד כדוריות דם אדומות כאשר יגיע זמנן למות. כתוצאה מכך נישאר אם המספר כדוריות הדם המינימאלי שמתאפר לנו כדי לשרוד ופעילות ספורטיבית תהיה לנו קשה, מעייפת ולא מספקת. אנשים הנושמים יתר על המידה בצורה כרונית לא יוכלו לעצור את הנשימה להרבה זמן ואם הם יצאו לריצה, הם יגלו שהם מתנשפים ומתעייפים מהר מאוד ולא רוצים המשיך הלאה. כל זה קורה מכיוון שרמות הSPO2 שלהם צונחות מהר בזמן פעילות כי אין מספיק כדוריות דם אדומות כדי למלא את הדרישה.

חזרה על המנטרה, פד"חח הוא זה שיוצר את הגירוי הנשימתי ומאפשר לחמצן להשתחרר מכדוריות הדם האדומות לשימושם ורווחתם של השרירים, האיברים וכל תא ותא בגופינו. חוץ מזה פ"דח גם עוזר לפתוח את דרכי הנשימה שלנו ומרחיב את הסימפונות, כך שנוכל לנשום טוב יותר. בנוסף פ"דח גם גורם להרחבה של כלי הדם דבר שמוריד את לחץ הדם ומאפשר זרימה טובה יותר של דם עשיר בחמצן אל הגפיים והראש, וכך עוזר ללב לעבוד פחות קשה (BPM נמוך יותר), כל אלו יגרמו לנו להרגיש צלולים, מודעים ומפוקסים. לעומת זאת אנשים הנושמים יותר מידי או נושמים דרך הפה יחוו את ההפך המוחלט. בגלל מחסור בפ"דח, מצב שנקרא היפוקאפניה (hypocapnia), דרכי הנשימה וכלי הדם מצרים, דבר שמקשה על זרימת הדם להגיע אל הגפיים ואל הראש וגורם לאנשים הסובלים מנשמת לחוות כאבי ראש ותחושת קור בידיים וברגליים.

אנחנו מזמינים אתכם לעלות את המודעות לדרך בא אנחנו נושמים, אנחנו והסובבים אותנו. שימו לב כמה אנשים נושמים דרך הפה, כמה אנשים נושמים אל החזה שלהם או נאנחים ומפהקים בתכיפות, כל אלו הם סימנים של רגישות גבוהה ל פ"דח. כל אדם הנושם דרך הפה נושם פי 2 יותר ממה שהוא אמור לנשום. נשימה מהפה גורמת להמון בעיות ואינה מטיבה עם הגוף.

עוד על נפלאות הנשימה מהאף ומגרעותיה של נשימה מהפה בפוסט הבא.

תודה שקראתם, אדם הייל.

מה זה אומר לצוללים חופשיים?

• לא עושים היפרוונטילציה לפני צלילה. נשימת יתר מורידה את ה־CO2 ודוחה את הדחף לנשום, בלי להוסיף חמצן משמעותי. זה מתכון לאיבוד הכרה. בלאקאאוט וסמבה.

• נשימת הכנה רגועה. לפני צלילה נושמים לאט, מהבטן ובשקט – כך שומרים על איזון בין חמצן ל־CO2.

• סבילות ל־CO2 אפשר לאמן. כשהגוף פחות רגיש ל־CO2, הדחף לנשום מגיע מאוחר יותר והצלילה נעימה יותר. טבלאות CO2.

• נשימה מהאף ביום־יום. כיצד נשימה מהאף משפיעה עלינו ומערכת החיץ הפחמנית.

שאלות נפוצות

מה ההבדל בין אפקט בוהר לאפקט הלדן?

אפקט בוהר מתאר איך CO2 וחומציות גורמים להמוגלובין לשחרר חמצן. אפקט הלדן (Haldane) הוא הצד השני: דם שמסר את החמצן שלו מסוגל לשאת יותר CO2 בחזרה לריאות. שני האפקטים עובדים יחד.

למה מסתחררים כשנושמים מהר?

נשימה מהירה מורידה את רמת ה־CO2 בדם (היפוקפניה). כלי הדם במוח מתכווצים, פחות דם וחמצן מגיעים למוח, ומרגישים סחרחורת, נימולים בשפתיים ובאצבעות.

האם CO2 הוא "גז פסולת"?

לא רק. CO2 חיוני לשחרור החמצן לתאים, להרחבת כלי הדם ולוויסות הנשימה. הוא זה שמייצר את הדחף לנשום.

רוצים לנסות?

אפשר להתחיל ביום היכרות או ישר בקורס צלילה חופשית בסיסי באילת. לשאלות: וואטסאפ 055-550-0576.