運動與呼吸
正文
人體一切活動所需要的能量都來源於體內營養物質的氧化。氧化過程所需要的氧氣藉助於日夜不停進行的呼吸運動,不斷地從空氣中攝取,而所產生的二氧化碳則不斷地被排出體外。這種身體內外的氣體交換過程,稱為呼吸。人類氣體交換的途徑十分複雜:氧氣吸入時須先到肺,由肺彌散入血液,靠血液的運輸而分布於身體各部,然後脫離血液而進入組織間隙,以供細胞利用。細胞所產生的二氧化碳,則循原路而依相反方向呼出體外。肺是體內外氣體交換的主要場所,其體積雖然不大,但肺泡壁的總面積很大,約有70平方米,非常有利於氣體交換。然而肺本身並無吸入和呼出氣體的能力,它只能在呼吸運動過程中隨著胸腔的擴大和縮小而被動地擴大和縮小,從而使氣體出入肺臟,達到氣體交換的目的。
在呼吸過程中,胸腔擴大和縮小的動作,稱為呼吸運動,是在中樞神經系統的調節下通過呼吸肌的節律性收縮和舒張來實現的。呼吸肌包括膈肌、肋間內肌、肋間外肌及其他輔助呼吸肌。呼吸運動又因其形式不同而分為胸式呼吸和腹式呼吸:主要靠肋間肌的活動,使肋骨產生運動,引起胸部起伏而使胸腔主要沿前後徑擴大和縮小的呼吸運動稱為胸式呼吸;而主要靠膈肌活動使腹部起伏而使胸腔主要沿上下徑擴大和縮小的呼吸運動,稱為腹式呼吸。在一般情況下,正常人的呼吸運動都是混合型的。
呼吸運動的作用在於保證體內外氣體交換的正常進行:吸氣時將新鮮空氣吸入肺內,呼氣時把飽含二氧化碳的氣體排出體外。安靜時,人體每分鐘需要氧氣約為0.3 升;與此相應,肺通氣量(每分鐘呼出或吸入肺內的氣體量)約為 5~10升,呼吸頻率大約每分鐘16次,每次吸入(或呼出)氣體約為 0.5升。劇烈運動時,能量消耗急劇增加,每分鐘吸氧量高達4~5升,比安靜時增長10餘倍;與此相應,肺通氣量達到每分鐘100~180升,呼吸頻率達到每分鐘50~60次,每次吸入(或呼出)的氣體可達到2~3升,這是呼吸系統適應運動的需要而進行的自動調節。
為了更好地發揮呼吸器官的潛力,在運動過程中還應有意識地加深呼吸,避免快而表淺的呼吸。因為空氣只有在肺泡中才能和血液進行氣體交換,而每次吸入的氣體並不能全部進入肺泡,其最後部分只停留在呼吸道中,在呼氣時即先被排出體外。呼吸道占的這部分空間稱為死腔,約為0.15升。因此,肺通氣效果的好壞是看實際到達肺泡的空氣量多少。在肺通氣量相等的情況下,頻率快而表淺的呼吸,進入肺泡的空氣量少,通氣效果差。例如,劇烈運動時一個運動員每分鐘呼吸75次,每次呼吸量為1.6升,而另一個運動員每分鐘呼吸60次,每次呼吸量為 2升,表面上看,他們每分鐘的肺通氣量都是 120升,實際上達到肺泡的空氣量差別很大:前者每次呼吸到達肺泡的空氣量為 1.6升-0.15升=1.45升,每分鐘到達肺泡的空氣量為1.45升×75=108.75升,而後者相應地為 2升-0.15升=1.85升和1.85升×60=111升。後者每分鐘到達肺泡的空氣量比前者多2.25升,氣體交換的效率顯然不同。
運動時呼吸節奏應與動作協調配合,以提高運動效率。在自由式移臂時應轉頭張口吸氣,劃臂時閉氣片刻再轉為呼氣。在中長距離跑時應保持2~4個單步一吸氣和2~4個單步一呼氣的有節奏的呼吸。在速度和力量性項目中還要合理地運用憋氣來反射性地加強力量。例如,100 米短跑時運動員僅呼吸1~2次,甚至不呼吸,一憋到底;跳躍項目中在踏跳的一剎那和舉重運動的發力時,常常伴有憋氣,以加強用力。在技術性很強的競技體操等項目中,呼吸和動作之間的關係變得非常複雜:在支撐倒立、懸垂時胸部相對固定,應以腹式呼吸為主,而在直角支撐或懸垂銳角控腿時,由於腹肌十分緊張,常常要側重於胸式呼吸。
運動時的呼吸要注意衛生要求,避免在塵土飛揚或空氣嚴重污染的場所進行鍛鍊。在天氣嚴寒及颳風時,應採取適當措施,如避免迎風跑等,以保護呼吸器官的健康。
長期從事體育活動,呼吸功能就會顯著提高,但是由於從事的運動項目不同,呼吸機能提高的程度也不一樣。游泳對於呼吸器官的影響最為明顯。例如,優秀游泳運動員的肺活量可以達到5~7升,而一般人僅3~4升。長跑對呼吸循環機能的綜合性指標──最大吸氧量的提高最為明顯。優秀長跑運動員的最大吸氧量可以達到每分鐘 5升以上,而一般人每分鐘僅有2~3升。有些運動項目,例如體操,對呼吸機能的影響則較小。