呼吸系列:(二)呼吸深與淺

男士收腹呼吸

網絡照片

 

這是網上搜來的照片,照片沒說明這壯男在什麼狀況下拍下,借來一用作解說。因為常見人練習呼吸常犯的錯誤,刻意過度用力吸氣縮起肚皮,就如圖中男士。

呼吸屬無意識的生理活動,上一章解釋過我們天生用橫隔膜呼吸,因生活習慣或不良姿勢影響呼吸變淺,過度驅動輔助肌肉,削弱橫隔膜功能,影響脊柱穩定性,甚至連體型腹都走樣。先弄清楚正常橫隔膜呼吸(腹式呼吸)有什麼特徵,與胸式呼吸如何有別。

橫隔膜呼吸

一吸一呼涉及廿多組肌肉,它們連結著脊柱、內臟,甚至心臟,在呼吸過程參與程度不一,角色有輕有重,橫隔膜屬主要肌肉,與輔助肌肉共同完成呼吸。吸氣時(圖b)横隔膜向下降,推擠腹腔的內臟向下引致上腹脹起,吸氣前期首先觀察到上腹漲起,後期出現胸口起伏。

Ch.1 Fig 3

正常呼吸的橫隔膜與輔助肌之運作

 

胸式呼吸牽動肩頸肌肉

輔助肌肉(上圖有紅圈部份)不是連接頸椎骨及頭顱,就是連接著肋骨,拉動胸腔提升。若橫隔膜功能發揮欠佳,變成過度倚賴輔助肌肉,(與腹式呼吸的胸腔橫向擴張相反,)胸口過早有明顯向上起伏,牽動頭部,肩膊向上聳,是呼吸較淺的明顯特徵。

過度使用輔助肌肉對肩頸產生不良影響,頸屈肌群(sternocleidomastoid 及scalenes)會牽動頭部向前,可引致肩頸肌肉過度疲勞。過份專注操練上半身肌肉使之過度發達亦可能抑制正常橫隔膜活動,不知不覺錯用輔助肌肉。

呼吸看似平常,卻分分秒秒主宰全身運作,正常的橫隔膜活動兼具穩定脊椎柱功能,良好呼吸維持健康居功至偉,續篇再談呼吸如何在其他方面影響我們的健康。周六教室示範如何分辨腹式和胸式呼吸

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健身器械VS Free movement

源於健美(bodybuilding)的傳統舉重訓練,為展現各大小肌肉線條美,以重量個別地對肌肉作針對性刺激,達致肌肉疲勞,促進肌肉增生,為全身各大肌肉而設計的大型器械,學習及操作容易,將負重訓練普及化。

這套將肌肉「拆散」個別催谷的健身觀念深入民心,不少人去到健身室專找器械練胸修腰,忽略了個人身體狀況和這些器械的缺點。這些器械設計以坐姿居多,以固定關節減少身體擺動,目標肌肉更集中受刺激,然而每一下以固定軌跡重覆動作,對同一組織重複施加壓力而帶來微創,造成超負荷,增加勞損和受傷的機會。

早於80年代神經學專家Bobath主張「人體不懂肌肉,唯有動態。」人能夠移動,牽涉多個關節之間的多組肌肉同步工作,神經系統適時啟動肌肉以不同程度參與工作,並將壓力轉移,保護較脆弱部位,以產生最大動力。單獨玩器械,不足以刺激神經肌肉系統。

Leg press machine

健身器械

 

上圖這兩款器械,左面撐腿機用來鍛練大腿,右面的扭腰機目標鍛練腹內外斜肌。

Partner squat & rotation with watermark

Free movement

 

上圖這動作手持重量球做下蹲加轉動軀幹,既同時做到上述兩部器械的功能,也運動到全身,鍛鍊上下肢協調能力,促進神經肌肉骨骼系統的健康。

現今家居、工作環境提供舒適便利的生活模式,因缺乏運動而引起的各類痛症有增無減,對於平時坐著居多的都市人,選擇多關節活動及自由走動的負重訓練,可適當刺激神經生長,改善人體在不同位置的穩定性及力量,提高移動的效率。

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坐得多引起的背痛

坐著活動佔去都市人日常生活大部份時間,駕駛或坐公車上下班,返寫字樓對著電腦工作,回家看電視打機,全身肌肉筋絡缺乏運動,容易發展成肌肉不平衡。

sitting skeleton

坐姿對身體多處的影響

 

對胸椎的影響

長期坐下卻又保持不到良好坐姿,令先天向前微彎的胸椎弧度加大(上圖紅箭咀),上背肌因過度伸展削弱收縮能力,站立時無力後挺,加重腰椎負擔,影響腰椎原有的生理弧度(上圖綠箭咀),長期下來下背組織結構承受各種壓力甚至造成創傷,椎間盤退化,神經受擠壓引起痛楚,腰椎周邊的軟組織受磨損或撕裂。

弱化臀肌

坐著時髖關節(上圖黃圈)的髖屈肌肉縮短,日積月累變得過緊,軟組織欠缺彈性,喪失正常能力,相反後方的臀肌因過度伸展,也無法正常用力拉正盆骨,當我們站立時,脊椎失去重要的承托基礎,若加上圓肩令頭部向前傾,改變人體重心,引致盆骨向前傾,促成腰椎過度勞損。

呼吸變淺

順帶一提,坐得多兼坐姿不正確,不單造成腰痠背痛,呼吸不良,影響健康。胸腔原本正對骨盆,若習慣圓肩胸椎過度向前彎,胸腔下榻,限制血液流通至內臟,影響橫隔膜發揮原本的機能,無法正確地呼吸,可引發連串身體毛病。有關橫隔膜活動可參看《呼吸系列:1.呼吸助修身》

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如何利用網球舒鬆小腿

網球是我最愛的按摩小工具,跑步後、邊看電視邊用來舒鬆肌肉,大面積的部位用foam roller當然較快捷,但小有小的好處,小球輕巧隨時用得到,按於小面積及凹凸部位例如肩胛、腳底更到位,今次先示範如何用網球按壓小腿。

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呼吸系列:(一)呼吸助修身

主宰腹部外形的肌肉,與呼吸關係非常密切,如何令身段修長,肚腩平平,先練好呼吸。

呼吸,屬無意識的活動,與生俱來的能力,每吸入氧氣,含有氧氣的血液經肺循環系統供給全身,將代謝物二氧化碳排出體外。

吸氣時橫隔膜下降,胸腔空間增大,外面空氣走入肺部,使體內壓力與氣壓平衡,因橫隔膜的回彈性能使它在呼氣時恢復原位,加上輔助肌肉協助下完成呼氣動作。

呼吸不單止維生的活動,對脊柱及胸椎健康有深遠影響。橫隔膜之活動,同時啟動腹腔的深層肌肉,為腰椎與盆骨關節起穩定作用。

人天生就以橫隔膜來主導呼吸(diaphragmatic breathing),坊間又稱腹式呼吸,由於成長階段累積外來因素及日常習慣干擾,例如地面硬度、精神壓力、飲食中之營養攝取、慣性姿勢等等,都會減少橫隔膜的活動幅度,加重輔助呼吸的肌肉之負擔,變成胸式呼吸(chest breathing),削弱橫隔膜的功能,破壞先天預設的連鎖反應,連體型也起變化,身形走樣,下腹鬆弛,兼失去保護脊柱的作用。受腰患困擾人士這部份喪失原有功能,腰痛是起因也可以是結果,至於是否起因,看個別情況,不能一概而論。

主導呼吸的肌肉是我們看不到的橫隔膜(D),吸氣時橫隔膜向下降,驅動腰腹間的深層肌肉產生協同作用,與腹横肌(A)、骨盤底(B)及多裂肌(C)形成張力,構成內腹腔壓力(intra-abdominal pressure),統稱為深層肌肉群組(inner unit)(圖1),支撐起腰椎與盆骨關節,使人能抵抗地心吸力站立走動之基本條件,讓四肢發揮活動能力的核心。

Ch.1 Fig 1

圖1- Inner Unit: (A) 腹横肌、(B) 骨盤底、(C) 多裂肌及(D)橫隔膜

 

對身體結構沒了解前普遍對腹部肌肉有個大誤解,將鬥身材的「六舊腹肌」單一看成腹肌之全部,我們的軀幹能夠前後左右屈、伸,兼左右扭動,因腹部肌肉結構殊不簡單,其實維持體形腰線美觀不獨靠這洗衫板,它僅僅是最表面的一層。

胸腔、盆骨及腰椎之間的空間,由腹肌如外牆般包圍起來,起保護內臟作用及塑造外型。將腹肌逐層掀開,最底層也是至重要的結構是腹橫肌(簡稱TVA)。TVA(a)上面覆蓋腹內斜肌(b)和腹外斜肌(c),最外層是俗稱「6 pack」的腹直肌(d)。

Ch.1 Fig 2

圖2 – 腹肌結構:(a) 腹橫肌、 (b)腹內斜肌、(c)腹外斜肌、(d)腹直肌

 

吸氣時腹橫肌收縮,形成內腹腔壓力(intra-abdominal pressure)。呼氣時全部腹肌變成主動,進一步收縮將腰間收緊。一天平均呼吸二萬次之多,若能正常發揮橫隔膜呼吸肌肉時刻都在運動,自然維持腹部緊緻美觀。

吸氣時腹部橫切面(中)

圖3 – 吸氣時腹部橫切面

 

細心觀察呼吸時的身體變化,下章會詳細分辨腹式呼吸及胸式呼吸,判斷橫隔膜功能是否正常。

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對背痛的誤解

背痛常被誤解成單純背部肌肉的問題,便以局部腰部運動或伸展來舒解。人體運動是動力鏈連串反應的結果,彎腰、向後伸、左右轉動,脊柱任何活動都會牽動全身,將視點落在局部關節活動,忽視身體其他部份也需要伸展運動及肌力訓練。

背痛根源多

從事寫字樓工作因長期坐著不動,可造成圓肩及下肢肌肉不平衡,並引起下背痛,可參考此文《坐得多引起的背痛》。 人體動態靠全身各部位以組合形式共同完成,例如俯身彎腰拾東西,同一時間足踝、膝關節及髖關節都會動起來,走路或跑步脊柱會左右兩邊擺動,需要其他身體部位活動正常才能實現,四肢缺乏運動,日積月累下,簡單如走路也會對脊椎加重負擔。

運動中的轉腰動作,例如打golf揮桿或持網球拍擊球,轉動軀幹所需之力量,得靠大腿、臀部各肌肉減速加速,若各部位協調不佳,預設的動力鏈未能完善,卸力做不好,脊椎和周遭的肌肉「硬食」,或因超負荷受傷。

背痛成因另一可能性來自足部毛病,過度足內翻會引致下背弧度過彎,若一隻腳有過度足內翻,造成雙腿長度有差距,邊高邊低令盆骨側傾,引致脊柱側彎。是否上述情況,宜諮詢物理治療師處理或足部醫生作詳細檢查。

拉背只解一時之痛

若屬急性創傷例如扭傷或撞擊,引起之突發性背痛及肌肉痙攣,必須以正確急救方法處理,並盡快求醫治理。若持續一段時間的慢性背痛,上述提過可能源自上肢或下肢關節,或穩定腰椎的肌肉喪失功能,下背肌僵硬僅局部現象,本能驅使人拉筋伸展,但舒緩效果僅屬暫時性。

roman bench back extension

Roman bench back extension

 

gym入面常遇到一些人愛用斜板做背伸的動作(上圖),細問之下他們意圖強化背肌,改善背痛,但所見當中大部份人下背肌肉已過強,有腰椎過度勞損之嫌,其中一個原因是髖關節活動能力欠佳,增加腰椎的負擔。

日常活動及靜態工作環境對下背肌的要求,僅需持久地作低強度的肌肉收縮,肌耐力比力量更重要,足以維持脊椎穩定,並保持日常姿勢。未了解個人體能水平及需要之下,謀然選擇負荷過大的訓練,徒勞無功甚至易造成創傷。

背痛的成因不同,找出根源,才能對症下藥訌出合宜的運動配方。

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Think and train in 3D

當人失去知覺,就如木偶公仔失去木偶匠操控,全身軟綿綿攤下來,全因受神經支配的骨骼、肌肉系統暫時喪失功能。談運動訓練不能忽略神經系統,它與骨骼、肌肉系統是支配人體活動三大元素,缺一不可,系統之間溝通得越好,協調度越高,全身活動功能表現越佳。

neuroskeletalmuscular system

從步態或跑步看到動力鏈如何傳輸能量,推動人體前進,各肌肉在不同移動之下於不同平面發揮功效,有產生力量的主動肌,有輔助它的肌肉,另一些穩定關節的位置確保身體向正確方向移動。因應外在環境之變動,移動重心及保持平衡,全靠大腦透過本體感覺系統 (Somatosensory system)發施號令,組織包括感應細胞或器官,遍佈肌肉、韌帶、關節、締結組織的接受器,掌握身體各部位的位置,也能感應觸感、壓力、震動,預測移動速度及移動方向的可能性。

大腦收集到信訊後,透過改變肌肉之長度、張力,身體便動起來,過程不經思考,反應迅速,是經過重複學習並儲存成一定模式再衍生出千變萬化的動作,因此肌肉、筋腱受傷,損害關節協調能力,反之,可利用這種本體刺激感應力(Proprioception),融入訓練令動作更靈活。

lifting loads

圖1. 搬運工作

Tennis 3D 3

圖2. 打網球

 

日常工作(圖1)、家務、運動(圖2),各關節同步在多於於一個平面活動,要求同一肌肉單一重複收縮的負重訓練(圖3),脫離實際活動中對肌肉的要求。

weight lift in one plane

單一平面的負重訓練

 

訓練立體化

健體訓練以強化移動的效率為基礎,改善協調能力,有效保護關節,做一些與日常生活相關的動作,例如踏台階、提重、多方向箭蹲,上下肢肌肉同步運動,刺激身體用氧量,消脂效果更佳。肌肉得到適當運動之餘,各樣功能平衡發展,訓練元素包括改善呼吸技巧、筋膜放鬆、動態伸展及多方向負重移動,促進神經系統、肌肉及骨骼協作,達致全面及長遠的健體目標。

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從步態了解動力鏈

大家一定試過用橡皮圈彈人,先拉長橡皮圈,鬆開手指橡皮圈飛出去,這與人體如何產生動力移動相似,肌肉如橡皮圈先拉長後收縮,全身當然不止得一條橡皮圈。

步行是人體最基本動態,從步態觀察能量如何從下肢、經軀幹、傳送至上肢,達到最省力的移動模式。腳跟最先接觸地面,地面反作用力令足部、大腿向內翻,部份肌肉會作離心收縮,即負荷中伸展起卸力作用,接著肌肉作向心收縮促使下肢向外翻,作用是加速推動人向前走。

行走時(見下右圖),胸椎和盆骨以相反方向轉動,左腳向前踏出,盆骨向右轉,右手向前擺動,胸腔向左轉動,這預設的動力鏈令人體有效率地移動,體驗一下走路或跑步時刻意不讓雙臂擺動或擺動同側手腳前行會有何結果?

明白能量如何於動力鏈達成有效率的移動,可於運動訓練中加以利用,改善效身體移動模式,減少不必要勞損,從而有更佳運動表現。

running gait arrow

(左)跑步或步行時,胸椎與盆骨以相反向旋動使人體向前推進。 (右)步態

人體於空間移動受制於物理原則,除了反作用力和引力,亦可善用動力(momentum)令活動更有效率。臀跟肩膊以脊柱作軸心並以對角方向旋動,提供動力帶人體向前行走,同樣地,當我們跑步,一旦開始推動身體前進,能量從兩腿輪流觸地之下產生並循環使用,跑得越快,髖部更有效地產生能量,力量越大動力產生越大。若缺乏動力,手腳動作變得緩慢及刻意,每個動作更費力。動力幫助節省體力讓運動表現發揮得更好,這需要肌肉骨骼系統有良好條件去配合,兼顧全身肌肉平衡、關節活動能力及協調能力是一般健體及運動訓練不可缺少的元素。

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痛症之源

試想像雙手被綁起反在身後,這樣子跟別人賽跑,結果會跑快了還是較費力?

gait

步態

 

步行或跑步時,能量從地面向上傳遞至全身,上下身以相反方向旋動用以減速卸力再加速移動身體。例如當右腳向前踏出,左手向前擺,胸腔也會向右旋動,盆骨相反向左旋動。人體的肌肉骨骼系統就以這種伸展、負荷的模式,於地面反作用力和地心吸力影響之下,達到省力的移動效率。若然雙臂不能擺動,窒礙胸腔轉動,從下背延伸至下肢的肌肉無法卸力而出現過勞,實現不到預設的動力鏈,跑起來吃力之餘甚至會跌倒。

以傳統舉重訓練的眼光,慣於將關節活動獨立看成個別肌肉收縮,實際上人體並不如書本上逐節解剖那樣只在一個平面活動,而是透過筋膜系統將全身連結起來,各關節與鄰近關節有互動關係,互相依賴,互相影響。人體以組合形式移動,身體各部份於動力鏈中各具功能並互相牽引,其中一環有障礙,牽連其他部位分擔工作。

動力鏈中肌肉於負荷底下被拉長的收縮特性,設計訓練方案時往往被忽略。這特性有如玩笨豬跳(bunjee jump)的人套在腳上的彈簧救命索,具彈性之餘兼夠韌力,可被拉長用以卸力保護玩家。

soccer kicking ball arrow

踢球時大腿後肌作離心收縮,防止膝關節過速兼過度伸展。

 

例如當足球員伸直大腿踢球時,大腿後肌負責拉住膝關節避免過快伸直,上圖藍色箭咀顯示大腿後肌負荷中作肌離心收縮(eccentrically loading),有吸收能量的作用。起腳前會先屈膝把腿向後拉,大腿前肌發揮相同作用,先減速為加速準備。

又例如垂直向上跳起,著地一刻自然地曲膝、髖屈下蹲(見下圖),腳跟、膝關節、髖關節輪流抑制過量的活動保護脊椎,兼保持平衡,每天步行、上落樓梯,下肢各大肌肉輪流當發力卸力的角色,可以想像若團隊其中一員喪失工作能力對其他組員影響有多大,增加鄰近的關節及肌肉的負擔,勞損機會大增。

jumping and landing

綠箭咀–大腿前肌收縮狀態 藍箭咀–大腿後肌收縮狀態 紅箭咀–臀大肌收縮狀態

 

把關節毛病從活動組合關係中獨立抽離,看成局部問題,往往不得其法,痛楚地方往往不是問題所在,而是來自附近甚至遠離痛點的部位,退後十步,觀察全身動、靜型態,找出毛病的根源對症下藥。

年齡增長,肌肉力量衰退,終會不敵地心吸力達到負荷臨界點,椎間盤空間縮減,自然變成駝背、變矮,關節毛病叢生。可是,衰老並非唯一原因,提早出現於三十歲年齡層,錯誤的訓練、工作間養成壞習慣,都會令衰退提早出現。及時養成良好運動習慣,跟痛症說掰掰。

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健美鞋修身功能有多真

早年潮興一時的厚墊圓底涼鞋或冠稱運動健美鞋,找來一份對其效用進行的測試報告,熱潮雖減褪,仍對消費者有參考價值,日後再有類同產品要再加三思。

該報告由美國威斯康星大學拉克羅斯測試三款人氣健美鞋,MBT (Masai Barefoot Technology)、Skechers Shape-Ups、 Reebok EasyTone,售價由2000港元至數百港元。不過Reebok EasyTone於2009年已遭美國聯邦貿易委員會( FTC)警告立即停止銷售,指其有關聲稱無足夠證據,更被罰款近2億港元,Reebok否認聲稱失實,純粹為免捲入漫長訴訟而自動撤回有關聲稱。

以下是各家品牌就之產品說明:

1. MBT(Masai Barefoot Technology) :「有助解決膝關節及腰部問題,舒緩頸部壓力,舒緩關節痛楚,提臀修腿功效,站或跑比一般運動鞋消耗更多脂肪。」

2. Skechers Shape-Ups :「美國及日本4個臨床實驗報告顯示增加肌肉活動量及消耗熱量。」

3. Reebok EasyTone:「步行時大腿後肌及小腿多運動11%,令臀部結實28%。」

研究人員給測試者穿上3款健美鞋及New Balance跑鞋,於跑步機上步行測試運動量,利用儀器感應多組肌肉收縮程度。報告結果顯示,三款運動鞋皆達不到聲稱的效果,至於能改善平衡力之效,則需要再詳細研究。

有測試者或用家自稱穿上健美鞋比平時多用肌肉,參與研究的專家指鞋底厚度多幾寸帶來與別不同的足感,任何平時不常穿的鞋子,都會讓肌肉不適應而自然產生疲累感,活動刺激去不到臀部、大腿後肌及小腿,長期穿著的話會改變正常步態,若然穿著者本已足部下肢偏離常態,可能引發更多足部問題。

從另一角度看,若可鼓勵平常不愛動的人因為期望鞋子帶來改變而願意多走動,未嘗不是好事。

(資料來源:Fitness Journal 2010.8)