孟祥全 俞夢(mèng)孫

(北京航空航天大學(xué)生物與醫(yī)學(xué)工程學(xué)院，北京，100083)

近年來(lái)隨著瑜伽的普及以及傳統(tǒng)文化的影響，呼吸方式越來(lái)越得到人們的重視，但是正確呼吸方式的普及依然任重而道遠(yuǎn)。據(jù)我國(guó)呼吸專(zhuān)家統(tǒng)計(jì)，城市中一半以上的人呼吸方式不正確，短淺的呼吸不僅讓許多人大腦缺氧，容易疲憊和失眠，而且容易誘發(fā)各種疾病。目前，深呼吸模式被廣泛應(yīng)用于睡眠、放松和壓力管理，調(diào)節(jié)心理生理狀態(tài)和改善器官功能[1]。

1 呼吸機(jī)制

人的呼吸有主動(dòng)和被動(dòng)2種呼吸模式。即通過(guò)意識(shí)控制的呼吸方式和呼吸中樞主導(dǎo)的被動(dòng)呼吸。

1.1 呼吸的代謝控制模式 腦干中的呼吸中樞負(fù)責(zé)控制呼吸頻率，它向呼吸肌發(fā)送信息，腦橋提供呼吸模式的進(jìn)一步平滑。該控制是自動(dòng)、無(wú)意識(shí)和連續(xù)的。呼吸中樞知道如何通過(guò)動(dòng)脈血中二氧化碳、氧氣和酸液的濃度來(lái)控制呼吸的速率和深度[2]。在主動(dòng)脈弓和整個(gè)動(dòng)脈中存在化學(xué)感受器，其發(fā)送信號(hào)到呼吸中心，以根據(jù)代謝量的增加或減少進(jìn)行呼吸控制[3]。

1.2 呼吸的主動(dòng)控制模式 與其他內(nèi)臟功能比較，呼吸也可以主動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)。呼吸的主動(dòng)控制位于大腦的皮質(zhì)中，通過(guò)有意識(shí)的控制來(lái)調(diào)節(jié)，例如在劇烈運(yùn)動(dòng)之前或者演奏樂(lè)器時(shí)呼吸的調(diào)節(jié)。主動(dòng)呼吸和代謝呼吸之間的區(qū)別是代謝呼吸不需要意識(shí)維持，而主動(dòng)呼吸需要一定的關(guān)注[3]。Gallego及其同事同時(shí)也提到，尚未完全理解呼吸的主動(dòng)和代謝控制之間是如何聯(lián)系的。

2 深呼吸的歷史分支

2.1 瑜伽調(diào)息法 瑜伽通常在冥想中對(duì)呼吸進(jìn)行調(diào)節(jié)，這意味著對(duì)主動(dòng)呼吸控制的訓(xùn)練，可以快速或緩慢進(jìn)行的吸氣、憋氣和呼氣。瑜伽調(diào)息已顯示對(duì)于人體的免疫功能、高血壓、哮喘、自主神經(jīng)系統(tǒng)失衡和心理或壓力相關(guān)的疾病具有積極的作用[4]。

2.2 氣功調(diào)息法 氣功作為傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)的一個(gè)分支，也是結(jié)合了呼吸和姿勢(shì)等等的一種鍛煉方式，具有幾千年的歷史。

3 深呼吸的機(jī)制研究

許多臨床研究發(fā)現(xiàn)主動(dòng)呼吸有益健康，同時(shí)一些研究也表明快速呼吸可引起過(guò)度通氣，從而可能會(huì)過(guò)度刺激交感神經(jīng)系統(tǒng)，讓身體更加焦慮[4]。因此對(duì)于某些疾病(例如哮喘)，一些主動(dòng)呼吸技術(shù)是有禁忌的。Sovik等人建議最佳呼吸的要點(diǎn)是膈鼻同時(shí)呼吸，同時(shí)保持平滑的呼吸過(guò)程。

較慢的主動(dòng)呼吸方式顯示有生理上的實(shí)際好處，但其基本機(jī)制并沒(méi)有完全在研究中搞清楚[4]。Jerath等人認(rèn)為“緩慢的主動(dòng)深呼吸能通過(guò)發(fā)送抑制信號(hào)和超極化來(lái)重置自主神經(jīng)系統(tǒng)，可以同步心、肺、大腦邊緣系統(tǒng)和皮質(zhì)中的神經(jīng)系統(tǒng)。同時(shí)調(diào)查表明，緩慢的呼吸調(diào)節(jié)技術(shù)可以激活副交感神經(jīng)系統(tǒng)，從而減緩某些生理過(guò)程[4]。

3.1 肺功能是健康的重要標(biāo)志 Framingham研究項(xiàng)目發(fā)現(xiàn)了健康長(zhǎng)壽和呼吸方式之間令人信服的數(shù)據(jù)。該研究著重在長(zhǎng)期生命力的預(yù)測(cè)以及最大呼氣量對(duì)生命長(zhǎng)度的標(biāo)志作用[5]，研究人員能夠通過(guò)測(cè)量呼吸時(shí)的強(qiáng)制呼氣來(lái)預(yù)測(cè)人體的壽命。波士頓醫(yī)學(xué)院William B等人發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)ramingham研究的預(yù)測(cè)能力非常準(zhǔn)確。此結(jié)論后來(lái)也被英國(guó)Buffalo大學(xué)的研究者所證實(shí)。Schanemann等人也研究了多久之前的肺功能才是生命時(shí)長(zhǎng)的典型標(biāo)志[6]。該研究證實(shí)在所有被研究人群中都符合肺功能是生命時(shí)長(zhǎng)的典型標(biāo)志這一結(jié)論。

3.2 呼吸方式與疾病 Cherniack等人對(duì)于呼吸和系統(tǒng)紊亂之間的關(guān)系進(jìn)行了全面的分析[7]，他們分析了睡眠呼吸暫停的數(shù)學(xué)模型及其在了解心血管和呼吸系統(tǒng)疾病中的有用性。數(shù)學(xué)模型顯示，呼吸暫停是由多個(gè)因素的相互作用產(chǎn)生的“系統(tǒng)紊亂”。多種因素會(huì)導(dǎo)致充血性心力衰竭和腦血管疾病中呼吸暫停的發(fā)生。McConnell等人的研究則表明了吸氣肌的作用以及在哮喘、慢性肺功能障礙和呼吸困難中對(duì)吸氣肌鍛煉的效果[8]。吸氣肌鍛煉(IMT)提供了一種治療呼吸困難相對(duì)容易實(shí)施的方法，而且吸氣肌訓(xùn)練提高了身體鍛煉時(shí)的肺功能，同時(shí)提高了生命質(zhì)量。McConnell建議進(jìn)行呼吸阻力訓(xùn)練，包括膈膜和其他呼吸肌的訓(xùn)練。Thomas等人發(fā)現(xiàn)了與呼吸相關(guān)的失調(diào)癥[9]。無(wú)論有無(wú)哮喘病，呼吸功能障礙在人群中都很普遍。與功能性呼吸障礙相關(guān)的癥狀在二級(jí)保健場(chǎng)所中很常見(jiàn)，并且占到社區(qū)中成年哮喘患者的29%。另?yè)?jù)報(bào)道Nijmegen問(wèn)卷對(duì)診斷功能障礙性呼吸有敏感性和特異性。

3.3 深呼吸有益健康 Bernardi等人建議緩慢呼吸，并給出了人們應(yīng)該喜歡緩慢呼吸的一個(gè)原因[10]。緩慢呼吸可以減少化學(xué)反射感受器響應(yīng)導(dǎo)致的缺氧和體內(nèi)血碳酸過(guò)多癥，并增加壓力感受器的敏感性。Padula等人提出了吸氣肌訓(xùn)練的綜合觀點(diǎn)[11]。他們提供了慢性肺功能障礙(COPD)中吸氣肌訓(xùn)練(IMT)重要觀點(diǎn)。該研究表明可以通過(guò)吸氣阻力或吸氣閾值訓(xùn)練來(lái)改善呼吸困難和吸氣的力量。Downey等人也給出了我們喜歡5次/min呼吸而不是10～14次呼吸的另一個(gè)理由[12]。他們發(fā)現(xiàn)，在連續(xù)10例有單發(fā)PVC的患者中，如果采用6次/min的深呼吸，至少其中的5例中的PVC頻率減少了50%。慢性呼吸障礙患者呼吸模式的重塑和訓(xùn)練研究[13]表明，短促的呼吸在短期內(nèi)雖然可以節(jié)約能量，但是長(zhǎng)期看來(lái)卻會(huì)導(dǎo)致呼吸肌肉的疲勞和過(guò)度充氣。針對(duì)COPD患者正確設(shè)計(jì)的呼吸模式重塑計(jì)劃可以顯著減少呼吸困難并提高氣體的交換程度。

4 深呼吸的疾病治療研究進(jìn)展

世界各地的醫(yī)療工作者們對(duì)深呼吸對(duì)于疾病的治療作用進(jìn)行了大量的研究，在呼吸疾病、睡眠、心血管疾病等方面均有深入的研究。

4.1 睡眠 深呼吸有助于睡眠的說(shuō)法由來(lái)已久。王傳英等人通過(guò)對(duì)46例腫瘤放療患者的研究發(fā)現(xiàn)，深呼吸對(duì)于腫瘤放療患者的睡眠質(zhì)量具有顯著性差異[14];Vera等人則發(fā)現(xiàn)瑜伽鍛煉對(duì)于睡眠質(zhì)量具有顯著的提高[15]。Cherniack等人的研究也發(fā)現(xiàn)，深呼吸有助于睡眠呼吸暫停[7]。

4.2 呼吸系統(tǒng)疾病的治療 研究表明，嚴(yán)重慢性阻塞型肺病作膈膜深呼吸訓(xùn)練后，動(dòng)脈氧分壓提高顯著，二氧化碳分壓降低明顯，潮氣量增加，呼吸頻率降低。張黎明等對(duì)30名老年慢性呼吸系統(tǒng)疾病患者的呼吸訓(xùn)練表明[16]，1個(gè)月的訓(xùn)練后，呼吸困難等癥狀明顯降低，身體狀況顯著改善。多倫多大學(xué)理療部門(mén)的Jackie等人研究發(fā)現(xiàn)[17]，深呼吸和間歇正壓呼吸訓(xùn)練對(duì)上腹部手術(shù)患者術(shù)后預(yù)防肺部感染的效果明顯。

4.3 心血管疾病 呼吸鍛煉對(duì)心血管系統(tǒng)的調(diào)節(jié)原理較為復(fù)雜，一般認(rèn)為通過(guò)2方面起作用，一方面是通過(guò)對(duì)交感神經(jīng)的調(diào)節(jié)起作用;另一方面是機(jī)械力學(xué)方面的影響。日本的Hisao等人對(duì)短期深呼吸對(duì)于血壓和脈率的影響作了研究[18]，兩者均出現(xiàn)了明顯的變化。彭章平等人對(duì)體位和深呼吸對(duì)心律和心電圖JT c和Q T c的研究[19]發(fā)現(xiàn)兩者對(duì)體位和深呼吸敏感。杜維祺等人研究了深呼吸對(duì)糖尿病患者的心律變異性(HRV)的影響和意義。華盛頓大學(xué)的WT Cade等人[20]研究了瑜伽對(duì)有心臟病的艾滋病感染者血壓的影響，結(jié)果顯示瑜伽是一種針對(duì)有中等程度心臟病HIV感染者簡(jiǎn)單易行的降壓鍛煉方法。

4.4 深呼吸的其他功效研究 另外還有多種研究都發(fā)現(xiàn)了深呼吸的療效，如顧瓊等人對(duì)改良呼吸法與腹式深呼吸對(duì)分娩影響的比較研究[21]，發(fā)現(xiàn)改良呼吸法比普通深呼吸在孕產(chǎn)過(guò)程中可以明顯縮短第二產(chǎn)程，提高自然分娩率。南伊利諾斯大學(xué)的Gina Paul等人研究了深呼吸冥想法用于緩解學(xué)生考試壓力，結(jié)果表明深呼吸冥想可以顯著降低學(xué)生們的考試壓力[22]。杜克大學(xué)的F.Joseph等人研究了深呼吸對(duì)戒煙者煙癮的影響[23]，發(fā)現(xiàn)深呼吸容易保持安靜和抑制對(duì)香煙的渴望，跟對(duì)照組比較有顯著性差異。

5 深呼吸的未來(lái)研究趨勢(shì)與展望

深呼吸在各種疾病以及健康鍛煉中都獲得了廣泛的研究，在許多研究領(lǐng)域均取得了明顯地效果。深呼吸對(duì)身體的各種失調(diào)紊亂的緩解或調(diào)節(jié)已取得共識(shí)，但是其對(duì)人體積極作用的具體機(jī)制尚不夠明確，尤其是單純深呼吸和加以意念引導(dǎo)的呼吸方式。除了呼吸本身對(duì)于內(nèi)臟器官的供氧、按摩以及對(duì)于交感神經(jīng)節(jié)奏的調(diào)節(jié)，意念在其中的作用更也值得深入分析。

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