淺談呼吸訓(xùn)練在體育運(yùn)動(dòng)中的相關(guān)研究與進(jìn)展

李超凡 李超成

摘? 要：呼吸訓(xùn)練（respiratory training）是一種新興的訓(xùn)練手段，最初來(lái)源于康復(fù)治療領(lǐng)域，屬于人體脊柱的解剖學(xué)和生理學(xué)范疇，在20世紀(jì)90年代初期，歐美的一些康復(fù)治療專家發(fā)現(xiàn)呼吸訓(xùn)練對(duì)維持人體軀干肌群力量和身體平衡穩(wěn)定等方面具有較大的影響，便把有關(guān)呼吸肌群訓(xùn)練的康復(fù)治療的手段逐漸推廣到了體育運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域。隨著身體功能性訓(xùn)練的不斷發(fā)展，如今核心訓(xùn)練作為身體功能性訓(xùn)練的重要組成部分也被諸多學(xué)者所追捧，然而作為核心訓(xùn)練的關(guān)鍵環(huán)節(jié)呼吸訓(xùn)練卻少有學(xué)者研究。近年來(lái)，隨著神經(jīng)肌肉系統(tǒng)訓(xùn)練、本體感受性訓(xùn)練以及運(yùn)動(dòng)鏈理論的提出，許多人發(fā)現(xiàn)呼吸訓(xùn)練與核心力量訓(xùn)練之間具有很強(qiáng)關(guān)聯(lián)性，在進(jìn)行核心訓(xùn)練同時(shí)配合相應(yīng)呼吸訓(xùn)練，運(yùn)動(dòng)員的身體姿勢(shì)、脊柱的穩(wěn)定及運(yùn)動(dòng)能力也會(huì)大大增強(qiáng)。通過(guò)概述呼吸訓(xùn)練的相關(guān)理論和研究進(jìn)展，為豐富身體功能訓(xùn)練理論及運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練學(xué)研究提供新的思路與參考。

關(guān)鍵詞：呼吸訓(xùn)練? 身體功能訓(xùn)練? 核心訓(xùn)練? 運(yùn)動(dòng)損傷? 動(dòng)作表現(xiàn)

中圖分類號(hào)：G808? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：2095-2813（2020）03（a）-0016-03

1? 呼吸訓(xùn)練的起源與發(fā)展

呼吸訓(xùn)練起初只在臨床醫(yī)學(xué)和康復(fù)領(lǐng)域進(jìn)行研究，主要通過(guò)呼吸改善患者呼吸道和肺功能障礙以及腦部疾病的醫(yī)學(xué)應(yīng)用和研究。近年來(lái)隨著運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)和身體功能訓(xùn)練的不斷發(fā)展，相關(guān)學(xué)者發(fā)現(xiàn)呼吸訓(xùn)練在改善患者身體姿勢(shì)，保持軀干穩(wěn)定，預(yù)防運(yùn)動(dòng)損傷方面具有重要意義，于是逐步在運(yùn)動(dòng)康復(fù)和體能訓(xùn)練中推廣開來(lái)。呼吸表示著人們生命的起點(diǎn)與終點(diǎn)，是一種基本的生理過(guò)程。呼吸如何產(chǎn)生，怎樣反應(yīng)與運(yùn)動(dòng)，在不同負(fù)荷強(qiáng)度下呼吸將會(huì)產(chǎn)生怎樣的變化，這些問(wèn)題依然值得去深究。許多人覺得呼吸的作用僅僅只是提供氧氣，但呼吸不單單只是為了氧氣的供應(yīng)，特別是在高強(qiáng)度運(yùn)動(dòng)中，呼吸可能對(duì)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)產(chǎn)生不同程度的影響。近年來(lái)核心訓(xùn)練做為體育領(lǐng)域一個(gè)重要研究熱點(diǎn)，從以往研究來(lái)看核心訓(xùn)練過(guò)多放在運(yùn)動(dòng)員核心力量和核心穩(wěn)定性訓(xùn)練的訓(xùn)練手段上，例如簡(jiǎn)單的核心表層肌肉力量訓(xùn)練和通過(guò)不穩(wěn)定的懸吊訓(xùn)練刺激神經(jīng)系統(tǒng)的訓(xùn)練等。而呼吸功能訓(xùn)練卻少有研究。作為核心訓(xùn)練的重要調(diào)節(jié)子系統(tǒng)，呼吸訓(xùn)練在核心訓(xùn)練中扮演著重要角色，事實(shí)上在高強(qiáng)度訓(xùn)練中，由于神經(jīng)肌肉的疲勞，中樞神經(jīng)系統(tǒng)的反應(yīng)延遲，同時(shí)呼吸也愈發(fā)變得困難。在大強(qiáng)度的訓(xùn)練和比賽中氧氣的供應(yīng)顯然已成為呼吸的一個(gè)次要目標(biāo)，而此時(shí)呼吸的重點(diǎn)會(huì)轉(zhuǎn)移為抑制訓(xùn)練代謝產(chǎn)物，即二氧化碳的產(chǎn)生。呼吸的這種作用在高強(qiáng)度訓(xùn)練和比賽中對(duì)于延緩疲勞至關(guān)重要。因此呼吸訓(xùn)練不僅在臨床醫(yī)學(xué)和運(yùn)動(dòng)康復(fù)中具有重要影響，同時(shí)在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練和身體功能訓(xùn)練中也扮演著十分重要的角色。

2? 呼吸訓(xùn)練相關(guān)肌肉的功能概述

呼吸肌肉是環(huán)繞脊柱、胸廓周圍的淺層與深層的骨骼肌組合。我們平常肉眼可見的腹肌、胸鎖乳突肌等都是呼吸肌;依據(jù)肌肉作用方式的不同我們把它分為呼氣肌和吸氣肌2種。擴(kuò)張胸廓的肌肉為吸氣肌，主要有膈肌、肋間肌、斜角肌和胸鎖乳突肌等誘導(dǎo)吸氣運(yùn)動(dòng);壓縮胸腔的肌肉為呼氣肌，其中人們了解最多且最明顯的“六塊腹肌”即腹直肌、腹橫肌、腹內(nèi)斜肌和腹外斜肌等誘導(dǎo)呼氣運(yùn)動(dòng)。這些肌肉與其他所有骨骼肌基本結(jié)構(gòu)都完全相同，它們相互協(xié)調(diào)，促使胸廓擴(kuò)張或收縮。從呼吸模式上看，呼吸主要表現(xiàn)在肺部空氣的吸入與排出，其中根據(jù)胸腹區(qū)域擴(kuò)張情況可以將呼吸模式分為胸腔呼吸、腹腔呼吸和胸腔與腹腔混合呼吸3種呼吸方式。3種不同的呼吸模式都將分別應(yīng)用到日常生活、訓(xùn)練和比賽中，人體會(huì)根據(jù)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和環(huán)境適當(dāng)調(diào)整呼吸的模式。膈肌作為主要的吸氣肌，它是分隔胸腔和腹腔的一層圓頂狀肌肉。當(dāng)膈肌收縮時(shí)能同時(shí)使下側(cè)肋骨向上，向前運(yùn)動(dòng)，從而增大胸腔容量，另外當(dāng)膈肌向下運(yùn)動(dòng)進(jìn)入腹腔時(shí)，它能增加腹內(nèi)壓，并輔助腰腹部肌肉穩(wěn)定脊柱。頸部和軀干部位的肌肉如一些吸氣肋間肌和斜角肌、胸鎖乳突肌等這些肌肉不僅具有穩(wěn)定肋骨輪廓、使其更加堅(jiān)硬以外還可以產(chǎn)生軀干的扭轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。而位于軀干表層的腹部肌群和脊柱穩(wěn)定肌如腹直肌、腹外斜肌、腹內(nèi)斜肌和多裂肌等它們使腹壁呈現(xiàn)肌肉外形的骨骼肌是主要的呼氣肌，這些肌肉在實(shí)際體育運(yùn)動(dòng)中扮演著重要角色，當(dāng)它們收縮時(shí)會(huì)向下拉低肋骨的邊緣，同時(shí)壓縮腹腔間隔并增強(qiáng)腹內(nèi)壓，壓力增長(zhǎng)使膈肌向上推動(dòng)進(jìn)入胸腔，產(chǎn)生呼氣。呼吸肌作為人體重要的骨骼肌，其肌纖維結(jié)構(gòu)與人體四肢肌基本無(wú)異，運(yùn)動(dòng)時(shí)呼吸的深度，頻率都會(huì)影響運(yùn)動(dòng)員在賽場(chǎng)上表現(xiàn)，研究了解呼吸肌基本功能及原理有利于今后訓(xùn)練更加系統(tǒng)和科學(xué)。

3? 呼吸訓(xùn)練與核心訓(xùn)練的關(guān)系

關(guān)于核心區(qū)的概念，目前世界上還未形成統(tǒng)一的認(rèn)識(shí)，但觀點(diǎn)都基本相似。國(guó)外學(xué)者把“核心”定位于“腰椎—骨盆—髖關(guān)節(jié)”周圍，國(guó)內(nèi)學(xué)者大多認(rèn)為核心存在于人體的重心周圍，如我國(guó)傳統(tǒng)武術(shù)中所謂的“丹田”，但大多數(shù)研究基本上都將核心區(qū)域概括為膈肌以下和盆底肌以上的中間區(qū)域，具體包括腰椎、骨盆、髖關(guān)節(jié)周圍形成的整體結(jié)構(gòu)以及周圍包含的神經(jīng)、肌肉、肌腱、骨骼和呼吸系統(tǒng)。核心是一個(gè)籠統(tǒng)的概念，從訓(xùn)練學(xué)角度出發(fā)，核心訓(xùn)練包括核心力量訓(xùn)練和核心穩(wěn)定性訓(xùn)練2個(gè)部分。核心力量訓(xùn)練主要是通過(guò)多種訓(xùn)練手段強(qiáng)化核心區(qū)域的肌肉的力量，是肌肉組織通過(guò)收縮力和腹內(nèi)壓力產(chǎn)生力的能力。而核心穩(wěn)定性訓(xùn)練則是通過(guò)控制軀干在骨盆上的位置和運(yùn)動(dòng)，以便在綜合體育活動(dòng)中實(shí)現(xiàn)最佳生產(chǎn)，轉(zhuǎn)移和控制力量和運(yùn)動(dòng)到終端部分的能力。核心力量和核心穩(wěn)定性是2個(gè)不同的概念，但兩者并不矛盾，足夠的力量和穩(wěn)定性在日常和運(yùn)動(dòng)中是重要的，它可以使身體發(fā)揮最佳功能，且具有足夠的穩(wěn)定性和力量可以增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。已有研究表明在高強(qiáng)度訓(xùn)練中當(dāng)運(yùn)動(dòng)員的疲勞程度增加時(shí)，中樞神經(jīng)的控制和反映會(huì)減慢，呼吸也會(huì)變得愈加困難，此時(shí)核心區(qū)域?qū)φ麄€(gè)人體姿勢(shì)的控制和力的傳遞將大大減弱，運(yùn)動(dòng)員在賽場(chǎng)上的運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)也會(huì)受到極大影響。高強(qiáng)度訓(xùn)練比賽中，呼吸是影響運(yùn)動(dòng)員超長(zhǎng)發(fā)揮的重要限制性因素。隨著訓(xùn)練強(qiáng)度增加，呼吸也將變得急促，此時(shí)過(guò)多的吸氣會(huì)導(dǎo)致膈肌的疲勞，同時(shí)將使身體末端的血液循環(huán)集中到呼吸肌上導(dǎo)致整個(gè)軀干部呼吸肌的疲勞感增加最終影響軀干的姿勢(shì)穩(wěn)定。呼吸訓(xùn)練主要是通過(guò)調(diào)節(jié)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中呼吸的節(jié)奏和膈肌收縮的頻率來(lái)增加腹腔的壓力保證脊柱和骨盆的穩(wěn)定從而達(dá)到控制核心穩(wěn)定的效果。本質(zhì)上講呼吸訓(xùn)練與核心訓(xùn)練緊密相連，核心的穩(wěn)定、力的傳導(dǎo)依賴于脊柱的剛性，而脊柱的剛性又與腹腔內(nèi)壓密切相關(guān)。腹腔內(nèi)壓的形成主要與核心區(qū)整體結(jié)構(gòu)有關(guān)，在整個(gè)核心區(qū)中膈肌作為蓋板在核心區(qū)的頂部，前后分別由腹部、背部和臀髖部肌群圍成“缸壁”而底部由盆底肌作為缸底，如此使整個(gè)核心區(qū)形成一個(gè)封閉的“氣缸”。在整個(gè)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)中膈肌扮演著至關(guān)重要的角色，如果膈肌異常整個(gè)核心區(qū)的穩(wěn)定結(jié)構(gòu)也將受到影響。因此膈肌收縮的頻率和膈肌的力量水平又與運(yùn)動(dòng)時(shí)呼吸的強(qiáng)度和呼吸的頻率有關(guān)，如何有效在運(yùn)動(dòng)中保持高效率的呼吸節(jié)奏和呼吸頻率，是呼吸訓(xùn)練在運(yùn)動(dòng)訓(xùn)練中重要的研究方向，也是核心訓(xùn)練的重要內(nèi)容。

4? 呼吸訓(xùn)練與運(yùn)動(dòng)損傷的關(guān)聯(lián)性研究

在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，軀干部位的肌肉組織能幫助我們維持身體基本姿態(tài)，而呼吸肌是保證人體維持姿勢(shì)和脊柱穩(wěn)定的重要結(jié)構(gòu)。如果整個(gè)核心區(qū)域穩(wěn)定結(jié)構(gòu)缺失，人體軀干部的整個(gè)脊柱、骨盆也將發(fā)生偏移，損傷也就隨之發(fā)生。核心區(qū)作為一個(gè)密閉的剛性結(jié)構(gòu)，上下分別為膈肌和盆底肌，前后是背肌和臀髖部肌肉。作為唯一能在運(yùn)動(dòng)中隨著呼吸而產(chǎn)生位移的肌肉，膈肌的收縮力量和疲勞程度將大大影響著核心區(qū)域的穩(wěn)定。而膈肌收縮力量和疲勞程度將在一定程度上影響著整個(gè)腹內(nèi)壓系統(tǒng)，因?yàn)楦箖?nèi)壓是保持身體脊柱穩(wěn)定的重要因子。如果腹內(nèi)壓失衡，人體在整個(gè)脊柱階段的排列順序和骨盆的位置必將發(fā)生改變。

人體在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，重心會(huì)隨著運(yùn)動(dòng)的節(jié)奏發(fā)生變化，此時(shí)大腦會(huì)命令中樞神經(jīng)系統(tǒng)先下達(dá)身體穩(wěn)定的指令，當(dāng)動(dòng)作發(fā)生后，再透過(guò)感受器提供更多訊息來(lái)修正姿勢(shì)。姿勢(shì)的調(diào)整與前饋機(jī)制密切相關(guān)，但身體對(duì)前饋肌肉的控制能力，可能會(huì)因疼痛或長(zhǎng)時(shí)間姿勢(shì)不良而大大降低。前饋機(jī)制的執(zhí)行受腹內(nèi)壓影響，當(dāng)腹內(nèi)壓系統(tǒng)失調(diào)，就會(huì)造成身體各處肌肉神經(jīng)系統(tǒng)、肌肉張力、關(guān)節(jié)壓力等失衡，前饋機(jī)制的效應(yīng)也將受到影響。相關(guān)研究表明慢性下背痛的發(fā)生與前饋機(jī)制有很大的關(guān)聯(lián)，在整個(gè)呼吸環(huán)節(jié)中，膈肌作為重要的呼吸肌，它會(huì)優(yōu)先于腹部其他肌肉進(jìn)行收縮，當(dāng)膈肌功能活化不足甚至出現(xiàn)異常時(shí)，會(huì)造成腹部其他肌肉的收縮失調(diào)使深層核心肌群，如腹內(nèi)斜肌、腹橫肌肌張力減小，最終影響整個(gè)腹內(nèi)壓的調(diào)節(jié)，導(dǎo)致脊柱剛性的降低。當(dāng)脊柱穩(wěn)定性失去控制，骨盆的位置會(huì)發(fā)生變化;引發(fā)骨盆的前傾和后傾，從而增加兩側(cè)腰方肌的代償，最終導(dǎo)致下背部的緊張和疼痛。

5? 呼吸訓(xùn)練對(duì)提升運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)影響的相關(guān)研究

呼吸訓(xùn)練一直以來(lái)都是在康復(fù)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域廣泛研究，近幾年來(lái)隨著功能訓(xùn)練的盛行，呼吸訓(xùn)練在體育領(lǐng)域才逐漸引起越來(lái)越多的關(guān)注。呼吸訓(xùn)練對(duì)運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)影響主要集中在2個(gè)方面因素上：第一個(gè)方面是呼吸時(shí)的自我感覺，第二方面是吸氣肌代謝反射激活對(duì)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的影響。前者是當(dāng)運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度增大時(shí)呼吸肌疲勞所導(dǎo)致的運(yùn)動(dòng)費(fèi)力感增加，從而造成運(yùn)動(dòng)員本身呼吸頻率加快和費(fèi)力感的提高;后者則是當(dāng)吸氣肌代謝加快減少了肢體的血液流動(dòng)，加速四肢疲勞并加重四肢與整個(gè)身體的費(fèi)力感。國(guó)外研究表明在諸如馬拉松、鐵人三項(xiàng)等項(xiàng)目運(yùn)動(dòng)中，呼吸肌會(huì)出現(xiàn)疲勞現(xiàn)象，呼吸肌功能受損可能會(huì)影響運(yùn)動(dòng)能力[1]。另外在國(guó)外學(xué)者相關(guān)研究中已經(jīng)證實(shí)，呼吸訓(xùn)練后運(yùn)動(dòng)能力在不同程度上提高了25%～50%左右[2]盡管在呼吸訓(xùn)練對(duì)提高運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的機(jī)制還不明確，但呼吸訓(xùn)練后運(yùn)動(dòng)能力較之前相比有不同幅度增長(zhǎng)，這說(shuō)明呼吸訓(xùn)練對(duì)運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)的發(fā)展是有影響的，這其中主要原因可能是：通過(guò)呼吸訓(xùn)練能阻止或延遲運(yùn)動(dòng)中呼吸肌的疲勞和呼吸頻率，從而有效減少呼吸肌募集，提高呼吸肌的工作效率，使運(yùn)動(dòng)中呼吸肌的血流量減少。另外通過(guò)呼吸訓(xùn)練能使呼吸肌做工頻率降低，減輕吸氣?。跫。┡c下肢運(yùn)動(dòng)肌之間的血流競(jìng)爭(zhēng)，使下肢肌血流量增加，延遲下肢的疲勞[3]。最后呼吸訓(xùn)練還能使膈肌更加有效地利用運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的乳酸作為能源物質(zhì)，從而減少乳酸堆積，減緩運(yùn)動(dòng)疲勞，提高運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)[4]。呼吸訓(xùn)練不僅可以提高呼吸肌功能，保持脊柱段的穩(wěn)定，同時(shí)還可以改變呼吸通氣效率，降低通氣量以及運(yùn)動(dòng)中呼吸困難感降低，從而增強(qiáng)運(yùn)動(dòng)能力[5]。雖然目前對(duì)于呼吸訓(xùn)練對(duì)特定運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的影響還有待研究，由于呼吸訓(xùn)練方式的不同它對(duì)呼吸肌的功能影響也就會(huì)有差異，即使當(dāng)訓(xùn)練過(guò)程中采用相同的訓(xùn)練方式，但是因不同項(xiàng)目的特點(diǎn)，呼吸訓(xùn)練的強(qiáng)度、持續(xù)時(shí)間、頻率的不同也會(huì)影響運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)。因此，盡管這些研究中呼吸訓(xùn)練后運(yùn)動(dòng)能力有所提高但很難判定這種提高是因?yàn)楹粑?xùn)練而引起的運(yùn)動(dòng)成績(jī)和水平的增長(zhǎng)。呼吸訓(xùn)練是否對(duì)提升運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)和特定運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目機(jī)能還需要在今后的研究中不斷進(jìn)行驗(yàn)證和考察，但有一點(diǎn)是可以肯定的就是呼吸訓(xùn)練可以提高呼吸肌能力。這也為今后身體功能訓(xùn)練研究提供了一個(gè)新的研究方向。

6? 結(jié)語(yǔ)

作為身體功能訓(xùn)練的重要內(nèi)容，呼吸訓(xùn)練對(duì)提高運(yùn)動(dòng)員身體核心區(qū)的力量與穩(wěn)定性具有重要作用，雖然呼吸訓(xùn)練在運(yùn)動(dòng)表現(xiàn)中的作用機(jī)制還尚不明確，但這也為今后身體功能訓(xùn)練的研究提供了一個(gè)全新的研究方向。

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