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,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,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而影響肺功能。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


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