《小号演奏生理机制与舞台训练》:
呼吸是机体与外界环境之间进行气体交换的过程。人体通过呼吸不断地从外界摄取氧,以氧化体内营养物质,供应能量和维持体温,同时将生物氧化过程中所产生的二氧化碳排出体外,从而维持内环境的相对稳定和保证新陈代谢的正常进行。正常成人体内氧气储存量约为1550毫升。如果停止呼吸,体内储存的氧气仅能维持6分钟机体的正常代谢。因此,呼吸是维持人体生命活动所需的基本生理过程之一。
一、呼吸肌与呼吸运动
在功能上,呼吸肌可分为吸气肌和呼气肌,吸气肌收缩引起胸廓容积增大和吸气,呼气肌收缩引起胸廓容积缩小和呼气。吸气肌包括两个大肌群,第一个是存在于每两条相邻肋骨的间隙之中的肋间外肌,第二个是膈肌,它被肋骨所包围,并将胸腔与腹腔分隔开来。另外还包括四块肌肉:第一块是位于前颈部的两条控制头部运动的胸锁乳突肌;第二块是起始于脊柱而展开在胸腔的后部背肌;第三块是胸肌,由胸骨开始左右分开覆盖于胸腔的前部;第四块是腹肌,包裹着腹腔内的脏器,建立在脊柱和腹腔上。
胸廓节律性扩大和收缩依靠呼吸肌的收缩和张开,这种运动称为呼吸运动。而肺部本身不具有主动扩张和缩小的能力,胸廓的扩大和缩小导致肺容积和肺内压的变化。由脊柱、肋骨和胸骨等组成的胸廓骨架与封闭胸廓的呼吸肌及其外面的皮肤共同构成体腔。在中枢神经系统的控制下,呼吸肌进行节律性收缩和舒张,使胸廓腔的容积发生周期性变化,并带动胸廓内的肺也随之缩张。
二、呼吸运动的形式
在日常生活中,人类大致存在着两种不同的自然呼吸运动形式。一种是处于平静状态下的自然呼吸,另外一种是处于发力状态下的用力呼吸或深呼吸。
1.平静状态下的自然呼吸
人类的机体最基本、最平常的一种呼吸形式就是在平静状态下的自然呼吸。在平静状态下,在气流吸入人体时肋间外肌自动收缩,同时向上、向外带动肋骨的扩张,使胸部的容积变大。当呼出气体时,肋间外肌自动舒缓和减弱收缩的力量,解除张力,肋骨同时向下、向内回到预备吸气状态,胸部的容积也随之变小。膈肌在气流被吸入机体时做收缩拉紧运动,使得原本向上拱起的横膈膜下降并被拉平,增大了胸腔的空间,使肺部的容气体积变大,当呼出气体时,膈肌的力量舒展放松,横膈膜靠弹性形变力量上升还原为拱形,胸腔的空间随之变小,肺部气息被挤压排出。在平静状态下,一个正常的成年人本能的自然呼吸,其频率为每分钟12次-18次,通常儿童的频率较快,老人则会较慢。
平静呼吸时,吸气动作是主动的,是膈肌和肋间外肌收缩引起的,但是呼气动作是由膈肌和肋间外肌舒张形成的,并不是呼气肌收缩引起的主动过程。这种平静呼吸的特点是呼气持续时间短暂,吸气持续时间也很短,气息的流动相对缓慢、柔和,而且气息的力量也比较小。大部分的人处于平静状态时,例如看书写字、吃饭睡觉等常规状态下采用的都是这种模式的呼吸。
2.发力状态的用力呼吸或深呼吸
当机体在阻力增大、处在运动状态、吸入的二氧化碳含量增加而氧气含量减少等一系列情况下时,呼吸运动将加快加深,这种形式的呼吸运动被称为用力呼吸或深呼吸。人在发力状态下进行的呼吸,它的主要力量除了来自在平静状态下呼吸所需的肋间外肌和膈肌这两大肌肉群,还包括如上文所述的位于前颈部的两条控制头部运动的胸锁乳突肌、起始于脊柱而展开在胸腔的后部背肌、由胸骨开始左右分开覆盖于胸腔的前部的胸肌及建立在脊柱和腹腔上用以裹着腹腔内的脏器的腹肌四大肌群。
在发力的状态下吸气时,肋间外肌和膈肌收紧拉动胸腔扩大,并依靠胸锁乳突肌、背部与胸部肌群这三个部分的前后力量辅助加大胸腔体积与肺内气体的吸入量,加强气流向肺部的深入;在呼气时,肋间外肌和膈肌加强了向下、向内的压力,同时加入了腹腔前后肌群共同发力的腹内挤压的力量。发力状态下的自然呼吸使用了六个肌群的力量,是在这些所有可以加强呼吸力度的肌肉群的共同合作下完成的,呼吸的幅度变大,气息也较强劲。据不完全统计,在用力呼吸的状态下,因为呼吸频率和运动的激烈程度不同而难以统计,因此没有详细的数值作为参考依据,但它的频率可以达到低于每分钟16次或高于每分钟20次。在这种状态下,吸气和呼气都是主动的过程,机体参与收缩的吸气肌数量更多,收缩性也更强,呼吸时呼气肌收缩幅度也就更大。这种用力的呼吸模式相对于平静状态下,吸气模式会较为深入,呼气可持续的时间将会变长或变短,气息的力量很强,但是气息的流动显得比较紧张和僵硬。当机体受到短时强烈刺激或是承受了心理和物理的高压时,或者受到突如其来的恐吓、极度兴奋与紧张、要举起或拉动重量很大的物体、在水下或无氧环境中被迫短时间憋气时,都会使用这种用力的呼吸来维持机体的需要。
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