膈式呼吸法的理解（译文分享横膈膜功能）

膈式呼吸法的理解（译文分享横膈膜功能）横隔膜的功能同位区构成了胸腔中很大一部分区域，并且变化活动很大。在静止状态下，人的同位区约占内胸腔总表面积的30%[11]。横隔膜的脚部在横膈膜收缩时从胸腔剥离，使横隔膜在吸气时向下降。在安静的吸气过程中，同位区约减小15毫米，而横隔膜的圆顶在形状和尺寸上几乎保持不变。在肺达到最大吸气时，同位区大小几乎为零。贴壁肌纤维缩短是吸气时横隔膜轴向位移的主要原因[2][6]。同位区越小，横隔膜对胸腔的吸气作用就越小[9]。横隔膜​横隔膜是圆顶状肌肉，分隔胸腔和腹腔。它有不可收缩的中央肌腱（弓形） 从那里肌肉向外和尾部辐射，延伸至下胸腔的内部。肋侧横隔膜叉入剑突和第六下肋骨和肋软骨的内侧表面。脚部纤维从弓状韧带延伸至上腰椎体和椎间盘处。右侧横隔膜插入第1-3节腰椎椎骨，而左侧仅插入1-2节腰椎椎骨。横隔膜与胸腔之间的附着区域被称为同位区（ZOA），它对横隔膜的正常工作具有重要意义。同位区由腹部肌肉控

我们知道适当的核心稳定是通过横隔膜的呼吸和姿势支撑的双重功能产生的。Kolar等人以及其他许多的研究中指出膈肌是维持姿势稳定的重要肌肉，它处于自主控制状态下，可以同时保持呼吸功能和维持姿势这两项任务。在之前，核心和核心稳定性训练的讨论中几乎从未提及横隔膜。仍然有很多“专家”会提一些核心稳定的建议，但是都没有提到横隔膜的功能，然而最近我们发现横隔膜式（膈式）呼吸越来越多地被提及到。可它通常只是作为最后的评论“要确保在运动时保持膈式呼吸。”

什么是横隔膜（膈式）呼吸呢？

即使你尽力尝试，也无法避免在呼吸时用到横隔膜，无论你是否愿意，所有的呼吸都要通过横隔膜，除非有医疗条件进行阻止干预。在正常的潮汐式呼吸中，80%的作用来自于横隔膜。

我们知道适当的核心稳定是通过横隔膜的呼吸和姿势支撑的双重功能产生的。Kolar等人以及其他许多的研究中指出膈肌是维持姿势稳定的重要肌肉，它处于自主控制状态下，可以同时保持呼吸功能和维持姿势这两项任务。在之前，核心和核心稳定性训练的讨论中几乎从未提及横隔膜。仍然有很多“专家”会提一些核心稳定的建议，但是都没有提到横隔膜的功能，然而最近我们发现横隔膜式（膈式）呼吸越来越多地被提及到。可它通常只是作为最后的评论“要确保在运动时保持膈式呼吸。”

什么是横隔膜（膈式）呼吸呢？

即使你尽力尝试，也无法避免在呼吸时用到横隔膜，无论你是否愿意，所有的呼吸都要通过横隔膜，除非有医疗条件进行阻止干预。在正常的潮汐式呼吸中，80%的作用来自于横隔膜。

横隔膜

​横隔膜是圆顶状肌肉，分隔胸腔和腹腔。它有不可收缩的中央肌腱（弓形） 从那里肌肉向外和尾部辐射，延伸至下胸腔的内部。肋侧横隔膜叉入剑突和第六下肋骨和肋软骨的内侧表面。脚部纤维从弓状韧带延伸至上腰椎体和椎间盘处。右侧横隔膜插入第1-3节腰椎椎骨，而左侧仅插入1-2节腰椎椎骨。横隔膜与胸腔之间的附着区域被称为同位区（ZOA），它对横隔膜的正常工作具有重要意义。同位区由腹部肌肉控制并影响横膈膜张力，横隔膜的工作效率在很大程度上取决于它的位置和与下胸腔的解剖关系。

同位区（ZOA）

同位区构成了胸腔中很大一部分区域，并且变化活动很大。在静止状态下，人的同位区约占内胸腔总表面积的30%[11]。横隔膜的脚部在横膈膜收缩时从胸腔剥离，使横隔膜在吸气时向下降。在安静的吸气过程中，同位区约减小15毫米，而横隔膜的圆顶在形状和尺寸上几乎保持不变。在肺达到最大吸气时，同位区大小几乎为零。贴壁肌纤维缩短是吸气时横隔膜轴向位移的主要原因[2][6]。同位区越小，横隔膜对胸腔的吸气作用就越小[9]。

横隔膜的功能

在吸气时，横隔膜收缩并像活塞一样向下移到腹腔，在胸腔中产生负压，迫使空气进入肺部，同时增加腹内压。

膈肌是我们主要的呼吸肌，但是很多人都不太了解怎样合适地去激活它。呼吸模式功能失调是导致下背部疼痛的常见原因之一，实际上它比其他已知的危险因素更能预测腰背部疼痛[15]。

横隔膜呼吸与腹部呼吸一样吗？

横隔膜呼吸通常被称为腹部呼吸，但其实这是不正确的。当横隔膜收缩并向下进入腹腔时，腹内压增加，腹壁扩张。在有效的横隔膜呼吸中，腹壁应该是呈三维扩张的，并向各个方向轻微扩张，腹壁与横隔膜的作用应该相反，腹部肌肉是离心收缩的。腹壁的反作用力对于控制横膈膜肌的长度-张力关系非常重要。任何骨骼肌，包括横隔膜，都有一个长度-张力关系，长度的减少(收缩)会减少收缩的力量。腹部肌肉在其离心收缩中产生的相反的力维持着横隔膜的同位区和圆顶的形状，从而促进了横隔膜力量的增加。腹部呼吸只会使腹部向前扩张，这对横隔膜的运动没有任何阻力，因此实际上它会降低横隔膜有效收缩的能力。

正确的横隔膜（膈式）呼吸

​理想的横隔膜呼吸主要是横向向外扩张下肋骨，横隔膜（ZOA）的肋部在收缩时同时扩张下胸腔和腹壁（由于其附着在腰椎上，所以脚部仅向前移动腹部，收缩方向朝前）。横隔膜与胸腔内壁的位置允许腹部压力传递到胸腔，从而提供了一种机制，在吸气时，横隔膜收缩向外推动胸腔[16][11]。除此之外，横隔膜使肋骨插直接向外做提升运动（外旋）。

正确膈式呼吸的标志

• 下胸腔应扩张
• 胸部无任何向颅骨方向的运动，伴随着整个腹壁同步活动
• 通过离心收缩控制腹内压的同时轻微扩张

功能障碍型的呼吸模式

呼吸功能障碍的生理和心理因素很难区分，因此不能简单地定义功能障碍。无论其原因是姿势、发育、医学还是情绪的问题，表现都非常相似。被认为功能失常的呼吸模式包括以下几种情况：上胸部呼吸、下胸腔侧向扩张减少或者不存在，有呼吸不同步和呼吸反常的倾向。呼吸反常时，腹部向内收，下胸腔在吸气期间变窄而没有扩张[13]。在深呼吸时使用核磁共振成像（MRI）对膈肌的反常运动进行了评估，结果显示，在吸气时，当脚部向下移动时，膈肌肋部向上移动，而呼气时则相反。

呼吸障碍时的身体姿势特征

• 胸部：

胸腔通常是比较紧的，保持在一个抬高的位置，肋骨外旋，将肋膈肌纤维从正常的圆顶状位置拉到一个更直和垂直的位置，这个位置减少了同位区，从而减少了横膈膜的收缩。经常观察到下肋骨自主扩张。

• 辅助呼吸肌：

包括斜角肌、胸锁乳突肌、上斜方肌和胸肌在内的肌肉，往往是由于吸气时胸腔的垂直运动增加、肩部抬高而过度紧张和发达。胸腰椎伸肌处于高张力的状态，在核心稳定不足的情况下试图维持脊柱稳定，每一次呼吸都会使肩部抬高、背部伸展。呼吸功能障碍是导致背部和颈部僵硬和疼痛的常见原因。

• 腹壁：

腹壁激活不平衡，腹内外斜肌和腹横肌的肌肉张力下降是很常见的。腹直肌通常张力较大，尤其是在上段。因此，一个典型的呼吸障碍症状是仰卧位时腹直肌明显升高，腹壁下侧凹。腹壁的阶段性和强直性同步收缩有助于辅助呼吸过程中横隔膜的功能。

• 腹肌薄弱:

腹肌力量薄弱会损害膈肌功能，如果腹壁对横隔膜收缩没有阻力，它只会向下移位，而不会明显增加腹内压。腹部肌肉与横隔膜收缩相反，维持着横隔膜并列区的位置和穹顶形状。

• 腹肌过紧:

如果腹部被腹肌压得太紧，中心的肌腱就不能下降。相反，当横隔膜收缩时，它在下胸腔上向下拉动，从而抬高和扩张肋骨。如果过紧的腹部肌肉收缩将肋骨完全固定住，则将完全使用胸部的上部和中部进行呼吸。因此，腹部凹陷和腹部肌肉过于僵硬的支撑状态对横隔膜激活起反作用。

理想的腹部活动能充分保持腹腔的形状和压力，使膈肌在肋骨下部的活动更加舒展。所需的腹内压力是由横膈膜、盆底和腹壁之间的同步活动产生和维持的。吸气时腹壁的离心收缩在维持横隔膜与腹肌之间同位区的长度与拉伸比，以及为躯干创造稳定性和支撑力方面起着关键作用。在呼气时，腹部肌肉的收缩增加了横隔膜的长度和圆顶形空间，从而在吸气时能有效的收缩。运动时，腹壁肌肉经常在呼气后期大量收缩，迫使空气从肺部排出。这种强制的呼气会在下一次吸气收缩之前拉长膈肌纤维，因此横隔膜能产生更多的张力，从而使吸气量增加。

造成呼吸功能模式障碍的原因

发育原因：

婴儿出生第一年发育不理想会影响稳定系统，常常容易导致姿势改变。发育异常影响呼吸表现在胸部短而僵硬（婴儿的胸部），由于腹斜侧链的激活不足而使下肋骨突出，腹壁薄弱而突出，通常伴有腹壁扩张。胸部位置较高、腹壁无力，会明显降低横隔膜的工作效率。

医学原因：

肺呼气末容积对膈肌收缩力以及胸腔有很大的影响。慢性阻塞性肺病（COPD）、肺气肿和哮喘等疾病往往与肺部过度膨胀有关，肺内的空气会被滞留在肺中。过度膨胀导致横隔膜缩短，圆顶弯曲率减小，同位区缩小。研究表明，慢性过度充气引起的横隔膜维度变化几乎只发生在同位区，横隔膜缩短使其力量和效率降低。与下胸腔相连的横隔膜纤维最终是横向的（低平面横隔膜），而不是垂直的，并且下肋骨从其正常的斜向位置移动到相对水平的方向。当横隔膜在这种情况下收缩时，它无法抬起和扩大下胸腔，相反，在吸气时，下侧肋被拉向内侧(Hoover 's sign[5])。Hodges等[4]研究表明，在呼吸系统疾病期间，横隔膜和腹横肌之间的协调功能降低。心脏病通常也会影响呼吸模式。

情绪原因：

心理和情绪状态经常改变呼吸控制。透视研究表明，在情绪紧张和有压力的情况下，横隔膜会变得扁平、不活动，呈现出过度紧张的状态。11%的正常人群、30%的哮喘患者和83%的焦虑症患者都表现出呼吸功能障碍[1]。呼吸需求的增加会改变呼吸模式，并且通常会降低呼吸肌维持姿势的能力[4]。

正确的横隔膜（膈式）呼吸带来的其他益处

如前所述，适当的横隔膜呼吸可以使横隔膜发挥其功能，同时通过增加腹内压（核心）为脊柱提供稳定的支撑。适当同步的横隔膜呼吸还可以通过增加吸气量来改善肺部的通气，这就增加了血液的含氧量，因为下肺叶扩张得更多，输送到肺部的大部分血液都流向了下肺叶。在横隔膜吸气时，当腹腔内的器官被向下推动时，会产生一种机械效应——功能失调的胸部呼吸很浅，主要扩张肺的上部。当腰椎有足够的腹内压支撑，并且没有辅助肌肉(颈部、胸部和背部)收缩时，姿势就会得到改善。

总结：

核心稳定的关键是最大限度地提高横隔膜在执行呼吸活动和姿势作用的同步效率。Kolar[7][8]表明，在维持姿势时，横隔膜会比在潮汐呼吸中进一步向下推进腹腔。当姿势活动更需要其作用时，横隔膜的呼气位置比潮汐呼吸时低。简而言之，这意味着可以自动向下推动横隔膜以增加腹内压，并为腰椎提供稳定支撑。真正核心稳定的关键是在正常呼吸循环的同时保持腹内压的增加，这是通过横隔膜、盆底和整个腹壁之间的同步活动来实现的。然后横隔膜在较低位置保持呼吸功能，以促进较高的腹内压。腹壁与横隔膜的作用相反。当膈肌在吸气时收缩时，腹壁通过反向轻微的离心收缩维持较高的腹内压，并且在呼气时使动作逆转，腹部肌肉进行向心收缩，以补偿膈肌离心向上运动所造成的压力下降[14]。腹壁的反向激活增加了横隔膜的收缩效率，确保了最佳的长度和横隔膜的圆顶形状保持。胸腔的位置及其对同位区的影响对膈肌的正常活动至关重要。

核心稳定性是从横隔膜正确发挥其功能而开始的！

参考文献：

1.Courtney R. The function of breathing and its dysfunctions and their relationship to breathing therapy. Int J of Osteo Med. 2009;12:78-85

2.DeTroyer A Estenne M. Functional anatomy of the respiratory muscles. Clin Chest Med. 1988;9:2

3.Finucane K Panizza J Singh B. Efficiency of the normal human diaphragm with hyperinflation. J Appl Physiol. 2005;99:1402-11

4.Hodges PW Heijnen I Gandevia SC. Postural activity of the diaphragm is reduced in humans when respiratory demands increases. J Physiol 2001;537(3):999-1008

5.Hoover CF. The diagnostic significance of inspiratory movements of the costal margin. J Am Clin Sci 1920: 633-46

6.Hruska RJ. Management of pelvic-thoracic influences on temporomandibular dysfunction. Ortho Phys Ther Clin North Am 2002;11:2

7.Kolar P Neuwirth J Sanda J Suchanek V Svata Z Volejnik J Pivec M. Analysis of diaphragm movement during tidal breathing and its during activation while breath holding using MRI synchronized with Spirometry. Physiol Res 2009;58:383-92

8.Kolar P Sulc J Kyncl M Sanda J Neuwirth J Bokarius AV Kriz J Kobesova A. J Applied Physiol Aug 2010

9.Loring SH and Mead J. Action of the diaphragm on the ribcage inferred from a force-balance analysis. J Appl Pysiol 1982; 53(3):756-60

10.McKenzie DK Gandevia SC Gorman RB Southon FCG Dynamic changes in the zone of apposition and diaphragm length during maximal respiratory efforts. Thorax 1994;49:634-38

11.Mead J. Functional significance of the area of apposition of diaphragm to rib cage. Am Rev Respir. Dis. Suppl. 1979;119: 31-32

12.Mead J and Loring SH. Analysis of volume displacement and length changes of the diaphragm during breathing. J Appl. Physiol. 1982;53:750-55

13.Prys-Picard C Kellet F et al. Respiratory inductance plethysmography for the diagnosis of dysfunctional breathing in patients with severe asthma. J of Aller & clin Immu 2004; 113:270

14.Richardson C Hodges P Hides J. Therapeutic exercise for lumbopelvic stabilization New York Churchill Livingstone 2004.

15.Smith MD Russell A Hodges PW. Disorders of breathing and continence have a stronger association with back pain than obesity and physical activity. Aust J Physioth 2006;52:11-16

16.Urmey WF De Troyer A Kelly KB Loring SH. Pleural pressure increases during inspiration in the zone of apposition of diaphragm to rib cage. J Appl Physiol 1988;65(5):2207-2212