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◎ 第1章 ◎

遭人误解的氧气悖论

体育运动一直是唐·戈登(Don Gordon)的最爱,汗水、竞争、对手、获胜等体育过程的一切都让他着迷。小时候他和父亲一起观看了很多体育比赛,看着热爱的运动员,梦想着有朝一日自己也能像他们那样。没有什么比现场观看体育比赛更美好的体验了:球迷们的兴奋、呐喊、尖叫……唐在这种狂热中想象着成为超级巨星的自己。

唐在10岁的时候,参加了正规的自行车竞技训练,但训练几个小时就落在了其他选手后面,因为他很快就感到疲累,还上气不接下气。每到那时只能蹲在路边,看着其他选手越骑越远,最后,他无奈地放弃了运动员梦想,也接受了自己不适合自行车竞技运动的事实。

时间一晃过了20年,唐在一家业内领先的美国科技公司工作,成为欧洲分部的负责人,在欧洲工作时,偶然接触了我的呼吸训练法。在此之前,他尝试了很多方法,但都没有成功,最初对我的方法也是半信半疑,还好他最终愿意一试。和唐第一次见面时,我给他讲了本书导语提及的内容,唐从来没考虑过呼吸和运动能力的关系,一旦理解了氧气利用效率的重要性后,便开始了训练,结果几天后他就发现身体状况明显好转,仿佛有使不完的力气。如今,唐完全从长达7年的气喘、过敏及药物依赖中摆脱出来,还成了一名长距离自行车运动员。在最近的一次比赛中,唐不仅取得了同年龄组的冠军,更值得骄傲的是,虽然唐已经58岁了,但在总排名中位列第29,而其中还包括那些20~30岁的实力型选手。唐终于实现了小时候憧憬的运动员梦。

于唐而言,转变的关键是改变了呼吸方式。呼吸是自主的、无意识的行为,是不学也能掌握的,否则人类会花费所有时间和精力在呼吸研究上,那恐怕早就灭亡了。呼吸是生而俱来的本能,但现代社会的诸多因素却给呼吸带来了不良影响,关于呼吸与运动的关系也充斥着错误的认知。

深呼吸对身体有益的说法是错误的

都柏林城市马拉松比赛的前一天,在给参赛选手做演讲时,我有意问了这样一个问题:“认为休息时做深呼吸可以增加血液中氧气含量的人,请举手。”95%的选手毫不犹豫地举了手,如同他们一样,这种错误的观念在体育界和健身界广为流传。事实上,静处时即便吸入大量空气到肺中也不会增加血液中的氧气含量。相反,想用此法提高耐力则是万万使不得的。

基于这样的错误认知,很多运动员无论是在静处时还是在运动时都有意识地做着深呼吸,特别是当他们的身体已经处于超负荷状态时。实际上,这样做会限制——有时甚至还会降低他们的竞技发挥。

下面我将就如何破除现代社会的不良影响,并在静处时学会调整身体只吸入适量空气做出说明。静处时正确的呼吸可以给肌肉、肺部、心脏供给适量的氧气,运动时就不会气喘吁吁,能更有效地锻炼身体。在开始呼吸优化训练之前,要正确理解呼吸的机理和二氧化碳在体内的作用。如果想越过此处科普性的内容,可以直接跳到第2章。但是,掌握了相关的知识,对更加有效地活用技巧是有帮助的。

理解我们的呼吸系统

呼吸器官的作用是从空气中吸入氧气再输送到体内的细胞和组织中,并呼出体内产生的二氧化碳。人体呼吸器官具备着即便是做剧烈运动时也会给体内供应适量氧气的功能。

呼吸时,从鼻子和嘴巴吸入的空气,通过气管到达主支气管后分两路分别进入左右肺,然后通过叶支气管、三级支气管来到细支气管,最后被送达肺泡中,它是储存空气的小气囊中。要想理解这个复杂的系统,可以想象一棵倒过来的树(见图1),树干是主支气管,树枝是左右分叉的叶支气管,在粗树枝再分叉的部分是三级支气管,树叶是肺泡——氧气就是从这里被送到血管。树木通过光合作用制造氧气,我们通过呼吸把氧气吸入体内,树和人的呼吸器官类似,是一个非常有趣的巧合。

图1 肺叶及支气管树

肺部约有三亿个肺泡,每个肺泡都被毛细血管覆盖。如果把肺泡和毛细血管的接触面展开,那么其大小相当于一个网球场的面积。这么大的面积凝缩在肺里,却能有效地把氧气输送至血液中,很惊人吧。

前面提过,氧气是肌肉活动的燃料,然而,一个普遍存在的误解是:吸入更多的空气会增加血液的氧气含量。从生理上来说,通过这种方式增加血液中的氧气饱和度是不可能的,因为血液中的氧气几乎已经完全饱和了,这就好比把更多的水倒进一个已经装满了水的杯子里一样无效。那么,血液中的氧气饱和度到底是什么意思?它与肌肉需要的适量氧气又是什么关系呢?

血氧饱和度(SpO 2 )是指与氧气结合的血红蛋白量占血红蛋白总量的比例。静处时,人体每分钟大概吸入4~6升空气,氧饱和度为95%~99%。因为血液中的氧气不断地被输送到细胞,所以血氧饱和度不会达到100%。如果血氧饱和度为100%,就表明血红蛋白与氧分子的结合太强烈,减弱了红细胞向肌肉、器官和组织输送氧气的能力。血液的工作机理是把氧气运送到肌肉和器官中,而不是保存氧气。实际上,人体存有过量的氧气——静处时有75%通过呼吸排到体外,运动时只有25%排到体外,也就是说,即使把血氧饱和度提高到100%,也是毫无意义的。

通过呼吸大量空气以摄入更多的氧气,如同让已经吃饱了的人再吃东西一样。我的大部分学生刚开始很难理解这个道理,因为多年来,他们一直在接受深呼吸的“好处”观念,后者来自减压咨询师、瑜伽教练、理疗师和体育教练,更不用说主流媒体的大肆宣扬了。其实,也很容易理解为什么这种观念会一直存在:一个大大的深呼吸确实能让你感觉非常好,即使它真的对你有害。就像一只猫在午睡后伸个懒腰,能让身体的上半部分舒展,有一种放松的感觉,这让很多人相信呼吸动作越大越好。

解密体内的呼吸规则

测量呼吸可以从两个方面进行: 每分钟的呼吸速率或呼吸次数,以及每次呼吸时吸入肺部的空气体积或总量。尽管说是两个方面,但一般来讲它们都是互相影响的。

每次吸入和呼出的空气体积是用升来计量的,通常需要测量1分钟以上。传统医学中,健康的人每分钟呼吸次数一般为10~12次,每次呼吸时大约吸入500毫升的空气,那么每分钟吸入的总量约为5~6升。如果想要把吸入空气的量更具象化,可以想象大约3瓶2升装的空饮料瓶。如果一个人的呼吸次数是每分钟20次,吸入的总量就会更高。但是换气过度不仅仅来自较高的呼吸速率,也来自较低的呼吸速率——10次且单次能吸入1 000毫升空气的大口呼吸。在下一章,可以用“体内氧气水平测试法”来测量自己的呼吸状况。

如何才能确保呼吸方式正确,以使呼吸系统得以最佳运行呢?令人不可思议的是,影响呼吸效率的重要因素不是氧气,而是二氧化碳。

呼吸的速率和量由大脑中的受体神经决定,它们的工作方式类似于调节家庭供暖系统的恒温器,然而,这些神经不是监测体温的波动,而是监测血液中二氧化碳和氧气的浓度,以及酸度或pH酸碱度(后文均简称为pH值)。当体内二氧化碳水平超过一定量时,这些敏感的神经就会刺激身体呼吸,以排出多余的气体。换句话说,刺激呼吸的首要诱因是消除体内过量的二氧化碳。

二氧化碳是身体分解食物里脂肪和碳水化合物这一自然过程的最终产物,它通过血管从组织和细胞返回肺部,多余的会被呼出,但此中至关重要的是,一部分二氧化碳会被保留下来。正确呼吸不仅依赖——也决定了肺里二氧化碳的浓度,理解这一点,不管是职业运动员还是普通健身者,又或是体重管理者,都会更进步。

想象一下,二氧化碳是让氧气到达肌肉的门。如果门是半开着的,只有部分氧气可以通过,那么在锻炼时就会感到喘不过气来,并出现四肢痉挛的现象。而如果门是敞开的,氧气源源不断,便可以在更高的强度下保持体力活动。要正确地理解呼吸机理,就必须深入了解二氧化碳在呼吸过程中的关键作用。

对二氧化碳的耐受性提高,呼吸量就会增加

长期换气过度的原因就是平时吸入了过多的空气到体内,它虽然并不一定会表现出明显的症状——比如由于恐惧致使喘息的极端状况,但吸入的空气越多,呼出的也会越多,随之排出的二氧化碳也会增多,结果血液中二氧化碳的浓度就会降低。血液中二氧化碳的流失与氧气的关系,如同门开着一道很小的缝隙,却希望氧气能以最大量流入一样困难。短期换气过度也没多大问题,身体不会发生永久性的变化。但是,日常生活中呼吸量过多的状态持续久了,体内会发生一种生物化学变化,导致对二氧化碳敏感性提高或耐受性降低。如此,呼吸量总是高于正常水平,而脑神经会据此判断“体内二氧化碳太多了”,于是催促加大呼吸力度,结果就形成了长期换气过度的习惯,并带来了所有的负面后果——让我们的身体以一种危害自身健康的方式呼吸。为了消除这些不良习惯,就要通过训练掌握正确的呼吸方式。

容易疲劳是呼吸习惯不好

我经常问学生这样一个问题:“有谁认为自己属于容易疲劳的人?”通常有80%的人举手,那么我的工作之一就是要让这些人了解容易疲劳的原因。通过使用脉搏血氧仪,我测量过自认为容易疲劳的数千人的血氧饱和度,结果大部分人都在95%~99% 之间,血氧饱和度很正常。

血氧饱和度很正常,却总是感觉疲劳,这是为什么呢?问题不是血液中氧气不足,而是血液中的氧气不能被充分运送到肌肉、组织及脑部。为什么会这样?是因为呼吸过程中过多的二氧化碳被呼出体外。长期换气过度导致血液中的氧气不能被充分释放,结果就会出现日常生活中的疲劳感和运动时的气喘,这个就和前面提过的波尔效应有关系。有关波尔效应的内容后面还会详细介绍。

一个人的呼吸量即便比身体所需多出2~3倍,自身也不会明显感觉到。一旦换气过度变为常态,就会时不时大口喘气或叹气。当这种习惯在精神和身体上都根深蒂固时,就时时刻刻在吸入过多的空气,于是体内构造悄然发生变化,却极大地影响了身体功能。这种状况不仅发生在白天清醒的时候,很多人睡觉时也都张着嘴呼吸,无论是否有意识,这种情况都会损耗身心能量。

既然轻呼吸有这么多好处,那么为什么大部分人不知道呢?这个问题确实很难回答,但我想和下面几个因素有关系。第一,空气没有重量,不容易测量;即便是在测量过程中,呼吸也时时刻刻在变化,因此很难掌握精准的呼吸数据。第二,波尔效应是医学教科书中最基础也最先掌握的内容,结果医学生毕业时大多忘掉了这个简单却关键的知识。第三,换气过度的症状起因因人而异,从心血管、呼吸器官、消化器官的问题到平常的疲劳感,状况错综复杂,很难发现问题的特定根源。第四,还有个因素使问题更为复杂——换气过度并不一定表现出明显的症状,同时,会导致什么症状也取决于遗传基因。

最后一个能想到的原因是,很少有人意识到呼吸量和健康状态之间的关系。很多换气过度的人,在日常生活里苦不堪言,却由于缺乏这方面知识,只能无奈忍受。改变对呼吸无知的现状,将呼吸训练置于健康的中心位置,带来的惊人变化往往会超过饮食调整的效果。

那么,如何通过调节呼吸的量来优化健康和运动表现呢?正如大家现在已经了解的,最重要的因素是二氧化碳。

地球大气中二氧化碳的含量是非常低的,所以通过吸气很难将二氧化碳吸入体内。体内的二氧化碳是食物或氧气转化为能量时产生在组织或细胞中的,保持适当的呼吸量,就可以确保肺、血液、组织及细胞中的二氧化碳维持在一个合理的量。所以,不能把体内的二氧化碳只看作一种废气,它有许多更重要的作用,下面列举了几个。

·帮助血液中的氧气释放到细胞里。

·扩张气道和血管内壁的平滑肌。

·调整血液的pH值。

把氧气输送到身体各部位的关键

血红蛋白是血液中的一种蛋白质,它的作用之一就是把肺部的氧气搬运到体内细胞或组织中。前面也介绍过,血液中氧气释放到细胞或组织中的机理叫作波尔效应,呼吸优化训练也是以波尔效应为基础。完全理解波尔效应,就可以有效地利用血液中的氧气,释放身体的运动潜能,实现强体愿望。

波尔效应是在1904年由丹麦生理学家克里斯蒂安·波尔(Christian Bohr)发现的。波尔说:“血液中二氧化碳的压力是体内呼吸循环代谢的一个重要因素,适量的二氧化碳能使身体更有效地利用血液中的氧气。”这里要强调的是,血红蛋白只有在血液中有二氧化碳的状况下才能释放氧气。换气过度就会导致肺、血液、组织和细胞中的二氧化碳的量低于适当水平。这种状态叫作“低碳酸血症”,导致血红蛋白不释放氧气,结果就会减少输送到组织或器官中的氧气。

氧气供应不足的肌肉,就不能按意愿做有效的活动。也就是说,运动中身体不听使唤,即便大口喘气,也不能使氧气有效供给肌肉;相反,氧合作用还会减少。如果呼吸方式正确,血液中的二氧化碳压力会增加,血红蛋白更容易释放氧气到器官或组织细胞里。《West呼吸生理学精要》( Respiratory Physiology )的作者约翰·韦斯特(John West)指出:“锻炼中肌肉是发热的,并产生二氧化碳,而其又受益于毛细血管中增加的氧气运输。”运动时,运送到肌肉的氧气越多,肌肉的工作时间越长,也越有力。简单概括波尔效应就是,换气过度会限制血液中氧气的释放,肌肉的活动能力会下降。

气道与血管收张时会发生什么

换气过度还会导致血液流动减少。对于绝大多数人来说,2分钟的粗重呼吸就足以减少全身的血液循环,影响也会波及大脑,引起头晕目眩的反应。一般来说,血液流向大脑的量与二氧化碳的减少成正比关系。丹尼尔·M·吉布斯博士(Dr Daniel M. Gibbs)在其发表于《美国精神病学杂志》( American Journal of Psychiatry )的研究论文中阐述,换气过度导致动脉血管收缩,有的人血管直径会收缩一半。而根据π× r =1/2圆周长的公式——同时也可以测量出一个圆的面积,血流以4倍减速。因此可以得出,换气过度会彻底影响体内血流状况。

很多人都有过换气过度致使大脑眩晕的经历。用嘴大口下呼吸两三次就能感受到脑内血流的减少。同样,睡觉用嘴呼吸的人,早晨难以起床,而且不管他们睡了多久,醒来后的前几个小时仍然感到疲倦、昏昏沉沉。有充分的证据表明,无论是在醒着还是睡觉的时候,习惯性用嘴呼吸会导致疲劳、注意力不集中、产出效率下降及情绪不佳。嘴呼吸与高质量的生活、有效果的训练完全背道而驰。

同样的情况也出现在那些在工作中需要大量讲话的人身上,例如学校教师或销售人员。每当工作结束后,他们都累得不行。累的原因并不是无休止的会议讨论(这会导致用脑过度或体力消耗过多),而是说话过多,因为说话太多等于呼吸过多。运动时身体需要更多氧气把食物转化为能量,因此增加呼吸量是正常现象。但是就说话而言,虽然身体并不需要更多的氧气,但吸入的氧气增多,结果就会破坏血液中气体的平衡状态,减慢血流速度。

根据哮喘的遗传易感性,血液中二氧化碳的减少使得呼吸道的平滑肌收缩,从而导致气喘和呼吸困难。相反,血液中二氧化碳增加,气道扩张则能有效获取氧气,哮喘患者的呼吸也会变得顺畅舒服。一天的日常生活结束后,我们都在同样的健康谱系中,一端拥有良好的呼吸状态,而另一端则相反。掌握正确的呼吸方法,不仅仅有助于缓解哮喘。即便是没有哮喘疾病前史的运动员,也有不少人出现胸闷、气喘吁吁、咳嗽、呼吸不畅的症状。所有这一切不良状况,都可以通过改善呼吸方法来解决。

血液pH值与二氧化碳的关系

二氧化碳除了可以促进血液中氧气释放到体内,还有调节血液酸碱度的作用。pH值是测定酸碱度的数值,人体血液正常的pH值是7.365,如果pH值未能保持在该数值附近,就会给身体增加负担。例如,血液偏碱性,呼吸就会减少,允许二氧化碳水平上升,恢复到正常的pH值;相反,血液偏酸性(吃了过多速食食品时),为了排放酸性的二氧化碳,呼吸会增加。保持体内正常的pH值是生命体不可缺少的条件,如果血液酸性增加(pH值低于6.8),或者碱性增加(pH值高于7.8),都会对生命产生威胁(见图2)。因为体内pH值和器官、代谢功能有直接的关系。

图2 pH值和二氧化碳的关系

科学研究表明,二氧化碳不仅在调节呼吸、控制最佳血流量、释放氧气到肌肉方面起着重要作用,其在维持体内正常pH值方面也极为关键,简单地说,体内的二氧化碳浓度决定着我们的健康状态。正确的呼吸可以保持体内适当的二氧化碳浓度,保证身体其他各个部位的功能正常运行,而且运动时可以使体力、耐力及力量达到最佳状态。另一方面,血液中的二氧化碳过少,血管会收缩,血红蛋白不释放氧气。如果肌肉得不到必要的氧气,身体就会气喘,运动状态也无法得到提高。这样就进入恶性循环:气喘、大口大口呼吸,结果更喘。在接下来的章节,你将学习到如何打破这个循环,建立一个新的良性循环。

如何充分发挥体内二氧化碳的作用

利用体内已有的二氧化碳潜能是改善换气过度的关键,为此,第一步是正确了解人体呼吸系统。在这个学习过程中,来看看艾莉森的经历,她是一位狂热的自行车运动爱好者。

我认识艾莉森时她37岁,从青少年时期起她就开始从事自行车运动了,每周训练两三次,风雨无阻,且每次都能至少骑上37英里 。骑自行车让艾莉森有了属于自己的时间,让她把思绪和烦恼抛在脑后,尽情拥抱大自然,感受微风拂面。

尽管她进行了多年的定期训练,但还是感到呼吸越发急促,以致喘不过气来——即使是在以中等速度骑行的时候。在长途骑行中,她经常感到轻度头晕和恶心,需要下车在路边缓上几分钟才能恢复,有时严重到快要呕吐或晕倒。如此刻苦地训练,她不明白自己为什么不能像同伴那样表现得更好。

讨厌的眩晕持续着,艾莉森陆续去看了医生与专家,他们都排除掉她有哮喘和心脏问题的可能性,说她很健康。然而,问题并没有解决,艾莉森也因此越来越焦虑,尽管通过各种体检也并没有发现什么问题,但她知道有些事情不对劲。

一位当地的体育教练让艾莉森和我联系,我立刻意识到艾莉森的那些症状是她习惯性用嘴呼吸导致的。她经常叹息、感到胸闷,不良的呼吸方式不仅仅影响了她的运动表现,也影响了她的日常生活,虽然她采取了自我强化的行动,但还是严重地限制了自身体能发挥。大多数健康专业人士压根儿不会想到艾莉森的呼吸有问题,而我十分确定改进呼吸方式才是解决她问题的核心。

当艾莉森意识到换气过度的习惯才是种种症状的根源时,她如释重负。她立刻明白了,如果在日常活动中呼吸过多,运动时的呼吸也会成比例增加,造成气喘不匀等负面影响。不只是艾莉森,许许多多人都面临同样的问题,换气过度把自身的呼吸系统弄崩溃了:心脏、肌肉、肺部和头部严重缺乏所需的二氧化碳来输送氧气。嘴呼吸造成了一个恶性循环,艾莉森觉得需要做更大的呼吸来应对,却导致呼吸量进一步增加。用本书的方法练习了两周之后,艾莉森的呼吸困难减轻了,恶心和昏厥状况也停止了。她的体能水平和健康状况得到了显著改善,感觉更平静,睡眠也更好,一整天都精力充沛。

当然,不是所有换气过度的人都会有昏厥的症状,具体症状应取决于遗传倾向(将在第2章阐述)。就像艾莉森的案例一样,总是会有一些连医生和专家都无法解释的负面症状,正如已故的胸腔内科医生克劳德·勒姆(Claude Lum)所说,换气过度“会产生一组奇怪而又明显不相关的症状,这些症状可能会影响身体的任何部位、任何器官或任何系统”。所以,最重要的是尽快识别出换气过度的问题,这样就不至于引发其他非常严重的病症。

下一章将介绍一个非常简单的方法,来帮助测量自身呼吸量及对二氧化碳的耐受性,再以此为基础,学习如何增进体内氧合作用。 1t1Hp01NJSOEu3uOCAgBPjx6F05BM/i/KKqoXKF/vAzccBOiMpwwzyrFxY2vbAyv

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