Oxygen Advantage® ve Wim Hof Metodu, Patrick McKeown

Bu yazıyı bana konu ile ilgili olarak gönderilen yüzlerce maile cevap vermek amacıyla yazdım.

Aslında iki teknikteki nefes egzersizleri arasında pek çok benzerlik var. Her iki yöntem de sağlık açısından önemli faydalar oluşturur ve her ikisi de spor performansında iyileşme sağlar. Her iki yöntemdeki nefes tutma egzersizleri hem vücudun iç denge mekanizması olan homeostaziyi bozar hem de vücudu strese sokarak bağışıklık sistemi fonksiyonunu iyileştirebilecek adaptasyonlar yapmasına neden olur.

Oxygen Advantage® metodu:

1. Meditasyon

2. Fonksiyonel solunum eğitimi

3. Aralıklı hipoksik/hiperkaptik egzersiz

Oxygen Advantage® yöntemindeki yüksekte antrenman etkisi oluşturan egzersizlerde normal solunum yapılır ve ardından nefes verilerek nefes tutulur. Bu uygulama, düşük oksijen ve yüksek karbondioksit üreten aralıklı bir hipoksik/hiperkapnik yanıt oluşturur. Nefes tutma egzersizleri sırasında kan oksijen doygunluğu (SaO2) tipik olarak yaklaşık yüzde 85’e düşer. Aynı zamanda, arteriyel karbondioksit, normal konsantrasyon olan 40 mmHg’dan 50 mmHg’ya veya daha fazlasına yükselecektir.

Wim Hof metodu:

1. Meditasyon

2. Aralıklı hipoksik/hipokapnik egzersiz

3. Soğuk su uygulaması

Wim Hof tekniğinde nefes tutmadan önce ağızdan 30 büyük nefes alınıp verilir. Bu uygulama arka arkaya üç kez uygulanır. Aralıklı bir hipoksik/hipokapnik yanıt oluşturulur: düşük oksijen ve düşük karbondioksit. Üçüncü döngüde, kan oksijen doygunluğu yüzde 45’e kadar düşebilir ve karbondioksit değeri normal konsantrasyon olan 40 mmHg’den 13 mmHg’ya düşebilir. Bu rakamlara bir bağlam vermek gerekirse, yüzde 85’lik bir kan oksijen doygunluğu (SaO2) şiddetli hipoksiyi temsil eder ve SaO2 yüzde 60’tan az olduğunda senkop hipoksisi (bayılma) meydana gelebilir.

Bu tür nefes tutma egzersizlerinin astım dahil solunum rahatsızlıkları için çok etkili olduğu kanıtlanmıştır. Kox ve arkadaşlarının Wim Hof yöntemini araştırdığı 2014 tarihli bir araştırma makalesi şunları belirtir: “Öğrenilen teknikleri uygulayan sağlıklı gönüllüler, epinefrin salınımında derin artışlar sergilediler, bu da sırasıyla anti-inflamatuar mediyatör üretiminin artmasına ve ardından proinflamatuar sitokin tepkisinin azalmasına yol açtı… Bu çalışmanın, özellikle proinflamatuar sitokinleri antagonize eden tedavilerin büyük fayda gösterdiği otoimmün hastalıklar olmak üzere, aşırı veya kalıcı inflamasyonla ilişkili çeşitli durumların tedavisi için önemli etkileri olabilir..” (1)

Bir nefes verişi takiben nefes tutmanın birçok olumlu etkisi vardır. Ancak hiperventilasyon ve nefes tutma fizyolojisini spor performansı perspektifinden anlamak önemlidir.

Fizyolojiyi keşfedelim:

Wim Hof, nefes tutmadan önce derin derin nefesler almanın “karbondioksitten kurtularak vücudu tamamen şarj ettiğini, vücutta daha fazla oksijenin serbestçe dolaşmasını ve her hücreyi doldurmasını ve pH seviyelerini yükselttiğini” ifade ediyor.

Bu açıklamaya biraz ışık tutmak için basitçe solunum bilimine bakalım:

Kanda oksijen alımı ve oksijenin hücrelere bırakılması:

Oksijen kanda iki şekilde taşınır:

1. Oksijenin yüzde 98’i kırmızı kan hücrelerinin içindeki hemoglobin (Hb) adı verilen proteinler tarafından taşınır.

2. Oksijenin yüzde 2’si kan içinde doğrudan çözünmüş halde taşınır.

Arteriyel kan, normal (sağlıklı) solunum sırasında oksijene neredeyse tamamen doymuş halde bulunur (yüzde 95 ile 99 arasında). Bu, Wim Hof metodundaki ağızdan alınıp verilen 30 büyük nefes sırasında akciğerlere daha fazla hava gideceği ve kandaki oksijenin kısmi basıncının artacağı ancak kanın oksijen doygunluğunun değişmeyeceği anlamına gelir.

Fazla, zorlu solunum yapmak:

• Kandaki oksijenin kısmi basıncını arttırır.

• Kanda çözünmüş halde bulunan oksijen miktarını arttırır (oksijenin yüzde 2’si kanda çözünmüş haldedir.)

• Kanın oksijen doygunluğunu değiştirmez (oksijenin yüzde 98’i halihazırda hemoglobine bağlanmış durumdadır.)

• Kandaki karbondioksit seviyesini düşürür.

Karbondioksit kaybı, daha yüksek kan pH seviyesine (respiratuar alkaloz) neden olur. Alkaloz, hemoglobinin oksijene olan bağını güçlendirir. Yani kan ve oksijen arasındaki bağın güçlenmesine neden olarak dokulara daha az oksijen gitmesine neden olur.

Karbondioksit kaybı ayrıca kan damarlarının daralmasına neden olur, bu da vücuttaki kan akışının azalması anlamına gelir.

Peki, kalp ve beyin de dahil olmak üzere dokulara ve organlara oksijen iletimi üzerinde “fazla, zorlu” nefes almanın etkisi nedir? Genel olarak arttırır mı azaltır mı?

Buna cevap vermek için oksijen doygunluğunun tam olarak ne olduğuna ve bunun kasların ve organların uygun şekilde oksijenlenmesiyle nasıl ilişkili olduğuna bakalım.

Oksijen doygunluğu (SaO2), kandaki oksijen taşıyan kırmızı kan hücrelerinin (oksijen içeren hemoglobin molekülleri) yüzdesidir. Dinlenme sırasında sağlıklı bir insan için normal solunum hacmi dakikada dört ila altı litre havadır. Bu, yüzde 95 ila 99 arasında neredeyse tam oksijen doygunluğu ile sonuçlanır. Oksijen kandan hücrelere sürekli olarak yayıldığından, yüzde 100 doygunluk mümkün değildir. Aslında, yüzde 100’lük bir oksijen doygunluğu, kırmızı kan hücreleri ile oksijen molekülleri arasındaki bağın çok güçlü olduğunu ve kan hücrelerinin kaslara, organlara ve dokulara oksijen vermediğini gösterir. Kan oksijeni tutmamalı, serbest bırakmalıdır.

İnsan vücudu aslında kanda fazla miktarda oksijen taşır. Bu, solunan oksijenin yüzde 75’inin dinlenme sırasında dışarı verilmesi gerçeğinden açıkça görülmektedir. Fiziksel egzersiz sırasında bile, çalışan kaslar ve solunum kasları çok daha fazla oksijene ihtiyaç duydukları sırada, solunan oksijenin yüzde 25 kadarı dışarı verilir. Kısacası, oksijen doygunluğunu yüzde 100’e çıkararak elde edilecek herhangi bir ek fayda yoktur.

Karbondioksit: Sadece atık bir gaz değil

Normal, sağlıklı bir işleyiş için vücudun hem oksijene hem de karbondioksite belirli bir miktarda ihtiyacı vardır. Oksijenin yaşam için gerekli olduğu yaygın olarak kabul edilir, ancak birçok insan karbondioksitin de gerekli olduğunu duyunca şaşırır. Karbondioksit sadece atık gaz değildir. Solunumda oksijen ile el ele çalışır.

Karbondioksit, kırmızı kan hücrelerinden doku ve organlara oksijen bırakılmasından sorumludur. Özünde karbondioksit bir hormon gibi davranır ve insülinin kan şekeri salınımını tetiklediği şekilde oksijen salınımını sağlar.

Ağızdan 30 büyük nefes alıp verdiğinizde, akciğerlerdeki ve kandaki karbondioksit konsantrasyonu önemli ölçüde azalır. Ancak karbondioksit yaşam için gereklidir. İnsan vücudunda bir dizi hayati işlevi yerine getirir:

1. Oksijenin hücreler tarafından kullanılmak üzere kandan boşaltılması

Solunum sırasında hava akciğerlere girer. Oksijen akciğerlerden kana geçer, burada kırmızı kan hücrelerindeki hemoglobin tarafından alınır ve kan damarları yoluyla taşınır. Oksijen açısından zengin kan, kalp tarafından tüm vücuda pompalanır ve oksijen, enerjiye dönüştürülmek üzere hücrelere boşaltılır. Kandaki oksijeni serbest bırakmak için hemoglobin bir katalizöre ihtiyaç duyar: karbondioksit.

Fiziksel egzersiz bu sürecin mükemmel bir örneğidir. Kaslarımızı hareket ettirdiğimizde vücudumuz bize enerji vermek için daha fazla oksijene ihtiyaç duyar. Bunun nedeni, kasların daha yüksek yoğunlukta çalışması ve daha fazla oksijen kullanmasıdır. Egzersiz sırasında vücut ısısı yükselir ve hücreler daha fazla karbondioksit üretir, bu da kan yoluyla kaslara ve organlara ekstra oksijen bırakılmasına izin verir. Solunum Fizyolojisi (Respiratory Physiology) kitabının yazarı John West’in ifadesi şu şekildedir: “Egzersiz yapan bir kas sıcaktır ve karbondioksit üretir ve kılcal damarlarından oksijenin daha fazla bırakılmasından yararlanır.” Aktivite sırasında kaslarımızı oksijenle ne kadar iyi beslersek o kadar uzun ve fazla çalışabilirler.

Kandaki karbondioksit konsantrasyonu solunumla belirlenir. Metabolik ihtiyaçlardan daha fazla solunum yapma alışkanlığı, akciğerlerden çok fazla karbondioksitin dışarı atılmasına neden olur. Bu, kandaki ve hücrelerdeki karbondioksit konsantrasyonunun azalmasına neden olur. Karbondioksit seviyeleri çok düşük olduğunda oksijenin kandan kaslara ve organlara transferi engellenerek vücudun oksijenlenmesi zayıflar.

Karbondioksitin bu işlevi 1904 yılında fizyolog ve Nobel ödüllü Christian Bohr tarafından keşfedilmiştir. Bohr, karbondioksitin kandan dokulara ve organlara gerçekleşen oksijen transferini etkilediğini fark etmiştir. Kandaki karbondioksit basıncı arttığında pH düşer ve oksijen daha kolay bırakılır. Buna Bohr Etkisi denir. Tersine, karbondioksit seviyeleri düşük olduğunda, hemoglobin molekülleri oksijeni kandan daha az miktarda bırakabilir. Solunum şekliniz, kanınızda bulunan karbondioksit miktarını ve vücudunuzun ne kadar iyi oksijenlenebileceğini belirler.

Bohr Etkisi tarafından açıklanan bilim, ağızdan 30 büyük nefes almanın kandaki karbondioksit konsantrasyonunu azaltacağını ve kandan hücrelere oksijen salınımını sınırlayacağını gösteriyor.

2. Kan damarlarının duvarlarındaki düz kasların genişlemesi

Çok fazla hava solumak, kalp ve beyin de dahil olmak üzere doku ve organlara kan akışının azalmasına neden olabilir. İnsanların büyük çoğunluğunda beyin de dahil olmak üzere vücuttaki kan dolaşımını azaltmak, baş dönmesine ve sersemliğe neden olmak için 30 büyük nefes yeterlidir. Bu, nefes tutma tekniklerinden önce hiperventilasyon yapan birçok kişi tarafından yaşanacaktır.

Beyne giden kan akışı, karbondioksitteki azalmayla orantılı olarak azalır (2). American Journal of Psychiatry’de yayınlanan ve aşırı solunumun neden olduğu arteriyel daralmayı değerlendiren bir araştırma, bazı kişilerde kan damarlarının çapının yüzde 50’ye kadar azaldığını ortaya koymuştur (3). Bir dairenin alanını (A = πr2) formülüne göre kan akışı dört kat azalır. Bu, aşırı nefes almanın kan akışınızı ne kadar ciddi şekilde etkileyebileceğini gösterir.

3. Kan pH değerinin ayarlanması

Karbondioksit, dokulara ve hücrelere ne kadar oksijen bırakıldığını belirlemeye ek olarak, kanın pH değerini (kanın asiditesi veya alkalinitesi) düzenlemede merkezi bir rol oynar. Kanın normal pH değeri 7,365’tir. Bu seviye sıkı bir şekilde tanımlanmış bir aralık içinde kalmalıdır, aksi halde vücut bu durumu telafi etmeye zorlanır. Normal kan pH seviyesinin homeostatik dengesi hayatta kalmamız için hayati önem taşır. pH çok asidikse ve 6,8’in altına düşerse veya çok alkaliyse ve 7,8’in üzerine çıkarsa sonuç ölümcül olabilir (4). Çünkü kanın pH değeri, iç organların ve metabolizmanın işlevini doğrudan etkiler.

Solunum alkalozu, sinir sisteminde ve fiziksel ve psikolojik durumlarda değişikliklere neden olabilir. Nefes darlığı, göğüs ağrısı, baş ağrısı, yorgunluk, baş dönmesi ve ışık hassasiyeti gibi semptomlara neden olabilir ve miyofasiyal tetik noktalarının gelişmesine yol açabilir (5). Kas-iskelet sistemi üzerinde önemli bir olumsuz etkiye sahiptir, sağlık ve performans için zararlıdır.

Otuz büyük nefesten sonra nefes tutma süresi neden artar?

Joe Rogan ile yaptığı bir röportajda Wim Hof, 30 büyük nefesten sonra nefes tutma ile ilgili şunları açıklıyor: “Belli bir noktada tamamen şarj oluyorsunuz, pH çok yüksek bir seviyeye çıkıyor, akciğerlerde dakikalarca hava olmadan kalabiliyorsunuz. Vücut kimyanızı değiştirdiğimiz için nefesinizi normalden çok daha uzun süre tutacaksınız. Karbondioksit atılır, oksijen yükselerek tüm hücreleri doldurur ve pH seviyeleri yükselir.”

Nefes tutmadan hemen önce 30 büyük nefes alırsanız nefes tutma süresi artacaktır. Bununla birlikte bu durum, nefes alma uyarısının oksijen tarafından değil, birincil olarak karbondioksit tarafından yönlendirilmesinden kaynaklanmaktadır. Vücut, fazla karbondioksitten akciğerler yoluyla kurtulmak için nefes alır. Karbondioksit seviyeleri çok düşük olduğunda bu solunum uyarısı bastırılır.

Bu nedenle, kandaki karbondioksiti tüketerek 30 büyük nefes aldığınızda, nefesi daha uzun süre tutmak mümkün hale gelir. Aslında, karbondioksit seviyeleri tekrar yükselene ve beyindeki solunum merkeziniz nefes almaya devam edilmesini sağlayana kadar nefes tutmayı sürdürebileceksiniz. Bu nedenle, suya girmeden önce asla hiperventilasyon yapmamalısınız (büyük nefesler alıp vermemelisiniz).

Ağızdan solunumun olumsuz etkileri

Burundan solunum sağlıklı solunumdur. 1954 yılında Amerikan Rinoloji Derneği’ni kuran Dr. Maurice Cottle, burnun en az otuz işlevi yerine getirdiğini belirtmiştir. Bu işlevlerin hepsi akciğerleri, kalbi ve diğer organları desteklemede önemlidir (6). Burundan solunum yapmak arteriyel oksijen alımını ve iletimini iyileştirir, ventilasyon perfüzyonunu (akciğerlerdeki gaz değişimi) iyileştirir ve egzersize bağlı astım da dahil olmak üzere solunum yolu daralmasına karşı bir savunma görevi görür. Ayrıca soğuk, kuru, filtrelenmemiş havanın akciğerlere girmesini önler, antiviral ve antibakteriyel özelliklere sahip nazal nitrik oksiti kullanır, diyaframı çalıştırır ve solunum hızını yavaşlatarak vücudun dinlenme ve sindirim fonksiyonlarını etkinleştirir.

Ağızdan solunum ise anormal ve verimsiz bir solunum şekli olarak kabul edilir. İşlevsel, duruşsal, gelişimsel ve biyomekanik dengesizliklere neden olabilir ve bunların tümü sağlığa ve spor performansına zarar verebilir (7). Ağızdan solunum yapmanın ana dezavantajlarından biri, üst göğüs solunumuna ve diyaframın daha az hareket etmesine neden olmasıdır (8). Diyafram ana solunum kasıdır, ancak zayıf solunum alışkanlıklarının diyaframın etkinliğini azaltması şaşırtıcı derecede yaygındır. Diyaframla nefes almak doğal olarak faydalıdır. Vücudun gevşeme tepkisini harekete geçirir, merkezlenmeyi destekler, omurgayı stabilize eder (9), ağrı algısını etkiler ve akciğerlerden kana daha iyi oksijen transferini sağlar (ventilasyon/perfüzyon) (10).

Diyafram solunumu ayrıca vücutta serbest radikallerin birikmesini önlemeye yardımcı olur. Serbest radikaller, oksijen metabolizması sırasında oluşan moleküllerdir. Aşırı serbest radikal varlığında vücut zarar görür, çünkü bu moleküller diğer hücrelere saldırır ve dokulara zarar verir. Bir çalışmada araştırmacılar, sporcuların bir saatlerini rahatlayarak ve diyafram solunumu uygulayarak geçirdiklerinde kalp atış hızının düştüğünü, insülinin arttığını, gliseminin azaldığını ve daha yüksek antioksidan seviyeleri ve daha düşük serbest radikal üretimi oluştuğunu tespit ettiler (11). Diyafram solunumu, rahat nefes alma açısından faydalarının yanı sıra, daha düşük bir oksidatif stres seviyeleri sağlayabilir ve araştırmacılar, sporcuları serbest radikallerin uzun vadeli olumsuz etkilerinden koruyabileceği sonucuna varmıştır.

Sonuç

Benim deneyimlerim, ağızdan solunum, üst göğüsten solunum ve uykuda düzensiz solunum gibi işlevsiz solunumun hem genel popülasyonda hem de yüksek eğitimli sporcularda inanılmaz derecede yaygın olduğunu gösteriyor. Bu görüş önemli bilimsel kanıtlarla desteklenmektedir. Performansını ve potansiyelini arttırmak isteyen sporculara tavsiyem, uyanıklık ve uyku sırasında her zaman fonksiyonel, burundan solunumu sağlamaları ve 40 saniyelik bir BOLT skoru elde etmek için çalışmalarıdır. Fonksiyonel solunum konusunda doğru algıya sahip olan birçok insan, daha aşırı solunum tekniklerini keşfetmeyi sever. Ancak karbondioksitin solunum biyokimyasındaki rolü ve solunumun biyomekaniği ve ritmi hakkında deneysel bir anlayışa sahip olana kadar, 30 büyük nefes tekniği yerine her zaman hafif, yavaş ve derin nefes almayı tavsiye ederim. Rekabetçi ve mükemmeliyetçi bir yapıya sahip olanlar için aşırı uçtan yeni bilgiler edinmek cazip gelse de solunum en güçlü olduğu zaman kesinlikle en yumuşak olduğu zamandır.

Kaynaklar:

1. Kox, Matthijs, Lucas T. van Eijk, Jelle Zwaag, Joanne van den Wildenberg, Fred CGJ Sweep, Johannes G. van der Hoeven, and Peter Pickkers. “Voluntary activation of the sympathetic nervous system and attenuation of the innate immune response in humans.” Proceedings of the National Academy of Sciences111, no. 20 (2014): 7379-7384.

2. Magarian, Gregory J., D. A. Middaugh, and D. H. Linz. “Hyperventilation syndrome: a diagnosis begging for recognition.” Western Journal of Medicine138, no. 5 (1983): 733.

3 Gibbs, Daniel M. “Hyperventilation-induced cerebral ischemia in panic disorder and effect of nimodipine.” The American journal of psychiatry (1992).

4. Casiday Rachel, Frey Regina. Blood, Sweat, and Buffers: pH Regulation During Exercise Acid-Base Equilibria Experiment. http://www.chemistry.wustl.edu/~edudev/LabTutorials/Buffer/Buffer.html (accessed 20th August 2012).

5. Bradley, Helen, and Joseph Dr Esformes. “Breathing pattern disorders and functional movement.” International journal of sports physical therapy 9, no. 1 (2014): 28.

6. Ley, Ronald, and Beverly H. Timmons, eds. Behavioral and psychological approaches to breathing disorders. Springer Science & Business Media, 2013.

7. Trevisan, Maria Elaine, Jalusa Boufleur, Juliana Corrêa Soares, Carlos Jesus Pereira Haygert, Lilian Gerdi Kittel Ries, and Eliane Castilhos Rodrigues Corrêa. “Diaphragmatic amplitude and accessory inspiratory muscle activity in nasal and mouth-breathing adults: a cross-sectional study.” Journal of Electromyography and Kinesiology25, no. 3 (2015): 463-468.

8. Key, Josephine. “‘The core’: understanding it, and retraining its dysfunction.” Journal of bodywork and movement therapies17, no. 4 (2013): 541-559.

9. Sánchez Crespo, Alejandro, Jenny Hallberg, Jon O. Lundberg, Sten GE Lindahl, Hans Jacobsson, Eddie Weitzberg, and Sven Nyrén. “Nasal nitric oxide and regulation of human pulmonary blood flow in the upright position.” Journal of applied physiology108, no. 1 (2010): 181-188.

10. Martarelli, Daniele, Mario Cocchioni, Stefania Scuri, and Pierluigi Pompei. “Diaphragmatic breathing reduces exercise-induced oxidative stress.” Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine2011 (2011).