При фізичному навантаженні ми починаємо дихати глибше і частіше - тілу потрібно більше кисню, щоб отримати більше енергії. І ось у цей момент починає позначатися різниця в анатомії дихальної системи у чоловіків та жінок – від жінок потрібно більше зусиль, щоб забезпечити себе киснем.
Дослідники з Університету Ватерлоо поставили експеримент, у якому чоловіки та жінки протягом кількох днів займалися на велотренажері, поступово підвищуючи навантаження. Дихали вони газовою сумішшю із спеціальної ємності, і в одні дні це було звичайне повітря, а в інші дні суміш гелію та кисню.
Ємності для дихання наповнювали так, щоб у них була однакова кількість кисню. Самі тренуючі не знали, чим вони дихають, повітрям чи киснево-гелієвою сумішшю.
Крім того, учасників експерименту постачали спеціальним пристроєм, який дозволяв відстежувати тиск у стравоході – за тиском у стравоході, що йде поруч із дихальними шляхами, можна було зрозуміти, чи багато зусиль витрачається на дихання. Виявилося, що й дихати потрібно було сумішшю гелію і кисню, то дихальні зусилля в усіх були однакові, що з чоловіків, що з жінок. Якщо дихати потрібно було звичайним повітрям, жінкам ставало дихати важче, їм на це потрібно більше зусиль.
Суміш гелію і кисню менш щільна, тому її потік рухається ламінарно, без завихрень. Якщо ж щільність газової суміші збільшується, в ній виникають турбулентності, вихрові рухи, так що газова суміш ніби чинить опір руху, і потрібно подолати цей опір, щоб пропхати газ далі.
Але ламінарність і турбулентність потоку ще залежать від його швидкості та ширини (які знову ж таки взаємопов'язані). У чоловіків дихальні шляхи ширші, газовий потік стає у них також турбулентним, але на більшій швидкості. У жінок, з їхніми вужчими дихальними шляхами, турбулентність починається раніше, і тому вони витрачають більше сил просто на те, щоб дихати.
(Ну а в спокійному стані ми дихаємо повільно, швидкість потоку повітря і так невелика, і ніяких труднощів тут не виникає.) Автори роботи збиралися доповісти свої результати на з'їзді Американського фізіологічного товариства, але оскільки з'їзд не відбувся через епідемію коронавірусу, їх найближчим часом опублікує FASEB Journal.
Очевидно, цю різницю в чоловічому та жіночому диханні якось слід було б враховувати не тільки при заняттях спортом, а й при лікуванні захворювань дихальної системи, таких як астма та обструктивна хвороба легень.