呼吸运动中的 4 个主要作用力
时间:2025-02-27 12:42:57 热度:37.1℃ 作者:网络
一般情况下,呼吸是一种很隐蔽的行为,虽然与生命相关,但却常常被忽视,因为它很轻很轻,毫无重量可言,而且呼吸通常是无意识的、自发的,不需要特异用力才能做到。
但呼吸也可以有意识地、主动地对其进行干预,并且可多方法的干预,那么这就需要我们知道呼吸运动是需要使用哪些力了。
一、肌肉的收缩力
1.肌肉通过收缩来产生呼吸运动(A),也称为向心收缩
例如,胸大肌收缩使肋骨上抬并产生前肋部吸气。
2.肌肉通过收缩来维持呼吸状态(B)
例如,在深呼气后,为了维持补呼气量下呼吸停顿的状态,腹部肌肉保持收缩。
3.肌肉通过收缩来抑制呼吸运动(C)
例如,在深吸气后,想缓缓呼气时,通过抑制胸大肌的收缩来阻止肺快速回缩。
4.肌肉也可通过其他方式来发挥对呼吸运动的作用。
当肌肉处于被拉伸状态时(A),例如,当我们把胳膊抬起时,胸大肌会被拉伸,进而牵引肋骨向上运动,而胸大肌本身并没有进行收缩。
肌肉群的黏弹性有时会形成对抗性支撑(B),例如,当我们蹲着时,若想进行腹式吸气,大腿的前部会紧紧压住腹部,阻碍腹部隆起,因而会使吸气运动向背部转移。
二、肺的弹性回缩力
肺弹性组织是呼吸运动的重要参与者。从力学角度来看,肺如同弹力网一样可以拉伸与回缩。肺允许外力介入对其进行拉伸,表现为肺扩张;一旦外力停止,就会恢复原来的状态。
在呼气运动中,发挥主要作用的通常不是来自肌肉(呼吸肌)的力量,而是肺的弹性回缩力。然而,仅仅依靠肺的主动回缩无法完全排空肺内的气体。留存的气体量称为残气量。
此外,肺的弹性回缩力间接促进了除呼吸以外的许多运动,例如腹部回缩、内脏活动、使肋部恢复正常状态、挺直腰部以及颈部等。
三、重力
不同的身体姿势下,重力对呼吸的影响是不同的,有时会促进吸气,有时会促进呼气。
1.重力与膈肌
膈肌通过腹膜与腹部内脏相连。膈肌收缩时会下降,向骨盆靠近。重力作用于腹部,身体姿势不同,重力作用的结果也会不同。
①重力的方向与膈肌的运动方向相同。
例如,当人站立时,腹部位于膈肌之下,并不会阻碍膈肌下降。重力的作用方向与吸气时膈肌的运动方向相同。
②膈肌在重力影响下也会产生位移。
例如,当四肢着地时,如果放松腹部,腹腔内脏就会带动膈肌下降。
但是,当采用站姿时,腹部完全放松,腹腔内脏会向前下方下落,从而带动膈肌下降。此时,吸气运动是被动发生的。此外,腹部的重量会阻碍呼气运动。
③重力的方向与膈肌的运动方向相反。
例如,倒立时,膈肌收缩需要克服腹部内脏的重量。
侧卧时,腹部的压力略减,压力主要落在处于下部的半块膈肌上。
2.重力与胸廓
站立时,重力会使肋骨下沉,因而重力的作用方向与呼气状态下肋骨的运动方向相同,这是最常见的情况。
倒立时,重力的作用会使肋骨上升,此时重力的作用方向与吸气状态下肋骨的运动方向相同。
因而,重力对肋部和膈肌的影响通常是相反的。
四、骨骼的半刚性
骨骼通过其刚性参与呼吸运动,并与其他作用力共同作用。
1.肋弓的半刚性可以抑制肺的弹性回缩;
2.肋骨的半刚性可以支撑吸气肌和呼气肌牵拉,从而引导某些活动向某个具体方向进行;
3.脊柱的半刚性会通过影响躯干尤其是胸廓的运动,进而影响呼吸。
例如:脊柱向后伸展是吸气状态下的运动,脊柱向前弯曲是呼气状态下的运动。
综上可知,呼吸运动需要肌肉的运动和其他许多作用力的协同合作才能发生。这些作用力有时甚至会成为你呼吸运动的主导者,比如重力、肺的弹性回缩力。