李超凡 李超成
摘? 要:呼吸訓練(respiratory training)是一種新興的訓練手段,最初來源于康復治療領域,屬于人體脊柱的解剖學和生理學范疇,在20世紀90年代初期,歐美的一些康復治療專家發(fā)現(xiàn)呼吸訓練對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,便把有關呼吸肌群訓練的康復治療的手段逐漸推廣到了體育運動領域。隨著身體功能性訓練的不斷發(fā)展,如今核心訓練作為身體功能性訓練的重要組成部分也被諸多學者所追捧,然而作為核心訓練的關鍵環(huán)節(jié)呼吸訓練卻少有學者研究。近年來,隨著神經(jīng)肌肉系統(tǒng)訓練、本體感受性訓練以及運動鏈理論的提出,許多人發(fā)現(xiàn)呼吸訓練與核心力量訓練之間具有很強關聯(lián)性,在進行核心訓練同時配合相應呼吸訓練,運動員的身體姿勢、脊柱的穩(wěn)定及運動能力也會大大增強。通過概述呼吸訓練的相關理論和研究進展,為豐富身體功能訓練理論及運動訓練學研究提供新的思路與參考。
關鍵詞:呼吸訓練? 身體功能訓練? 核心訓練? 運動損傷? 動作表現(xiàn)
中圖分類號:G808? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼:A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號:2095-2813(2020)03(a)-0016-03
1? 呼吸訓練的起源與發(fā)展
呼吸訓練起初只在臨床醫(yī)學和康復領域進行研究,主要通過呼吸改善患者呼吸道和肺功能障礙以及腦部疾病的醫(yī)學應用和研究。近年來隨著運動醫(yī)學和身體功能訓練的不斷發(fā)展,相關學者發(fā)現(xiàn)呼吸訓練在改善患者身體姿勢,保持軀干穩(wěn)定,預防運動損傷方面具有重要意義,于是逐步在運動康復和體能訓練中推廣開來。呼吸表示著人們生命的起點與終點,是一種基本的生理過程。呼吸如何產生,怎樣反應與運動,在不同負荷強度下呼吸將會產生怎樣的變化,這些問題依然值得去深究。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,特別是在高強度運動中,呼吸可能對運動表現(xiàn)產生不同程度的影響。近年來核心訓練做為體育領域一個重要研究熱點,從以往研究來看核心訓練過多放在運動員核心力量和核心穩(wěn)定性訓練的訓練手段上,例如簡單的核心表層肌肉力量訓練和通過不穩(wěn)定的懸吊訓練刺激神經(jīng)系統(tǒng)的訓練等。而呼吸功能訓練卻少有研究。作為核心訓練的重要調節(jié)子系統(tǒng),呼吸訓練在核心訓練中扮演著重要角色,事實上在高強度訓練中,由于神經(jīng)肌肉的疲勞,中樞神經(jīng)系統(tǒng)的反應延遲,同時呼吸也愈發(fā)變得困難。在大強度的訓練和比賽中氧氣的供應顯然已成為呼吸的一個次要目標,而此時呼吸的重點會轉移為抑制訓練代謝產物,即二氧化碳的產生。呼吸的這種作用在高強度訓練和比賽中對于延緩疲勞至關重要。因此呼吸訓練不僅在臨床醫(yī)學和運動康復中具有重要影響,同時在運動訓練和身體功能訓練中也扮演著十分重要的角色。
2? 呼吸訓練相關肌肉的功能概述
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吸氣運動;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、腹內斜肌和腹外斜肌等誘導呼氣運動。這些肌肉與其他所有骨骼肌基本結構都完全相同,它們相互協(xié)調,促使胸廓擴張或收縮。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用到日常生活、訓練和比賽中,人體會根據(jù)運動強度和環(huán)境適當調整呼吸的模式。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。當膈肌收縮時能同時使下側肋骨向上,向前運動,從而增大胸腔容量,另外當膈肌向下運動進入腹腔時,它能增加腹內壓,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、使其更加堅硬以外還可以產生軀干的扭轉運動。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,這些肌肉在實際體育運動中扮演著重要角色,當它們收縮時會向下拉低肋骨的邊緣,同時壓縮腹腔間隔并增強腹內壓,壓力增長使膈肌向上推動進入胸腔,產生呼氣。呼吸肌作為人體重要的骨骼肌,其肌纖維結構與人體四肢肌基本無異,運動時呼吸的深度,頻率都會影響運動員在賽場上表現(xiàn),研究了解呼吸肌基本功能及原理有利于今后訓練更加系統(tǒng)和科學。
3? 呼吸訓練與核心訓練的關系
關于核心區(qū)的概念,目前世界上還未形成統(tǒng)一的認識,但觀點都基本相似。國外學者把“核心”定位于“腰椎—骨盆—髖關節(jié)”周圍,國內學者大多認為核心存在于人體的重心周圍,如我國傳統(tǒng)武術中所謂的“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、髖關節(jié)周圍形成的整體結構以及周圍包含的神經(jīng)、肌肉、肌腱、骨骼和呼吸系統(tǒng)。核心是一個籠統(tǒng)的概念,從訓練學角度出發(fā),核心訓練包括核心力量訓練和核心穩(wěn)定性訓練2個部分。核心力量訓練主要是通過多種訓練手段強化核心區(qū)域的肌肉的力量,是肌肉組織通過收縮力和腹內壓力產生力的能力。而核心穩(wěn)定性訓練則是通過控制軀干在骨盆上的位置和運動,以便在綜合體育活動中實現(xiàn)最佳生產,轉移和控制力量和運動到終端部分的能力。核心力量和核心穩(wěn)定性是2個不同的概念,但兩者并不矛盾,足夠的力量和穩(wěn)定性在日常和運動中是重要的,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運動表現(xiàn)。已有研究表明在高強度訓練中當運動員的疲勞程度增加時,中樞神經(jīng)的控制和反映會減慢,呼吸也會變得愈加困難,此時核心區(qū)域對整個人體姿勢的控制和力的傳遞將大大減弱,運動員在賽場上的運動表現(xiàn)也會受到極大影響。高強度訓練比賽中,呼吸是影響運動員超長發(fā)揮的重要限制性因素。隨著訓練強度增加,呼吸也將變得急促,此時過多的吸氣會導致膈肌的疲勞,同時將使身體末端的血液循環(huán)集中到呼吸肌上導致整個軀干部呼吸肌的疲勞感增加最終影響軀干的姿勢穩(wěn)定。呼吸訓練主要是通過調節(jié)運動過程中呼吸的節(jié)奏和膈肌收縮的頻率來增加腹腔的壓力保證脊柱和骨盆的穩(wěn)定從而達到控制核心穩(wěn)定的效果。本質上講呼吸訓練與核心訓練緊密相連,核心的穩(wěn)定、力的傳導依賴于脊柱的剛性,而脊柱的剛性又與腹腔內壓密切相關。腹腔內壓的形成主要與核心區(qū)整體結構有關,在整個核心區(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,如此使整個核心區(qū)形成一個封閉的“氣缸”。在整個穩(wěn)定結構中膈肌扮演著至關重要的角色,如果膈肌異常整個核心區(qū)的穩(wěn)定結構也將受到影響。因此膈肌收縮的頻率和膈肌的力量水平又與運動時呼吸的強度和呼吸的頻率有關,如何有效在運動中保持高效率的呼吸節(jié)奏和呼吸頻率,是呼吸訓練在運動訓練中重要的研究方向,也是核心訓練的重要內容。
4? 呼吸訓練與運動損傷的關聯(lián)性研究
在運動過程中,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和脊柱穩(wěn)定的重要結構。如果整個核心區(qū)域穩(wěn)定結構缺失,人體軀干部的整個脊柱、骨盆也將發(fā)生偏移,損傷也就隨之發(fā)生。核心區(qū)作為一個密閉的剛性結構,上下分別為膈肌和盆底肌,前后是背肌和臀髖部肌肉。作為唯一能在運動中隨著呼吸而產生位移的肌肉,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腹內壓系統(tǒng),因為腹內壓是保持身體脊柱穩(wěn)定的重要因子。如果腹內壓失衡,人體在整個脊柱階段的排列順序和骨盆的位置必將發(fā)生改變。
人體在運動過程中,重心會隨著運動的節(jié)奏發(fā)生變化,此時大腦會命令中樞神經(jīng)系統(tǒng)先下達身體穩(wěn)定的指令,當動作發(fā)生后,再透過感受器提供更多訊息來修正姿勢。姿勢的調整與前饋機制密切相關,但身體對前饋肌肉的控制能力,可能會因疼痛或長時間姿勢不良而大大降低。前饋機制的執(zhí)行受腹內壓影響,當腹內壓系統(tǒng)失調,就會造成身體各處肌肉神經(jīng)系統(tǒng)、肌肉張力、關節(jié)壓力等失衡,前饋機制的效應也將受到影響。相關研究表明慢性下背痛的發(fā)生與前饋機制有很大的關聯(lián),在整個呼吸環(huán)節(jié)中,膈肌作為重要的呼吸肌,它會優(yōu)先于腹部其他肌肉進行收縮,當膈肌功能活化不足甚至出現(xiàn)異常時,會造成腹部其他肌肉的收縮失調使深層核心肌群,如腹內斜肌、腹橫肌肌張力減小,最終影響整個腹內壓的調節(jié),導致脊柱剛性的降低。當脊柱穩(wěn)定性失去控制,骨盆的位置會發(fā)生變化;引發(fā)骨盆的前傾和后傾,從而增加兩側腰方肌的代償,最終導致下背部的緊張和疼痛。
5? 呼吸訓練對提升運動表現(xiàn)影響的相關研究
呼吸訓練一直以來都是在康復和醫(yī)學領域廣泛研究,近幾年來隨著功能訓練的盛行,呼吸訓練在體育領域才逐漸引起越來越多的關注。呼吸訓練對運動員運動表現(xiàn)影響主要集中在2個方面因素上:第一個方面是呼吸時的自我感覺,第二方面是吸氣肌代謝反射激活對運動表現(xiàn)的影響。前者是當運動強度增大時呼吸肌疲勞所導致的運動費力感增加,從而造成運動員本身呼吸頻率加快和費力感的提高;后者則是當吸氣肌代謝加快減少了肢體的血液流動,加速四肢疲勞并加重四肢與整個身體的費力感。國外研究表明在諸如馬拉松、鐵人三項等項目運動中,呼吸肌會出現(xiàn)疲勞現(xiàn)象,呼吸肌功能受損可能會影響運動能力[1]。另外在國外學者相關研究中已經(jīng)證實,呼吸訓練后運動能力在不同程度上提高了25%~50%左右[2]盡管在呼吸訓練對提高運動表現(xiàn)的機制還不明確,但呼吸訓練后運動能力較之前相比有不同幅度增長,這說明呼吸訓練對運動表現(xiàn)的發(fā)展是有影響的,這其中主要原因可能是:通過呼吸訓練能阻止或延遲運動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,使運動中呼吸肌的血流量減少。另外通過呼吸訓練能使呼吸肌做工頻率降低,減輕吸氣?。跫。┡c下肢運動肌之間的血流競爭,使下肢肌血流量增加,延遲下肢的疲勞[3]。最后呼吸訓練還能使膈肌更加有效地利用運動中產生的乳酸作為能源物質,從而減少乳酸堆積,減緩運動疲勞,提高運動表現(xiàn)[4]。呼吸訓練不僅可以提高呼吸肌功能,保持脊柱段的穩(wěn)定,同時還可以改變呼吸通氣效率,降低通氣量以及運動中呼吸困難感降低,從而增強運動能力[5]。雖然目前對于呼吸訓練對特定運動項目的影響還有待研究,由于呼吸訓練方式的不同它對呼吸肌的功能影響也就會有差異,即使當訓練過程中采用相同的訓練方式,但是因不同項目的特點,呼吸訓練的強度、持續(xù)時間、頻率的不同也會影響運動表現(xiàn)。因此,盡管這些研究中呼吸訓練后運動能力有所提高但很難判定這種提高是因為呼吸訓練而引起的運動成績和水平的增長。呼吸訓練是否對提升運動表現(xiàn)和特定運動項目機能還需要在今后的研究中不斷進行驗證和考察,但有一點是可以肯定的就是呼吸訓練可以提高呼吸肌能力。這也為今后身體功能訓練研究提供了一個新的研究方向。
6? 結語
作為身體功能訓練的重要內容,呼吸訓練對提高運動員身體核心區(qū)的力量與穩(wěn)定性具有重要作用,雖然呼吸訓練在運動表現(xiàn)中的作用機制還尚不明確,但這也為今后身體功能訓練的研究提供了一個全新的研究方向。
參考文獻
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