敲開科學的堅果,讓你更懂跑步呼吸

  很多人跑步堅持不了多久,除了心肺耐力不夠,還有一種可能性是因為掌握不好呼吸。呼吸紊亂,跑不了幾步就開始氣喘吁吁,再咬牙跑幾步,就有點呼吸不過來、上氣不接下氣。在長時間跑步中不注意呼吸的節奏與深度,就會出現呼吸急促,從而產生胸悶、呼吸困難的感覺。那麼,跑步時該如何呼吸?要更會呼吸,我們先幫你敲開科學的堅果,理解呼吸生理。

  1.空氣怎麼進入身體內?

  

  我們的呼吸主要是通過呼吸肌與膈肌收縮舒張完成的。當呼吸肌收縮時,肋骨上移,胸腔前後左右徑增加,膈肌此時也同步收縮、胸廓上下徑增大,這樣整個胸腔全面擴張,容積得以明顯變大,也就是所謂肺擴張。根據氣壓原理,一定容積內的氣體,當容積(肺)增加時,氣壓變小,此時肺內氣壓低於大氣壓,外界氣體經呼吸道被吸入肺部,完成吸氣。

  呼氣時,呼吸肌與膈肌放鬆,胸腔前後左右上下徑變小,導致氣體被壓縮,肺內氣壓增加,肺內氣壓大於大氣壓,氣體經呼吸道呼出。因此,平靜呼吸時只有吸氣是主動用力過程,呼氣是一個被動放鬆過程。

  運動時的呼吸則與安靜時呼吸有所不同,除了呼吸肌和膈肌加強收縮,腹肌等肌肉也參與進來,使得呼氣和吸氣都變成主動用力的過程。

  氣體交換的過程並不複雜。但是,肺存在於密閉的胸腔中,胸廓的收縮和舒張程度都是有限的,無論怎麼呼氣,也不可能縮成一個「實心球」。那麼,這些交換的氣體在體內真正被我們利用的有多少?

  通常,成年人安靜時每次約呼出(吸入)350-500ml的氣體(稱為潮氣量),這些氣體中也包括了在管腔內(鼻、咽、喉、氣管等)不進行氣體交換的無效氣體約150ml,即解剖無效腔;平靜呼氣之後,我們可以繼續努力地最大呼氣(補呼氣量),一般在900-1200ml;在儘力做完最大呼氣後,仍有一部分氣體留在肺內,這一部分是餘氣量約1000-1500ml。是不是好多科學術語?別著急,你距離理解呼吸原理已經近在咫尺。

  由上圖可知:功能餘氣量=補呼氣量 餘氣量,那麼功能餘氣量的作用是什麼?

  作用一:雖然呼吸運動是間斷性的,肺功能餘氣量使得肺泡內總是存在著一定量的氣體,無論是吸氣還是呼氣時,流經肺泡的血液都能夠時刻不間斷地與肺泡進行氣體交換,這就延長了氣體交換的時間,從而使得氣體交換效率更高。

  作用二:在正常的情況下,成年人每次吸氣進入到肺泡的新鮮氣量為500ml的潮氣量減去150ml的解剖無效腔,即350ml。由於肺內有功能餘氣量的存在,每次吸入的這350ml的新鮮氣都要混合到約2500ml的功能餘氣量中,只更新了肺內氣體的大約14%,使得新鮮空氣大大被稀釋,這樣就有效地緩衝了肺泡內氣體的氧氣和二氧化碳含量的巨大波動,從而避免氣體交換後血液酸鹼濃度產生大幅波動。

  2.跑步時,為什麼要強調有節奏地深呼氣?

  敲開了呼吸生理的科學堅果,你應該可以更加理解為什麼呼吸節奏與呼吸深度二者為何同等重要了。呼吸深度與呼吸節奏是一對矛盾體,呼吸太深,節奏自然慢,節奏快了,必然呼吸表淺,又想節奏快又想呼吸深,真是不可能完成的任務。這就如同步頻與步幅的關係。因此,更有效率的呼吸只能是在節奏與深度之間把握好平衡,也即實現有一定節奏並且保持足夠深度的呼吸。

  當我們跑步時,自然期望吸入更多的含氧新鮮空氣,呼出更多的含二氧化碳代謝氣體。節奏過快的表淺呼吸,由於解剖無效腔的緣故,實際進入體內交換的氣體非常少,也就是說氣體老是在呼吸道來回徘徊,真正進出肺部的氣體量反而是下降的。而深呼吸能夠吸入更多新鮮氣體,使得肺泡內氣體的氧氣含量有所提高,最終使得體內氧氣擴散量增加。

  但是呼吸深度絕不是越深越好,過深過慢的呼吸也會增加呼吸肌的額外負擔,加大對氧氣的消耗,導致疲勞。一般推薦的跑步時最佳呼吸頻率大約每分鐘30次上下。下表顯示了淺快呼吸效率是如何降低呼吸效率的。

  深慢呼吸與淺快呼吸對比

備註:150ml 代表解剖無效腔

  所以說,在跑步過程中,有意識的控制呼吸節奏,加深呼吸是十分必要且重要的。那麼加深呼吸,應該偏重深吸氣還是偏重深呼氣為好?我們往往簡單化認為呼吸是吸入更多氧氣,當然是強調吸氣。其實不然,肺內氣體的更新量取決於呼氣末或吸氣前存在肺泡腔內的功能餘氣量。上一口氣呼出得越充分,下一口氣自然也就會吸入得更充分,還記得我們前面講的嗎?氣體是被壓入肺部的,而不是被吸入肺部的,上一口氣呼出氣越多,此時肺內氣體壓力就越低,與大氣壓之間形成的壓力差越大,自然下一口氣就有更多氣體在壓力差作用之下,被壓入肺部,所以,其實呼氣比吸氣更重要。建議跑友們在跑步過程中儘可能的把呼吸重點放在深呼氣/深吐氣。在跑步中儘可能的深吐氣,使得功能餘氣量減少,吸入新鮮空氣越多,肺泡內氣體的氧氣含量越高。

  3.總結

  在跑步時,進行有節制的呼吸頻率,即每分鐘30次上下;適當加大呼吸深度,注重深呼氣,有利於機體獲取更多的氧氣,讓你跑得更持久!


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