三维呼吸在体育运动中的作用及对运动表现的影响

闫发全

（华东师范大学第二附属中学，上海 201203）

呼吸这个动作每天要重复2.3万次，无时无刻我们都在进行呼吸，呼吸是我们生活的一部分，呼吸受限或不足会影响人体的加速疲劳、心情紧张、下背痛、肩部疼痛、心情焦虑、高血压，有些学者认为呼吸是一切动作的基础，而呼吸常常被我们忽视。如果在训练时没有保持正确的呼吸习惯和方式，往往会导致训练效果不佳，甚至出现运动损伤等问题。

1 三维呼吸解剖与腹内压机制

1.1 三维呼吸解剖基础

三维呼吸是由胸肌、腹肌、骨盆底收缩与方式交替组成的气缸式协同运动，通过相应肌群来维持腹压的稳定，运动方向从上至下、从内至外、从前到后，呼气时，腹内压较低，吸气时，腹内压较高。腹内压与腹内容积呈负相关，提高和降低腹内容量都会改变腹内容积[1]。在运动和抗阻训练中维持脊柱稳定。腹内压是维持脊柱、骨盆、肋骨的基础[2]。相关稳定肌群可维持腹内压的稳定。维持稳定的静态结构包括：骨盆、脊柱、肋骨及软骨、韧带构成。维持稳定的动态肌肉组织包括：斜角肌、胸锁乳突肌、前锯肌、横膈膜、多裂肌、腰方肌、背阔肌、腹壁肌群（腹横肌、腹直肌、腹内斜肌、腹外斜肌）、等肌群综合功能具有向心、离心、等长的收缩功能稳定腰椎-骨盆-髋关节联合体与共同参与调控腹内容积维持腹内压。当我们做一些运动，如果力量输出较小时腹内压较低（如坐在沙发上），如果执行比较大的力量输出时（如尝试从地面拉起最大重量的硬拉），腹内压必须逐步提高来满足动作的执行，大量研究表明发现躯干自主稳定产生时，具有爆发的提拉动作和奥林匹克式举重与其他运动项目有一点不同。因为运动员常关注开始阶段时支撑和维持身体稳定，在其它运动项目中也是如此。进行跑动或者复杂环境需持续维腹内压的稳定从而维持正常动作与功能，且需要保持专项的需求。三维呼吸训练的目的是提高胸腔、腹腔、骨盆底的功能，使其三者形成活塞式的腹内压稳定，从而提高运动表现。

1.2 腹内压机制

产生腹内压的最初阶段时膈肌的向心收缩时，pavelkalar 认为膈肌是维持脊柱稳定的重要肌群，理论上讲像竖脊肌或腹部肌群这些表层肌群虽在维持稳定中扮演重要的角色，但它们不能代替膈肌的重要性。膈肌是一个水平帽状的肌肉， 垂直方向是无收缩功能的中心腱，其附着在下四肋骨与脊柱胸腰筋膜交接处，膈肌位于躯干中剑突水平位置附近，将胸腔和腹腔分开。假设正确姿势下保证正确的排列，膈肌应向心收缩向骨盆的方向移动，该运动会是腹内的液体、组织、气体和其它物质，同时产生向外的推动力和激活腹壁、骨盆周围和后侧肌群稳定来维持躯干的稳定，而日常生活或运动中，更多的训练使腹部向心收缩形成下凹或竖脊肌向心收缩使下背部形成一个弓状，这些向心收缩会使膈肌的全幅度收缩产生阻碍，使腹内压、姿势稳定处于非最优的状态，从而会降低运动表现。当膈肌的中心腱下拉向骨盆方向，然后腹内流体球向腹部周围发散，此时大脑会做出选择：允许腹部肌群和骨盆底肌张力提高产生推动力。该选择主要取决执行动作对稳定的需要[3]。如果需求很低（如躺在地面上），然后腹部肌群扩张使来保持腹内压，但如果需要很高时会加大膈肌的向心收缩来使膈肌收缩减少腹内容积来产生最近的腹内压。

另一个稳定脊柱的组织是胸腰筋膜，从横切面来看，背部呈现出钻石型，它与竖脊肌、腹外斜肌、腹内斜肌、腹横肌相互交织在一起，当吸气时，膈肌下降， 腹内压升高，腹壁肌群激活。由于腹内压提升，压力不仅仅向腰椎前后方也会导致腹壁肌群张力升高，提升的腹内压会使胸腰筋膜张力提升，胸腰筋膜附着在脊柱后方成吊索形，腹内压推向腰椎前方，胸腰筋膜在其后方维持腰椎的稳定，防止过高的轴向挤压，同时减少脊柱的用力，为保证适宜的稳定。胸部位置的膈肌必须与骨盆底保持平衡，此时胸椎会出现轻微的驼背，肋骨将随着胸骨垂直向下， 腰椎产生适宜的负荷，骨盆将保持中立位，当中心腱保持水平方向时，身体可高效产生腹内压，因为膈肌是一个帽状的肌肉，其上端包裹着中心腱，膈肌的向心收缩将中心腱拉向骨盆，最大程度上改变腹内容积。如果膈肌与骨盆产生倾斜（如肋骨外翻），膈肌下拉中心腱更向前方而不是下方时，膈肌的异常位置会一直高效的腹内容积，可能会导致低效的腹内压，尤其是拉起 1RM重量的硬拉，会使运动员低效与运动损伤风险[4]。保持膈肌水平位不是容易的事情，需要激活腹壁肌群，另外需要膈肌与骨盆底肌来维持腹内压，腹内外斜肌共同将肋骨下拉至下面的位置来维持膈肌水平位置。如果没有腹内外斜肌，而是只激活膈肌与胸大肌会使肋骨外翻，还会使膈肌与骨盆底产生倾斜，该位置会影响赛场上运动表现与训练。此外，该位置下有利于调节腹内压和下拉肋骨，由于生理结构原因，腹壁肌群也会维持肋骨位置上膈肌的稳定，正如上述所讲，膈肌附着脊柱与胸腰筋膜下肋部的连接处，从结构上讲，脊柱维持膈肌稳定，但肋骨稳定需要激活相应的肌群来维持，当腹壁肌群功能正常且膈肌维持在正常位置上，膈肌将会最大幅度将中心腱拉向骨盆，如果腹壁肌群没有正确激活，肋骨部位的膈肌将不稳定且低效激活，此时膈肌将不稳定且低效激活，收缩时会导致肋骨外翻，如果被确认该问题并及时纠正可提高身体稳定，提高运动表现降低运动损伤。

三维呼吸能够激活相应的肌筋膜功能连接相应肌肉协同工作，研究表明腹横肌、骨盆底肌应在机体进行运动前预先激活，同样的多裂肌对于维持脊柱稳定也十分重要，因为该预先激活机制会影响脊柱、骨盆相关肌群的稳定，提高胸腔骨盆底的腹内压，维持脊柱和骨盆的稳定。实践中常表现为，当将做出动作时，我们将有意识地稳定脊柱与骨盆，我们知道当准备拉起最大负荷或次最大负荷时，“支撑”或“收紧”核心来产生适宜的腹内压来维持运动员的稳定，才产生最大腹内压及脊柱、骨盆的稳定。如果腹部凹陷或竖脊肌过度收缩会拉着骨盆前倾与腹内压低效，关注产生最大腹内压是非常重要的，这样做有利于节省时间有利于产生巨大的腹内压有利于血压的流动。

综上所述，脊柱和骨盆的稳定会使腹腔产生腹内压，相应肌群（膈肌、骨盆底、腹壁肌群及腰方肌、竖脊肌、胸腰筋膜等）会共同调节腹内容积来达到合适的腹内压，无论机体去做出任何动作，为实现最优能力产生腹内压，我们应维持膈肌与骨盆底肌的平行位置，这需要激活腹壁肌群来维持肋骨的稳定，膈肌部的纤维使其高效、最大化的产生收缩力量，从而提高姿势稳定，降低损伤风险。

2 三维呼吸在运动中的作用

2.1 氧化运输的作用

呼吸最基础的目标是补充氧气，排出二氧化碳，维持正常生活。三维呼吸的方式可以使该目标最优化，不需要其它策略来代偿，使机体每次呼吸获得更多氧气、减少呼吸频率，相应的减少安静时心率和血压。

2.2 循环作用

横膈膜的任何运动都有助于血管和淋巴流经腹部、胸部和盆腔区域，从而支持最佳的器官健康。如氧化运输作用，三维呼吸能使更高效的气体交换，从而减少心血管系统的整体需求。心跳加速和血压升高是气体交换足的常见迹象，这可能与非最佳呼吸策略有关。

2.3 内脏健康与消化吸收

内脏器官的运动指自然的、在体内自由的而上下运动，这些器官的运动与膈肌的运动息息相关，当机体处于最优的三维呼吸时，吸气时膈肌会推动内脏向下至骨盆。骨盆的反射性收缩、躯干和肺部的回弹、腹部回压迫内脏回至安静休息的状态，因此呼吸对改善肠胃运动有着重要作用，同时也有维持器官运动和内部筋膜的作用。此外，膈肌收缩有助于支撑食管下括约肌，防止胃酸回流食道。胃食管反流病，通常指胃部灼热、消化不良、这是哮喘和胃食管反流的症状，这些人通常胸部刚性、腰大肌失去平衡，身体姿态上出现腰椎前凸、膈肌失位呈剪刀状，通过呼吸训练可使胸腰椎及骨盆底至理想状态，改善此类症状。

2.4 放松

三维呼吸法最大的好处之一是它可以改善副交感神经系统活动，同时减少交感神经系统活动。当身体处于副交感神经系统支配时更专注于支持、修复、再生和活力等功能，从而减少肌肉损伤和预防全身炎症。交感神经的共同特征交感神经系统的支配性或过度活跃包括安静心跳加速，血压升高，呼吸急促，肌肉疲劳关节不适，全身焦虑。由于膈肌生理结构中心腱有神经穿过，腹内压相应会调节交感神经与副交感神经，进行鼻吸嘴吐、慢吸慢吐的方式、控制膈肌收缩，通过此种放松可调节相关肌群的紧张程度，减少多余张力，也可引起机体调节神经，更多使副交感神经激活，有利于缓解大脑压力、恢复及改善睡眠。

2.5 稳定性与灵活性

首先三维呼吸使机体的膈肌、骨盆底肌、胸腰筋膜等肌肉协同配合进行有规律的调节腹内压，使腹内压调节至最优状态，并在满足呼吸的同时维持躯干、脊柱、骨盆等稳定，使其不必有过度肌肉、筋膜、关节运动进行多余的代偿，三维呼吸使建立和维持躯干稳定或核心的基础与必备条件。其次， 膈肌的运动会引起肋骨、胸椎有规律的运动。胸椎的灵活性和稳定性会受到腰大肌的影响，当腰大肌（骨盆）不能维持胸腰筋膜相应的稳定时，膈肌与骨盆底的位置会发生改变，使其水平位置变为剪刀状位置，出现肋骨外翻、腰椎前凸等现象，该现象进而会使胸椎更加刚性产生膈肌位置发生变化，影响三维呼吸最优机制。这些非最优化的呼吸模式归为：呼吸障碍综合征。

3 常见呼吸障碍

呼吸障碍（呼吸紊乱）指的是非病理型的疾病（如哮喘），由肌肉失衡、习惯、后天学习等引起的问题。异常呼吸会影响骨盆-脊柱-胸腔的位置，解决这些呼吸问题的策略是对运动员的呼吸模式再教育来改善该现象。许多运动员需要释放过度紧张的筋膜、缓解关节压力、使其关节运动幅度最优[5]。可通过再训练最优三维呼吸。常见的呼吸异常有以下几种：

3.1 腹式呼吸

尽管“三维呼吸”“膈肌呼吸”“腹式呼吸”在健康和健身领域常常被互换使用，以腹部为主导的呼吸策略认为是非最优的呼吸模式。许多瑜教练，普拉提教练和私人教练鼓励客户进行腹式呼吸进行训练，使其吸气和呼吸主要集中在腹部区域。使用腹部呼吸可改善辅助肌（如斜角肌、胸小肌）用力，虽然该呼吸方式比胸式呼吸更优，但在体育训练中，三维呼吸才是更优策略11。 胸椎段的肌筋膜或关节受限会导致胸椎过度紧张。这种现象往往出现在做躯干过度锻练的人或是骨盆、腹部、背部或心脏进行手术的人身上，及压力过大或者过度紧张的人身上。出现这种胸椎过度紧张会导致胸腔、肋骨的三维运动幅度受限。肌肉、筋膜和脊椎的刚性会抑制最佳的扩张和收缩回弹，从而影响呼吸过程及产生下背痛。

3.2 胸部筋膜受限

胸部筋膜受限会造成呼吸肌募集不足。过度激活的胸部筋膜会影响呼吸和脊柱稳定。会产生以下限制：（1）多裂肌：位于枕骨到骨盆，覆盖整个脊柱。当过度激活时，它们会限制脊柱和胸腔的扩张。（2）背阔肌：背阔肌从下胸椎和腰椎、胸腰筋膜和骨盆连接，止于肱骨小结节。当过度激活时，背阔肌会拉下肩带或导致胸腰椎伸展，这将限制上、下或整个胸腔在吸气时的扩张，并导致姿势异常，包括前肩姿势和胸腰椎伸展。（3）腹肌：大量的腹内外斜肌会附着在肋骨上。当胸腰筋膜过度激活会在吸气时抑制肋骨的扩张，导致快速呼气。腹直肌附着在剑突上，此时肌肉会缩短会限制胸腔的提升，从而限制吸气前胸腔的扩张。过度激活的腹肌或腹肌缩短会导致腰椎屈曲，导致腰椎前凸减少，从而导致髂腰肌受到抑制。常表现为下背痛和髋关节功能不正常。

3.3 胸腰椎过度伸展

当吸气时，脊柱应该延长，这点应该在呼吸时关注。当吸气时，脊柱出现过度的伸展，可能是要腰大肌不能维持骨盆的稳定。此外，当竖脊肌和腹壁肌群过度抑制时，会导致腹壁无法固定胸腔，呼吸时胸腰椎过度伸。

3.4 快而浅呼吸

快而浅的呼吸会导致许多肌肉骨骼和全身问题，包括慢性疲劳、肌肉无力和肌筋膜疼痛综合症。此时需要重新学习如何在制定更有效的呼吸策略的同时降低呼吸速率。缓解肌筋膜和关节受限，然后在每次吸入和呼出后加入停留，该方法对恢复理想的呼吸非常有效。

4 结语

三维呼吸作为身体训练的起点，在运动训练中对身体的稳定性和灵活性具有重要作用，训练过程中不正确的呼吸方式会产生动作代偿，从而容易造成运动损伤等问题的出现，因此，教练员和运动员要重视运动训练过程中正确的呼吸方式,运用以及了解三维呼吸的作用机制及对运动表现的影响。