Вуглекислий газ, дихання і тривога: як ТМР допомагає відновити баланс

Коли людина нервує, їй часто радять «глибоко подихати». Порада звучить логічно, але фізіологія тут тонша, ніж здається. Надто часте або надто глибоке дихання не заспокоює, а навпаки — може посилити тривогу. Ключ до розуміння цього парадоксу лежить у газі, який ми звикли вважати «відпрацьованим»: у вуглекислому газі (CO₂).

У цій статті пояснюю, як рівень CO₂ у крові впливає на мозок, нервову систему та емоційний стан, чому хронічний стрес часто супроводжується непомітним «передиханням» і як структуроване повільне дихання в межах Техніки ментальної релаксації (ТМР) допомагає повернути газовий баланс до фізіологічної норми.

CO₂ — не відходи, а регулятор

Вуглекислий газ утворюється в кожній клітині як продукт обміну речовин і виводиться через легені. Але організм не прагне позбутися його повністю. Навпаки, дихальний центр стовбура мозку налаштований насамперед на те, щоб утримувати парціальний тиск CO₂ в артеріальній крові у вузьких межах — приблизно 35–45 мм рт. ст. Саме CO₂, а не кисень, є головним хімічним сигналом, що визначає, як часто й глибоко ми дихаємо у стані спокою.

Чому це так важливо? Тому що CO₂ безпосередньо керує кількома ключовими процесами:

• Кровопостачання мозку. CO₂ — найпотужніший регулятор мозкового кровотоку в бадьорої здорової людини. Навіть невелике зниження його рівня звужує судини мозку і зменшує приплив крові (Hoiland et al., Comprehensive Physiology, 2019).
• Віддача кисню тканинам. Що нижчий рівень CO₂, то міцніше гемоглобін утримує кисень і то гірше віддає його клітинам. Це класичний ефект Бора, описаний ще 1904 року; він і досі лежить в основі фізіології газообміну.
• Кислотно-лужний баланс. Надлишкове виведення CO₂ зсуває реакцію крові в лужний бік (респіраторний алкалоз). Звідси поколювання в пальцях, запаморочення, «туман» у голові, напруження м’язів.

Виходить парадокс: людина дихає частіше й глибше, відчуває «нестачу повітря», а мозок і тканини насправді отримують кисню менше.

Як стрес змінює дихання

Під час гострого стресу симпатична нервова система готує тіло до дії, і дихання природно частішає. Проблема виникає тоді, коли стрес стає хронічним, а прискорене чи поверхневе дихання — звичкою. Таку модель називають дисфункційним диханням. Одна з її форм — гіпервентиляційний синдром, коли симптоми пов’язані зі зниженням CO₂ (гіпокапнією) (Boulding et al., European Respiratory Review, 2016).

Характерні ознаки, які людина зазвичай не пов’язує з диханням:

• часті зітхання, відчуття «неповного вдиху»;
• дихання верхньою частиною грудної клітки, а не животом;
• запаморочення, серцебиття, поколювання в руках чи навколо рота;
• тривога без видимої причини, напруження, труднощі з концентрацією;
• погіршення сну.

Між диханням і тривогою існує замкнене коло. Тривога прискорює дихання, а знижений CO₂ викликає тілесні відчуття, які мозок сприймає як сигнал небезпеки й ще більше посилює тривогу. Найкраще це вивчено при панічному розладі: дослідження показують важливу роль низького рівня CO₂ у цьому стані, а терапевтичне відновлення нормального рівня CO₂ зменшує вираженість симптомів (Meuret & Ritz, International Journal of Psychophysiology, 2010).

Показовим є рандомізоване дослідження, у якому пацієнти з панічним розладом навчалися дихати під контролем капнометра (приладу, що вимірює CO₂ у видихуваному повітрі). Повернення CO₂ від зниженого до нормального рівня передувало зменшенню тривожних оцінок і посиленню відчуття контролю над станом (Meuret et al., Journal of Consulting and Clinical Psychology, 2010). Інакше кажучи, зміна дихання була не наслідком, а одним із механізмів покращення.

Водночас важливо не переоцінювати цей механізм. У ветеранів із посттравматичним стресовим розладом (ПТСР) аналогічне тренування дихання знизило частоту дихання, але не зменшило симптоми гіперзбудження порівняно з контрольною групою (Jamison et al., Psychological Trauma, 2022). Отже, роль CO₂ при різних станах неоднакова, і дихання — лише одна з ланок регуляції.

Хеморефлекс і барорефлекс: два «датчики» безпеки

Щоб зрозуміти, як дихальна практика може вплинути на психоемоційний стан, варто знати про два рефлекси.

Хеморефлекс — це реакція на зміни CO₂ та кисню в крові. Його рецептори розташовані в стовбурі мозку та в сонних артеріях. Підвищена чутливість хеморефлексу означає, що організм гостріше реагує на найменші коливання газового складу: частіше дихає, активує симпатичну нервову систему, тримає тіло в стані напоготові.

Барорефлекс стежить за артеріальним тиском і через блукаючий нерв уповільнює серцевий ритм, коли тиск зростає. Що краще він працює, то стабільніша вегетативна регуляція.

Дослідження групи професора Бернарді показали, що ці два рефлекси пов’язані з диханням напряму. Дихання з частотою близько 6 циклів на хвилину посилює барорефлекс (Bernardi et al., BMJ, 2001) і суттєво знижує чутливість хеморефлексу до CO₂ та гіпоксії (Spicuzza et al., Lancet, 2000). А в людей, які тривалий час практикують дихальні техніки, зниження хеморефлекторної чутливості зберігається і поза практикою (Spicuzza et al., Lancet, 2000). Простими словами: тіло перестає «панікувати» через незначні коливання газів крові.

Чому саме повільне дихання

Частота близько 0,1 Гц, тобто приблизно 6 вдихів-видихів на хвилину, збігається з природними коливаннями артеріального тиску. На цій частоті дихання, серцевий ритм і тиск синхронізуються, а варіабельність серцевого ритму (ВСР), один з основних показників гнучкості вегетативної нервової системи, зростає (Russo et al., Breathe, 2017).

Масштабний метааналіз, що охопив 223 дослідження, підтвердив: добровільне повільне дихання підвищує показники ВСР, пов’язані з активністю блукаючого нерва, — під час сеансу, одразу після нього і після курсу тренувань (Laborde et al., Neuroscience & Biobehavioral Reviews, 2022). Систематичний огляд показав, що такі практики пов’язані зі зниженням тривоги, збудження та гніву, а також зі зростанням відчуття спокою й бадьорості (Zaccaro et al., Frontiers in Human Neuroscience, 2018). А метааналіз рандомізованих досліджень засвідчив невеликий, але статистично значущий ефект дихальних практик щодо стресу, тривоги й депресивних симптомів. Автори водночас закликали до обережності з огляду на помірний ризик систематичних похибок у багатьох роботах (Fincham et al., Scientific Reports, 2023).

Важливий нюанс: повільне ≠ глибоке

Тут криється поширена помилка. Якщо людина дихає повільно, але кожен вдих робить максимально глибоким, загальний об’єм вентиляції може навіть зрости, і CO₂ знову знизиться. Саме це показало дослідження, у якому учасники вперше виконували дихання з частотою 6 циклів на хвилину: у понад третини з них рівень CO₂ у видихуваному повітрі опустився нижче 30 мм рт. ст., тобто до гіпокапнії. Проте після семи днів щоденних тренувань по 10 хвилин такого падіння вже не було, а саму практику учасники сприймали як приємнішу й заспокійливішу (Szulczewski, PLoS One, 2019).

Цей результат дуже важливий для практики: правильне повільне дихання — навичка, яку треба тренувати. На перших заняттях організм ще «передихує», а з досвідом знаходить економний ритм, за якого CO₂ залишається в нормі.

Як це реалізовано в ТМР

Техніка ментальної релаксації (ТМР) — структурований протокол, у якому дихальний компонент вибудовано з урахуванням описаної фізіології. Базовий рівень, дихально-медитативний комплекс (ДМК), включає послідовно:

1. Фізичну розминку. Вона знімає м’язове напруження, яке часто фіксує поверхневе грудне дихання.
2. Діафрагмальне дихання. Повертає основну роботу діафрагмі. Таке дихання ефективніше вентилює легені за меншої частоти й допомагає вийти з «верхньогрудного» стереотипу, характерного для хронічного стресу.
3. Повільне дихання 5–5 секунд. Вдих 5 секунд, видих 5 секунд, без пауз, тобто рівно 6 циклів на хвилину. Ключова інструкція: дихати м’яко, з комфортним, а не максимальним об’ємом, щоб уникнути передихання.
4. Медитацію спостереження за диханням. Людина перестає керувати диханням і лише спостерігає за ним. Дихання залишається у спокійному, природному ритмі, а увага переключається з тривожних думок на тілесні відчуття.

На поглибленому рівні до цього додається Техніка медитації (ТМ). Під час неї дихання ніяк не контролюється, але воно спонтанно сповільнюється. Ще в класичних роботах, які донині цитуються як фундаментальні, під час Техніки медитації (ТМ) фіксували зниження споживання кисню та частоти серцевих скорочень (Wallace, Science, 1970), а також спонтанні епізоди дуже повільного дихання без подальшого компенсаторного «надолуження» вдихів, які збігалися з суб’єктивним станом глибокого спокою (Farrow & Hebert, Psychosomatic Medicine, 1982). Ці дослідження давні й невеликі, проте вони описують цікаву фізіологічну картину: дихання стає економнішим не через вольове зусилля, а внаслідок зниження метаболічної потреби організму.

Що кажуть наші дані і чого ми поки не знаємо

У 2026 році в журналі Frontiers in Network Physiology ми опублікували контрольоване дослідження за участю військовослужбовців під час 14-денної реабілітації. У групі, яка додатково практикувала ТМР, показники варіабельності серцевого ритму (ВСР) зросли, а індекс напруження за Баєвським знизився, тоді як у контрольній групі ці показники погіршилися (Matsyshyn et al., Frontiers in Network Physiology, 2026). Дизайн дослідження був нерандомізованим, тому результати варто розглядати як обнадійливі, але попередні.

Чесно скажу про межі сучасних знань. У дослідженнях ТМР ми поки не вимірювали безпосередньо рівень CO₂ у видихуваному повітрі чи газовий склад крові. Тому твердження, що ТМР «нормалізує CO₂», — це обґрунтована фізіологічна гіпотеза, яка спирається на дані про повільне діафрагмальне дихання загалом, а не доведений для ТМР факт. Перевірити її за допомогою капнометрії — одне з наступних завдань нашої дослідницької роботи.

І ще одне застереження. Мета практики — не «накопичити» якомога більше CO₂, а повернути його до фізіологічної норми, якщо через стрес він хронічно знижений. У здорової людини в спокої газовий склад крові зазвичай у межах норми, і дихальна практика його не «покращує», а робить регуляцію стійкішою до стресових коливань.

Коли варто звернутися до лікаря

Дихальні практики безпечні для більшості людей, але вони не замінюють медичного обстеження. Задишка, біль у грудях, перебої в роботі серця чи запаморочення можуть мати органічні причини, і їх має оцінити лікар. Якщо у вас є захворювання серця, легень, нирок або психічні розлади, перед початком будь-якої дихальної практики порадьтеся з лікарем.

Головне

• CO₂ — не відходи, а ключовий регулятор мозкового кровотоку, віддачі кисню тканинам і збудливості нервової системи.
• Хронічний стрес часто супроводжується непомітним передиханням, яке саме по собі посилює тривогу.
• Повільне дихання з частотою близько 6 циклів на хвилину посилює барорефлекс, знижує чутливість хеморефлексу й підвищує варіабельність серцевого ритму (ВСР).
• Повільне не означає глибоке: м’який комфортний об’єм вдиху — умова, щоб не знизити CO₂.
• Техніка ментальної релаксації (ТМР) поєднує ці принципи в послідовну систему: діафрагмальне дихання, ритм 5–5 секунд і медитацію, за якої дихання природно стає економнішим.

Автор: Віктор Мацишин, лікар-невролог вищої категорії, рефлексотерапевт, науковий співробітник ДНУ «Центр інноваційних технологій охорони здоров’я» ДУС, автор методу ТМР.

Література

1. Hoiland RL, Fisher JA, Ainslie PN. Regulation of the Cerebral Circulation by Arterial Carbon Dioxide. Compr Physiol. 2019;9(3):1101-1154. doi:10.1002/cphy.c180021
2. Boulding R, Stacey R, Niven R, Fowler SJ. Dysfunctional breathing: a review of the literature and proposal for classification. Eur Respir Rev. 2016;25(141):287-294. doi:10.1183/16000617.0088-2015
3. Meuret AE, Ritz T. Hyperventilation in panic disorder and asthma: empirical evidence and clinical strategies. Int J Psychophysiol. 2010;78(1):68-79. doi:10.1016/j.ijpsycho.2010.05.006
4. Meuret AE, Rosenfield D, Seidel A, Bhaskara L, Hofmann SG. Respiratory and cognitive mediators of treatment change in panic disorder: evidence for intervention specificity. J Consult Clin Psychol. 2010;78(5):691-704. doi:10.1037/a0019552
5. Jamison AL, Slightam C, Bertram F, Kim S, Roth WT. Randomized clinical trial of capnometry-assisted respiratory training in veterans with posttraumatic stress disorder hyperarousal. Psychol Trauma. 2022;14(5):883-893. doi:10.1037/tra0000525
6. Bernardi L, Sleight P, Bandinelli G, et al. Effect of rosary prayer and yoga mantras on autonomic cardiovascular rhythms: comparative study. BMJ. 2001;323(7327):1446-1449. doi:10.1136/bmj.323.7327.1446
7. Spicuzza L, Gabutti A, Porta C, Montano N, Bernardi L. Yoga and chemoreflex response to hypoxia and hypercapnia. Lancet. 2000;356(9240):1495-1496. doi:10.1016/S0140-6736(00)02881-6
8. Russo MA, Santarelli DM, O’Rourke D. The physiological effects of slow breathing in the healthy human. Breathe (Sheff). 2017;13(4):298-309. doi:10.1183/20734735.009817
9. Laborde S, Allen MS, Borges U, et al. Effects of voluntary slow breathing on heart rate and heart rate variability: A systematic review and a meta-analysis. Neurosci Biobehav Rev. 2022;138:104711. doi:10.1016/j.neubiorev.2022.104711
10. Zaccaro A, Piarulli A, Laurino M, et al. How Breath-Control Can Change Your Life: A Systematic Review on Psycho-Physiological Correlates of Slow Breathing. Front Hum Neurosci. 2018;12:353. doi:10.3389/fnhum.2018.00353
11. Fincham GW, Strauss C, Montero-Marin J, Cavanagh K. Effect of breathwork on stress and mental health: A meta-analysis of randomised-controlled trials. Sci Rep. 2023;13(1):432. doi:10.1038/s41598-022-27247-y
12. Szulczewski MT. Training of paced breathing at 0.1 Hz improves CO2 homeostasis and relaxation during a paced breathing task. PLoS One. 2019;14(6):e0218550. doi:10.1371/journal.pone.0218550
13. Wallace RK. Physiological effects of transcendental meditation. Science. 1970;167(3926):1751-1754. doi:10.1126/science.167.3926.1751
14. Farrow JT, Hebert JR. Breath suspension during the transcendental meditation technique. Psychosom Med. 1982;44(2):133-153. doi:10.1097/00006842-198205000-00001
15. Matsyshyn V, Kravchenko AM, Ovodiuk NM, Zharkov DY, Apykhtin KO, Romanchuk OP, Chaikovsky I. Heart Rate Variability, ECG Minor Changes, and HRV–ECG Coupling Associated With an Adjunctive Structured Breathing–Meditation Protocol in Combat-Exposed Military Personnel. Front Netw Physiol. 2026;6:1912231. doi:10.3389/fnetp.2026.1912231