对于呼吸系统受损的患者，如COPD、间质性肺病及肺动脉高压患者，当机体的氧供与氧耗失衡后，易出现静息状态下呼吸困难或者劳力性呼吸困难以及疲劳的临床症状。

在既往，缩唇呼吸、慢呼吸等呼吸技巧已被证明可改善患者静息状态下的呼吸困难程度，即我们常说的呼吸控制，相关内容在公众号文章→第135期 呼吸控制（Breathing Control），在平时活动或者运动过程中有没有相关的呼吸策略，可以节能并且提高运动表现呢？其实是有一些技巧的，本文就此总结在运动期间使用的呼吸策略，以提高运动耐受性和运动表现！

 ·减少呼吸做功的呼吸策略 · 

在运动过程中，人们认为个体直觉地选择最小化代谢成本的呼吸模式（Breathing Pattern，BP），其受中枢和外周神经机制、化学调节、心理情绪、生物力学等因素的调节

相关内容在往期公众号有详细表述→第134期  呼吸的神经反射调节与化学调节，当VE增加到40L/min以上时，人类通常会将通气道从鼻腔切换到口腔，同时，吸气时间/呼吸周期（TI/TB)在最大强度下从静息值从约40% (呼气比吸气稍长)增加到50% (吸气时间等于呼气时间)或更高。

运动时，呼吸节律跟动作节律呈一定的相关性，在临床上，将运动与呼吸的协调称为“运动-呼吸耦合”(locomotor-respiratory coupling，LRC) ，包括呼吸频率与步速的双重同步，甚至可以是呼吸的时相与步行周期中的时相同步。

当运动时的呼吸改变（通气过度/动态肺过度充气）或者运动-呼吸耦合改变时，可能过早的诱发呼吸困难或者疲劳。而通过调整呼吸模式有助于减少这些不稳定因素的发生从而提高运动的耐受。

 · 1 低频率呼吸 · 

在运动过程中持续的高频呼吸是导致呼吸受限的原因之一。一方面低呼吸频率可以减少辅助呼吸肌参与做功，另一方面，慢呼吸有利于气体交换。打个比方，假设分钟通气量为10L/min，呼吸频率为20次/分时，潮气量为500ml，其中无效腔为150ml,如果分钟通气量不变，呼吸频率从20次/分增加到40次/分，此时潮气量仅为250ml，相对于潮气量，无效腔通气量增加50%，有效通气量减少3000ml

。相比之下，假设分钟通气量为10L/min，调整呼吸频率为10次/分，增加潮气量

(增加到1L)时，无效腔是恒定不变的，有效肺泡通气量就增加了1500ml。

不同呼吸频率下的肺泡通气量

缓慢的呼吸会对自主神经系统的平衡和静息时迷走神经的兴奋产生积极影响，从而降低对呼吸困难、疲劳的感知；其次慢呼吸有利于运动与呼吸的同步。

 · 2 深呼吸· 

呼吸控制瑜伽、打坐、冥想练习以及有意识的腹式呼吸练习已经被证明可以提高运动能力、减少压力和减少呼吸系统疾病的症状。

因此呼吸深度是可以利用的，尤其是通过膈肌收缩产生的呼吸，可有效的增加吸气的深度，而膈肌呼吸可降低静息心率、减少运动后氧化应激、增加姿势控制能力和减少对压力的敏感性。

因此呢，可以通过训练达到更大的呼吸深度，以改善膈肌功能和胸腰协调，常见的训练方法包括节奏呼吸，生物反馈和手法治疗。

 · 3 经鼻呼吸· 

在正常呼吸过程中，鼻腔起到了对流经气体的加湿，加温和过滤的作用。除此之外，鼻黏膜还增加了气道中的一氧化氮生成。尽管我们通常在分钟通气量为40L/min时转换为张口呼吸，但是有相关运动经鼻呼吸的研究提到，在适应期内，运动期间的经鼻呼吸降低了呼吸频率、减少低碳酸血症的发生和增加了一氧化氮产生。目前关于运动时鼻呼吸的心理生理相关性的证据有限，可能的机制是经鼻吸气时，吸气深度改变增加了膈肌活动。

值得注意的是，在运动中实施鼻呼吸需要刻意的控制和一定时间的适应。部分临床实践表明，需要10-12周才能有意义地改变鼻呼吸舒适度和缓解气道受限的情况。

 · 4 主动呼气· 

当吸气时交感神经兴奋并且抑制副交感神经兴奋，在呼气过程中，触发迷走神经兴奋。主动缓慢呼气延迟了疲劳的发生。

此外，主动呼气时会有意识地募集呼气肌肉系统，更多腹部肌肉收缩可促进吸气。即主动呼气促使膈肌更充分的恢复到最佳初长度。

主动呼气与正常呼气（斜向上为呼气阶段）

 ·5 呼吸-运动同步 · 

正常情况下，生物的运动跟呼吸之间存在一定的协调性，如跳跃动物兔子和小袋鼠，通常以1:1（每跳一次呼吸一次），而鸟类最常见的为3:1（每呼吸一次拍打三次翅膀），相似的是，在哺乳动物中，如狗和马，在小跑-快跑过渡阶段，呼吸-运动耦合节律基本上也是1:1的比例，但在步行/跑步阶段比例是可以改变的。

对于人类来说，通常采用2:1比例模式，也会使用4:1、3:1、5:2和3:2的比例，如一吸一步，一呼一步，也可以一吸一步，一呼2步或者其他比例。以此改善气体交换，优化躯干运动力学和呼吸力学，降低呼吸功。

运动-呼吸耦合可能的机制是

1)内部器官的运动物理上影响膈肌的运动(即“内脏活塞”理论)；

2)下肢与地面接触时产生相关的震荡力引起胸腔内压力和/或体积变化，

3)腰骶部弯曲和伸展时引起胸腔内压力和/或体积变化

4）运动和呼吸的中枢和效应器之间的相互作用，其中来自大脑和脊髓的中央信号负责启动运动和呼吸的节律，而外周传入反馈则用于调整它们之间的协调性。

 · 小结 · 

总的来说，有目的的呼吸策略可通过化学调节、运动力学、呼吸力学以及最终的心理生理机制来改善呼吸做功，运动耐力。但改善程度具有差异性，而且短时间改善并不明显，但在长时间的练习后有可能提高1%-5%

。目前为止，部分呼吸策略的机制与效应并不十分明确，如经鼻呼吸，相对于经口呼吸来说，虽更容易激活膈肌，但因为鼻腔直径相对较小，导致通气阻力增加。因此，需要更多的对照研究去探讨不同人群，不同运动强度时这些呼吸策略的影响！

 · 参考文献 · 

[1]Harbour

E, Stöggl T, Schwameder H, Finkenzeller T. Breath Tools: A Synthesis of

Evidence-based Breathing Strategies to Enhance Human Running. Front

Physiol. 2022;13:813243. Published 2022 Mar 17.

doi:10.3389/fphys.2022.813243

[2]Zaccaro

A., Piarulli A., Laurino M., Garbella E., Menicucci D., Neri B., et

al.. (2018). How breath-control can change your life: a systematic

review on psycho-physiological correlates of slow breathing. Front. Hum.

Neurosci. 12:353. doi: 10.3389/fnhum.2018.00353

[3]Hamasaki

H. (2020). Effects of diaphragmatic breathing on health: a narrative

review. Medicine 7:65. doi: 10.3390/medicines7100065

[4]Dallam

G., Mcclaran S., Cox D., Foust C. (2018). Effect of nasal versus oral

breathing on vo2max and physiological economy in recreational runners

following an extended period spent using nasally restricted breathing.

Int. J. Kinesiol. Sports Sci. 6:22. doi: 10.7575/aiac.ijkss.v.6n.2p.22

[5]Rupp

T., Saugy J. J., Bourdillon N., Verges S., Millet G. P. (2019).

Positive expiratory pressure improves arterial and cerebral oxygenation

in acute normobaric and hypobaric hypoxia. Am. J. Phys. Regul. Integr.

Comp. Phys. 317, R754–R762. doi: 10.1152/ajpregu.00025.2019

[6]Stickford

A. S., Stickford J. L. (2014). Ventilation and locomotion in humans:

mechanisms, implications, and perturbations to the coupling of these two

rhythms. Springer Sci. Rev. 2, 95–118. doi: 10.1007/s40362-014-0020-4