硬核了解慢跑——呼吸分析
本文分析开始慢跑或跑步(下文简称慢跑)后,运动中最不可缺少的呼吸如何进行。
因为人体是个极其复制、精密、灵巧的整体,既要追求整体效率与协调情况,也要客观认识局部的生理运作机制,帮助自己避免局部的限制。当局部成为进步的阻碍时,可以通过科学地调整局部,达到更好的整体效果。所以认识局部的生理运作机制,在慢跑过程中,是认识并优化整体的一种主要方式。
通过有意识的调整与练习局部,不仅能优化慢跑过程中的一些技巧,还能完善各个身体部分的综合表现,呈现为整体水平的长期持续进步。
还是那句话——只有更好的了解我们的身体,才能自如地调整、优化慢跑时的长期计划和临时响应,这样可以在慢跑过程中令身体不适感降低,同时轻松持续地完成运动,获得健康。
除了慢跑本身外,知其然而所以然的不断进步过程中,也包含极大的乐趣。
呼吸是我们生命的基础功能,因此在慢跑的运动过程中尤为重要。
呼吸是机体和组织与周围环境交换气体的过程;肺吸气和呼气动作的全过程。
慢跑既然被称为有氧运动,整个过程是以有氧供能为主(详见,硬核了解慢跑——供能分析)。
有氧运动所需的能量,都是通过氧化体内能量物质而获得,需要持续大量的氧气02摄入体内,并将完成二氧化碳C02排出体外。
呼吸时用到最重要的功能器官就是肺部,它会完成氧气的摄取、传递的过程,当然肺部同时需要气管、支气管、口、鼻、咽、喉等器官配合。
肺在具体过程中,会将肺泡接触到的氧气02捕获,传递给血液,同时通过血液获取氧化后形成的二氧化碳C02排出。不断循环的血液,将氧气02输送到全身需要能量的组织,比如肌肉,并顺便将新产生的二氧化碳C02带出组织。
肺部承担日常的呼吸,在慢跑过程中还需要额外提供更多氧气。但肺部本身并不会收缩,主要依靠体内膈肌以及肋间内外肌,胸肌甚至腹肌等等胸腹部内外的肌肉组配合。
因此锻炼身体外部的胸肌、腹肌可以一定程度提高肺部收缩的能力。
肺功能到底强不强,有个很简单的衡量办法,几乎所有学生都经历过的方式——肺活量。
在初高中体检时都包括测肺活量这个项目——而且应该是最受喜爱的体检项目了——那些擅长体育的同学一般肺活量很大,我小学六年级就见过体育委员把测试仪吹爆,印象中那兄弟几乎所有的体育项目都很轻松,不得不说呼吸能力的重要。
除了慢跑,游泳应该是对呼吸能力要求最高的运动了,对呼吸能力的锻炼很强。曾有报道,世界肺活量最大的运动员是菲尔普斯(15000ml)。
我从小就喜欢游泳,工作还持续练习过一两年,肺活量高中时比长期练武术的同学还大,因此跑步时很少感到呼吸困难。如果慢跑时呼吸不畅,可以通过游泳来提高呼吸能力。
在较高海拔练习跑步,也能提高身体的摄氧气能力。著名的日本马拉松运动员大迫杰的训练视频中就曾经曝光,他平常在一个类似帐篷的少氧密闭空间中睡觉,主动制造少氧环境,以锻炼肺部的摄氧能力。专业运动员的训练方式,普通人不要尝试,很危险。
除了长期训练提高呼吸能力,慢跑过程中也可以通过呼吸技巧提高临时表现。
可以通过鼻子吸气,嘴巴呼气作为主要的呼吸方式,足以支撑轻松慢跑。当然在呼吸不畅时,也可以口鼻同时吸气,嘴巴呼气作为辅助的呼吸方式,进行调节。当仅用鼻子呼吸时,肺部通气量约80L/分,而同时用口鼻可以达到170L/分**,一倍有余。
这样有主有辅的呼吸方式有许多好处。
辅助吸气增加口部,可以临时增加吸气量,减少通气阻力。
通过口腔呼气,不仅呼气更快,而且可以通过潮湿的口腔散热。
主要呼吸使用鼻子,鼻毛会一定程度净化空气。
鼻腔比较深、长,会调节吸入空气的温度、和湿度更接近身体适宜的温度与湿度,不会剧烈刺激肺部。
使用鼻子的呼吸更加深,深呼吸更利于提高摄氧量。
鼻息呼吸能用生物方法提高肺部的工作能力。
鼻子中的鼻旁窦诱导型一氧化氮合酶iNOS 大量合成一氧化氮NO,是下呼吸道的100倍以上,吸入NO对肺血管有选择性舒张作用,可扩张局部肺小动脉,缓解肺动脉高压;NO可直接扩张支气管平滑肌,缓解哮喘发作;一定量的NO具有免疫防护作用,能够杀伤病原微生物及阻止细胞癌变。
生活在寒带的人,比如北欧人都有高鼻梁,通过更长的呼吸路径温暖空气,就是为了对抗寒冷的空气,避免肺部受伤害。
慢跑是一种节奏稳定的运动方式,因此呼吸应该是周期稳定的循环,尽量提高每次呼吸的摄氧量。
摄氧量的最终大小,与肺部的通气量有很大关系,也就是说肺部气体的进出量会影响到呼吸效率。但最终衡量氧气的摄取效果,还是要看肺泡的通气量,提高肺泡的通气量才会最直接地决定摄氧量。
吸气较慢、呼气较快,相较起呼、吸时间等长,摄氧更有效一点。
吸气较慢的深呼吸也是常说的腹式呼吸法,可以有效提高肺泡的通气量。而利用腹肌与胸肌辅助可以更好地保持腹式呼吸法,在吸气时辅助膈肌伸缩,呼气时挤压胸腔能快速呼气,提前下一次新鲜空气的吸入。
过浅的呼吸,空气吸入量减少,肺泡通气量不足;而过深的慢呼吸也会阻碍通气量。
只有合适的频率 合适的深度才能达到最佳呼吸效果。
但呼吸的节奏因人而异,比如有的人说要三步一吸、三步一呼最合适。但对于肺活量较小的朋友来说可能就会太深,反而影响氧气的获得,同样,对于肺活量很大且步频较快的跑步新手来说也许需要四步,甚至五步,完成一吸。
应该根据自己的缺氧的感受灵活变化,而不是听别人巴拉巴拉,机械式照做。
因此,每个人应该根据自己的肺活量,步频来形成自己的呼吸频率。以不急促、短浅为前提,尽量保持呼吸平稳有节奏就算练好了。
随着平时跑量累计,心肺能力的加强相对肌肉更快,因此呼吸节奏不对时,很可能是有效肺活量有了提升,需要调整呼吸频率与深度。即便在同样的身体素质下,提高配速也需要响应调整呼吸频率与深度。
只要能灵活掌握呼吸频率 深度,就能控制长时间慢跑的呼吸效率,不再是被迫大喘气,而是享受慢跑时的轻松感。
外部环境对慢跑呼吸的影响
前文主要是讨论可控范围内的呼吸问题,但呼吸的空气来自于不受控制的外部环境,不可避免会影响到呼吸。
过低温环境下高频呼吸,即便空气受到鼻腔温热,依旧会造成呼吸酶的活性降低,造成呼吸作用的减弱。而且过冷的空气刺激令肺部无法完全展开,呼吸的效率自然会降低。因此冬天跑步会觉得呼吸更困难。
过高湿度,65%以上,通常也伴随着高温,大量水分子进入呼吸道凝聚,会造成呼吸困难,严重则造成肺积水。
过低湿度,40%以下,空气缺乏水分,上呼吸道粘膜的水分大量丧失,容易诱发支气管炎、哮喘等呼吸系统疾病。
沙尘、PM2.5、汽车尾气,在通过口腔呼吸直接大量进入肺部,容易引起支气管感染,长期污染肺部。
因此为了呼吸系统健康,应该避开以上这些情况,停止户外慢跑。
慢跑本来是为了健康,如果健康收益的同时也获得了风险,反而引起呼吸系统的健康问题,得不偿失。
其实只要多查询天气情况,提前计划,在合适的温度、湿度、空气质量下跑步,就能收获更多健康与快乐。