Die Atmung ist die wichtigste Funktion des Organismus.
Sie gewährleistet die Oxidation auf optimalem Niveau, die sogenannte Zellatmung (Endogene Atmung) und somit die Regenerationsprozesse in den Zellen.

Während der Atmung kommt es durch die Lungenventilation zum Gasaustausch zwischen den Zellen des Organismus und der Atmosphäre. Sauerstoff aus der Atmosphäre wird zu den Zellen geliefert. Ziel ist die Zellreaktion beim Stoffwechsel (Oxidation von Molekülen). Dabei entsteht Kohlensäuregas (Kohlendioxid), das teilweise von unseren Zellen genutzt wird, sich teilweise im Blut löst und danach in der Lunge entfernt wird.

An der Atmung nehmen spezielle Organe teil (Nase, Lunge, Zwerchfell, Herz) und die Zellen (Erythrozyten — rote Blutzellen, die Blutfarbstoff enthalten sowie spezielles Eiweiβ für den Sauerstofftransport; Nervenzellen, die auf Kohlendioxid und Sauerstoffgehalt reagieren — Chemorezeptoren von Blutgefäßen und Nervenzellen des Gehirns, die das Atemzentrum informieren).

  Normale Atmung Atmung mit dem Trainer von Frolow
EINATMUNG Sauerstoff 21% 18%
Kohlendioxid 0,03% 3%
AUSATMUNG Sauerstoff 16% 13%
Kohlendioxid 4,5% 7,5%
Atmungsfrequenz pro Minute   14–18 Atmungen pro Minute 4–6 Atmungen pro Minute
Atemminutenvolumen, l/min.   7–9 l/min 4–4,5 l/min
Ventilations-Perfusions Koeffizient   0,8–1 1,5–2,5

Den Atmungsprozess kann man in drei Phasen einteilen:

Äuβere Atmung. Gemeint ist der Gasaustausch zwischen dem Organismus und der Luft aus der umgebenden Atmosphäre.

Gastransport des Blutes. Der wichtigste Träger von Sauerstoff ist der Blutfarbstoff Hämoglobin, ein Eiweiβ, das sich in den Erythrozyten befindet. Mit Hilfe des Blutfarbstoffs werden auch 20% des Kohlendioxids transportiert.

Gewebeatmung oder “Innere” Atmung. Diesen Prozess kann man wiederum unterteilen:

1. Gasaustausch zwischen Blut und Gewebe, Sauerstoffverbrauch der Zellen
2. Austritt von Kohlendioxid (Zellatmung, Endogene Atmung)

Um sich fit zu halten und hohe Reserven des Organismus beizubehalten, ist es notwendig, die Atemweise und den Gasaustausch sowie hohe Reservemöglichkeiten des Atemsystems auf entsprechendem Niveau zu halten. Das kann man durch spezielles Atemtraining erreichen, im Verlauf dessen sich die wichtigsten Atemparameter ändern: Sauerstoff und Kohlendioxidgehalt sowie die Eigenschaften der Lungenventilation (Atemfrequenz,Atemrythmus, Atemminutenvolumen).

In der medizinischen Praxis gibt es mehrere Arten des Atemtrainings: Hypoxisches Training, hyperkapnisches Training (Buteiko-Methode), fernöstliche Gesundheitsatemtherapien. Sie zielen ab auf eine niedrigere Atemfrequenz, eine Reduzierung des Atemminutenvolumens, ein Atemwiderstandstraining und die Vergrößerung des Atemraums.

Die Besonderheit des Atemtrainingsgeräts von Frolov besteht darin, dass es die besten Eigenschaften von jeder Technik übernimmt. Das Gerät ist sehr einfach zu nutzen. Man füllt das Gerät mit der notwendigen Wassermenge, danach wird die Bauchatmung geübt (keine Brustatmung, sondern «Zwerchfellatmung»)

Die Einatmung kann man anfänglich durch die Nase machen, später durch den Mund. Wenn man eine Einatmung durch den Mund macht (wobei die Luft durch das im Gerät befindliche Wasser gesogen wird), entsteht ein Widerstand bei der Einatmung. Die Ausatmung macht man durch den Mund (ebenfalls durch das Wasser im Gerät) — langsam, ohne Anstrengung, gleichmäβig. Dies ist die sogenannte Ausatmung mit Widerstand. Die Dauer einer Ausatmung soll durch das Training allmählich auf bis zu 40–50 Sekunden verlängert werden.

“Bergluft” oder Hypoxie-Training

Kurzzeitige Hypoxie (Sauerstoffmangel) ist eine der Auswirkungen der Atemmethode mit dem Atemtrainer von Frolov. Durch die Verlängerung der Ausatmung entsteht kurzzeitig Hypoxie, dank welcher der Organismus «lernt», den Sauerstoff effektiver zu verteilen. Diese Hypoxie ist das Geheimnis des langen Lebens von Bergbewohnern. Warum ist sie so nützlich?

Die Beobachtungen zeigen, dass dank hypoxischer Atmung sich die Grundstimmung hebtund sich die Gehirnaktivität und die physische Arbeitsfähigkeit erhöhen. Es öffnen sich Reservekapillare, zusätzliche Erythrozyten dringen in das Blut ein, es erhöht sich das Volumen des umlaufenden Blutes, der Blutumlauf pro Minute. Es verbessert sich demzufolge die Blutversorgung des Gewebes und der Sauerstoff kann besser in die Zellen eindringen. Darum ist das Hypoxie-Training des Organismus eine hilfreiche Methode zur Verbesserung der Funktionen der physiologischen Hauptsysteme und Organe: Gehirn, Lungen, Herz, Magen — Darmtrakt. Es fördert Regeneration, Heilung und beugt verschiedensten Erkrankungen vor. Der Stoffwechsel normalisiert sich, das Immunsystem wird gestärkt.

Ein dosierter Hypoxie-Einfluss auf den Menschen erhöht seine Widerstandskraft, die Resistenz gegen schädliche Umweltfaktoren, normalisiert den Kohlenhydrat-, Fett-, Eiweiβ- und Elektrolytstoffwechsel. Ohne Medikamente kommt es zur Vermehrung der Adaptationsmöglichkeiten, normalisieren sich die psychophysiologischen Messwerte, verbessern sich der emotionale Zustand und die Funktionen des vegetativen Nervensystems, das die Arbeit der inneren Organe regelt.

Als Ergebnis des Hypoxie-Trainings erhöhen sich nicht nur die Adaptationsmöglichkeiten des Organismus, sondern auch das Niveau der spezifischen und unspezifischen Immunität. Erkrankungen nehmen deutlich seltener einen schweren Verlauf, verglichen mit den Methoden traditioneller Therapien gegen Entzündungen. Der Hormonstatus (Prolaktin-, Testosteron- und Kortisolniveau) und die Phasenstruktur der Menstruationszyklen bei Frauen normalisieren sich ebenso.

Übrigens ist der heilsame Einfluss der mäßigen Hypoxie auf den menschlichen Organismus in den Regionen mit Bergklima schon seit der Zeit des Hypokrates bekannt. Neuerdings hat man als Ergebnis mehrjähriger Forschungen eine Methode entwickelt, bei der Luftmischungen mit niedrigerem Sauerstoffgehalt eingeatmet werden — die sogenannte Hypoxietherapie. Sie verbessert die Körperfunktionen, die Arbeitsfähigkeit, die Vitalität. Insgesamt gesehen also sorgt die dosierte Hypoxie für die Gesundheit weitab im Gebirge lebender Bergbewohner.

Die effektivste und sparsamste Methode der Hypoxietherapie wurde von dem Akademiemitglied A. S. Koltschinskiy im Jahr 1991 entwickelt — die Methode des Intervallhypoxie-Trainings. Während dieses Trainings atmet man durch eine Maske abwechselnd normale Luft und eine hypoxischen Mischung mit niedrigem Sauerstoffgehalt (10–12%).

Der allgemeine Einfluss des Hypoxie-Trainings auf den Organismus lässt sie nicht nur für die Heilung von Erkrankungen der Atemorgane nutzen, sondern auch bei Problemen bzgl. Blutkreislauf und Nervensystem, zum Schutz gegen Infektionen, gegen schädliche Strahlung, gegen schädliche ökologische Einflüsse und Wetterfaktoren.

Ein solches Atemtraining fördert die Erhöhung der Reserven des Atmungssystems, die Effektivität der Funktion der äußeren Atmung, die Verringerung des Atmungsminutenvolumens und der Atemfrequenz sowie eine maximale Lungenventilation. Darum sind hypoxische Methoden beim Atemtraining unter Sportlern sehr populär — sie erhöhen die Effektivität des Trainings und ersetzen dabei für die Sportler das teure Training im Bergklima.

Für ein hypoxisches Training verwendet man üblicherweise eine spezielle Ausrüstung, die den Gasgehalt der Luftmischung, die der Mensch einatmet, kontrolliert und regelt. Der Atemtrainer von Frolov nutzt alle Vorteile des Hypoxie-Trainings und ist dabei einfach und kostengünstig.

Die Buteiko Methode oder hyperkapnisches Training

Das Grundprinzip der Atemmethode mit dem Trainingsgerät von Frolov ist das Training mit erhöhtem Kohlendioxidgehalt (hyperkapnisches Training). Während dieses Trainings erhöht sich der Gehalt des Kohlendioxids in der eingeatmeten Luft und in den Lungen. Die periodische Erhöhung des Kohlendioxidgehalts in den Lungen wird durch die Verlangsamung der Atmung und durch die Einatmung durch das Atemgerät erreicht. Dabei mischt sich der Rest der Ausatmungsluft, der relativ viel Kohlendioxid enthält und der im Gerät verbleibt, bei der Einatmung mit der neuen Luft und demzufolge füllt eine Gasmischung mit mehr Kohlendioxid die Lunge.

Solch ein Training ist bedeutsam für den Zustand des Organismus. Das kann man mit den Besonderheiten der Regelung des Atmungsprozess und auch mit verschiedenen physiologischen und biochemischen Effekten des Kohlendioxids erklären.

Für eine lange Zeit galt das Kohlendioxid als ein Abfallprodukt des Organismus, als Nebenprodukt von Oxidationen in den Zellen, das aktiv durch kräftige Lungenventilation aus dem Organismus entfernt werden muss. Wissenschaftliche Forschungen haben jedoch gezeigt, dass Kohlendioxid der Faktor ist, der auf die wichtigsten biologischen und physiologischen Prozesse Einfluss hat.

Kohlendioxid (СО2) beeinflusst den Stoffwechsel in der Zelle, die glatte Muskulatur der inneren Organe und Gefäße, das Nervensystem, den Säure-Basen-Haushalt im Organismus, den Prozess der Abtrennung von Sauerstoff vom Blutfarbstoff, während das Blut durch die Kapillare fließtMan fand heraus, dass der Organismus aktiv auf die Erhöhung von Kohlendioxid im Blut reagiert: Durch sie werden spezielle Nervenzellen (hyperkapnische Chemorezeptoren) erregt.

Bei der Verringerung des Kohlendioxidgehaltes im Blut gibt es keine ähnlichen Reaktionen, weil der Mensch keine Chemorezeptoren hat, die auf eine Erniedrigung des Kohlendioxidgehalts reagieren. Das heiβt, unser Organismus reagiert auf eine Verringerung des Kohlendioxidsgehalts nicht. Also ist ein bestimmtes Atemtraining notwendig, das den notwendigen Kohlendioxidgehalt im Blut und im Gewebe gewährleistet.

Während langer Atemverzögerungen sammelt sich Kohlendioxid im Blut und die Neuronen im Atemzentrum werden trainiert. Auf diese Art und Weise gewöhnen Sie sich an eine bestimmte Konzentration von Kohlendioxid im Blut.

Der sowjetische Wissenschaftler Konstantin Pavlovitsch Buteiko entwickelte in den sechziger Jahren eine Methode, die auf der willentlichen Vermeidung einer tiefen Atmung basiert. Bei dieser Methode sinkt während des Trainings die Atmungstiefe. Dabei sinken auch die Verluste von Kohlendioxid in der Ausatmungsluft, CO2 sammelt sich im Blut.

Dies ist ein natürlicher Prozess für den Organismus, zum Beispiel während aktiver sportlicher Übungen oder auch bei aktiver physischer Arbeit. Durch die Oxidation der Glukose in den Zellen steigt der Kohlendioxidgehalt und so wird die Atmung indirekt trainiert.

Eine Begrenzung der Atmung ist ein Phänomen, das sich beispielsweise bei Gasmasken, Kosmonautenanzügen u.a. findet Auch ist das Atmen in eine Tüte bekannt zur Verminderung von Angst und hektischer Hyperventilation. Verschiedene Varianten des hyperkapnischen Trainings werden in Kliniken zur Heilung von Erkrankungen (Asthma, Stenokardie, Hypertonie usw.) und in der Sportmedizin zur Steigerung der physischen Ausdauer und zur Regeneration von Reserven nach dem Training genutzt.

Fernöstliche Gesundheitsatemtherapien, bei denen eine niedrigere Atemfrequenz trainiert wird

Die Atemmethode mit dem Atemtrainer von Frolov sieht eine allmähliche Verlängerung des Ausatmungsakts vor und insgesamt eine Zunahme der Dauer des Atemzyklus. So nimmt die Atemfrequenz ab, die Atmung verlangsamt sich, Neurone des Atemzentrums stellen sich auf eine andere, niedrigere Atemfrequenz um. Ähnliche Techniken werden seit langem in fernöstlichen Gesundheitstherapien verwendet.

Welche Wirkung hat das? Es ist bekannt, dass ein sich in Ruhe befindender Erwachsener eine Atemfrequenz von 16–20 Atmungen pro Minute hat. Bei Menschen, die regelmäßig Sport treiben, sinkt diese bis auf 8–12 Atmungen pro Minute.

Verschiedene fernöstliche Gesundheitsmethoden führen zu derartigen Wirkungen. So zum Beispiel sinkt die Atemfrequenz auf bis zu 4–6 Einatmungen pro Minute und manchmal bis zu zwei Einatmungen pro Minute bei Menschen, die seit langer Zeit mit dem System Zigun (deutsch Chi Gong, Qigong) trainieren.

Neurophysiologen zeigten auf, dass die Atemfrequenz während der Zen-Meditation sinkt. Schon am Anfang der transzendentalen Meditation sinkt die Atemfrequenz, die allgemeine Ventilation sinkt um 1 Liter pro Minute, es sinkt der Sauerstoffverbrauch. Wenn die Atemfrequenz sinkt, normalisieren sich die Wellenschwankungen im Gehirn und der Selbstheilungsprozess des Organismus springt an.

Insgesamt ist die Atemfrequenz eine Spiegelung des Gesundheitszustandes und der Sparsamkeit der Arbeit des Atmungssystems. Von den Reservemöglichkeiten des Organismus ist sein Lebenspotenzial abhängig. Je seltener wir atmen, desto mehr Kräfte hat unser Organismus.

Es ist nicht erstaunlich, dass Sportler sich diesen Effekt zunutze machen, denn es steht fest, dass die Fähigkeit, die Atemfrequenz eigenmächtig zu regeln, physische Übungen erfolgreicher macht und den Sportlern Zeit lässt, sich nach dem Training schnell zu erholen.

Darum sehen verschiedene medizinische Gesundheits- und Sportprogramme ein bestimmtes Atemtraining zur Reduzierung der Atemfrequenz vor. Man kann das aber auch zu Hause unter bequemen Bedingungen mit Hilfe des Trainers von Frolov tun.

Die Methoden, die Reduzierung des Atemminutenvolumens bewirken

Während des Trainings mit dem Gerät von Frolov sinkt u.a. das Atemminutenvolumen und dank der Verlangsamung der Atmung und der Vergrößerung der Ausatmung wird eine Hyperventilation vermieden.
Die Reduzierung des Atemminutenvolumens führt zu einer sparseman äußeren Atmung, beseitigt überflüssige Lungenventilationen und die Hyperventilation. Als Ergebniss des Trainings bemerkt man die Senkung des Atemminutenvolumens und der Atemfrequenz, dabei aber steigen das Volumen des einzelnen Atemzugs, die maximale Lungenventilation und die Atempause vor der Einatmung (unwillkürliche Pause nach der Ausatmung).

Dies scheint paradox zu sein, aber man kann es einfach erklären. Wenn das Atemminutenvolumen sinkt, sinkt auch die überflüssige, «leere» Ventilation, das heiβt die Ventilation des toten Raumes, d. h. des Raumes, in dem es keinen Gasaustausch gibt. Dieses Volumen entsteht in den Organen, die Luft transportieren (Luftröhren, Bronchien). Dabei bemerkten die Forscher, dass sich die Ventilation der Alveolen und der Gasaustausch zwischen Alveolen und Kapillaren verbessern.

Die Senkung des Atemminutenvolumens wird während des Atemtrainings erreicht und bezieht sich auf die willentliche Restriktion der Lungenventilation und die Reduzierung der Atemfrequenz. Das kann man mit speziellen Atemübungen erreichen, zum Beispiel während des Atemtrainings mit der Buteiko-Methode oder auch mit der Methode EORAMV (eigenmächtige optimale Reduzierung des Atemminutenvolumens, nach einer Methode von Dr. v. Gnevushev). Außerdem gibt es für diese Zwecke verschiedene Geräte zur Regelung der Atmung, zum Beispiel BF (Biologisches Feedback). Das kleine und technisch durchdachte Gerät von Frolov eignet sich für solche Trainingsziele ebenfalls.

Das Atemwiderstandstraining

Eine der ersten Reaktionen auf den Ausatmungswiderstand während des Trainings mit dem Trainingsgerät von Frolov ist die Optimierung der Alveolarventilation und des Ventialations — Perfusionsverhältnisses. Während sich Ventilation, Gasaustausch und Mikrozirkulation verbessern, regenerieren sich sowohl der Stoffwechsel in den Organen und im Gewebe durch Kompensation als auch die gestörte Funktion von regelnden Mechanismen.

Der Atemwiderstand bei der Einatmung gewährleistet eine Verbesserung der Bronchialdurchgängigkeit, der Dränagefunktion des Bronchialbaums und reduziert den expiratorischen Kollaps der Bronchien. Das Atemtraining mit Widerstand verbessert ebenfalls auch die Reinigung der Bronchien und Lungen.

Als Ergebnis des Atemtrainings mit Widerstand bemerkt man, dass man seltener atmet, dass sich die Atmungsverzögerung verlängert. Es kommt zu einigen Änderungen beim Gasaustausch: Das Niveau von CO2 in alveolarer und in ausgeatmeter Luft wird gesteigert, es verbessert sich die alveolare Ventilation und das Ventialations- / Perfusionsverhältnis, das heißt, es verbessert sich der Gasaustausch auf dem Niveau der Alveolen und der Organismus erhält allesNotwendige für eine richtige Funktion.

Das Atemtraining mit Widerstand wird sowohl im Sport als auch in der klinischen Medizin eingesetzt. Es hilft den Sportlern, die Kräfte und Ausdauer der Atemmuskulatur zu steigern und die Möglichkeiten des Atmungssystems werden effektiver genutzt. In der Medizin helfen solche Übungen den Kranken, die unter Atemnot leiden, das Syndrom der Atmungsmuskelermüdung zu überwinden.

Weiterhin ist das Atemtraining mit Widerstand obligatorisch bei der Vorbereitung von Fachleuten, die Atemschutzmittel nutzen: Gasmasken, Kosmonautanzüge, Taucherausrüstung usw. Ein solches Training steigert Kraft und Ausdauer der Atemmuskulatur, die Adaptation von Bronchialbaum und Lungengewebe bei Belastung und es hat einen Massageeffekt auf die glatte Muskulatur von Bronchien und Lungengewebe.

Das Training für zusätzlichen Atemraum

Wenn man mit dem Gerät von Frolov trainiert, so ist das Gerät ein zusätzlicher Atemraum für den Patienten. Sein Volumen ist sogar für Vorschulkinder geeignet und für Kranke mit ernsthaften Erkrankungen der Bronchien und der Lunge.

Dadurch steigert sich die Lungenventilation, es erhöhen sich Kraft und Ausdauer der Atemmuskulatur, es entsteht eine Resistenz gegen Hypoxie und Hyperkapnie und es kommt zur Optimierung der inneren Organe. Regelmäβige Atmung mit zusätzlichem Atemraum erhöht die physische Arbeitsfähigkeit, bildet eine Resistenz des Organismus gegen Schwankungen des Sauerstoffs und Kohlendioxid, gegen verschiedene Krankheiten und Stress sowie gegen ungünstige Umwelteinflüsse.

SCHLUSSFOLGERUNG

Die Konstruktion des Atemtrainingsgeräts von Frolov und das Training mit ihm bewirken eine Kombination mehrerer sehr effektiver Faktoren von verschiedenen Atemtrainingsmethoden. Sie alle wirken positiv auf das Atmungssystem und auf den ganzen Organismus und füllen den Körper mit neuen Kräften, mit Mut, steigern den Tonus und fördern die Gesundheit.