Эффект Вериго-Бора (Bohr effect)

Эффект Вериго-Бора - это фундаментальный физиологический механизм, описывающий зависимость отдачи кислорода тканям от уровня углекислого газа (CO₂) и кислотности среды. Суть его проста и при этом принципиальна: чем выше уровень CO₂, тем легче гемоглобин отдаёт кислород тканям.

Именно этот эффект объясняет, почему наличие кислорода в крови не гарантирует его использование клетками.

Мощь и влияние этого эффекта на нашу жизнь трудно переоценить, можно сказать, например, что он лежит в основе развития метаболического синдрома как у детей, так и у взрослых. А также - очень многих хронических болезней.

Исторический контекст

Физиологический механизм, известный сегодня как эффект Вериго-Бора, был открыт и описан параллельно двумя учёными, работавшими независимо друг от друга.

Сначала русский физиолог Бронисла́в Фортуна́тович Вери́го в конце XIX века экспериментально показал, что повышение концентрации углекислого газа и сдвиг реакции среды в кислую сторону облегчают отдачу кислорода гемоглобином тканям. Его работы ясно указывали на то, что именно CO₂ является ключевым фактором, определяющим эффективность тканевого дыхания.

Практически в то же время (чуть позже - в начале XX века) датский физиолог Кристиан Бор пришёл к аналогичным выводам, исследуя связь между парциальным давлением CO₂, pH крови и сродством гемоглобина к кислороду. В международной научной традиции этот механизм чаще получил название Bohr effect, тогда как в русскоязычной физиологической школе справедливо закрепилось двойное название - эффект Вериго-Бора.

Открытия Вериго и Бора стали фундаментом для понимания того, что углекислый газ - не побочный продукт дыхания, а активный регулятор газообмена, без которого кислород не может быть эффективно использован тканями.

Именно на эту классическую физиологическую базу позднее опирался врач-физиолог Константин Павлович Бутейко, систематизировав роль эффекта Вериго-Бора и показав его центральное значение в клинической практике и дыхательной регуляции.

Доктор К.П.Бутейко первым в СССР в 60-70 годах прошлого века, когда в моду вошли устойчивые выражения: "Итак, вздохнули поглубже!", "Дышите глубже - вам полезно", поставил под сомнение истинность этоих выражений. 

Он воскликнул на всю страну: "Какой идиот первым сказал про пользу глубокого дыхания, что все подхватили???"

И за это - подвергся гонениям и репрессиям со стороны Минздрава СССР.

Как работает эффект Вериго-Бора

В нормальных условиях: 

• в тканях образуется углекислый газ CO₂ как продукт обмена веществ,

• уровень CO₂ локально повышается,

• pH среды слегка снижается,

• гемоглобин изменяет свою конфигурацию,

• кислород легко отделяется и поступает в клетки.

Это идеально настроенный механизм, обеспечивающий доставку кислорода именно туда, где он необходим.

Что происходит при дефиците CO₂

При гипервентиляции CO₂ активно выводится из организма. В результате:

• уровень CO₂ в крови и тканях снижается,

• pH смещается в щелочную сторону,

• гемоглобин начинает удерживать кислород слишком прочно.

Кислород при этом может присутствовать в крови в достаточном количестве, но он остаётся связанным и плохо доступен для тканей. Это и есть ключевой парадокс современного дыхания:

Кислород есть - усвоения нет. Кровь может до предела быть насышена кислородом, а организм при этом - страдать от кислородного голодания

И вот еще какой парадокс возникает: когда мы пробуем подышать много, часто и глубоко - у нас начинает кружиться голова. На вопрос "почему голова кружится?" абсолютное большинство даже на сегодняшний день отвечают - "от переизбытка кислорода, надышался кислородом". А на самом деле - голова кружится из-за спазмов сосудов головного мозга, на фоне кислородного голодания организма, вызванного эффектом Вериго-Бора: 

Чем глубже дышишь, тем меньше кислорода поступает в клетки тела и мозг (К.П.Бутейко)

Эффект Вериго-Бора и тканевая гипоксия

Именно через эффект Вериго-Бора метод Бутейко объясняет развитие тканевой гипоксии без гипоксемии. Анализы крови могут быть «нормальными», сатурация - высокой, а клетки при этом испытывают энергетический дефицит.

Состояние тканевой гипоксии лежит в основе:

• хронической усталости,

• снижения выносливости,

• когнитивных нарушений,

• мышечной слабости,

• множества функциональных симптомов.

Почему «глубже дышать» - физиологическая ошибка

С точки зрения эффекта Вериго-Бора попытки «дышать глубже», «надышаться кислородом» или «увеличить вентиляцию» при большинстве хронических состояний ухудшают ситуацию.

Но эти "болезни века" прекрасно лечатся методом Бутейко с помощью нормализации функции дыхания. Именно поэтому метод Бутейко идёт в противоположном направлении - к уменьшению дыхания, а не к его усилению.

Эффект Вериго-Бора как ключ к симптомам

Через этот механизм становятся понятными многие симптомы, которые иначе выглядят несвязанными:

• тревожность и панические реакции,

• головокружение,

• спазмы,

• холодные конечности,

• снижение концентрации внимания.

Все они укладываются в единую цепочку:
гипервентиляция → дефицит CO₂ → блокировка эффекта Вериго–Бора → тканевая гипоксия.

Роль метода Бутейко

Метод Бутейко направлен на восстановление условий, при которых эффект Вериго–Бора работает физиологично. Это достигается не за счёт увеличения кислорода, а за счёт:

• снижения избыточного дыхания,

• нормализации уровня CO₂,

• восстановления кислотно-щелочного равновесия.

По мере этого восстановления:

• гемоглобин начинает отдавать кислород тканям,

• улучшается клеточное дыхание,

• уменьшается необходимость в защитных реакциях,

• организм возвращается к устойчивому состоянию.

Где прочитать подробнее

Подробно о механизме эффекта Вериго–Бора и его центральной роли в методе Бутейко рассказано в книге Тараса Щетинина «Дыши. Метод Бутейко в 21 веке».

А более наглядное и доступное объяснение этого эффекта для родителей и детей представлено в книге «Дыши. Играй. Живи! Метод Бутейко для детей и их родителей».

Специалисты, к которым можно обращаться по теме «Эффект Вериго-Бора (Bohr effect)»