如何正确呼吸,获得最佳健康、情绪、学习与表现
How to Breathe Correctly for Optimal Health, Mood, Learning & Performance
Full transcript · Read the full conversation in order, with its original context.
Contents1 chapter
§01文稿——第 1 部分§01文稿——第 1 部分
欢迎收听 Huberman Lab 播客。在这里,我们讨论科学以及以科学为基础、可用于日常生活的工具。我是 Andrew Huberman,是斯坦福大学医学院神经生物学与眼科学教授。今天我们要讨论呼吸。呼吸是我们都很熟悉的事情,因为坦率地说,我们现在都在呼吸;我们清醒时会呼吸,睡着时也会呼吸。我们大多数人可能都听说过,呼吸是生命所必需的。我们知道,人不吃东西也许能存活一段时间,甚至可能一个月或更久;不喝水就无法存活那么久,但根据进入缺水状态时身体的水合程度,以及所处环境的炎热程度,我们也许能在没有水的情况下存活几天。然而,没有呼吸我们只能存活几分钟;一旦停止呼吸,大脑和身体组织就会死亡。
事实上,确实如此。不过,尽管人人都知道呼吸对生命至关重要,我认为大多数人没有意识到呼吸方式对生活质量的重要程度。这包括我们的心理健康、身体健康,以及我们所说的表现,也就是以正确呼吸为前提,调动身体或认知技能的能力。今天,我们要讨论什么是正确呼吸:休息时如何呼吸,睡眠时如何呼吸,如何降低压力水平,如何有意识地唤醒自己或变得更加警觉,以及许多其他内容,包括如何止住打嗝。这是互联网上搜索次数最多的主题之一。今天我会教你唯一一种真正有科学依据的方法。
不,这个方法不涉及从杯子的另一侧倒着喝一杯水,也不涉及用某种玄秘的方式屏住呼吸。它实际上与导致打嗝的神经机制,也就是大脑与身体之间的连接有关。打嗝是这条神经回路发生痉挛的结果,我会教你如何一次就关掉这条神经回路。这也不是我发明的技巧,而是一种已经为人所知数百年的方法;现在我们已经知道它背后的机制。因此,今天的讨论会给你许多可以应用的工具。当然,所有这些工具都是行为工具,完全不需要花钱。在讲解这些工具如何运作的同时,你也会学到很多关于呼吸,也就是呼吸系统,如何工作,以及它如何与身体的其他器官和组织,尤其是大脑相互作用的知识。
事实上,一开始最重要的事情之一,就是要理解呼吸在大脑和身体的各种功能中很独特:它处在我们有意识行为与潜意识行为的交界处,实际上是大脑中连接意识与潜意识的桥梁。我是什么意思?呼吸不要求我们专注于呼吸,也不要求我们意识到自己正在呼吸。它会在后台自行继续,无论正常还是异常地进行。稍后我会解释什么是正常呼吸、什么是异常呼吸。然而,与大脑和身体的其他功能相比,呼吸的独特之处在于,我们随时都可以有意识地控制自己的呼吸方式。这是大脑功能中绝对惊人而且非常不寻常的特征。比如,无论你最近有没有吃东西,消化过程此刻都在后台继续,但你不能仅仅通过以某种特定方式思考,就直接控制消化。
事实上,大多数人甚至不能通过试图控制自己的思维来控制思维本身。那需要一些练习,但可以做到。这是未来某一期节目的主题。不过,呼吸很独特。正如我前面所说,呼吸会在后台以不自主、潜意识的方式继续;但如果你在任何时刻想屏住呼吸,或者更深、更有力地吸气,或者让呼气时间长于吸气时间,你都可以做到。大脑和身体中的神经回路几乎没有其他回路允许你达到这样的控制程度。事实证明,这种控制能力并非偶然。有人提出,大脑通过控制呼吸,实际上是在试图控制自己的心智状态。这一观点最初在一篇科学研究论文中的表述略有不同,更偏向生理学。原话是:“大脑通过调节呼吸来控制自身的兴奋性。”
在神经生物学语境下,兴奋性指的是大脑能否接收新信息、能否让自己关闭并进入睡眠,以及调节焦虑、专注等自身水平的能力。如果这听起来有点抽象,我把它说简单一点:改变呼吸模式,可以非常迅速地改变大脑能够完成的事情。实际上,稍后我会告诉你,吸气时学习和记忆信息的能力远高于呼气时,而且差异相当显著。这是否意味着你应该只吸气、不呼气?当然不是。我会教你如何为了学习和记忆、身体表现以及其他许多目标来呼吸。希望我已经让你看到了呼吸的重要性:呼吸当然是生命所必需的,但呼吸方式的细微差异,包括吸气和呼气的持续时间与强度,以及吸气和呼气之间屏息多久,都会非常关键地定义你的心理状态和身体状态,定义你能做什么、不能做什么。好消息是,我们可以控制呼吸,并通过控制呼吸来控制心理健康、身体健康和表现。
开始之前,我想强调,这档播客与我在斯坦福大学承担的教学和研究工作是分开的。不过,它确实体现了我的愿望和努力:向公众提供消费者无需付费的科学及科学相关工具信息。秉持这一主题,我想感谢今天播客的赞助商。现在 ESPN 上有大量 NFL 内容:周一晚间橄榄球赛,加上赛前和赛后的 NFL Live、NFL Prime Time,以及你每周掌握每场比赛所需的一切内容。令人难以置信。现在 NFL Network 也在 ESPN 应用上了。更多橄榄球、更多报道、更多观看方式。整个赛季都能在 ESPN 上观看橄榄球,也能通过 ESPN 应用流媒体观看。让我们谈谈呼吸。当然,我们呼吸是为了把氧气带入身体,但我们也通过呼吸排出身体中的某些物质,尤其是二氧化碳。
今天讨论的主要角色会是氧气和二氧化碳。一个常见误解是,氧气是好的,二氧化碳是坏的,但事实并非如此。让我们退一步想一想。当我们吸气时,主要是在吸入空气,把氧气带入身体;我们可以停在这里问:“我们为什么要呼吸?为什么不能直接从周围的世界获取氧气?”这是因为氧气无法穿过皮肤扩散到身体深处的细胞中。其他单细胞生物和非常简单的生物,确实可以不需要呼吸就把氧气带入体内;但我们必须呼吸,才能把氧气送到身体深处的细胞,尤其是大脑细胞。大脑细胞是身体中代谢最活跃的细胞,需要大量氧气;这些细胞当然位于大脑中,而大脑被颅骨包围在颅腔里,所以氧气不能直接传到这些细胞。
因此,我们需要一个能够把氧气输送给这些细胞的系统。我们还需要另一个系统,而它最终也是呼吸系统,来卸载或排出一种叫作二氧化碳的气体。这样做不是因为二氧化碳有害,而是因为体内二氧化碳过多并不好。事实上,今天的大部分讨论也会围绕另一个常见误解展开:二氧化碳是我们想要排除的东西。你不能排出过多二氧化碳,否则身体的细胞和组织就无法高效获得氧气。因此,你的身体需要氧气,也需要二氧化碳;同时,你还需要以正确的比例排出二氧化碳并吸入氧气,这样才能完成你想要完成的心理和身体功能。
如果我们再进一步追问:“呼吸的关键组成部分是什么?身体中有哪些要素,既能根据需要把氧气带到组织和细胞,又能根据需要排出二氧化碳,同时还保留足够的二氧化碳,让氧气发挥作用?”呼吸装置,也就是呼吸系统,有两个主要组成部分,我会简单介绍它们。在此过程中,我想特别强调一点:每当你思考生物学,尤其是生理学时,无论主题是大脑、肝脏还是肠道微生物组,把问题归类为机械机制或化学机制会很有帮助。什么意思?我们可以以饥饿为例。机械机制会告诉我们什么时候应该进食。
比如,肠道里有神经元,也就是神经细胞,它们会传递胃壁被撑开或没有被撑开的程度。对吧?它们传递肠胃有多饱或多空的信息,并将这些信息送到大脑,在一定程度上让你感到饥饿或不饿。一般来说,当胃很饱,尤其是被液体明显撑大时,会抑制饥饿感;而当胃缺少这种机械压力,特别是已经过了数小时,就会通过神经向大脑发出信号,促发饥饿感。此外,还有从肠道传向大脑的化学信号。比如,我们的肠道中有神经元,可以检测所吃蛋白质中的氨基酸、食物中的脂肪酸和脂质,以及糖和不同形式的碳水化合物。肠道神经元会关注或响应肠道中有多少氨基酸、脂肪酸和碳水化合物,并向大脑发出信号,刺激或抑制饥饿。
这些就是从肠道传递到大脑的化学信号,它们与机械信号并行发挥作用。“并行发挥作用”这一概念再次说明,这是生物学,尤其是神经科学中的常见主题。并行通路指的是:每当身体存在一项关键功能时,几乎不可能只使用一种信息,例如只使用机械信息。几乎总是会同时使用机械信息和化学信息。我还可以举出其他例子。比如,如果你想避免损伤皮肤或身体其他组织,而这对生命至关重要,那么你会接收到机械信息,例如某个东西是否正在夹住皮肤,或者是否已经要刺穿皮肤。这就是机械信息。它会通过特定神经传到大脑,发出回缩反射信号,让你的肢体从那种强烈压力所在的位置移开。
你的皮肤还具备化学感知能力,能感知会引起灼烧、瘙痒或极端寒冷的物质。所有这些化学信息也会通过并行通路传到大脑。因此,并行通路是一个常见主题。思考呼吸,也就是呼吸系统时,我们同样需要观察机械系统:鼻子、口腔、肺等有哪些不同组成部分,能让氧气进入身体、让二氧化碳离开身体,但又不会排出过多二氧化碳,从而让呼吸尽可能高效、理想地工作?然后,我们还需要观察肺部和血液中的化学系统,以及不同细胞如何利用氧气和二氧化碳,以便理解呼吸。只要你能大致理解呼吸的机械和化学方面,那么今天节目中讨论的各种工具,例如通过所谓的生理性叹息最快让自己平静下来的能力,就会更容易理解。
稍后我会更详细地讲解这一点:生理性叹息是通过鼻子进行两次非常深的吸气。第一次是长吸气,紧接着进行第二次快速而短促的吸气,让肺部达到最大充盈;随后通过嘴巴充分呼气,直到肺部完全排空。也就是说,先通过鼻子大口吸气,紧接着再通过鼻子短促吸气,以最大限度地充盈肺部,然后通过嘴巴长时间呼气,直到肺部排空。你会明白,为什么这种特定的呼吸模式,而不是只吸一次气,也不是简单地用鼻子吸气、再用鼻子呼气,是快速减轻压力的最佳方式。鼻腔双吸气、随后长时间用嘴呼气,能够非常迅速地实时降低压力水平和所谓的自主神经唤醒水平,而且效果优于其他已知方法。
这不是一种小窍门。你的身体确实拥有专门执行这一动作的神经回路;它会在睡眠中定期发挥作用,甚至全天都会发挥作用,而且你也可以自主完成。它之所以能非常迅速地减轻压力,不是因为它带入了最大量的氧气、排出了最大量的二氧化碳,而是因为它以最佳方式平衡了氧气和二氧化碳。如果你理解呼吸的机械和化学方面,就会确切明白,为什么这种特定的呼吸模式,也就是所谓的生理性叹息,是实时快速减轻压力的最高效方式。如果你理解呼吸的机械和化学方面,也会明白为什么大多数人都在过度呼吸,也就是呼吸次数过多。即使他们呼吸得很浅,他们仍然呼吸得太频繁,排出或移除了过多二氧化碳。
如果你理解二氧化碳对于氧气如何从血液输送到身体组织,包括大脑,至关重要,那么你就会很容易明白:呼吸过多的人并不会真正体验到氧气升高的全部效果,相反,他们会让身体进入所谓的缺氧状态。他们的身体组织,尤其是大脑,没有得到足够的氧气。相信与否,这不仅发生在肥胖者或患有睡眠呼吸暂停的人身上,尽管这些人确实可能出现这种情况,也发生在具有某些人格类型的人身上。我们会讨论呼吸与人格类型的关系,以及呼吸实际上如何被证明能够改变人格。没错,呼吸可以以积极的方式改变人格,让任何人在生活中面对各种社交和非社交活动时更加镇定、专注和警觉,并改善整体健康。
好,我们来谈谈呼吸的机械组成部分。其实很简单。显然,我们有鼻子,也有嘴巴。稍后我们会讨论,大多数时候用鼻呼吸有令人难以置信的优势;但在特定类型的活动中,使用嘴巴呼吸,无论吸气还是呼气,同样有惊人的优势。稍后我们还会回到这个问题。不过现在,空气进入身体的方式只有两种:通过鼻子或通过嘴巴。我们还有喉部,它是一条刚性的组织管道,负责将空气从鼻子和嘴巴带到肺部。“刚性”这个词在这里非常重要,因为我们很快会了解到,肺部基本上就像一个泵。你大概已经知道这一点,但肺部基本上是两个可以充满空气、也可以把空气挤出去的大袋子。
大多数人没有意识到,肺部并不只是两个装空气的大袋子。肺部实际上是两个大袋子,内部有数亿个被称为肺泡的小囊。正是因为有数亿个小囊,肺部的表面积增加了;表面积增加后,氧气就能从肺部的空气进入血液,比没有这些小囊时进入得更多。同时,更多二氧化碳可以从血液进入这些肺部小囊;当你呼气时,二氧化碳就能被排出。好,所以这些小囊,也就是我们所说的肺泡,是呼吸机械层面的重要组成部分,稍后还会讲到。第一遍概览来说,呼吸的机械方面其实非常直接,对吧?
你可以用鼻子呼吸,也可以用嘴巴呼吸,空气会经过喉部。我告诉过你,喉部是一条刚性管道。肺部不是刚性的,它们可以像泵一样扩张和收缩,从而吸入或排出空气。请记住,肺部本身没有肌肉,所以我们需要肌肉来挤压肺部,或者帮助肺部扩张。完成这件事的肌肉大致有两组:膈肌和所谓的肋间肌。膈肌是一块位于肺部下方、肝脏上方的薄肌肉。当我们吸气时,如果使用的是所谓的膈式呼吸,膈肌就会收缩;收缩时它向下移动,为肺部充满空气留出更多空间。
肋间肌是位于肋骨之间的肌肉。很多人可能没有意识到,肋骨当然是骨头,但这些骨头之间有肌肉。吸气时,肋间肌收缩,使胸廓向上移动并稍微扩张。我想,很多人同样没有意识到,肋骨并不是固定不动的。它们实际上可以彼此分得更开,也可以彼此靠得更近。因此吸气时,胸廓会向上移动。有时肩膀也会向上移动,这是因为肋间肌正在收缩。肌肉不能自行移动,它们受神经控制。所以我们有鼻子、嘴巴、喉部和肺部;肺部里有所有那些小肺泡。正如我刚才所说,我们有通过移动肺部来发挥作用的膈肌,也有移动肋骨、让肺部能够扩张的肋间肌。
我们现在仍然只是在讨论呼吸的机械组成部分。但因为肌肉不能自行移动,你应该会问,是什么在移动肌肉?实际上,是神经控制肌肉。因此,无论你是在收缩二头肌,还是在走路、收缩股四头肌、腿后肌和小腿肌,控制这一切的都是神经元,也就是神经细胞。有一条专门的神经叫膈神经,英文拼作 P-H-R-E-N-I-C,膈神经,它从颈部发出。说它从颈部发出,意思是:位于你大脑后方脑干中的一些小神经元,会向下并向颈部外侧发出我们称作轴突的细小线路。它们经过心脏附近以及心脏稍后方的位置,继续向下,并形成突触,也就是与膈肌形成连接。
当这些神经元释放神经递质,也就是一些微小的化学物质时,膈肌就会收缩并向下移动。因此,我们说膈神经是一条运动神经,它的作用是移动肌肉。不过,和身体中的其他几条神经一样,膈神经很有意思:其中不仅有控制肌肉收缩的运动神经元,也能够感知事物,它还包含感觉神经元。所以它也会向膈肌传递连接,实际上还会深入膈肌内部,靠近肝脏。注意,我现在已经两次提到肝脏了;之后讲到身体的运动和痉挛时,我们还会回到这里。这些感觉神经元深入膈肌,然后又回到大脑,让你能够感知膈肌所在的位置。
因此,它们会提供有关膈肌在身体中位置的信息。大多数时候,你不会注意这些信息,但现在你可以试试,我也鼓励你这样做。膈式呼吸在很多方面都是理想的呼吸方式,因为它是最高效的呼吸方式。稍后我们会确切讨论“呼吸效率”是什么意思。但膈肌的设计,就是让肺部扩张,或者收缩肺部,从而把空气带入身体,或把二氧化碳排出身体。如果你想知道自己是否在使用膈式呼吸,方法很简单。吸气时,最好通过鼻子,但也可以通过嘴巴。如果你吸气时腹部向外移动,那么膈神经就正确地控制了膈肌。
呼气时,腹部应该稍微向内收。这就是膈式呼吸。膈式呼吸经常在瑜伽语境中被讨论,也常被说成是平静下来的方法。但膈式呼吸只是大脑和膈神经控制肌肉,也就是膈肌,从而控制肺部机械过程、吸入和排出空气的一种模式。正如我之前提到的,肋骨之间还有肋间肌;另有一组神经让这些肌肉收缩,让胸廓扩张,为肺部变大并充满空气创造更多空间;当这些肌肉放松时,胸廓也可以稍微收缩,以排出空气。我想明确说一点:没有任何规则表明膈式呼吸优于胸廓移动的呼吸。
这是一个常见误解。人们会说:“如果你的肩膀随着呼吸上下移动,胸廓也在移动,那么你就没有正确呼吸。如果你吸气时腹部向外,而身体其他部分保持不动,那么你才是在正确呼吸。”据我所知,支持这种说法的数据为零,事实上是零减一。你有多条并行机制来控制肺部的机械过程和呼吸。当你非常用力时,往往会同时使用肋间肌和胸廓移动,以及膈肌,以便吸入大量氧气并排出大量二氧化碳。而当你更加平静时,坦率地说,你可以使用膈式呼吸,也可以使用胸廓式呼吸,把足够的氧气带入身体。没有真正的数据表明膈式呼吸在某种意义上更好或更差。
不过,能够分别机械地控制这些方式,或者把它们结合起来一起使用,对于调节心理和身体状态有巨大作用。稍后我们会谈到如何做到这一点。现在请先理解:这些不同的机械组成部分,让你能够把氧气带入身体、排出空气,并由此排出身体中的二氧化碳。我们还没有讲二氧化碳和氧气的气体交换,以及它如何在血液中发生。接下来我们会讨论。基本的机械组成部分很简单,对吧?再复习一次:鼻子、嘴巴、喉部、肺部、肺部内的肺泡,以及两组肌肉——膈肌和肋骨之间的肋间肌。有一点我还没有提到:为什么喉部必须是刚性的,为什么它是一条非常坚硬的管道?
原因是,肺部希望像风箱泵一样工作,可以放气和充气,从而让空气进出;但喉部必须保持刚性,这样在空气进出时才不会塌陷。你可以想象,如果它是一条非常松软的管道,或者喉部的管壁非常柔软而薄,那么当你非常用力地吸气时,它可能会像一条突然自行压扁的管子一样闭合,这当然不好。因此,喉部的刚性实际上是整个系统中非常关键的一部分。这个系统与呼吸机械过程有关的另一个重要方面,是鼻子和嘴巴对空气具有不同的阻力。
现在你就可以注意到这一点。比如,先只通过嘴巴吸气,再和通过鼻子吸气比较一下。有些人可能会觉得通过鼻子吸气更困难。顺便说一句,一侧鼻孔比另一侧更难或更容易通气,而且这种情况会在一天中切换,这是完全正常的。这与黏液和脑脊液的流动,以及颅内压有关。完全正常。很多人以为自己有鼻中隔偏曲,但实际上并没有。稍后我们会讨论如何不做手术修复鼻中隔偏曲,因为在很多情况下,虽然不是所有情况,都确实可以做到,而且这样做的好处非常大。不过我们知道,经鼻吸气会稍微困难一些;它本来就应该稍微困难一些。
然而,正因为它稍微困难一些,也就是我们所说的阻力更大,你实际上能够在呼吸装置的这些机械部分中产生更大的力量,并真正把更多空气吸入肺部。现在你可以试试。试着通过嘴巴吸气,让肺部达到最大充盈;为了举例,尽量主要使用膈式呼吸。换句话说,试着通过嘴巴吸气,同时让腹部扩张,让肺部达到最大充盈。我现在也会和你一起做,这样我们可以一起完成,而且我可以向大家证明,我在这方面和你一样不擅长。好,我这样做可以让胃部膨胀;现在再试着用鼻子做,开始用鼻子之前,请先呼气。
用鼻子吸气时,你会感觉到更大的阻力,但会注意到肺部可以充得更满。你会感觉整个腔体、腹部,甚至可能连下背部都因为压力而充盈起来。因此,增加的阻力实际上能让你把更多空气吸入这个系统。这一点非常重要,也能消除一个常见误解:如果你通过鼻子吸气有困难,就应该避免用鼻子吸气。事实恰恰相反。我们还可以更进一步说,如果你通过鼻子吸气有困难,很可能是因为经鼻吸气的阻力增加了;只要鼻腔不是完全堵塞,这种阻力就会让你把更多氧气带入体内。稍后探索不同技巧时,这一点会很有用,例如如何迅速平静下来、如何快速提高能量、如何在运动中消除痉挛,以及呼吸还能用于许多其他对心理和身体挑战极其有用的目的。
现在 ESPN 上有大量 NFL 内容:周一晚间橄榄球赛,加上赛前和赛后的 NFL Live、NFL Prime Time。你每周掌握每场比赛所需的一切内容。令人难以置信。现在 NFL Network 也在 ESPN 应用上了。更多橄榄球、更多报道、更多观看方式。整个赛季都能在 ESPN 上观看橄榄球,也能通过 ESPN 应用流媒体观看。现在让我们谈谈呼吸的化学方面。本次讨论的两个主要角色是氧气和二氧化碳,身体的所有细胞和组织都需要氧气,也都需要二氧化碳。事实上,二氧化碳在向细胞输送氧气的过程中发挥着关键作用;没有二氧化碳,身体的细胞和组织就无法获得足够氧气。不过,如果二氧化碳水平过高,就会非常麻烦。
事实上,一种可以可靠地诱发任何人恐慌的方法,就是让他吸入含有过多二氧化碳的空气。即使是缺少所谓杏仁核的人,也会出现这种情况。很多人可能听说过杏仁核,这是一个与恐惧和威胁检测有关的大脑区域。有些人的左右两侧杏仁核都因癫痫发作而被切除;这些人因此完全不会害怕那些本应让人害怕的事物,比如高处、有毒蛇,以及各种对人类有危险的东西。然而,如果这些人吸入过量二氧化碳,他们会立刻发生恐慌发作。这说明,系统中再次存在并行机制,也存在冗余机制,以保护我们免受体内二氧化碳过多的影响。
因此,我们体内需要足够的二氧化碳和氧气,但不能过多。实现方式是:我们吸入空气,肺部膨胀;如果你还记得肺部那些小肺泡,也就是小囊,氧气可以从空气进入这些小囊,再从小囊进入血管系统。血管系统包括身体的毛细血管、静脉和动脉,因为这些小肺泡的壁极其薄,而且有大量细小毛细血管进入其中并环绕在周围。这很奇妙,对吧?氧气就在肺部小囊内部,因为我们从空气中吸入了氧气,然后它进入血液;接着,氧气会与血液中的蛋白质结合,尤其是与血红蛋白结合,而血红蛋白再把氧气输送到身体各处的细胞和组织。
不过,氧气不能只是跳到血红蛋白上,和血红蛋白一起在血液中巡游,到了比如大脑之后再跳下来。事情不是这样运作的。你需要二氧化碳,才能把氧气从血红蛋白中释放出来。二氧化碳有一种不可思议的性质:它实际上能够改变血红蛋白的形状。血红蛋白的形状像一个包围氧分子的笼子;处于这种笼子形状时,氧气无法释放。因此,氧气和血红蛋白结合在一起,在血液中移动;但如果某个组织需要氧气,就必须有二氧化碳存在来打开这个笼子,而这正是二氧化碳的作用。它让笼子的形状改变,氧气随后就能释放出来,并被输送到组织,无论是脑组织、肌肉组织,还是其他组织。
这些就是呼吸的主要化学组成部分。还有一些与呼吸化学成分有关的方面,比如二氧化碳与身体整体的酸碱程度密切相关。例如,如果二氧化碳水平大幅下降,血液 pH 就会大幅升高,也就是说,身体会变得更偏碱性。对许多人来说,“pH”这个词以及整个 pH 概念本身就会引起焦虑。其实 pH 很简单。基本上,你希望身体的 pH 大约为 7.4。身体的某些区域,尤其是肠道沿线,pH 重要地不同,这样消化才能正常进行。你们都听说过肠道微生物组,也就是那些微小的微生物;只要数量足够、种类足够多样,它们就能让大脑和身体在免疫系统、激素系统、大脑等层面实现最佳运作。
在肠道中,有时希望 pH 稍微更酸一些,因为环境更酸时,那些微生物群比在更偏碱性的环境中繁荣得多。但基本上,你希望身体其他部分的 pH 大约为 7.4。如果二氧化碳水平过低,pH 会升高;你可能会说“这不好”,但至少暂时而言,这实际上会让更多氧气可供身体组织使用。稍后我们会再多谈一点。如果我让你听得有些吃力,请坚持一下,因为关于呼吸的机械和化学过程,我们很快就讲完了,接着就能进入具体工具,也会回头重看其中一部分,澄清可能产生的误解。不过,既然我们一遍又一遍地谈到二氧化碳,谈到体内拥有二氧化碳的重要性,以及二氧化碳过高或过低的问题,你大概应该问自己:究竟是什么让二氧化碳变得过低?对吧?
我们知道,吸入氧气后,氧气可以从肺部和肺泡进入血液;我们也知道,需要二氧化碳把氧气从血红蛋白中释放出来,送入身体的细胞和组织。我们知道,呼气时——事实上,这一点我还没告诉你,但你应该知道——二氧化碳会从血液回到肺部的肺泡中;然后呼气时,它会经由嘴巴或鼻子被排出到外界。我刚才描述的过程是:吸气,带入氧气;呼气,排出二氧化碳。相当直接,对吧?确实如此。这也告诉你,如果你呼气更多,或者呼气更用力,就会排出更多二氧化碳。事实上,事情正是这样运作的。
过度换气时,你当然比平常吸入更多,但也比平常呼出更多。因此,你确实把更多空气和氧气带入身体,同时也比平常从身体中排出更多二氧化碳。二氧化碳会调节大脑状态,实际上会调节兴奋性,也就是神经元是否能够进行电活动;因此它可以造成恐慌和焦虑状态。这就是为什么过度换气时你会感到焦虑增加,或者焦虑增加时你会过度换气。这是相互作用的关系。事实上,我不希望任何有焦虑或恐慌发作的人现在尝试这个,不过对大多数人来说,只要你没有在开车、进行机械操作或操作机器,通常是安全的。
做 25 到 30 次深吸气和深呼气通常是安全的;你会注意到,大约到第 10 次呼吸时,就开始感觉刺麻,也可能会觉得更加警觉。再次提醒,如果你有焦虑或恐慌发作倾向,请不要做这个练习。不过,你会感到所谓的自主神经唤醒增加,整体交感神经系统的活动增加;这与同情没有关系,而是完全与警觉有关。肾上腺会释放肾上腺素。因此我现在就做一下。再次说明,只要你处在安全地方,且没有焦虑或恐慌发作倾向,你现在也可以尝试。你只需用鼻子吸气、用嘴巴呼气。记住,我们吸气和呼气的次数及力度都比平时越来越大。大致是这样。
到第八、九或十次呼吸时,你会注意到身体开始发热。这主要是因为肾上腺释放了肾上腺素等几种原因。我已经有一点头晕了。头晕实际上是因为你的血管系统,也就是毛细血管和静脉,在某种程度上还包括身体的动脉,尤其是大脑中的血管,开始收缩;因此流向大脑的血流减少了。为什么?因为二氧化碳实际上是一种血管扩张剂。正常情况下,它存在于体内,能使毛细血管、静脉和动脉保持扩张,让血液通过。过度换气时,你确实带入了大量氧气,你以为这会让自己更警觉,而它确实会;但你也排出了比平时多得多的二氧化碳,这会造成一定的血管收缩。你会开始感到身体末梢刺麻,例如手指、脚趾,也可能是腿部。
你还会注意到,大脑更加警觉,但也可能开始感到有些焦虑。因此,过度换气确实会带入更多氧气,也会排出更多二氧化碳。排出过量二氧化碳会让你进入一种叫作低碳酸血症的状态。好,缺氧是相对于正常水平而言氧气减少;低碳酸血症是相对于正常水平而言二氧化碳减少。这种二氧化碳水平降低,很大程度上造成了能量提高,同时带来一些焦虑感、脑部和身体微血管收缩,以及刺麻感和想要移动的紧迫感。好,到这里应该很清楚了:氧气和二氧化碳我们都需要。在本期节目中,我会解释如何根据眼下的需要,以及接下来计划做什么,调整氧气与二氧化碳的比例,无论你要睡觉、运动,还是进行某种脑力工作。
不过,在继续之前,我想先谈一个问题。虽然不是每个人都会经历,但我认为有足够多的人经历过,所以值得关注;现在也是谈谈当你到达非常高的海拔时会发生什么的恰当时机。也就是说,为什么到了高海拔地区会难以呼吸。如果你接近海平面,吸入空气中的氧气大致处于最佳平衡。随着海拔升高,比如到达海平面以上 6,000 英尺、10,000 英尺,甚至 11,000 英尺,或者你是少数会攀登德纳里峰、攀登珠穆朗玛峰的人,到达那里后会注意到大多数人都会戴氧气面罩。那么为什么到了这么高的海拔就需要氧气面罩?
或者进行高空跳伞时,为什么人在很高的地方也需要氧气?很多人会说:“那里氧气不多,空气更稀薄。”好,也许更好的思考方式是回忆我们刚才说的呼吸机械过程:肺部其实不会自行移动,而是依靠膈肌和肋间肌来移动。肺部之所以能够如此容易地充满空气,很大程度上是因为,当肺部没有太多空气时,肺内气压相对于体外很低。也就是说,如果你张开嘴或鼻子吸气,也就是通过鼻子或嘴巴吸气,空气就会从高压处流向低压处,所以肺部很容易充满。
尽管你需要那些肌肉移动相关结构,让肺部能够充满,但空气仍然会从高压处流向低压处。正在收听的各位,我刚才通过鼻子深吸了一口气。呼气时,肺部基本上从一个肺内压力很高的状态开始;就像充满气的气球,肺部充满时的压力高于外界空气,所以空气很容易通过鼻子或嘴巴排出。当你处在高海拔地区时,空气压力更低。于是,当体外气压较低,而肺部没有充满空气时,体外高压与肺内低压之间就不存在那样陡峭的压力梯度。
因此,你实际上必须更加用力地把空气吸入肺部。你必须真正施加很大的力量。你得让膈肌和肋间肌非常卖力地工作。你甚至可能会发现自己每次呼吸时肩膀都会抬起,因为你确实需要产生很大的力量,才能让足够的空气和氧气进入肺部。现在,需要理解的一个重要原理是,在人类以及某些其他物种中,不过我们现在主要讨论的是人类,吸气是一个主动过程。你确实需要使用肋间肌和膈肌,才能使肺部膨胀。但当身体外部的气压高于肺内气压时,整个过程会更容易,因为这样肺部就会很容易充满空气。至少对人类来说,呼气是一件被动的事情。
你只需放松膈肌和肋间肌,让胸廓大致回落到原来的位置。因此,吸气是主动的,呼气是被动的。结果是,如果你身处高海拔地区,空气压力很低,那么你就必须投入大量能量把空气吸入肺部,才能让肺部获得等量的氧气,随后让氧气进入血液。因此,当你到达高海拔地点时,最初几天会感到头晕,可能还会头痛。你的体内二氧化碳积聚也会增加。因此,氧气与二氧化碳的整体平衡会受到扰乱。我之所以提到这些,是因为高海拔处的大气气体确实会发生一些变化,而这会影响你能把多少氧气带入体内、带到组织中。
但我听过很多关于为什么在高海拔难以呼吸,或者为什么会感觉不舒服的解释。现在你刚刚发现了其中一个原因,也就是你不再拥有从身体外部到内部那种陡峭的高压到低压梯度。反过来也一样。如果你已经在高海拔地区待了几天,有机会适应,一些运动员就是这样做的,例如去高海拔训练。他们在最初几天或几周会觉得很困难,之后就会非常擅长在高海拔训练。人体会发生多种不同适应,包括血液中血红蛋白能够携带的氧气量发生变化,以及二氧化碳、血红蛋白和氧气之间的相互作用发生变化;这些变化会让更多氧气输送到组织中,因此在高海拔处,你可以完全正常地发挥功能。
但是,如果你随后从高海拔非常迅速地移动下来,比如你一直在8000英尺或10000英尺的地方训练,一直在那样的高处徒步,而且已经适应了,然后回到海平面,那么在大约2到5天内,你会感觉自己简直像一头猛兽。基本上,你每次呼吸都能向肌肉输送多得多的氧气。部分原因在于,你在高海拔时血红蛋白以及它所携带的氧气发生了变化;但另一个原因是,在高海拔时,你的肋间肌和膈肌得到了相当充分的训练,使你每次呼吸都能产生更大的空气容量。换句话说,这些肌肉变得更强了,而且你也更有效率地有意识地驱动膈神经,真正吸入大量氧气,因此不会感到头晕、头痛等等。
好,这算是一个小小的题外话,但我认为这是一个重要的题外话,因为,A,它回答了很多人会问、很多人想知道的问题;B,它同时包含了呼吸的机械层面和化学层面。我知道这是一种有点不寻常的情况,但现在如果有人问你为什么在高海拔难以呼吸,你就知道,这与身体内外缺乏从高压到低压的梯度有关,也与你身体外的空气有关。我还想借此机会说,如果你身处高海拔地区,出现头痛,或者感觉自己就是无法喘过气来,那么花一些时间,有意识地努力吸入更大的气息,虽然这可能看起来很费力,而且你会感到气短,但这会让你更快适应。
稍后在本期节目中,我们会谈到几种方法,包括把有意识的过度换气与屏息结合起来;这些方法能让你在刚到高海拔时立即向细胞输送更多氧气,从而不会出现那么严重的头痛、定向障碍等症状。现在先把高海拔呼吸放在一边,让我们回到同一个概念层面。比如,我们可以问自己,什么是健康的呼吸,什么是不健康的呼吸?我们首先要处理这个问题的场景是睡眠。当我们晚上入睡时,我们仍会继续呼吸。这毫不令人意外。如果我们不呼吸,就会在睡眠中死亡。然而,有相当大一部分人群在睡眠期间呼吸不足。他们吸入的气息不够深,或者呼吸频率不够高,因此出现了所谓的睡眠呼吸暂停。
他们正在变得缺氧。被带入体内的氧气少于身体所需。携带过多体重的人,无论多余的是脂肪重量、肌肉重量,还是二者兼有,更容易出现夜间睡眠呼吸暂停。不过,也有很多并不超重的人同样会出现睡眠呼吸暂停。你怎么知道自己是否出现睡眠呼吸暂停?首先,白天过度嗜睡,以及与白天嗜睡同时出现的过度焦虑,是你可能患有睡眠呼吸暂停的一个迹象。另一点是,如果你碰巧打鼾,那么你很可能正在经历睡眠呼吸暂停。我还应该说明,睡眠呼吸暂停是一个非常严重的健康问题。它会大幅提高发生心血管事件、心脏病发作和中风的概率。它是男性和女性性功能障碍的前兆,有时甚至是直接原因,也会导致白天认知功能障碍。
它会加重痴呆的影响,无论这种痴呆是否与年龄有关,是通常意义上的痴呆,还是阿尔茨海默病类型的痴呆;后者会加速与年龄相关的认知衰退。如果你曾遭受创伤性脑损伤,或者正承受很大压力,睡眠呼吸暂停会严重扰乱睡眠期间输送到大脑和身体的氧气量,并导致许多夜间和白天的问题。因此,这确实是需要处理的问题。稍后我们还会进一步讨论,但既然我提出了这个问题,也确实想说说解决办法。睡眠呼吸暂停的一项主要治疗方法是使用 CPAP 设备,也就是戴着面罩并连接一台机器睡觉;这种设备可能非常有效,但并非每个人都需要 CPAP。如今用于治疗睡眠呼吸暂停的一种较常见方法是纯行为干预,基本上零成本:人们开始有意识地在睡眠期间转为鼻呼吸,因为鼻呼吸会增加阻力,而且鼻呼吸时打鼾的倾向会小得多,甚至可能完全没有,抱歉,我是说几乎没有。
睡前用医用胶带把嘴贴住——抱歉,是在入睡前把医用胶带贴在嘴上,然后整晚贴着睡——是一种学习在睡眠时用鼻呼吸的方法,而且可以大幅缓解许多睡眠呼吸暂停、打鼾和与睡眠相关的问题。很多人不想、或者觉得把嘴贴上医用胶带不安全。他们出于某种原因,认为自己会窒息,但当然,如果你随时开始因为空气不足而无法呼吸,你会醒来,所以这并不是太大的担忧。但他们可以做的是,在任何类型的运动中,甚至只是在白天走一段时间路或工作时,开始使用纯鼻呼吸。稍后我们还会讲到,在不进行剧烈运动时转为纯鼻呼吸的巨大好处,也就是说,呼吸强度处于你通常可以保持对话的程度;不过如果你采用纯鼻呼吸,就不会在那时保持对话,或者是在工作或其他各种低强度活动时这样做。
白天,你可以通过这些有意识地把嘴贴住的行动,或者只是有意识地保持嘴巴闭合,训练你的身体系统成为更好的鼻呼吸者。众所周知,这除了在白天带来一些积极的健康和外观方面的影响外,还会迁移到夜间的呼吸模式中,让人们在睡眠时成为鼻呼吸者而不是口呼吸者,减少打鼾和睡眠呼吸暂停。再次强调,如果你有严重的睡眠呼吸暂停,可能确实需要了解 CPAP。你应该咨询医生。但对于患有轻度睡眠呼吸暂停,或刚开始出现睡眠呼吸暂停的人来说,这些转为鼻呼吸者的其他方法会比直接使用 CPAP 更有益,也更具成本效益。顺便说一句,CPAP 并不能真正教你如何正确呼吸,它更多只是调节进入你体内的气流。
一个重要的点是,当你在睡眠时从口呼吸转为鼻呼吸,你实际上是在学习并训练你的身体系统正确呼吸。当我说学习并训练你的身体系统正确呼吸时,我是什么意思?让我们为此加入一些科学和机制层面的实质内容。我们已经谈过膈神经,这条神经支配膈肌,并通过膈肌的运动让肺部充满空气。然而,我们还没有谈到实际控制膈神经并控制呼吸的脑中枢。了解这两个脑区及其作用非常重要,不仅有助于理解本期节目的内容,也有助于理解我们将要讨论的所有工具,以及理解呼吸与整体健康之间的关系。因此,基本上有两个脑区控制呼吸。
第一个叫作 Pre-Bötzinger complex(前Bötzinger复合体)。你不必太在意这个名字,只要知道它得名于一瓶葡萄酒,并且是由加州大学洛杉矶分校的神经科学教授、杰出的 Jack Feldman 发现的。这是过去一百多年神经科学领域最基础性的发现之一,因为 Jack 和他的同事发现的这个脑区,控制着呼吸的所有节律性方面。也就是说,当吸气接着呼气,再接着吸气,再接着呼气时,整个过程都由颈部附近脑干区域中的一小组神经元控制,这个区域叫作 Pre-Bötzinger complex。我们确实应该感谢 Jack 及其同事发现了这个区域,因为从睡眠时的呼吸,到我们没有思考自己正在呼吸时的呼吸,它都参与其中。
它可能发挥某种作用;也就是说,当它的功能受到干扰时,可能会导致婴儿猝死综合征之类的情况。信不信由你,它在很大程度上可以解释许多与阿片类药物危机有关的死亡,因为芬太尼等外源性阿片类药物以及其他类似药物,当然也都是阿片类药物,会与该结构上的阿片受体结合并使其停止工作。请记住,这些神经元的设计极其坚韧,并且无论我们是清醒还是有意识、无意识,或处于睡眠状态,它们都被设计为持续发放“吸气、呼气、吸气、呼气”的信号,以维持我们的生命。芬太尼等外源性阿片类药物以及与其类似的药物可以使这一结构停止工作,因为这个结构富含阿片受体;药物与这些受体结合后,就会关闭 Pre-Bötzinger 复合体,而这正是阿片类药物过量致死者死亡的主要原因。
我想很多人没有意识到这一点。他们会想:“哦,阿片类药物一定是关闭了大脑,或者让心脏停止跳动。”不,它关闭的是呼吸。因此,毫无疑问,Jack 的发现将会推动成瘾相关领域一些重要进展。而且我希望,坦率地说,我们也可以预期,这最终还会带来一些方法,来防止使用阿片类药物或其他类型药物的人死亡,比如使用纳曲酮之类的药物阻断 Pre-Bötzinger 复合体中的阿片受体。无论如何,Pre-Bötzinger 复合体控制着吸气、呼气、吸气、呼气的呼吸模式。另一个控制呼吸的脑中枢,同样是通过膈神经,对吧?一切最终都汇聚起来,并通过膈神经和这些肋间肌传出;这个中枢就是所谓的面旁核。面旁核参与的是另一类呼吸模式,在这种模式中,并不是吸气后接着呼气、吸气后接着呼气。
也就是说,并不是一个接一个地呈节律性进行,而是会出现吸气加倍、呼气加倍,或者在呼吸中有意加入停顿。比如吸气、停顿、呼气、停顿;吸气、停顿、呼气、停顿,就是这种情况。稍后我们会谈到一种叫作箱式呼吸的呼吸模式,它有非常具体且有用的应用,尤其适用于调节焦虑。在这种情况下,呼吸会从吸气、吸气、吸气、呼气的节律性呼吸模式,转而依赖旁面核神经元,而不是前Bötzinger复合体神经元。箱式呼吸,先把可能已经很明显的答案说出来,就是吸气、屏息、呼气、屏息,然后重复。尽管这种呼吸模式从性质上说是有节律的,因为吸气之后是呼气,呼气之后又是吸气,如此循环,但其中插入了有意的屏息。所以,每当我们有意识地控制呼吸时,旁面核就会参与进来。
现在,你不必认为旁面核是我们有意识控制呼吸的唯一方式。我们也可以控制前Bötzinger复合体。你现在就可以做到这一点。比如,你此刻正以某种特定模式呼吸;除非你正在说话或进食,否则这种模式无疑会包括吸气后接着呼气。但你可以决定,没错,吸气是主动的,呼气是被动的,可现在你还要让呼气也变成主动的。也就是说,你可以吸气,然后用力把空气呼出去,而不是只吸气后让肺部自行回缩。这就代表你有意识地接管了对前Bötzinger复合体的控制。好,我之所以提供这些机制层面的细节,原因之一是,如果你想了解所有与呼吸有关的工具,这一点极其重要。
第二,这其实是一个相当简单的系统。尽管这些区域有着前Bötzinger复合体或旁面核这样听起来很复杂的名字,但它其实非常直观,对吧?一个区域控制节律性呼吸,吸气接着呼气;另一个区域则会在你开始重复吸气或重复呼气时参与呼吸。事实上,你在说话时依赖的就是旁面核,以确保自己仍然获得足够的氧气。如果你采用生理性叹息或箱式呼吸,也会用到它。坦率地说,大多数时候你是在并行使用这两个回路,或者说这两个脑系统,也就是旁面核和前Bötzinger复合体。再说一次,生物学喜欢并行系统,尤其是对于呼吸这类关键到如果不进行就会死亡的功能。因此,我们有两个控制呼吸的不同脑结构是合理的。
现在,你已经了解了呼吸的机械控制。也就是说,你了解了参与呼吸的各个组成部分,从鼻子、嘴,到肺泡、肺等,以及参与肺部运动的肌肉。你也了解了一些氧气进入体内和二氧化碳排出的过程;但二氧化碳不能排出过多,否则你实际上就无法利用已有的氧气。你还了解了两个脑中枢,一个控制节律性呼吸,另一个控制非节律性呼吸。我还想重复一下稍早所说的一点:呼吸之所以不可思议,是因为它代表了对身体、对肺部以及对呼吸方式如何影响脑状态的有意识控制和潜意识控制之间的接口。因此,当你有意识地用大脑控制呼吸时,你实际上是在用大脑控制大脑。
我听过对这一点最好的描述,来自《生理学杂志》1988年发表的一篇优美的、现在应该说已经成为经典的论文,作者是Bellistrino和Somjen。他们在摘要引言的最后一句写道:“大脑通过调节呼吸来控制自身的兴奋性。”顺便提醒一下那些不记得兴奋性含义的人:兴奋性是指一个特定神经元,也就是神经细胞,能够处于活跃状态或不活跃状态的阈值。因此,当我们以某种方式呼吸时,大脑中的神经元更有可能被调动起来,更有可能处于活跃状态;而当我们以其他方式呼吸时,大脑就更难被激活,其兴奋性会降低。现在,你可能会认为兴奋性是一件好事,认为大脑总是越兴奋越好。但事实并非如此。事实上,Balestrino和Somjen的那句话促成了许多其他研究,这些研究对于阐明这样一个问题非常重要:如果人们过度呼吸,也就是说在静息时过度换气,他们就会排出,也就是呼出过多的二氧化碳。
Balestrino和Somjen的那篇经典论文促成了许多针对人类的不同研究,这些研究考察了不同呼吸模式如何影响大脑的整体状态,以及大脑对某些被称为感觉刺激的刺激作出反应的能力。请记住,你的大脑始终处于活动状态。神经元会以较低水平持续放电。但当你看到某种东西、听到某种声音、想要专注于某件事、进行锻炼,或者真正去倾听某件事或学习时,大脑中的某些回路需要比其他所有回路更加活跃。也就是说,必须有非常高的、所谓的信噪比。背景中始终存在大量噪声和杂乱活动,就像鸡尾酒会或体育场活动中的交谈声。为了真正注意、专注、学习以及完成大脑能够完成的所有不可思议的事情,你需要让信号高过噪声。
有一篇很出色的论文提出了这样的问题:呼吸模式,尤其是过度呼吸,会如何改变大脑中的活动模式?这篇论文题为《自主过度换气对皮层感觉反应的影响》,我会在节目说明文字中提供这项研究的链接。如果你查看其中所有详细分析,这是一篇有些复杂的论文。不过,这篇论文的核心结论极其简单,我也认为它非常重要。基本上,研究显示,当人们过度换气时,他们排出,也就是呼出,比平时更多的二氧化碳,因此会变成所谓的低碳酸血症状态。明白吗?血液中的二氧化碳水平降低,经过一小段时间后,身体组织中的二氧化碳水平也会降低。当二氧化碳水平降得很低时,你可能会说,好吧,这些人正在过度换气,所以仍然吸入了大量氧气,他们应该会感觉非常警觉,而事实确实如此。
这些人会感觉非常警觉。然而,由于他们没有吸入足够的二氧化碳,或者更准确地说,由于他们过度呼吸、呼出了过多的二氧化碳,他们没有保留或维持足够的二氧化碳。那么,二氧化碳不足就意味着,他们吸入的氧气无法从血红蛋白中释放出来,无法到达大脑;研究者观察到,输送到大脑的氧气量减少了大约30%到40%。二氧化碳减少还会阻止部分正常的血管舒张,也就是毛细血管扩张、开放的模式。因此,血流也会减少;但正如这篇论文所显示的,最重要的是,大脑整体会变得过度兴奋。这就好像大脑缺少氧气和血流,于是所有神经元以一种非常非特异性的方式开始提高放电水平,背景活动变得越来越嘈杂。
这就像体育场人群发出的隆隆声或噪声。结果,来自声音、触觉或世界中其他事件的感觉输入无法高过噪声。这意味着,当我们过度换气时,由于没有保留足够的二氧化碳,组织就无法获得足够的氧气;结果,大脑变得过度兴奋。我们确实知道,焦虑会增加,而且我们识别周围环境中事物的能力会下降,效率也会降低。因此,我们完全无法像平常那样处理信息。噪声变大了,信号变弱了。这组发现再次显得极其重要。我还应该提到,过度换气是实验室中,或者过去一段时间在神经外科病房中,医生用来诱发易发作患者癫痫发作的一种方式。
之所以有效,正是因为我刚才解释的这个原因。癫痫发作是大脑过度兴奋的表现,意味着整体回路缺乏足够的抑制或压制,于是会出现这些电活动的波动或风暴。由于血液中的二氧化碳水平低,大脑中的二氧化碳水平也会低,这是诱发癫痫发作的主要因素之一。现在,我知道听众中的大多数人并非癫痫患者,但这仍然会把我们带回这样一个问题:什么是正常、健康的呼吸?正如我之前提到的,正常、健康的呼吸是每分钟呼吸大约六升空气。当然,我们大多数人不会用每分钟多少升空气来思考,也不会去测量自己的肺活量,至少大多数人不会这样做。基本上,如果你正进行相对浅的呼吸,只是坐在那里工作,或者甚至缓慢行走,而且没有说话,也没有进行任何形式的交谈或进食,那么每分钟六升空气很可能就是大约12次略浅的呼吸。
我说的浅,并不是指像一只小兔子那样呼吸,或者类似的情况。我只是指轻松地吸气、呼气、吸气、呼气。研究大量没有必然患有某一种特定疾病的人群呼吸模式的研究显示,大多数人每分钟呼吸得太多。他们每分钟会进行15到20次,甚至30次浅呼吸。因此,相对于应有的呼吸方式,他们的呼吸量明显过度。现在,当然,如果你呼吸得更深一些,进行一次有力的吸气,然后把空气呼出去,那么要让六升空气进入体内,每分钟可能只需要四到六次呼吸。只要你没有在这些浅呼吸过程中刻意加快呼吸,完成一次吸气和呼气所需的总时间并不会比一次普通的浅呼吸长太多。
那么你会问,正常、健康的呼吸能够向体内输送适量的二氧化碳,同时又不会排出、不会呼出过多的二氧化碳;我们究竟应该怎样进行这种正常呼吸,对吧?难道你应该呼吸四次,然后屏息,直到这一分钟过去吗?不。你会发现,正确的呼吸模式包含两件事。首先,鼻呼吸由于我们之前谈到的鼻腔所提供的阻力,会向体内输送更多氧气,也能产生更大的气压来充满肺部。更大的气压会使呼气耗时更长,因此每次呼吸所需的时间已经增加了。此外,你会发现,那些以适当、健康的方式呼吸的人,也就是说,那些以适当方式平衡氧气和二氧化碳的人,同样会在呼吸之间停顿。
这一点极其重要,因为尽管我们有一个脑中枢,也就是前Bötzinger复合体,它能够控制,或者应该说,确实控制着吸气和呼气的节律性呼吸,但呼吸之间的那些停顿并不总是存在于人们的基础呼吸模式中;事实上,它们往往并不存在,因此人们会过度呼吸。正如我之前告诉你的,当人们过度呼吸时,在背景噪声这一层面上,他们的大脑会变得过度兴奋,但他们识别和学习信息的效率却会降低。稍后我们会讲到具体的研究,这些研究会真正说明对学习的影响。但由于过度呼吸及其造成的过度兴奋,他们识别和学习信息、集中注意力等方面的效率都会降低。当然,这也只是在强调过度呼吸以及二氧化碳不足对大脑的影响。数百乃至数千项研究显示,当我们身体组织中的二氧化碳不足时,身体的所有组织也会受到影响,包括肝脏、肺部本身、胃等;这在很大程度上与血液及其为之提供营养的组织中的酸碱度变化有关,因为二氧化碳会强烈调节血液和这些组织的酸碱性,其中也包括二氧化碳。
这里的基本要点是:你需要在静息时以健康的方式呼吸,而做到这一点的最佳方法,是每天花一点时间——其实不需要很多,也许每天一分钟左右——留意自己在完全静息时每分钟呼吸得有多快,比如早上煮咖啡时、坐下来阅读时,或者刷社交媒体时。长期屏住呼吸并不好,但过度呼吸也不好。再说一次,所有研究过典型呼吸模式以及正常和异常呼吸模式的研究都发现,通常情况下,人们在夜间呼吸不足,而在白天呼吸过度,也就是过度换气。接下来,我想谈谈你能如何调整正常的呼吸模式。也就是说,你或任何人都可以如何把正常呼吸模式从不健康状态调整为健康状态。
当然,我们首先要做的是确定你现在的呼吸方式到底是健康的还是不健康的。再说一次,我所说的健康或不健康,是指你是否过度呼吸,是否呼吸不足,以及你是否向大脑和身体的组织输送了适当比例的氧气和二氧化碳。为此,我们要做一个简单的测试。再次提醒,请不要在驾驶、操作重型机械或靠近任何水域时进行这个测试。但如果你没有处在这些情况中,我建议你坐下来,当然不要躺下,只要坐着就行。我想站着做也可以。我们要做的叫作二氧化碳耐受测试。二氧化碳耐受测试是一种粗略估计你管理二氧化碳能力的方法。
也就是说,它可以评估你在机械层面和化学层面控制呼吸的能力。这是一个非常简单的测试。接下来大约10秒,在我说话的这段时间里,你只需要正常呼吸。再说一次,在这一期节目中,我会一再建议你尽可能用鼻子呼吸,但当然,有些情况下你需要用嘴呼吸。不过现在,在我继续絮叨的这几秒里,只要用鼻子吸气,再用鼻子呼气。你不需要刻意放慢呼吸,也不需要加快呼吸频率。不过在这段时间里,你还需要找一个计时工具,比如手机或秒表。几分钟后,我会让你尽可能深地用鼻子吸气。
也就是说,你要通过鼻子尽可能多地吸满肺部,然后启动计时器,测量你需要多长时间才能有意识地控制呼气,直到肺部排空。明白吗?这是一种在深吸一口气之后,通过鼻子进行的受控呼气。不过现在,继续保持平静、规律的呼吸节律。好了。你现在可以找到那个计时工具,也可以稍后再回来做,如果你愿意。当我说“吸气”时,你要尽可能深地用鼻子吸气。记住,膈肌可以在这里帮助你深吸气:吸气时让腹部向外移动。然后,当我说“开始”时,你要测量自己完成呼气、将肺部完全排空所需的时间。
实际上,我会替你计时。这会是本播客中少数几个长时间保持安静的时刻之一,因为我要测量一些东西。我这里有一块秒表。请准备好做深吸气,现在开始吸气。尽可能深地用鼻子吸气,尽可能多地充满肺部。好了,现在开始,也就是说,缓慢而有控制地通过鼻子呼气。你要尽可能慢地把空气呼出去,我会每隔大约10秒或15秒报一次时间,你要留意自己的肺部什么时候排空。我知道你可以在肺部排空后屏住呼吸,但那并不是准确的测量方法。15秒。请务必留意肺部什么时候排空,并尽可能控制呼气,这样你就不会过快地达到肺部排空的时刻。
我来解释一下“过快”是什么意思。30秒。好了,已经达到肺部排空的人,请恢复正常呼吸。还没有达到的人,如果你还在排出空气,可以再坚持一会儿。45秒,我们正在接近一分钟,但还没到。有些人可能还在排出空气。我想指出的是,这与心血管健康水平没有关系,至少没有直接关系。60秒。我知道,外面有少数人可能仍在通过鼻子缓慢呼气,排出空气。好了,刚才我们做的是一个粗略的二氧化碳排出速率测量。如果你需要暂停这里并回去再试一次,你只需要计时自己从肺部充满到肺部排空需要多长时间。
再说一次,我完全知道你们都可以像野兽一样坐在那里,在肺部排空后屏住呼吸,但请不要这样做,因为那并不能提供我现在要说明的信息。我要告诉你的是,如果你用了20秒或更短时间排出全部空气,也就是说,你无法把呼气延长到超过20秒,那么用一种粗略的方式来说,你的二氧化碳耐受度相对较低。如果你用了25到40秒,或者可能45秒,才排出全部空气,也就是说,你可以控制呼气大约45秒或30秒,那么你的二氧化碳耐受度处于中等水平。比如,如果你能够持续50秒或更长时间排出空气,直到肺部排空,那么你的二氧化碳耐受度就相当高。
现在是这样:如果你的二氧化碳耐受度较低,也就是20秒或更短,那么你要记下数字3。好了。如果你的二氧化碳耐受度处于中等水平,就记下数字5,或者也可以记5到6。然后,如果你属于能够在50秒或更长时间内排出空气的人,就记下数字8到10。好了。这些数字是什么?我们说的到底是什么?在讲这些数字该怎么用之前,我想再次强调,这本身与体能水平没有关系。我认识一些世界级铁人三项运动员,他们排出二氧化碳的时间非常短。也就是说,他们的排出速率是20秒或更短。我还要指出,如果你压力很大,这个数字会非常小。
如果你非常放松,比如睡了一整晚刚刚醒来,而且感觉很好,那么这个数字会延长。好了,这是一个粗略的测量,你每次决定做我稍后要介绍的练习时都可以使用它。我稍后要介绍的练习,如果你愿意,可以每天做,但至少对我来说,最有趣的研究显示,即使每周只做一两次这个练习,也能大幅提高你的呼吸效率,让你远离静息时过度呼吸的状态,即使你没有刻意思考自己在静息时是怎样呼吸的。好了,那么这个练习是什么?你刚刚已经得到了自己的数字,也就是二氧化碳排出速率所对应的低、中或高区间数字。
记住,如果你属于低区间,你的数字是3;如果属于中等区间,你的数字是5到6;如果你的二氧化碳排出速率较长,也就是排出持续时间较长,那么你的数字是8到10。现在,你要做两分钟大多数人所说的箱式呼吸。什么是箱式呼吸?箱式呼吸就是用相同的时长吸气、屏息、呼气、屏息,然后重复。吸气、屏息、呼气、屏息。听起来很简单,对吧?吸气、屏息、呼气和屏息分别要持续多久?现在你已经知道了。如果你属于二氧化碳排出速率较低的组别,那么吸气要持续3秒,屏息3秒,呼气3秒,然后重复。每一边,也就是这个“箱子”的每个边长,都要持续3秒。
如果你属于二氧化碳排出速率中等的类别,那么吸气5到6秒,屏息5到6秒,呼气5到6秒,屏息5到6秒,持续大约两分钟并重复。你可以做三分钟,如果愿意也可以更久,但我认为,涉及这些用于恢复正常呼吸的呼吸康复练习时,采用大多数人都能执行的方案很重要,这意味着每次大约做2到5分钟。然后,当然,如果你属于二氧化碳排出速率较长的类别,你应该能够吸气8到10秒、屏息8到10秒、呼气8到10秒、屏息8到10秒,然后重复。好了,你现在如果愿意可以做这个练习,也可以之后离线进行。你可以随时暂停这期播客,去尝试一下。
这个练习每次可以做大约2到3分钟,每周做一到两次。做这个练习时会发生什么?首先,你会大幅增强对膈肌的神经机械控制。这非常重要。大多数人并不知道膈肌中存在这条膈神经通路,而通过我们称为神经可塑性的过程,你会大幅增强对这条通路的机械控制。当你有意识地专注于神经系统控制的某个方面,特别是专注于神经系统对通常处于潜意识状态、你平时不会注意的肌肉组织的控制,并主动接管这种控制时,你的大脑就需要调整并重新连接这个回路中不同组成部分之间的关系。奇妙的是,这已经被证明会导致静息呼吸模式发生变化。那么,我们为什么要经历整个二氧化碳耐受测试的过程呢?
对于不太能耐受二氧化碳的人来说,他们的膈神经控制,也就是对膈肌的神经机械控制,不太好,原因各不相同。再说一次,这并不意味着你不健康或不适合运动。这只意味着你还没有,或者尚未发展出对膈肌的神经机械控制。如果你属于这种情况,你几乎不可能用吸气8秒、屏息8秒、呼气8秒、屏息8秒的方式做2到3分钟箱式呼吸。所以我们才要做测试,看看你能够做到什么程度。你不希望箱式呼吸过于吃力,让你在完成整个循环时真正感到困难。你希望它相对轻松,因为记住,你是要把这种模式迁移到正常的呼吸模式中,也就是你没有有意识地思考呼吸时的呼吸模式。那么,当我们做这种箱式呼吸练习时,我们真正要迁移的是什么?
你要迁移的是一种能力:在两次呼吸之间暂停,同时进行充分的、由机械运动驱动的呼吸,而这种呼吸涉及膈神经和膈肌。再说一次,尤其是当你在做箱式呼吸时采用鼻呼吸,你是在促进膈神经对膈肌的控制,并且随着时间推移,用越来越少的呼吸次数获得每分钟大约6升空气的通气量。所以,这是一种调整静息时正常呼吸模式的方法,虽然需要付出一点时间,但不需要花钱,而且在你保持相对平静、不让大脑出现过度兴奋方面有大量积极作用。各种研究已经显示——稍后我们会特别讨论其中一项研究——它不仅能大幅改善平静程度、减少压力发作,还能改善夜间睡眠。
做箱式呼吸练习可以带来大量好处,但你必须把箱式每一边的持续时间设定正确,这就是为什么要做二氧化碳耐受测试。很多人做过一次二氧化碳耐受测试,然后每周做一到两次箱式呼吸练习后会发现,仅仅两到三周之后,箱式呼吸本身就变得非常容易。在这种情况下,我建议你重新做一次二氧化碳耐受测试。你几乎总会发现,自己的二氧化碳排出速率已经延长了,因此你现在属于不同的类别,不再只是低或中等类别,而是属于二氧化碳排出速率较长的类别,并且能够延长箱式呼吸中吸气、屏息、呼气和屏息的持续时间。
当然,这一切最终带来的好处,是在休息时以及白天没有有意识地注意呼吸时,呼吸会变得更深、频率却更低。再次强调,如果可能的话,所有这些呼吸都要通过鼻子完成。对于鼻腔严重堵塞的人,建议始终是增加用鼻呼吸的时间。但我也确实理解,对有些人来说,由于鼻腔通道堵塞得非常严重,用鼻子呼吸会很不舒服。对你们来说,部分呼吸通过嘴巴完成可能也足够了,但如果可以,还是要通过鼻子呼吸。也请告诉我,随着时间推移,你们在二氧化碳排出率和箱式呼吸方面的进展如何。当然,正常的、无意识的日间呼吸发生的积极变化,也会转化为我们讨论过的、在白天过度呼吸时所出现的各种相反情况。
我刚才描述的二氧化碳耐受测试,以及通过箱式呼吸来恢复正常呼吸模式、避免过度呼吸,因而避免排出过多二氧化碳的练习,正是我所在实验室与斯坦福医学院精神病学系副主任、同时也曾做客本播客的 David Spiegel 博士合作开展的一项研究中所采用的两项测试。那项研究考察了箱式呼吸,也考察了其他形式的呼吸练习,并且实际上将这些有意进行的呼吸练习与冥想进行了比较,目的是探究长期、全天候降低压力和改善情绪、睡眠的最低有效剂量以及最有效的方法。所以,我所说的这项研究刚刚发表不久,题目是《短时结构化呼吸练习改善情绪并降低生理唤醒》。
我们也会在节目说明文字中提供这篇论文的链接。这项研究真正关注的是一个简单的问题:人们可以采用的、最短且最有效的练习是什么,才能降低压力水平,而且这种效果不仅发生在呼吸练习或冥想练习期间,还能持续覆盖全天24小时,包括改善睡眠?我们很乐意开展这项研究,因为过去有很多研究考察过冥想,或者在某些情况下,也有较少的研究考察过呼吸练习如何影响不同的脑状态或身体状态。但很少有研究考察这些呼吸练习或冥想练习在人们没有进行特定冥想或呼吸练习时,如何影响全天候的身心状态。我们能够开展这项研究,确实有很大的运气成分。Whoop 的工作人员非常慷慨,捐赠了许多 Whoop 腕带,让我们能够测量心率变异性以及许多其他不同的生理参数。
我们还收集了人们对自身情绪和幸福感的主观报告。我们通过远程地点获取了他们的睡眠数据。这些人并不是被带到实验室、处于一种非常人工的环境中。尽管我们喜欢认为自己的实验室很贴近现实,也配备了虚拟现实等设备,但没有什么能比真实世界更真实。因此,我们得以让100多名受试者生活在真实世界中、过着他们自己的生活,并全天24小时不断向我们传回数据。这样,我们就能测量我们要求他们进行的不同干预,也就是呼吸练习或冥想练习,如何影响生理参数;同时,他们也会定期向我们报告自己的主观情绪等情况。正如你可以想象的,我们获得了大量数据,而这项研究的基本结论有两个方面。
首先,我们发现,在大约一个月的时间里,每天进行大约5分钟的有意呼吸练习,比每天5分钟的冥想练习带来了更大幅度的压力下降。这并不是说冥想没有用。事实上,有几十篇、甚至数百篇论文,包括纽约大学 Wendy Suzuki 实验室开展的一项特别出色的研究,都表明每天进行10到13分钟的正念冥想,可以大幅改善专注力、记忆力以及许多与认知和学习有关的其他方面。然而,关于冥想的研究告诉我们,冥想,至少是短时间的冥想,主要带来的是专注力和记忆力的改善,而不是压力的大幅下降,尽管它们确实也会降低压力。我们发现,各种不同的呼吸练习,我们探索了其中三种,每天进行5分钟,在呼吸练习全天候降低压力的能力方面,都优于冥想。
我们探索的三种呼吸练习也显示出不同的效果。我应该说明,我们比较的三种呼吸练习,第一种是你刚刚学到的箱式呼吸。我们将它与一种叫作循环叹气的练习进行了比较。循环叹气包括通过鼻子吸气两次,使肺部达到最大充气状态,然后长时间呼气。我稍后会再讲到这一点。每次练习都持续5分钟。第三种呼吸练习是循环过度换气,顾名思义,它要求人们通过鼻子深深吸气,然后通过嘴巴被动呼气,接着重复通过鼻子吸气、通过嘴巴呼气。这样的呼吸重复25个循环,一个循环就是一次吸气和一次呼气。完成25个循环后,把所有空气呼出,在肺部排空的状态下屏住呼吸约15到30秒,然后在剩下的5分钟内重复吸气、呼气和循环过度换气。
好,所以人们被分配到不同组中:一组进行正念冥想,他们坐着,不会被要求以任何特定方式控制呼吸,闭上眼睛,把注意力集中在额头后方的一处区域;另一组进行循环叹气;另一组进行箱式呼吸;还有一组进行循环过度换气。正如这样的临床试验应当采取的做法,我们随后让参与者交换到不同组别,使每个人都能作为自己的对照,这样我们就可以评估个体之间以及个体内部的差异。再次强调,这篇论文包含大量数据,但就全天候降低压力以及改善睡眠和情绪而言,我们考察的四种练习中最有效的是循环叹气。循环叹气的做法如下。
你要尽可能深地用鼻子吸气,然后紧接着进行第二次吸气,试图让肺部达到最大充气状态。实际上,确实会发生这样的情况。我们知道,在第二次吸气时,即使那只是一次非常短促、迅猛的吸气,为产生这第二次吸气所需的额外身体力量,也会使肺部中可能已经塌陷的那些肺泡重新张开。事实上,在两次呼吸之间,甚至经常仅仅在一天的过程中,尤其是在我们感到压力时,肺泡都会开始塌陷;而且由于肺泡内部是湿润的,里面会有少量液体。它们就像一个里面有少量液体的气球。需要一点身体力量,才能把它们撑开。你并不是要真的把它们“爆破”开,而是用空气让它们重新充气,然后通过嘴巴长时间呼气,直到肺部排空。
它的动作就是这样。现在我们知道,我刚才描述的那种生理性叹气,无论在一天中的任何时间、任何情况下进行,不论你是否即将登台演讲,是否正在会议中感到压力,是否处在一段压力很大的谈话中,是否因为堵车或其他任何可能正在逼近你、或者让你感到压迫的心理或身体压力源而觉得压力不断累积,只要做一次我刚才描述的生理性叹气,就是我们目前所知道的、经生理学验证的降低压力水平并重新带来平静的最快方式。也就是说,它可以让你的自主神经系统从高度自主神经唤醒状态转变过来。在这种状态下,交感神经系统,也就是所谓的交感神经系统,其激活水平高于所谓的副交感神经系统。
再次说明,交感神经系统与“同情”毫无关系,它与所谓的战斗或逃跑反应密切相关,尽管它也控制其他功能,包括积极的唤醒。而副交感神经系统通常被称为休息和消化系统,尽管它也有其他作用,它与平静有关。这两者始终处于某种推拉关系中,就像跷跷板一样,你也可以用任何自己喜欢的方式来理解这种关系。一次生理性叹气,也就是先深深吸气,再通过鼻子进行一次短促的第二次吸气,随后长时间呼气,直到肺部完全排空,已知可以恢复交感神经和副交感神经神经回路之间的平衡,是重新带来平静的最快方式。这就是一次生理性叹气。在这项研究中,我们要求参与者反复进行这种呼吸,也就是所谓的循环叹气,持续5分钟。每天进行5分钟循环叹气的人,无论在一天中的什么时间练习,都体验到了最大的压力下降。这种效果不仅发生在练习期间,还覆盖了整个24小时周期,并且再次转化为各种积极的主观变化,包括睡眠改善以及全天候静息心率降低。
这一点很重要。再次强调,这项研究探索的不仅仅是冥想、呼吸练习、循环叹气等练习期间发生了什么,还探索了练习期间发生的变化如何转化为整个24小时周期中的呼吸、心率、情绪等方面的变化。所以这里有两个结论。首先,如果你想改善情绪、降低总体压力水平,而且每天只有5分钟可以投入其中,希望你同时也在做其他事情,比如努力保证充足睡眠、锻炼、保持社交联系、注意营养等。当然,早晨晒太阳也不能漏掉。但如果你每天打算拿出5分钟进行一种减压练习,而现有数据支持这种练习能够转化为全天候的压力下降,那么数据表明,你应该把这5分钟投入到循环叹气上。
也就是通过鼻子吸气两次,通过嘴巴延长呼气,直到肺部排空,然后每天重复5分钟。当然,如果你愿意,也可以进行冥想。冥想仍然具有积极作用,也就是说,它确实能降低压力,只是幅度不如循环叹气大。如果你想以降低压力为目的,也可以进行箱式呼吸。我们考察的所有练习都能降低压力,但每天进行5分钟循环叹气,在降低压力、改善情绪和改善睡眠方面,产生了最强、最广泛的效果。这是这项研究传达的第一条信息。第二条结论是,一次生理性叹气,仅仅一次生理性叹气,也就是通过鼻子深深吸气,再通过鼻子吸气一次,让肺泡达到最大充气状态,然后呼气直到肺部完全排空,接着恢复正常呼吸,是实时带来平静并降低总体压力水平的最快方式。
这一点非常重要。我认为,如今我们经常听到各种减压技巧,而几乎所有经过研究的减压技巧,从按摩、冥想、呼吸练习,到热水淋浴和足部按摩,都会让你平静下来。问题在于,它们是否只在练习期间让你平静?如果能做到这一点当然很好。但它们是否也能转化为24小时周期中其他时间段的压力下降以及其他积极效果?所以,一次生理性叹气是调整交感神经与副交感神经激活比例、立即带来平静的一种非常高效的方法。因此,它非常适合实时控制压力。关于生理性叹气,还有一点是,它并不是什么“窍门”。它不是把一种呼吸练习应用于本来并非为其设计的用途。事实上,生理性叹气根本不是我发现的。
它是20世纪30年代由生理学家发现的。他们发现,当人们呼吸不足时,体内会积聚二氧化碳;尽管二氧化碳是生命所必需的,但体内不能有太多二氧化碳。人们无论是在睡眠中还是清醒时,都会自发地、下意识地进行生理性叹气。他们会通过鼻子进行两次吸气,再通过嘴巴延长呼气;这不仅能排出体内过量的二氧化碳,还能以适当的方式重新平衡氧气与二氧化碳的比例。事实上,在动物身上也能观察到这种现象。你可能会在疲倦的动物身上看到这一点。当动物或人感到疲倦时,往往会开始有一点呼吸不足,这经常会扰乱二氧化碳和氧气之间的平衡。例如,一只狗准备打盹前,你会注意到它会进行这种两次吸气、一次呼气的呼吸。
人在睡觉时,如果屏住呼吸一段时间,而坦率地说,我们所有人都会在睡眠过程中周期性地这样做,就会自发地产生一次生理性叹息。在白天,我们也经常屏住呼吸,尤其是在如今这个时代。有一项研究稍后我们会稍微谈到:人们发短信或发电子邮件时,虽然如今大家主要使用社交媒体和即时通信,往往会屏住呼吸。他们会在屏息之后进行一次生理性叹息,因为在屏息期间,体内二氧化碳水平会升高。请注意,我刚才花了将近半个小时告诉你,大多数人在静息时都存在过度呼吸,这一点确实没错;但人们也常常会从过度呼吸转为呼吸不足,而这是一种很糟糕的模式。因此,无论是偶尔进行一次生理性叹息,以便在当下压低或减轻压力,还是每天把它作为练习、连续做五分钟,它都不仅是全天候以及实时减轻压力最有效的方法,也高度符合控制呼吸的神经回路原本的设计方式。
生理性叹息还有一些其他非常有用的应用。其中一个我认为尤其有用的应用,至少对那些进行锻炼的人来说,就是用生理性叹息来消除所谓的岔气。如果你曾经在跑步、游泳或锻炼时感到右侧腹部抽痛,那么很可能,尽管你的高中体育老师可能告诉过你,举起双臂或在锻炼前少喝水都不会消除这种疼痛。原因如下:那根本不是抽筋。如果你还记得,C3、C4 和 C5 颈神经会汇合形成膈神经,膈神经向下走行并支配膈肌;正如我之前提到的,其中有一部分神经纤维实际上会沿着膈肌走行,并向上进入其下方。
如果你还记得我之前说过,膈肌正好位于肝脏上方。换句话说,膈肌、膈肌深部以及肝脏都接受感觉神经支配。这里有一种叫作牵涉痛的现象,这通常就是人们右侧腹部出现岔气时所体验到的情况。因此,如果你在锻炼时感到右侧腹部抽痛,当然也有可能是真正的痉挛,但更可能是因为膈神经的感觉神经支配信息现在被传递到了大脑,于是你感知到了肝脏和膈肌局部的疼痛或牵涉痛。这并不一定意味着你做错了什么,不过你当时可能没有以适合跑步的方式呼吸,而这正是疼痛出现的原因。也可能是膈神经发生了某种痉挛,或者跑步时呼吸效率不高。
我们曾与 Andy Galpin 博士制作过一个完整的健身系列。其中一集包含了大量关于呼吸的信息,那一集讲的是耐力训练,不过呼吸也是贯穿该系列多集内容的主题。你可以在 hubermanlab.com 找到这个系列。里面详细讲了跑步时如何呼吸、举重时如何呼吸,等等。不过目前要点是:如果你出现右侧岔气,我建议你做生理性叹息。好消息是,你仍然可以在跑步或游泳的过程中进行,当然,游泳时可能需要做一些调整,因为你肯定不希望吸进水;你也可以在骑自行车或进行任何类型的活动时做。如果你进行两到三次生理性叹息,通常会发生这样的情况:由于膈神经放电方式发生变化,尤其是由于膈神经感觉部分反馈回大脑的感觉信息发生变化,你会感到右侧岔气造成的疼痛有所缓解。
换句话说,在活动过程中,尤其是在跑步过程中做生理性叹息,可以消除侧腹部的痉挛。我还应该提到,如果你是左侧岔气,那么很可能与胃里有过多空气或液体有关;这背后的原因同样与膈神经的作用方式有关:膈神经是双侧的,会分支到左右两侧,并接收左侧局部器官及其感觉神经支配所传来的感觉输入。好吧。但如果你是右侧岔气,那么在仍然跑步时做两到三次生理性叹息,应该能够缓解这种岔气。既然我们正在谈论呼吸、膈神经,以及膈神经与肝脏、胃和附近其他器官之间的关系,我们就应该谈谈呼吸与心率之间的关系。
这是一个极其重要的话题,重要到我或许本应该在节目的开头就提到它。不过现在你已经知道膈肌的作用了,对吧?吸气时,膈肌向下移动。没错,当你收缩膈肌时,它会向下移动,为肺部吸气创造空间。当你呼气时,膈肌向上移动。吸气时,膈肌向下移动,会使胸腔内产生更多空间,尤其是当你同时进行深呼吸,并利用肋间肌扩张肋骨时。结果是,心脏实际上会稍微变大。这是心脏暂时性的扩大,但确实是真实存在的扩大。因此,心脏里的血液现在处于一个更大的容积中,因为心脏变大了。结果,在短时间内,这些血液会以更慢的速度通过这个更大的容积,尽管时间很短,但它确实流得更慢。
你的神经系统会检测到这一点,并向心脏发出神经信号,使心率加快。换句话说,吸气会提高心率。呼气时则相反。呼气时,膈肌向上移动,胸廓往往也会稍微向内移动,从而压缩心脏,使心脏的总体容积减小。当心脏总体容积减小时,血液通过心脏的流动会加快,因为容积变小了,相同单位的血液会更快地通过这个较小的容积。你的神经系统会检测到这一点,并发出信号使心率减慢。因此,正如吸气会使心率加快,呼气会使心率减慢。当然,即使你可以连续进行两次甚至三次吸气,但迟早你还是必须呼气。
好吧?当然,反过来也一样。那么,这对于控制心率意味着什么?比如说,你要去抽血,或者要上台,而你感到紧张。我建议你做一次生理性叹息,也许做两次,以提高平静程度、降低压力水平。不过,如果你有任何理由希望快速降低心率,或者为了提高体力劳动输出而加快心率,或者希望进一步让自己平静下来,而不仅仅是使用生理性叹息,那么你可以利用吸气和呼气控制心率之间的这种关系。如果你想提高心率,只需相对于呼气吸得更久、更用力。如果你想降低心率,那么就让呼气比吸气持续更久,和/或呼气更加用力。
事实上,这个过程叫作呼吸性窦性心律不齐,是我们所说的心率变异性的基础。心率变异性涉及迷走神经,也就是第十对脑神经。迷走神经是一条副交感神经,与自主神经系统中负责平静的部分相关;延长呼气可以使心率减慢。这实际上构成了绝大多数呼吸练习的基础。如果你观察任何一种呼吸练习,无论是 Wim Hof 呼吸法、图姆莫呼吸法、昆达里尼呼吸法、调息法、生理性叹息、循环叹息,等等,你去测量吸气与呼气的时长比例,以及吸气与呼气的用力程度,就会发现:每一种练习都会使心率净增加或净降低,而这种变化可以根据该呼吸练习是强调吸气、强调呼气,还是让吸气和呼气具有相同的时长与强度,非常准确地预测出来。
事实上,如果你想让心率保持平衡,可以进行箱式呼吸,因为吸气、屏息、呼气、屏息,从定义上说就是让吸气和呼气的持续时间相等,而且用力程度基本相当。做生理性叹息时,你会进行两次大幅吸气,这会使心率稍微加快,但随后会进行一次长时间的延长呼气。最终,这次呼气的时间远长于两次吸气合起来的时间。因此,你得到的是心率净降低,也就是平静效果。而图姆莫呼吸法、Wim Hof 呼吸法或循环性过度换气等练习,会进行深吸气和深呼气,其中吸气相对于较为被动的呼气更加用力,因此会导致心率增加。好吧?所以,呼吸与心率之间的关系是绝对同步的:你的心率会跟随呼吸变化。
你的心率和呼吸会彼此进行非常密切的交流,但吸气始终会提高心率,呼气始终会降低心率。医生把这一特征称为呼吸性窦性心律不齐,或者如今我们更常听到的说法是心率变异性。运动领域的人很早就知道这一点。例如,这就是射手在开枪前呼气的原因。对于参加冬季两项的人尤其如此:他们先进行越野滑雪,所以心率很高;然后到达需要射击的位置,呼气,接着向目标开枪。同样,如果你想在武术回合之间非常快速地降低心率,也有很多不同方法可以做到,但任何形式的延长呼气,或者坦率地说,任何强调呼气的呼吸练习,都会使你的心率降低。
这一点已经被应用于许多不同场景,包括体育和军事领域。现在,它也被应用于临床场景,帮助那些感觉惊恐发作即将来临的人。我很欣慰地了解到,生理性叹息现在正作为一种预防惊恐发作和焦虑发作的工具接受研究。也就是说,在惊恐发作发生之前,人们通过延长呼气再次降低心率。因此,学会延长呼气确实是一项非常出色的技能,而且坦率地说,这是一项很容易掌握的技能。我为什么称它为技能?还记得我之前说过的话吗?人类会主动吸气,而最典型的情况是被动呼气,也就是让空气以某种速度自行流出,速度取决于吸入了多少空气。主动呼气,也就是主动放松膈肌,并主动放松胸部那些肋间肌,也就是我应该说的肋骨之间的肌肉,是一项你可以很快掌握的技能。它能让你利用膈神经、膈肌、心脏大小、心脏容积以及所有这些因素之间的关系,快速真正控制心率。因此,如果你觉得自己的心跳过快,而坦率地说,很多人的内感受觉察都很强,尤其是焦虑的人,他们会非常清楚地感知身体正在发生什么。
其他人的这种感受就没那么强。比如,‘天哪,我的心脏在跳,它好像要从胸腔里蹦出来了,我不喜欢这种感觉。’这时做一次幅度大、时间长的呼气。不管你是通过鼻子还是嘴巴呼气,都没有关系。一次幅度大、时间长的呼气会让你的心率减慢。我们来谈谈打嗝。每个人都会时不时打嗝。我想大多数人都会同意,打一个嗝,有点好笑;连续打两个嗝,真的很有趣;连续打三个嗝,就开始让人担心了,部分原因是打嗝可能会有点疼,你会在肠胃或下腹部感到疼痛,有时胸部也会疼。它会让人感觉有些扰人,妨碍你交谈,或者只是坐着放松。
幸运的是,只要稍微了解打嗝是如何产生的,你就能找到一个消除打嗝的简单方法。我们之所以会打嗝,是因为膈神经发生了痉挛。正如你记得的,膈神经起源于颈部区域,更具体地说,起源于 C3、C4 和 C5。这些脊神经当然会沿着心脏后方向下走行,并支配膈肌;膈肌收缩时会向下移动,使肺部充满空气。然后,当你放松膈肌时,膈肌会向上移动,肺部收缩或排出空气,这就是所谓的呼气。膈神经还具有感觉分支,因此它不仅在运动层面参与控制膈肌,也会感知膈肌深部以及肝脏中的情况,因为肝脏正好位于膈肌下方。
所以,打嗝有时会产生那种疼痛感,是因为膈肌内发生了快速的感觉反馈,或者更准确地说,是一种尖锐的收缩感觉信号;这个信号会沿神经传回大脑,而你会有意识地把它感知为一点疼痛。当然,打嗝本身就是打嗝,也就是你在喉咙附近感受到的膈神经痉挛。但这一切实际上都发生在膈神经及其通向膈肌的路径上。这意味着,如果你能阻止膈神经痉挛,就能止住打嗝。人们尝试过很多方法来消除膈神经痉挛。你可能听说过对着袋子呼吸,这种方法可以重新摄入,或者说重新吸入原本会排放到环境中的二氧化碳,因此可能有帮助。
那是一种非常间接的方法。坦率地说,它很少奏效,因为它实际上更多是通过调整呼吸来尝试调整膈神经的活动。这是一种非常迂回的止嗝方法。有些人从杯子的另一侧喝水后会得到缓解,因此你得把身体从腰部向前倾。这种方法有点狼狈。同样,它大多数时候也不太奏效。有些人每次都有效,但对大多数人来说则完全不起作用。不过,有一种技术可以可靠地消除打嗝。这种技术利用的是在短时间内让膈神经过度收缩,使它随后放松,或者缓解膈神经的痉挛。这个简单的方法就是连续吸气三次。
这是一种非常不寻常的呼吸模式,具体做法是:先通过鼻子深深吸一大口气,然后在还没有呼出任何空气之前,再通过鼻子进行第二次吸气,不管这次吸气有多短;接着再通过鼻子进行第三次吸气,哪怕只是非常微小、只有几毫秒长的一次吸气,然后屏住呼吸大约 15 到 20 秒,再慢慢呼气。虽然我现在没有打嗝,但我还是会演示一下这个止嗝方法,让大家清楚该怎么做。好,我开始了。好,就是连续通过鼻子吸气三次。确实,第二次和第三次吸气需要付出一些身体上的努力,因为你必须在不先呼气的情况下,把更多空气吸入肺部。我能对此作出的唯一描述是,第二次和第三次吸气都要带有一种尖锐、用力的感觉,因为你确实必须调动肋间肌和膈肌的肌肉组织才能做到。
接着进行长呼气时,可以通过鼻子或嘴巴呼气,但我发现通过鼻子呼气尤其放松,甚至令人愉悦。连续通过鼻子吸气三次,随后通过鼻子或嘴巴长时间呼气,这种方法会立即消除打嗝,因为它连续三次过度兴奋膈神经,这是一种膈神经非常不自然的放电模式。随后,膈神经会发生我们所说的超极化,在一段时间内,膈神经再次被激活的概率会大大降低。因此,做完三次吸气加一次长呼气后,务必尝试恢复正常的呼吸节律。如果为了消除打嗝而需要再做第二次,因为打嗝就是没有消失,也没关系。
你可以这样做。但据我们所知,这是消除打嗝最高效、也最有科学依据的方法。到目前为止,我一直在谈呼吸技巧,而且主要关注的是强调呼气的呼吸技巧,无论是二氧化碳耐受测试、循环叹气,还是你在当下用来减轻压力的生理性叹气。有一种方法我们还没有过多讨论,那就是循环性过度换气。正如你所记得的,循环性过度换气是一轮大约 25 次呼吸:通过鼻子深吸气,然后被动呼气,有时也会主动呼气,通常是通过嘴巴呼气。它可能是这样的:通过鼻子非常主动地吸气,再通过嘴巴呼气。也可以通过鼻子主动吸气,再通过嘴巴被动呼气,像这样。无论是哪一种,这种呼吸模式重复 10 到 25 次,都会大幅提高自主神经唤醒水平。
事实上,已知这种方法会促使肾上腺释放肾上腺素。在我们的研究中,受试者随后会把所有空气呼出去,也就是呼气,然后屏住呼吸 15 到 30 秒,再持续重复这个过程 5 分钟。这确实带来了一些非常有趣且积极的生理变化,有助于减轻压力,但效果没有之前我谈到的循环叹气那么显著。现在,人们对循环性过度换气很感兴趣,例如想延长屏息时间。这种方法之所以流行,部分原因在于所谓的威姆·霍夫方法。威姆·霍夫方法把呼吸、循环性过度换气与屏息结合起来;根据所采用的威姆·霍夫方法变体不同,屏息时可以保持肺部充满空气,也可以在肺部排空后进行屏息。另外,我特别想强调,威姆·霍夫方法还包括刻意冷暴露,这与前面分开来说。我非常支持刻意冷暴露,我们也做过相关播客节目,并制作过相关工具包,内容包括如何通过刻意冷暴露提高多巴胺水平、肾上腺素水平、免疫系统功能等。
威姆·霍夫方法也包含正念成分。我确实想提醒大家,只要进行循环性过度换气,就必须非常小心,绝对不要在水中或水附近进行,因为这会大幅增加浅水昏厥的风险。这是因为进行循环性过度换气时,你排出,也就是呼出,比平时更多的二氧化碳。而我还没有告诉你的是,触发呼吸的其实是二氧化碳增加。我的意思是,你的脑干中有一小组神经元,能够检测血液中的二氧化碳水平何时达到某个程度;当它达到这个水平时,这些神经元会触发喘气反射和/或对呼吸的渴求。换句话说,我们并不是因为渴望氧气才呼吸,尽管当然我们确实需要氧气才能生存,也需要氧气来维持大脑和身体器官的功能。
但我们的大脑的连接方式是:它有一个威胁传感器,监测二氧化碳水平是否正在变得过高,而这会触发呼吸的运动反射;在某些情况下,根据我们缺氧的程度,还会触发喘气反射。因此,无论你进行的是循环性过度换气、威姆·霍夫方法,还是图莫方法,当然,这些方法彼此相似,但并不完全相同;还有其他呼吸方法也包含循环性过度换气。你所做的,是排出大量二氧化碳,从而移除或降低呼吸冲动。这样,在过度换气之后进入屏息阶段时,需要经过更长时间,你才会感到焦虑、呼吸饥渴和呼吸冲动。任何包含循环性过度换气的技术,其真正的好处之一就在于,它并不会即时降低你的压力水平,实际上恰恰相反。
它会提高你的压力水平,提高你的自主神经唤醒水平,但这是你有意为之的。接着,在屏息期间,由于过度换气会触发肾上腺释放肾上腺素,你的体内会有大量肾上腺素循环。它还会触发一个叫作蓝斑核的小型脑区释放肾上腺素,也就是与肾上腺素相同的 epinephrine,使你感觉更加警觉。接着,在屏息期间以及随后的循环性过度换气轮次中,人们会体验到体内有大量肾上腺素是什么感觉,但他们能够控制肾上腺素的释放;这与由生活事件触发肾上腺素释放时的情况完全不同。因此,它实际上是一种自我诱导的压力接种。我确实认为,练习循环性过度换气可能有好处,因为它能让你学会自行从蓝斑核和肾上腺释放肾上腺素和 epinephrine;或者,我刚才说反了,肾上腺释放肾上腺素,而蓝斑核释放 epinephrine。
它还能让你探索这样一种状态:当体内有大量肾上腺素时,如何保持头脑和身体的平静。某些研究开始显示,这可能让人能够更好地面对生活中的压力部分。说实话,生活无论如何都充满压力,我们每个人都会在某个时刻经历压力。当压力发生时,我们希望确保自己不会被肾上腺释放的肾上腺素、也就是蓝斑核突然释放的 epinephrine 所压倒。因此,可以每周进行一到两次循环性过度换气:25 次呼吸,主动吸气,被动或主动呼气。要预期自己会有刺麻感,因为大量呼气会降低二氧化碳水平。也要预期自己会感到有些烦躁。如果你容易出现焦虑发作,或者患有任何类型的惊恐发作或相关障碍,进行这项练习时一定要非常谨慎。
但如果你没有这些情况,又想探索这种方法,你会注意到自己开始变得非常亢奋;随后在屏息期间,你可以通过呼气后停止呼吸来进行屏息,这段时间可以是 15 秒,甚至 60 秒。你可以借此探索如何在体内有大量这些激素和神经递质循环、且其水平很高时,保持精神上的平静。有些人甚至会选择做数学题,或者在体内有大量这些激素和神经递质时,以某种结构化的方式思考问题。换句话说,这是在压力状态下学习管理自己的身心。现在,如果你正在进行刻意冷暴露,无论是冷水淋浴、冰浴还是冷水浸泡,我经常会被问到,在这些不同活动中最好怎样呼吸。其实并不存在一种最好的呼吸方式。不过,如果你想把这些活动变成一种压力接种形式,请不要使用循环性过度换气。
这种做法很危险,我完全不推荐。但你可以尝试主动放慢呼吸,也就是说,确保自己进行有节律的呼吸。到目前为止,我一直说有节律的呼吸是默认模式。前包钦格核控制有节律的呼吸是默认状态,而把吸气和呼气加倍,是你有意接管前包钦格复合体的行动时才会发生的事情。这在 99% 的时间里确实如此。然而,在某些状态下,例如情绪唤醒水平升高时,情况会有所不同,对吧?如果你想想一个正在哭泣的人,他们往往会进行双重吸气、呼气,或者三次吸气;如果一个人非常、非常害怕,可能就会一直吸气。好吧,这些情况有时会自发发生。实际上,当我们进入非常冷的水中时,前额叶皮层的激活会大幅降低。前额叶皮层就是位于额头后方、负责结构化思考,负责推理并理解正在发生什么的那片大脑区域。
如果你进入非常冷的水中,在最初 20 到 30 秒内,不要指望这个脑区能够正常工作,至少不要指望它能很好地工作。从你进入冷水的那一刻起,因为我们这里谈的是刻意冷暴露,我建议你尝试控制呼吸,让呼吸保持有节律。也就是说,吸气接着呼气,呼气接着吸气,吸气接着呼气;即使必须快速吸气、呼气、吸气、呼气,也要保持这种节律。为什么?因为当我们进入一种有压力的情境,无论是情绪上还是身体上有压力的情境,默认情况是有节律的呼吸会停止,面旁核会接管,进入那种恐慌模式。只要控制呼吸,即使吸气到呼气的速度很快,也要确保吸气和呼气有节律地交替,你会发现自己能够应对原本非常有压力的情境,让它变得不那么有压力,甚至可能变得愉快。
这项技能确实会迁移到生活的其他方面:当某件压力很大的事情迎面重重击中你时,你会注意到自己的呼吸和呼吸模式开始转变为多次吸气,或者本质上开始屏息,偏离有节律的呼吸。通过快速恢复有节律的呼吸,甚至可以尝试放慢呼吸、延长呼气,你会发现自己能够非常迅速地平静下来。接下来,我想讨论一个我认为绝对令人着迷的话题。这也是一个在现实世界中非常有用的话题:你的具体呼吸模式如何影响学习和记忆信息的能力,我们如何调节恐惧,以及呼吸如何影响大脑功能的其他方面。最近,人们对这方面的文献进行了非常细致的综述,其中有一篇由杰克·费尔德曼撰写的精彩综述;我之前提到过他,他是呼吸神经科学领域的先驱之一。
这篇综述的标题是《呼吸节律和模式及其对情绪的影响》。我们也会在节目说明文字中提供这篇综述的链接。这篇综述讨论了几项研究,其中有一项尤其值得一提,我稍后会详细讲到,它描述了以下内容。现在,我只想让你有规律地呼吸,也就是说,保持节律。你可以用嘴吸气和呼气,也可以用鼻子吸气和呼气。我更希望你用鼻子呼吸,因为除非你因为剧烈运动、吃东西或说话而需要用嘴呼吸,否则鼻呼吸总是更好的方式。研究已经显示,鼻呼吸能够改善你的面部外观。几分钟后我们会简要谈到这一点。鼻呼吸还能改善你能够吸入体内的氧气量,等等。
好吗?所以就这样呼吸,吸气、呼气、吸气、呼气。你要知道,在你呼气时,你的瞳孔,也就是眼睛的瞳孔,会变大,而当你吸气时,它会变小。此外,当你吸气时,你对周围发生的任何事情的反应时间都会明显缩短,相比之下,呼气时则不是这样。比如,一辆车在你面前突然转向,或者你可能在视野边缘察觉到某种东西,或听到远处传来的声音。此外,当你吸气时,你记住事物的能力,尤其是记住那些需要费一些力气才能记住的事物的能力,以及学习新信息的能力,都明显强于呼气时。听到这些,你可能会想:‘好吧,那我该怎么只吸气呢?’当然,那不会是最好的做法。你也需要呼气,因为你现在已经充分了解其中的所有原因。
但这些发现真正说明的是,而且我应该提一下,这些发现全部都是在人类身上进行的。好吧?它们与一些动物研究中的内容有关,但我刚才描述的现象已经在人类研究中得到了一致证明。当我们吸气时,尤其是通过鼻子吸气时,我们的大脑并不像呼气时那样运作。这并不意味着我们呼气时大脑的运作方式存在缺陷。只是就记忆提取、记忆形成以及认知的其他一些方面而言,它的运作没有那么好。现在,你可能会问,这到底为什么会这样?嗯,在设计研究的阶段没人征求过我的意见,而任何告诉你自己参与了研究设计的人,你都应该赶快远离他。不过,至少在我刚才谈到的情境下,一个关于我们吸气时大脑为何运作得更好的合理解释是,嗅觉系统实际上是我们所有感觉系统中最古老的系统。
在视觉出现之前、听觉出现之前、触觉出现之前,在所有这些感觉出现之前,嗅觉系统就是最古老的系统。当然,嗅觉系统的功能是探测环境中的化学物质。所以,如果你想象一种我们或许由其进化而来、又或许没有由其进化而来,但至少在嗅觉功能方面与它共享某些特征的早期生物,那么为了把这些化学信息送入大脑,我们就需要吸气。你需要把这些信息吸进来。对于水生动物来说,它们可以通过水吸收这些信息;但对于生活在陆地上的陆生动物来说,它们必须通过空气获取这些信息。所以我们知道,吸气会激活所谓梨状皮层的某些区域。这些区域属于新皮层中较为古老的部分,同时还会提高海马体等脑区的活动,而海马体是参与学习和记忆的脑区。
事实上,有一项研究极其清楚地说明了这一点。这项研究于2016年发表在《神经科学杂志》上。顺便说一句,《神经科学杂志》是一本非常优秀的期刊。这篇论文的标题是《鼻呼吸牵引人类边缘系统振荡并调节认知功能》。这篇论文是在更早的一篇论文基础上开展的后续研究。那篇早期论文显示,当人们用鼻子吸气时,他们对不同气味的识别和辨别能力远高于用嘴吸气时。这个结果很有意思,但也有点理所当然,因为你是用鼻子而不是用嘴闻东西的。你用嘴品尝东西,也用嘴说话,还能用嘴做许多其他事情。不过,那项研究仍然指向了这样一个观点:在鼻吸气、鼻呼气、口吸气和口呼气期间,大脑的状态是不同的。
这项研究基本上显示,大脑的活动水平会在吸气时提高;我们之前谈到过那种信号噪声,也就是大脑探测环境中事物的能力,在吸气时也会增强。但由于之前那项研究关注的是嗅觉,也就是气味识别,其中存在一点混杂因素。很难把各个变量区分开来。因此,我刚才提到的这篇论文《鼻呼吸牵引人类边缘系统振荡并调节认知功能》没有研究气味探测。相反,它研究了反应时间或恐惧之类的事情。它基本上发现,人们在吸气时的反应时间会大幅缩短。他们让受试者观看令人恐惧的刺激,并测量受试者对恐惧刺激的反应时间。换句话说,他们测量的是受试者探测某些类型刺激的能力;研究人员给出了许多不同类型的刺激,因此受试者必须能够区分一种刺激与另一种刺激。
噢,抱歉。顺便说一句,正在收听的朋友们,我刚才碰到了麦克风。讲到这里有点激动。这些受试者要做的是,在他们接触到的一个刺激和另一个刺激之间辨认出其中一种刺激。他们发现,如果人们在那个引发恐惧的刺激呈现出来时正在吸气,那么他们注意到这个刺激的反应时间就会快得多、快得多。他们把这一点与大脑活动模式联系起来;之所以能够做到这一点,是因为他们实际上直接从颅骨下方记录了大脑活动。他们能够这样做,是因为其中一些患者的大脑中植入了颅内电极,用于检测癫痫发作。所以,这项研究有很多内容可以讨论,但基本结论是:当人们吸气时,也就是特别是通过鼻子吸入空气时,他们探测周围世界正在发生什么的能力会大幅增强。
而且不仅限于恐惧,也包括各种各样的意外刺激。当人们吸气时,他们探测新奇刺激的能力,也就是探测环境中那些出乎意料或不寻常的事物的能力,会显著增强。再说一次,我们也会提供这项研究的链接。我认为这是这一领域中更有趣的研究之一。不过,现在已经有许多其他研究支持我之前所说的观点:在吸气,也称为吸入的过程中,会发生一些非常快速的生理变化,例如瞳孔直径的变化、海马体活动的变化。海马体是大脑中负责记忆编码和提取的区域,此外还有其他脑区也会发生变化。那么,这对我们有什么关键启示?如果你坐下来阅读、研究或学习,或者你真的想学会一些信息,也许你正在听一档播客,或接收其他某种你想记住的信息,那么在进行这些活动时,增加吸气的持续时间或强度实际上是有道理的。
相对于呼气而言,你吸气的持续时间越长,你的大脑就越处于这种专注模式,也越能更好地获取和提取信息。不过,这里有一个我认为很重要的注意事项,因为我知道有不少人收听这档播客,不只是为了获取认知提升的工具,也为了获取身体表现提升的工具。事实证明,当你吸入空气时,你生成自主运动的能力会降低,或者说,效率会降低。这可能让人感到意外。到目前为止,我们基本上一直在谈论吸气有多么好,好到几乎让你想问:呼气到底有什么用,对吧?你当然不想过度呼吸,把太多二氧化碳排出去。不过,呼气当然也有很多好处。事实上,如果你打过棒球或垒球,你会被告知什么?
你应该在挥棒时呼气,以产生最大的力量。如果你练过任何一种武术,或者练过传统西式拳击,那么当你出拳时,通常会发出类似经典空手道电影里的‘嘿呀’声。这更多是电影里的表现。我不知道人们实际上是否真的会发出‘嘿呀’。但在拳击中,人们通常会发出‘嘶’的一声。他们会快速呼气,用力呼气。再次提醒一下,吸气通常是主动的,它会调动膈肌和肋间肌,而呼气往往是被动的,除非我们主动控制呼气。事实上,如果我们在呼气时而不是吸气时进行快速、有方向性的,也就是所谓意志控制的自主运动,那么我们产生这类运动的能力会大幅增强。说到这里,我还没有真正谈到口呼吸和鼻呼吸的区别。这其实可以相当简短地讨论,因为现在大量数据都显示,而且在一本名为《下颌:一场隐秘的流行病》的书中有很好的阐述:
这本书由我的斯坦福医学院同事保罗·埃利希和桑德拉·卡恩撰写,书中还有杰瑞德·戴蒙德和伟大的罗伯特·萨波尔斯基所写的引言和序言,所以这本书的作者阵容确实非常强大。这本书真正描述的是,只要有可能,也就是说,除非你正在说话、吃东西、锻炼,或者其他活动要求你改变呼吸模式,否则我们都应该努力通过鼻子呼吸,而不是通过嘴呼吸。这与我们之前谈到的鼻呼吸阻力增加有关。再说第三遍,鼻腔中增加的阻力会让你的肺部充气更多,而不是更少。鼻呼吸的另一个作用是,它既能温暖你吸入肺部的空气,也能使其湿润;与用嘴呼吸相比,这对肺部健康更有利。
用嘴剧烈呼吸,或者仅仅是用嘴呼吸本身,实际上会对肺部的某些呼吸功能造成相当大的损害,或者我应该说,可能会造成相当大的损害。当然,这并不意味着你在跑步、冲刺或进行剧烈运动时不应该用嘴大口呼吸,但你不希望口呼吸成为你长期遵循的默认模式。鼻呼吸是最适合作为默认状态的呼吸模式。鼻呼吸的另一个真正有益的方面是,一氧化氮这种气体实际上是在鼻腔中产生的。一氧化氮能够使与血管系统有关的平滑肌放松,不仅是鼻部血管的平滑肌,也包括大脑和全身组织中血管的平滑肌。这就是为什么当你想缓解鼻塞时,鼻呼吸而不是口呼吸很有帮助。
所以,很多事情听起来都违反直觉,对吧?你的鼻子堵住了,于是大多数人会用嘴呼吸,但事实证明,用鼻子呼吸会让血管扩张,增加血流,使鼻腔扩张,并把一氧化氮输送到身体的所有组织中。为身体几乎每个器官提供神经支配的小毛细血管发生扩张后,就能更容易地把更多营养物质输送到这些组织,并清除二氧化碳和其他废物;如果你的体内没有获得足够的一氧化氮,就无法达到这样的效果。好了,现在有很多理由成为一个鼻呼吸者。如果你想看看那本《下颌:一场隐秘的流行病》,它非常值得一读,而且还展示了一些绝对令人震撼的照片、双胞胎研究之类的内容,以及一些人在从口呼吸者转变为鼻呼吸者后经历的外观变化前后对比。
这些都是一次又一次被观察到的显著例子。当人们用嘴呼吸时,下颌会变长,眼睑会下垂,整个下颌结构都会以不利于外观的方式发生变化。幸运的是,当人们转而成为鼻呼吸者时,当然,这需要一些鼓励,可以通过贴嘴胶带,或闭着嘴进行有氧运动,或者进行我们之前谈到的那类练习来实现。当他们转而默认用鼻呼吸时,所发生的外观变化会非常明显,而且非常有利,包括眉毛有些上提,不是人工制造的、也不是夸张得离谱的那种上提;颧骨会提高,下颌线会变得更清晰,最值得注意的是,牙齿和整个下颌结构都会得到改善。事实上,有一个在《下颌》一书中介绍的简单测试,可以判断你是否能够高效地用鼻呼吸,以及你过去是否一直高效地或大部分时间用鼻呼吸,还是更多依赖口呼吸:你应该能够闭上嘴,只通过鼻子呼吸。
再说一次,这是在静息状态下,并不一定是在运动期间,尽管你也可以在运动时这样做。但要闭上嘴,把舌头放在上腭上;舌头应该位于牙齿后方,并且在这个位置上你应该能够用鼻呼吸。现在,很多人做不到这一点,但幸运的是,正如我前面提到的,如果你进行鼻呼吸,也就是在静息时有一段时间刻意用鼻呼吸,你会发现自己用鼻呼吸的能力增强了,而且口腔上腭内的空间也应该会有所增加,让舌头能够更完整地贴在上腭上。对于采用这种方法的儿童来说尤其如此。再说一次,我推荐你阅读《Jaws:一个隐藏的流行病》这本书。这是一本极其精彩的书。你也可以在网上搜索《Jaws:一个隐藏的流行病》的前后对比,看看人们从口呼吸转为鼻呼吸时面部结构发生的一些变化,确实非常显著。
所以在今天这期节目中,像往常一样,我们涵盖了大量信息。首先,我们讨论了呼吸的机械层面,包括肺、膈肌、气管等。我们还讨论了呼吸的化学层面:呼吸实际上是我们把氧气输送到细胞的一种方式;我们需要获得适当水平的二氧化碳,或者应该说,维持体内适当水平的二氧化碳,既不能太多,也不能太少,从而让氧气发挥作用,也让二氧化碳发挥作用。正如你在今天的节目中了解到的,二氧化碳不只是废弃的副产物,它还具有非常关键的生理功能。你需要让体内保持足够的二氧化碳,因此,尤其是在静息状态下,你不希望过度呼吸。我们讨论了一种衡量你管理二氧化碳能力的工具,也就是所谓的二氧化碳耐受测试;还讨论了各种仅通过呼吸就能使用的练习,这些练习可以实时减轻压力,也可以全天候长期减轻压力,这显然是件好事;它们还可以改善睡眠和情绪,提高屏息时长,以及为什么你可能想要这样做。
此外,我们还讨论了如何消除打嗝;如何通过呼吸消除你在运动时可能出现的侧腹痛或侧腹痉挛;以及如何通过呼吸改善学习和记忆、反应时间,还有认知和身体功能的其他方面。我知道这些信息很多,但和往常一样,我会尽力提供清晰、希望也足够有趣,并且能够用于实现多个不同目标的信息。所以,如果你刚开始思考呼吸训练的应用,我建议你务必进行二氧化碳耐受测试。这样你就能一窥自己管理呼吸的状况究竟好不好。接下来是个好消息。好消息是,呼吸训练,也就是有意识的呼吸练习,在促成快速变化方面非常有效。在某些情况下,例如使用生理性叹气或循环式过度换气时,你在第一次练习以及之后每次练习时都可能感受到这些变化。
因为再说一次,这些并不是什么技巧或捷径,而是你的呼吸机制本来就具备的各个方面,包括机械层面、神经层面和气体交换层面;这些都是你与生俱来的,并且随时都可以使用。所以,你真正需要做的就是探索它们,并在你认为有必要时加以运用。如果你从这个播客中有所收获,或者喜欢这个播客,请订阅我们的 YouTube 频道。这是支持我们的一个完全免费的好方法。此外,也请在 Spotify 和 Apple 上订阅这个播客。在 Spotify 和 Apple 上,你都可以给我们留下最高五星的评价。如果你对我们或这个播客有问题或意见,或者想让我邀请哪些嘉宾来参加 Huberman Lab 播客,请在 YouTube 的评论区留言。我会阅读所有评论。也请查看今天节目开头以及节目过程中提到的赞助商。
这是支持本播客的最佳方式。虽然我们今天这期节目没有过多讨论补充剂,但在 Huberman Lab 播客之前的许多期节目中,我们都讨论过补充剂。补充剂并不是所有人都需要,但许多人确实从中获得了巨大益处,例如改善睡眠、激素功能、认知功能等。Huberman Lab 播客现在与 Momentous Supplements 合作,原因有很多。首先,Momentous Supplements 的品质处于最高水平。其次,Momentous Supplements 通常以单一成分配方为主。这一点非常重要,因为如果你要把补充剂纳入日常方案,就需要使用正确的补充剂和正确的剂量,并且要以最具生物学效益和成本效益的方式来做。单一成分配方是确定什么对你有效、什么对你无效的唯一方式,也是调整不同补充剂剂量,甚至隔天服用某一种而不服用另一种的唯一方式;这样才能真正准确确定哪些补充剂最适合你的心理健康、身体健康和表现。
此外,Momentous Supplements 支持国际配送,这很好,因为我们知道你们中有许多人居住在美国以外。如果你想查看 Huberman Lab 播客中讨论过的补充剂,可以访问 livemomentous,拼写为 O-U-S,也就是 livemomentous.com/huberman。如果你还没有在社交媒体上关注我们,我们在 Instagram、Twitter、Facebook 和 LinkedIn 上的账号都是 hubermanlab。我还要说明,在所有这些平台上,我都会讨论科学和与科学有关的工具,其中有些内容与 Huberman Lab 播客的内容重合,但很多内容与 Huberman Lab 播客的内容不同。再说一次,我们在所有社交媒体平台上的账号都是 hubermanlab。如果你还没有订阅我们的 Neural Network Newsletter,它是一份完全免费的月刊,每期会提供播客节目的摘要和工具包,例如睡眠工具包、管理多巴胺的工具包,以及有意识冷暴露工具包。
再说一次,注册完全免费。你只需访问 hubermanlab.com,打开菜单,向下滚动到 Newsletter,然后填写你的电子邮箱。我们不会把你的电子邮箱分享给任何其他人;在 hubermanlab.com 上还有一些示例通讯,供你查看。最后,我想再次感谢你参与今天这场关于呼吸的生物学与应用的讨论。最后但当然同样重要的是,感谢你对科学的关注。