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脊椎側彎該怎麼呼吸才正確?分辨4種不同的呼吸運動對脊椎側彎矯正的影響

呼吸是人類出生後的本能反應,它並不需要學習,人體就能自行運作。正常的呼吸對於維持人體健康、姿勢及脊椎的穩定扮演非常重要的角色。不過有為數不少的”正常人”伴隨有呼吸異常的問題,只是他們並不自知,甚至尚未產生症狀、或雖然有症狀,但無法與呼吸異常產生聯想而被忽略,當然這些人也包含脊椎側彎、姿勢不良或駝背。

呼吸模式異常(breathing pattern disorder)雖然不會造成脊椎側彎,但會產生很多不同的症狀,還會導致動作控制不佳,造成人們在使用身體時的動作模式出現障礙,簡單來說就是這些人不但容易受傷,通常也會伴隨不同程度的姿勢不良(圖一)。

腰椎側彎伴隨胸式呼吸

腰椎側彎伴隨呼吸模式異常-胸式呼吸

 

什麼是呼吸模式異常(Breathing Pattern Disorders, BPD)

最常被探討的呼吸模式異常為過度換氣(hyperventilation), 是一種長期處於過度呼吸的狀態,也就是呼吸的深度及速度超過一般人體的需求。約有6~12%的人有慢性呼吸模式異常,但其實呼吸模式異常還包括:呼吸短淺(胸式呼吸、嘴巴呼吸)、吐氣時腹肌過度收縮、呼吸時胸腔腹部律動不一致、及加快呼吸速率等等。

呼吸模式異常並不是一種疾病,但會影響正常的呼吸過程,而呼吸模式異常也會伴隨某些疾病的產生像是心臟病、慢性阻塞性肺病(COPD)或極為嚴重的脊椎側彎等。

常見的3種異常呼吸模式

脊椎側彎、駝背及姿勢不良的人很常出現這幾種異常的呼吸模式,這類型的呼吸通常較為短淺,它們可能分別存在或同時出現,但呼吸效率都不佳,很容易造成身體不適症狀。

1、胸式或上胸呼吸

這種呼吸會在吸氣、吐氣時造成胸腔的前後律動過多(圖二),利用肋間肌取代橫膈,因此會增加每分鐘的呼吸頻率。也因為呼吸時上胸腔起伏較大,好像在進行深呼吸,但因為用了錯誤的肌肉,所以呼吸比較費力,也可能會有吸不到空氣、容易喘或胸悶的問題。

胸式呼吸

胸式呼吸,呼吸時上胸的前後起伏過大,呼吸較為費力

2、鎖骨呼吸

吸氣時同時收縮腹部,並提高肩膀及鎖骨(圖三),這種呼吸模式也較為費力,容易造成肩頸肌肉僵硬問題。

異常呼吸模式-鎖骨呼吸

鎖骨呼吸,吸氣時收縮腹部,並提高肩膀及鎖骨,容易產生肩頸肌肉僵硬問題

3、嘴巴呼吸

嘴巴呼吸常見於鼻子過敏、鼻塞,或對味道敏感的人,不想在呼吸時聞到環境中的味道,自然而然將呼吸模式轉變為嘴巴呼吸,這種人通常會出現胸腔律動異常,大部份是缺乏正常律動。另外,也有為數不少的側彎孩子有鼻子過敏問題而利用嘴巴呼吸。

若孩子在年紀很小時,就長期使用嘴巴呼吸也會影響牙齒跟臉部的發育,導致臉部的骨頭結構產生永久性的改變(圖四),他們的臉部較為細長(long face syndrome)、下巴發育不全且後縮、亦有姿勢不良及頭部前傾的問題,也可能導致鼻咽呼吸道變薄變細造成鼻塞,形成惡性循環而不斷利用嘴巴呼吸。

嘴巴呼吸-臉部發展不對稱

10歲時採用鼻子呼吸,臉部發展對稱,14歲時飼養沙鼠,出現過敏改用嘴巴呼吸,17歲臉部變細變長,由於上下顎沒有適當的向前發展,導致下巴後縮、鼻子看起來較大

造成呼吸模式異常的可能原因

1. 心理因素:包括性格、焦慮、情緒、壓力、過往的經驗等
2. 病理生理學反應: 藥物、荷爾蒙、疾病、鼻炎、鼻子過敏、胃食道逆流
3. 生物力學上的改變:姿勢、肌肉骨骼方面出現問題(包含脊椎側彎)

呼吸模式異常的常見症狀

當我們吸氣時會同時攝入氧氣及二氧化碳,吐氣時會呼出較多的二氧化碳及少量的氧。而二氧化碳並不只是廢棄的產物,若呼吸速率過快,會增加二氧化碳排出體外的量,當體內的二氧化碳濃度過低,會促進荷爾蒙像是腎上腺素(adrenaline)的分泌,而腎上腺素是人體面臨壓力、危機時所分泌出來協助我們度過這段時間的正常反應。

如果錯誤的呼吸模式變為永久,這種低濃度的二氧化碳會被大腦視為正常,身體就會因長期分泌腎上腺素而持續保持警戒狀態,增加心跳及呼吸速率,久而久之就開始出現各式不同的症狀,包括:

  • 頭痛
  • 呼吸困難、或感覺吸不到空氣(air hunger)
  • 胸悶(tight chest)、胸痛(chest pain)
  • 經常打哈欠
  • 恐慌症發作(panic attack)
  • 抽筋(cramps)
  • 頭暈
  • 咳嗽、喉嚨乾燥
  • 心悸(可感受到自己的心跳)
  • 焦慮
  • 無力

呼吸模式異常與脊椎側彎

當側彎度數極為嚴重且擠壓肺臟,此時側彎患者也會有呼吸短促的情形,嚴重者甚至會造成心臟衰竭而失去性命,這種由脊椎側彎引發的呼吸模式異常較為少見,通常發生在側彎度數大於80度、甚至100度以上者才有明顯感受。

不過實際上呼吸模式異常會發生在許多不同側彎患者身上,不論是側彎發生的位置、不同的側彎曲線類型、甚至側彎度數不大的人,都有可能出現呼吸模式異常。通常他們感受不到自己的錯誤呼吸模式,但都會面臨相同的問題,就是因肋骨的律動不佳或律動方向錯誤,而導致胸腔、腹部變得僵硬,使側彎難以被矯正。

另外,這些輕中度的側彎患者也很容易因為肋骨、胸腔的律動不佳,而出現胸悶、運動或走樓梯時容易喘、甚至容易疲勞,這些症狀都會讓人誤以為是脊椎側彎所造成的呼吸異常,但其實這種呼吸異常與脊椎側彎沒有太大關聯,只要學習正常的呼吸模式都很容易改善。

 

什麼是正常的呼吸模式

在靜止狀態下的正常吸氣主要利用橫膈進行,橫膈為主要的呼吸肌。而位於肋骨之間的肋間肌、以及位於胸腔及頸部的肌群為輔助呼吸肌群,在運動狀態下,輔助呼吸肌群會同步進行收縮,以增加肺部的通氣量。吐氣則是由肺部自然的組織回彈,不需要肌肉進行收縮。

靜止休息時的正常呼吸頻率每分鐘12~16下,每次吸氣時,可吸進500~600毫升的量,吸氣1~1.5秒、吐氣1.5~2 秒,正常吐氣後會有1~2秒的時間呼吸停頓,然後再進行吸氣。

平靜狀態下的呼吸需透過鼻子安靜的吸吐,緩慢且規律,不會有明顯胸腔起伏,只有腹部輕輕地隨著呼吸律動。

 

脊椎側彎患者該如何學習呼吸?

針對不同的目的,會有不同的呼吸模式需求,而脊椎側彎與一般人的需求不同,需要學會不同的呼吸模式,以應付不同的情況。

側彎患者可能為了進行Schroth(許瑞氏/施羅思/施羅特)側彎矯正運動、皮拉提斯核心運動或穿著背架時,會轉變成不同的呼吸模式,不過這些呼吸模式並不是正常的呼吸方式,在平時非運動的狀態下或脫下背架後,需將呼吸模式轉回正常,否則一旦呼吸模式被永久改變,將創造出更多問題。

腹式呼吸

這是在休息或平靜狀態下的正常呼吸方式,稱之為腹式呼吸或橫膈呼吸。在學習腹式呼吸之前,必需先確認自己的呼吸模式,步驟如下:

如何確認自己的呼吸模式(圖五)

  • 在平躺下進行最為容易,可在膝蓋下方及頭部下墊枕頭讓自己更為放鬆
  • 將一手放在胸腔、另一手放在上腹部,在放鬆的呼吸下,感覺哪一隻手的起伏較大
  • 正常情況下,腹部會隨著吸氣時自然凸起、吐氣時變平,胸腔則是沒有明顯起伏
  • 若是胸腔的起伏大於/等於腹部的起伏,需進行正確的腹式呼吸練習
感受呼吸模式

正常呼吸時腹部跟著氣起伏,胸腔平靜;異常呼吸模式,胸腔起伏大於等於腹部起伏

如何進行腹式呼吸練習(圖六)

  • 可在舒適的坐姿或躺姿下進行,讓全身儘可能地放鬆,尤其肩頸部區域
  • 一手放在胸腔位置、另一手放在上腹部,想像胸腔只是通道,專注在吸氣時將氣引入腹部,腹部順著氣膨脹,吐氣腹部、胸腔不需出任可力氣,腹部自然變平
  • 控制在吸吐時,放置在胸腔的手不會有任何起伏、在上腹部的手會隨著吸吐上下跟著律動
  • 確保呼吸時的深度及速度維持穩定,不會隨著練習的時間而增加,吸氣吐氣的比例約1:2,若吸氣2秒,吐氣則為4秒
  • 若仍難以做到正確的腹式呼吸,可在平躺時,將手放在頭後或許會有幫助
  • 每次練習10分鐘,每日練習2次,若是難以抽出完整時間,可將時間分段,少量多餐的練習
  • 若在平躺及坐姿下都能完成腹式呼吸後,就要在站姿下進行練習,最後要在一般行走時也能執行規律的腹式呼吸
  • 在執行運動或費力的動作時,利用嘴巴、上胸或其他輔助呼吸肌群進行呼吸皆屬正常,但必需確保橫膈為第一優先呼吸肌
腹式呼吸練習

腹式呼吸練習,吐氣時腹部隨著氣排出變平,吸氣時腹部順著氣膨脹 ,胸腔平靜。 吸吐比例維持1:2

進行腹式呼吸時常見的問題

1. 進行吸氣及吐氣時,腹部肌肉刻意用力協助練習

2, 進行腹式呼吸練習時,胸腔沒有彈性

這種人通常胸腔的上下起伏會大於腹部、或兩者起伏的幅度相當,一開始他們很難做到標準的腹式呼吸,此時需由專業人員進行引導鬆開胸腔的力量,才能真正做到標準的腹式呼吸。

 

德國許瑞氏/施羅特/施羅思(Schroth)呼吸運動

針對脊椎側彎矯正而發展出來的呼吸運動療法,因為脊椎側彎患者的胸腔會隨著脊椎三度空間的彎曲及扭轉,而呈現擠壓、及塌陷,Schroth呼吸運動就是利用呼吸重塑胸腔及肋骨的變形,來達到矯正脊椎側彎的目的。

簡單來說,Schroth呼吸運動是根據側彎的曲線類型,練習將氣吸入某一側凹陷的胸腔、或兩側胸腔,吐氣時讓胸腔維持擴張,以改善軀幹外觀的對稱性。

通常進行Schroth呼吸運動時,很難同步進行腹式呼吸,這種呼吸法在吸氣時,會伴隨腹部向內凹陷,而且在進行呼吸運動時需用相當多的力氣,才能重塑肋骨的形狀。雖然這種呼吸練習也可同步改善側彎患者的肺活量,但它並非正常的呼吸模式,在非進行側彎矯正運動時,應回到正常的腹式呼吸模式。

練習Schroth呼吸運動可能會出現的問題

  • 胸腔變得僵硬

由於為了改善變形的肋腔,大部份都採用高強度的呼吸運動訓練,所以在進行訓練後,即使姿勢外觀及胸腔變得更對稱、甚至側彎度數獲得部份改善,但胸腔會變得非常僵硬、間接導致脊椎彈性變差(圖七)。

許瑞式/施羅特/施羅思呼吸運動

德國Schroth側彎療法,為了重塑胸腔及肋骨變形,會進行強力的呼吸運動,但胸腔、肋骨向前的力量過多,整個軀幹可能會過度僵硬

若在這種情怳下,想要再進行改善側彎度數的矯正治療時,將會增加矯正上的難度,因為肋骨愈僵硬,不但會限制脊椎的延伸、也會阻礙脊椎往中線靠近的幅度,故可以發現,很多進行該運動療法的人,他們的姿勢外觀變得較為對稱、但側彎度數能改善的幅度可能有限,甚至沒有改善。

  • 異常的呼吸模式可能會被增強

在治療側彎患者之前,若未評估他們原本的呼吸模式、或以錯誤的引導方式進行Schroth 呼吸運動療法,將導致錯誤呼吸模式亦會同步被Schroth呼吸運動增強,若是遇到這種狀況,會發現矯正成效不如預期,在執行該運動的當下,姿勢外觀或許看似對稱,一旦回到日常生活的姿勢時,身體會迅速回到原本側彎的位置,甚至會隨著時間側彎持續惡化,而提高了側彎矯正的失敗率。

皮拉提斯呼吸運動

皮拉提斯的創始人”喬瑟夫 皮拉提斯(Joseph Pilates)”提倡深呼吸,也就是呼吸時用鼻子將氣引導至兩側肋骨,吐氣時用嘴巴緩慢且用力的將氣吐出。他曾在書中”Return to life through contrology”提到”淺呼吸會將肺臟轉變為儲存疾病、死亡及病茵的墓地,並成為病茵繁殖的天堂。”

所以他強調的三度空間的呼吸,吸氣時要將氣吸入兩側肋骨(即肋骨向2側擴張)、胸腔前側及背部,讓氣能充滿肺部每個角落,故很多皮拉提斯的運動都要搭配特定的吸吐模式。

在進行較為費力的運動時,利用腹肌的強力收縮之便進行吐氣,吐氣的收縮讓脊椎周圍的軀幹變長、變細。吸氣時可協助伸肌讓軀幹進行整體縱向及橫向擴張,類似圓柱體變得更長、更圓。

為什麼皮拉提斯強調引導呼吸到兩側肋骨而非到橫膈的腹式呼吸?

👉 更容易誘發核心肌群的收縮,增加執行該運動時的安全性

    • 吐氣用嘴巴緩慢且用力的將氣呼出時,腹橫肌及腹斜肌收縮可增加腹壓並穩定脊椎
    • 吸氣時利用鼻子將氣引導致兩側肋骨,可增加骨盆底肌肉及腹橫肌收縮

👉避免呼吸到上胸,而導致肩頸肌肉緊繃

進行皮拉提斯呼吸運動對脊椎側彎矯正可能產生的問題

雖然皮拉提斯運動提到可以延長脊椎、並減少脊椎的壓力,同時還可以穩定脊椎,似乎能與脊椎側彎的矯正相呼應,不過皮拉提斯並不是針對脊椎側彎矯正治療所設計,當脊椎側彎患者、駝背或不良姿勢者進行此種呼吸模式可能會遇到一些問題:

1. 限制脊椎活動

進行皮拉提斯運動時,會持續不斷的收縮腹肌,而側彎患者兩側背部肌肉放電原本就有不對稱,收縮腹肌容易造成凸側的腰椎肌肉變得更為僵硬。

另外收縮腹肌會增加腹壓,導致肋骨容易向前、向外擴張,再搭配他們的呼吸方式,很容易讓胸腔像圓柱體般的變得更圓,如同充飽氣的氣球,雖可保護住內部的脊椎,但也會因難以透過肋骨觸及到脊椎,而形成矯正側彎的阻礙。

若未考量到側彎患者的實際狀況而貿然進行該運動,將難以延長脊椎,有可能愈練習身體會變得愈寬短(圖八),而不利於側彎矯正。

皮拉提斯運動創始人姿勢比較

喬瑟夫.皮拉提斯為皮拉提斯運動創始人,無論是在57歲還是82歲身體看起來都非常健壯,但在82歲時,頸椎看起來非常短,這種現象對一般人影響不大,但對側彎患者來說,不論是脊椎變短或身體變寬,都不是好現象

2. 若執行錯誤容易造成肋骨外翻

皮拉提斯運動強調進行呼吸運動時,尤其吐氣要將肋骨向下向內收縮,但未經由適當的引導或執行錯誤,很容易出現不同程度的肋骨外翻問題(圖十),肋骨外翻會造成一連串的姿勢異常,胸椎容易向前頂→腰椎過度前彎→骨盆過度前傾等。

肋骨外翻比較

圖九 喬瑟夫.皮拉提斯看似肋骨外翻,雖然他的胸腔並未後倒、骨盆也未前傾,但這種胸腔僵硬的情況,亦不利於側彎矯正、圖十 異常的呼吸模式或利用錯誤的方式訓練核心肌群,容易導致肋骨外翻,造成一系列姿勢的異常,像是胸腔後倒、下肋凸出、骨盆前傾等

這些姿勢異常將會使橫膈及腹肌之間失去平衡,使肌肉的效率變差,不但增加未來酸痛的機率,同時也會增加側彎矯正的難度。

3. 增加胸腔向前的力

若是將此呼吸模式變為永久的呼吸模式時,胸腔前頂的力會在呼吸時的每分每秒持續出現、且在不知不覺間融入日常生活當中,將會使整個胸腔、胸椎、甚至胸腰交界處的脊椎也變得非常僵硬,只要側彎患者無法感受並控制這種胸腔向前的力,側彎度數將很難大幅度的獲得改善。

 

瑜珈呼吸運動

瑜珈的運動強調身體與心靈的結合,透過呼吸獲取能量及生命力,活化我們的副交感神經,以緩和放鬆身體。瑜珈吸氣及吐氣均由鼻子進行,在呼吸時也會產生呼吸的聲音,為了達到更深層的呼吸,每次吸氣會包含3個步驟,吐氣則逆轉這3個步驟

  1. 腹式呼吸:吸氣時橫膈向下移動,氣會填充肺部下方
  2. 胸式呼吸:將氣向上填充時肋骨會向兩側擴張
  3. 鎖骨呼吸:鎖骨些微向上將氣引到上方的肺部

而瑜珈呼吸這種深層的呼吸運動,雖然強調可以放鬆身心靈,對於脊椎側彎沒有不好的影響,但要將平常的呼吸轉化為這種模式之前,一定要經由正確的方式學習,否則不當的自我練習並永久改變正常的呼吸模式,反而會對身體有害,也不利於脊椎側彎的矯正。

 

脊椎側彎背架對呼吸的影響

雖然穿著背架的目的,在防止側彎度數惡化而壓迫肺臟,並影響肺功能。但很諷刺的是,當孩子處於輕中度側彎時,在呼吸功能尚未被側彎影響之前,胸腔的活動就先被背架限制,反而造成肺功能下降。

而背架在制作時,為了要維持腰椎的前彎曲線,又要同步改善胸椎旋轉問題,通常會利用背架將腹部束緊(圖十一),因而增加腹內壓,導致腹部臟器及正常的胸腔活動受到影響。

背架缺點-改變呼吸模式

背架擠壓腹部,在吸氣時限制腹部、及下肋腔的律動,會改變側彎患者的呼吸模式,使肋骨律動方向錯誤且僵硬,將導致側彎矯正變得愈來愈困難

穿著背架為何會影響肺功能?

研究指出穿上背架後,在坐姿下會減少46%的胸腔下緣律動、39%的腹部活動、並增加上胸活動達42.9%,若平躺下同樣也會限制38%胸腔下緣、及62%的腹部活動、並明顯增加95%的上胸活動。胸腔下緣的活動減少及腹內壓的增加,將使側彎患者在穿上背架時肺功能下降:

  • 減少功能肺餘容積(functional residual capacity, FRC):平靜吐氣後,留在肺內的空氣,在穿上背架的當下會減少22%
  • 減少肺總量(total lung capacity, TLC):即儘可能吸氣後,肺中容積總合,在穿上背架時會減少12%
  • 減少肺活量(vital capacity, VC):用力吸氣後,盡力呼出的氣體總量,會在穿上背架時會減少14%

其中功能性肺餘容積受到的影響最大,主要是因為穿著背架時會壓住腹腔,並在吸氣時限制了下肋緣向外擴張。另外,穿著背架時也會影響呼吸肌的徵召,與未穿著背架相比,穿著背架吸氣時,下肋腔的肋骨活動會受到背架限制,胃部的壓力會增加2倍,為了吸氣橫膈就必需要克服2倍的壓力,導致橫膈肌的負荷增加,因此其他的附屬呼吸肌群便會被召喚以協助橫膈進行呼吸,這也就是為什麼孩子在穿著背架時的上胸活動增加,尤其在平躺下更為明顯。

而背架就像雙面刃,原本用意在防止側彎惡化,但在側彎尚未變嚴重之前,孩子的呼吸功能就會先受背架所影響,雖然在移除背架後,肺功能可能會恢復,但錯誤的呼吸模式,會因長時間配合背架的使用,而產生永久性的改變。

這種現象很常發生在每日長時間穿著背架、且穿著時間長達數年的患者,他們的整個背部、脊椎及肋骨都非常僵硬,而限制脊椎主動往好的方向進行活動,所以移除背架一段時間後,矯正後的成效無法長久保留。

 

結論

錯誤的呼吸模式,看似對身體好像沒有太大的殺傷力,但它就像蝴蝶效應般的掀起更大的漣漪,對身體健康及外觀產生一系列的連鎖反應。對一般人如此,對脊椎側彎患者更是如此,使得側彎矯正過程變得阻礙重重。

而持續刻意的深呼吸,會造成過度換氣,同樣不利於身體的功能及結構。就像我們會進行有氧運動,訓練心肺功能、練重訓強化肌力,但在一般平靜狀態下,我們的身體並不希望持續的心跳加速、或肌肉不斷的用力、或每分每秒都用力的深呼吸,這樣反而增加身體的負荷。

正確的呼吸模式是需要學習的,若想透過大腦控制快速矯正脊椎側彎,必需要修正所有限制脊椎及身體回正的錯誤,修正的錯誤愈多,才能確保側彎矯正成效達到最大化、持久化,並真正擺脫脊椎側彎對身體的限制。

 

📖  本文參考資料:

1. Bradley H, Esformes J. Breathing pattern disorders and functional movement: Int J Sports Phys Ther. 2014; 9(1) 28~39
2. Yagci G, Demirkran G, Yakut Y. In-brace alterations of pulmonary functions in adolescents wearing a brace for idiopathic scoliosis: Sage journals. 2019; 43(4) 434~439
3. Kenndy JD, Robertson C. Effect of bracing respiratory mechanics in mild idiopathic scoliosis: Thorax. 1989; 44: 548~553