TerapiBehandlingar undersöker andningens anatomiska funktion i måendet

Intresset för andningens och andningsmetoders påverkan på måendet har vuxit stort de sista decennierna. På internet publiceras frekvent studier och artiklar i ämnet. Det finns mycket att läsa om hur andningen inverkar i mående så som ångestsyndrom, stress, trauma, poststraumatiskt stressyndrom. Många studier finns även på hur styrd, medveten andning och andningsmetoder har en helande effekt på stresstillstånd.

Denna första bloggtext på ämnet är ett försök att sammanfatta vilka olika organ, nervsystem och hjärnstrukturer som är involverat i anding och andningcykeln. Detta för att försöka förstå hur olika organ samverkar i andning generellt men även i olika typer av andning. Senare bloggar kommer handla om hur kopplingen ser ut mellan andning och känslomässiga, psykologiska reaktioner så som stress, humör och trauma? Detta för att mynna ut i en blogtext om vad som händer fysiskt när helande och ökat välbefinnande uppstår genom olika andningsmetoder så som frigörande djupandning, BBTRS och connected breath och i olika Pranayamatekniker?

Andningen är en del i det Autonoma Nervsystemet – en funktion i vårt omedvetna

Det Autonoma nervsystemet (ANS) består av tre system var av två fungerar enligt pendelverkan. Den ena delen är det Sympatiska nervsystemet (SNS) vars signaler höjer blodtryck och hjärtfrekvens, sätter igång handlingsberedskap, vakenhet och kamp-flykt reaktioner. Den andra delen är det Parasympatiska nervsystemet (PSNS) vars signaler sänker hjärtfrekvens och blodtryck och försätter kroppen i vila och avslappning. På grund av sin lugnande effekt sätter PSNS igång processer för matsmältninng i inälvsorgan. Inandningen aktiverar SNS medan utandning sätter igång PSNS.

ANS har även ett tredje system, det Enteriska nervsystemet (ENS). ENS har de felsta av sitt nervsystem i mag-tarmsystemet med uppgift att reglera funktioner här. ENS spelar en mindre roll för andingen.

Det Autonoma nervstystemet styr en stor del av andningssystemet. ANS kontrollerar sådana funktioner i kroppen som sker automatiskt, så som till exempel lungornas mekanik, hjärtslag, puls, och reflexer för hosta, sväljning, kräkning och nysning med mera. Information från dessa autonoma processer och berörda organ skickas till Hypothalamus, en hjärnstruktur placerad straxt ovanför hjärnstammen. Hypothalamus samordnar denna information samt information som kommer från limbiska systemet som alstrar känslor. Limbiska systemet kan till exempel skicka känsloalstrande signaler till Hypotalamus.

Tillsammans med andra strukturer förmedlar Hypotalamus sådan information vidare ut i kroppen form av minskning eller höjdning i puls, hjärtslag, andningsfrekvens, beredskap eller avslappning i muskler och organ.

Perifera nervsystemets (PNS) – inkluderar två system – Autonoma nervsystemet och Somatiska nervsystemet. PNS styr processer ute i kroppen så som rörelseimpusler i muskler i ben och armar. Det somatiska nervsystemet består av den viljestyrda muskulaturen och sinnesorgan ute i kroppen. PNS samlar information och reaktioner från exempelvis huden, så som temperatur, svettning, stramhet med mera. PNS utgörs av en mängd nerver ute i muskler och organ som här tar emot och skickar information till det Centrala nervsystemet (CNS). CNS kontrollerar en stor del av det Somatiska nervsystemet genom att till exempel bestämma kroppens rörelser.

CNS består av så kallat grå substans som bland annat finns i Cerebellum och i hjärnstammens förlängda märg. CNS består också av vit substans som finns i Ryggmärgen längst ryggraden. Till CNS skickas informationen från olika typer känselreceptorer och motoriska nerver i det Somatiska nervsystemets viljestyrda muskulatur och sinnesorgan. Inkommande information brukar kallas för afferent eller sensorisk. Väl framme genererar CNS svar och reaktioner som aktiverar impulser ut till PNS som i sin tur skickar tillbaka svar till CNS för tolkning.

När vi andas in stimuleras SNS, hjärtslagen ökar. När vi andas ut stimuleras PSNS, hjärtat saktar ner

Det Sympatiska Nervsystemet SNS alstrar impulser för ökad handlingsberedskap ihop med bland annat ökade hjärtslag. Via kemiska budbärare och hormoner så som adrenalin och kortisol samverkar SNS med övriga Perifera nervsystemet samt Centrala nervsystemet. Fight flight reaktioner sätts lätt igång om SNS hamnar i överaktivering.

Det Parasympatiska Nervsystemet (PSNS) skickar kroppen in i viloläge. I andningscykeln är det främst transmittorämnet acetylkolin som får hjärtrytm att sjunka. Acetylkolin medför även avslappning och utvidgning i glatt muskulatur så som till exempel blodådrorna. Ihop med sänkt blodtryck ökar nu blodflödet i blodådrorna. Detta underlättar för matsmältning, salivering, produktion av tårar, urinering och avföring.

SNS stimulerar alltså kroppen till handling och PSNS ställer in kroppen i homeostas, balans och vila och lugn. När vi mår bra råder balans mellan dessa två system. Vi är då i harmoni med vår yttre miljö så väl som med vår fysiska inre tillvaro.

Vad händer när vi andas in?

Diafragman sedd underifrån

När vi inhalerar så utvidgas lungorna likt en ballong som blåses upp. Detta innebär att trycket i lungorna minskar medan trycket från luften utanför ökar. Tryckskillnaden medför att luften kan dras ner i lungorna. Luftrören utvidgas så att mer luft kan passera in. När vi andas in expanderar både hjärta, hjärtsäck och lungor. Diafragman, som är en stor viktig andningsmuskel nedanför lungorna, förflyttas nedåt. Här trycker den ner mot magsäcken och mot andra inälvor intill och nedanför. När lungorna expanderar så roterar revbenen upp och utåt och bröstkorgen utvidgas. Hjärtsäcken runt hjärtat utvidgas när hjärtat expanderar. Det gör att blodflödet i hjärtsäcken saktar ner.

När hjärnan uppfattar att inandningsfasen nått sitt slut skickar denna signal till hjärtat om att slå fortare och hårdare. Det aktiverar det sympatiska nervsystemet (SNS). SNS skickar sina impulser via ryggmärgskanalen till inälvsnerver och ut till inälvor så som mage och tarmar. Under dominans av SNS avstannar inälvorna sina funktioner så att energin ska gå till handlingsberedskap i överlevnadsbeteenden. Till exempel genom muskelsammandragning i rörelser i mobilisering av kamp-flyktreaktioner.

Vad händer när vi andas ut?

När vi andas ut händer motsatsen. Den valvformade diafragman rör sig nu uppåt mot lungorna. Utrymmet i bröstkorgen samt hjärtats volym och den omgivande hjärtsäckens omkrets krymper. Blodflödet i hjärtsäcken ökar vilket får hjärnan att skicka ny signal till hjärtat om att sakta ner hjärtslagen. Det parasympatiska nervsystemet (PSNS) är aktiverat. På utandninge sänks puls och blodtryck, vilket ökar vila och avslappning

Hjärtfrekvensvariabilitet, HRV

När vi andas in stimuleras Sympatiska nervsystemet och hjärtslagen ökar. När vi andas ut stimuleras Parasympatiska nervsystemet och hjärtat saktar ner. Dessa två andningscykler utgör grunden i mätning av HRV, Heart Rate Variability, Hjärtfrekvensvariabilitet. Hjärtfrekvensvariabilitet mäter tiden mellan två hjärtslag. Inget hjärtslag är identiskt likt föregående utan skiljer sig ifråga om längd, kraft och tid. HRV mäter hjärtats oregelbundenhet. Ett friskt hjärta har hög frekvens av oregelbundna hjärtslag. Det visar att hjärtat har bra anpassningsförmåga. Ett hjärta med låg anpassningsförmåga har tvärtom låg grad av oregelbundna hjärtslag. En vältränad person har hög HRV i vila, medan HRV sänks under ansträngning. En arbetspuls har ofta lägre HRV än en vilopuls. Unga personer har ofta högre HRV än äldre och vältränade har ofta högre än otränade. Hjärtslag HRV påverkas inte bara av den fysiska hälsan utan även av den psykiska. Personer som är stressade, äldre och sjuka har låg HRV även i vila.

Snabb ytlig andning driver igång kamp och flykt systemet – PH värdets betydelse för kamp- flykt

När vi andas ut följer stora mängder koldioxid med. Koldioxidhalten i blodet sänks vilket höjer upp blodets PH värde. Cellerna upphör aldrig att producera ny koldioxid, så när koldioxidhalten under utandningsfasen åter höjts i cellerna och PH halten sänkts, så kommer signal att skickas till andningscentrum i hjärnstammen. Signalen triggar igång en ny inandning. Sänkt PH tryck skickar signal om att vi ska andas in igen. Så man kan säga att det är koldioxidhalten som styr när vi andas in.

Ju lägre koldioxidtryck desto fortare och även ytligare kommer vi att andas. Hjärnstammen som ju styr andning, blodtryck och hjärtslag ingår i samverkanssystem även vid aggression, rädsla och flyktreaktioner. Aggression, rädsla och flyktbeteenden ökar inte bara hjärtslag, blodtryck utan även andetagen ökar. Vid långvarig kamp-flyktreaktion tenderar andningen att bli ytligare.

Varför vi andas regelbundet och Pre-botzinger

Svaret på varför vi andas regelbundet, återfinns i hjärnstammens funktion. I hjärnstammen finns ett litet centra, som kallas ”pre- Botzinger complex”. Detta centra innehåller några tusen neuroner. Varje andetag börjar med att neuroner här aktiveras. Vid inandning skickar pre- Botzinger signal via diafragmanerven vidare till andningsmuskler i bålen. Andningen berör muskler så som diafragman och interkostalmuskler. Interkostalmusklerna sitter vid revbenen. När inandningen signalerar till dessa muskler så börjar de röra sig i enlighet med inandningen. Diafragman rör sig då nedåt mot magsäcken och interkostalmusklerna expanderar utåt. ”Pre- Botzinger complex” signalerar sedan att inandningsförloppet är klart vilket medför att muskelrrörelserna upphör. Inandningen avstannar och vävnad intar ett passivt läge för en stund. Nu sker en tillbakagång sker, en återstuds, en rekyl. Pre- Botzinger complex är involverat i alla andningsrörelser, både in- och utandning.

Hur vi andas påverkar vårt humör, vårt humör påverkar hur vi andas.

Pre- Botzinger, andningen och humöret

Pre- Botzinger complex, det lilla området i hjärnstammen vi nämde ovan, har nervförbindelse med ett annat område i hjärnan ”locus coeruleus”. Locus coeruleus procucerar noradrenalin och är placerat i Pons i hjärnstammen. Noradrenalin är ett förstadium till adrenalin och är ett stresshormon för det sympatiska nervsystemet. Noradrenalin brukar kopplas till tillstånd så som uppmärksamhet, upprymdhet, vaksamhet.

Locus coeruleus har förbindelser till de flesta strukturer i den övriga hjärnan. Forskning har visat att Locus coeruleus skickar sitt noradrenalin till i princip alla områden i hjärnan som är involverat i humör och mående. Det omfattar exempelvis ryggmärgen, hjärnbarken, amygdala, hippocampus, cerebellum, prefrontala cortex, frontalloben.

Andetagen innehåller information som skickas via förbindelsen mellan Pre – Botzinger och Locus coeruleus. Locus coeruleus skickar denna information vidare till andra hjärnstrukturer. Forskning visar alltså att andetagen vi förbindelserna förmedlar information direkt till olika kognitiva, känslo- beteendereglerande centra i hjärnan. Olika andningsmönster kontrollerar eller aktiverar alltså olika centra i härnan och kan påverka olika beteenden och humör. Så hur vi andas aktiverar olika hjärnstrukturer för olika känslor och beteenden.

Kommunikationen mellan ”pre- Botzinger complex” och ”locus coerluleus” verkar även förändras beroende på variation i andningen.

När andningen är oregelbunden eller snabb så ökar även vår uppmärksamhet och vaksamhet, vilket kan leda vidare till ångest och panik. När detta händer så verkar även aktiviteten i pre- Botzinger att öka.

Diafragmanerven tar emot impulser från bland annat märgneuroner i preBötzinger-komplexet i hjärnstammmen

Diafragman påverkar vävnad som är involverad i emotionella, psykologiska reaktioner

Som den största av andningsmuskler samagerar diafragman ihop med automatiska processer i andningscykeln. Men diafragman är också en viljestyrd muskel som går att med vilja spänna och som påverkas av känslor. Muskeln är involverad i rörelser som att svälja, hosta, kräkas, kissa och bajsa. Diafragmamuskelns funktioner påverkar hela kroppen och reflekterar och inverkar i emotionella och psykologiska tillstånd.

Vagusnerven och diafragmanerven är de två större perifera nerver som ansluter till diafragman. Diafragmanerven startar från ryggmärgen i nivå med nacken. Nerven tar emot impulser från bland annat märgneuroner i preBötzinger-komplexet i hjärnstammmen.

Längs med diafragmanerven finns nervknutar med anhopningar av nervcellskroppar, s. k. ganglier. Dessa ganglier har anslutningar till det sympatiska nervsystemet som har förbindelse till binjurarna som producerar stresshormonet kortisol. Information går sedan tillbaka till diafragman och påverkar diafragmans muskelrörelser under stress.

Vagusnerven, viktig del av det parasympatiska systemet och andningen

Vagusnerven är den längsta av sammanlagt 12 existerande kranialnerver. Den startar från flera ställen i hjärnstammen och löper sedan genom lungorna nära ryggraden ner till olika matsmältningsorgan. På vägen ner genom lungorna har vagusnerven många kraftfulla receptorer. Dessa registrerar hur andetagen utvidgar lungorna. Nedanför lungorna anknyter sedan vagusnerven till diafragmanerven vi olika nervcellskluster. Dessa nervceller registrerar diafragmans andningsrörelser och förmedlar till vagusnerven. Vidare har vagusnerven receptorer mot olika inälvor i magen och gentemot det sympatiska nervsystemet i buk och i kvinnans livmoderhals. Vagusnerven skickar hormoner, enzymer och proteiner. Med hjälp av dessa regleras sekretion hos körtlar och sammandragning i glatt muskulatur som finns i njurar, binjurar, mjälte, tunn- och tjocktarm, njurar, galla, lever och bukspottskörteln.

Vagusnerven består av 80000 mindre nervtrådar. 80% av dem är afferenta, det vill säga de tar emot och tolkar information från olika organ och kroppsfunktioner. Detta sker bland annat från organ som hjärtat, lungorna, levern, magen, tarmarna och mjälten. Informationen sänds till det centrala nervsystemets (CNS) funktioner i hjärnan och ryggmärgen för vidare omtolkning.

20% är efferenta, det vill säga de styr och sänder information och kommandon till olika kroppsfunktioner och organ. Till exempel till tunga, svalg, gom, stämbandsmuskler.

De afferenta vägarna är involverade i aktivering/reglering av stress. De är involverade i frisättning av stresshormoner så som kortisol, adrenalin. Dessa utsöndras av hormonkörtlar via hypofysen, hypotalamus i hjärnan samt binjurebarken vid njurarna. Stresshormoner utsöndras när vi är rädda, arga, stressade. Läs min blog om stressaxeln.

Vagusnerven är den viktigaste nerven i det parasympatiska nervsystemet. Den är även mycket viktig för andningsfunktionen. Vagusnerven frisätter ämnen som sänker hjärtrytmen, skapar avslappning, initierar utandning, sätter igång matsmältning och immunförsvar.

Vagusnerven har en mängd förgreningar ut i bålen. Några vagusförgreningar innerverar även luftrören, bronkerna ut till lungorna. Här bidrar vagus till sekretion och kontraktion/sammandragning av luftvägarna. Vagusförgreningar med stretchtreceptorer registrerar lungornas rörelse i andningscykeln. Det hjälper till att stimulera en sänkning av hjärtfrekvensen. Vagusnerven har parasympatiska förgeningar som ansluter till hjärtat. En förgrening av vagus löper också in i lungorna och ansluter där till det sympatiska nervsystemet. Både luftstrupen, lungorna och bronkerna innerveras av förgreningar från vagusnerven. Informationen som nerven samlar från dessa områden skickas till hjärnan: Det kan handla om lungornas expansion samt nivåer av syre och koldioxid. Vagusnerven medverar även i att öppna luftvägar i luftstrupen och svalget.

Vagus och det parasympatiska nervsystemet samarbetar med det sympatiska nervsystemet och det enteriska nervsystemet för fysiologisk balans. Till detta samverkanssystem kopplas även information från mage-tarm avseende balanser eller obalanser. Allt detta vidareförmedlas till områden i hjärnan som påverkar mående och tolkar fysiska upplevelser från kroppens vävnad och organ. Det sätter vidare igång kognitiva och känslomässiga processer.

Aktivering av Vagusnerven kan leda till både svimning eller avslappning

Vagusnerven skickar lugnande proteiner, hormoner och enzymer när sympatiska nervsystemet aktiverats genom kamp-flykt-respons. När SNS och kamp-flykt respons aktiverats och andningsfrekvens och puls höjts och samtidigt satt igång ökade reaktioner i tarmar, så börjar vagusnerven skicka lugnande signaler. Då kan det leda till att vi antingen svimmar eller slappnar av.

Vagusnerven har kopplingar till flera humörreglerande områden i hjärnan. Den tar emot information från organ och skickar till CNS och hjärnregioner som är viktiga i stressreaktionen. Vagusnerven förmedlar sig bland annat med Locus coeruleus, amygdala, hippocampus, insula, orbitofrontal cortex, septalregionen. Dessa områden ingår i nätverk som registrerar och formar svar på stress, både i form av somatiska och kognitiva symtom. Dessa hjärnstrukturer involverar känslor, beteenden, motivation, grubblerier och försjunkenhet samt minnesbildning så som i form av långtidsminne. Flera av dessa strukturer är involverade i aggression och våldsbeteenden. Här aktiveras och regleras rädsla och här registreras och tolkas smärta och njutning. (För mer info om stress och om det limbiska systemet kolla gärna min blogg här om stress)

Meditation, yoga och tekniker för reglerad andning aktiverar vagusnervens lugnande inverkan. Aktivering av vagusneven mildrar ångestsymtom så väl som negativa känslor och humör.

Referenser:

Tonkov. G. Donnan. K. ”Feel to Heal: Releasing Trauma Through Body Awareness and Breathwork Practice”. PublisherBioDynamic Breathwork & Trauma Release Institute (March 3, 2019)

https://sv.m.wikipedia.org/wiki/Centrala_nervsystemet

https://sv.wikipedia.org/wiki/Perifera_nervsystemet

https://sv.wikipedia.org/wiki/Vagusnerven

W. Wright. ”Daily Vagus Nerve Exercise: Accessing the Healing Power of the Vagus Nerve”. Kindle Amazon

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6070065/

https://neuroscientificallychallenged.com/posts/know-your-brain-locus-coeruleus

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4309518/

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6070065/

https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC5859128/