Без кислорода нет жизни. Но, странным образом, для стимуляции дыхания у взрослого человека не играет решающей роли, достаточно ли его во вдыхаемом воздухе. А вот на повышающуюся концентрацию углекислого газа в крови (а вместе с тем и изменение показателя pH) дыхательный центр реагирует крайне чувствительно. Когда при задержке дыхания мы чувствуем позыв к вдоху, то вовсе не потому, что организм испытывает кислородное голодание: он просто хочет избавиться от накопившегося углекислого газа. От его переизбытка кровь становится «кислой», а показатель pH (который в норме составляет около 7,4) существенно понижается. Подобные колебания выводят процесс обмена веществ из равновесия, поэтому при увеличении кислотности крови тут же реагируют хеморецепторы. Дыхательный центр, совокупность нейронов в стволовой части мозга, немедленно ускоряет и углубляет дыхание, чтобы предотвратить перекисление. Кстати, от поступления в ткани слишком малого количества кислорода рецепторы не раздражаются.
Избыточное содержание углекислого газа подстегивает дыхание. И наоборот, чрезмерное дыхание влияет на содержание углекислого газа. Стресс или страх подталкивают некоторых к гипервентиляции – один из случаев «фальшивого» дыхания. Человек в таком состоянии начинает дышать активнее, нежели необходимо, и отдает слишком много углекислого газа. Дыхательный импульс падает. Мышцы судорожно сжимаются. Кружится голова, что порождает еще больший страх. При гипервентиляции кажется, что не хватает воздуха, хотя кислорода в крови более чем достаточно. Задержка дыхания нарушает кругооборот. Но до человека это трудно донести. Здесь также на пользу трюк с пакетом: выдохнутый в него углекислый газ заново попадает в легкие, и таким образом уровень углекислого газа в крови стабилизируется – независимо от частоты дыхания.
У крови, которая транспортирует газы в ткани Айи, нет конечной станции. Она беспрерывно циркулирует до самых удаленных клеток. Каждый орган может в любое время освободиться от углекислого газа и забрать подвезенный кислород. Сила, стоящая за такой циркуляцией, – это сердце. Оно ритмично сокращается и вгоняет кровь в сосуды. Сердечные клапаны заботятся о том, чтобы она двигалась в нужном направлении. Путь бедной кислородом крови из правого желудочка в легочный ствол короткий – поэтому и говорят о «малом круге кровообращения». Большой круг поставляет обогащенную кислородом кровь из левого желудочка через аорту и артерии всем органам. А теперь внимание: путешествие одного эритроцита через всё человеческое тело длится примерно минуту.