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深度、缓慢呼吸:我们焦虑时代的解药?

对我们大多数人来说,呼吸是一种自动的、潜意识的功能。但新一波的呼吸研究可能会改变你的想法——以及你的身体。

作者:Tree Meinch
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图片来源:IamJorge/Shutterstock

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本文发表于2021年9月/10月刊的《发现》杂志,题为“了解你的呼吸”。成为订阅者,即可无限制访问我们的档案。

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我们有些人比其他人更擅长屏住呼吸。但我们都经受过考验。

下次你把头浸入水中时,注意一下你的身体。闭上嘴唇,保留体内的空气。许多人会在这一刻感受到一股放松的波浪——一种完全沉浸的平静,一种心灵的宁静,一种缓慢的精神状态——直到肺部需要再次呼吸。当这种情况发生时,我们大多数人会体验到一股焦虑。仅仅是缺乏氧气的前景,就会让大脑立刻警觉起来,即使你的血液和器官还有足够的氧气可以维持一两分钟。但你不需要去游泳就能找到这种焦虑。

在过去一年半的动荡中,你可能多次屏住了呼吸。小心翼翼地穿梭于超市过道。紧绷着神经度过社交隔离,然后重新融入社会。对政治动荡和种族紧张局势感到喘不过气。在许多层面上,2020年迫使世界各地的人们将呼吸视为一种生存行为。

对我们大多数人来说,思考——更不用说改善——我们的呼吸系统,一直以来都更像是事后反应,而非预防。只有当事情严重偏离轨道时,我们才会引起注意。即使在医学领域,肺科专家,如肺病学家,也主要研究如何治疗哮喘、肺气肿或呼吸道疾病等疾病。直到最近,研究人员才开始真正审视我们日常呼吸的精细方式。他们的工作表明,我们都可以做得更好。具体来说,有意识的呼吸练习可以成为身体和心灵的强大工具和有效药物。

许多人从小就养成了慢性浅呼吸的习惯。为了说明这一点,现在花几秒钟注意一下你自己的自然呼吸模式。在你自然呼气结束时,当你的身体准备再次吸气时,不要吸气。相反,呼出更多的空气;然后再呼出更多,强行将其从口中排出。如果你发现仍有大量空气可以呼出,那它主要来自肺部,特别是靠近腹部的膈肌刺激的下半部分。

就像餐厅里过于热情的服务员一样,成年人倾向于在肺部半满(或者,更恰当地说,在这种稀缺心态下是半空)时重新充满肺部。浅呼吸避免了腹部附近的膈肌参与,从定义上讲是过度的。

托马斯·杰斐逊大学的肺病学家迈克尔·J·史蒂芬说:“随着年龄的增长,我们体重增加,承受压力,并停止用膈肌呼吸。这是一种无效的呼吸方式。”

如果你刚才努力做到了完全呼气,你可能会注意到紧接着有一个长时间、令人满足的吸气。重复几次,进行简单的深度、缓慢呼吸练习。在你的身体中,这会在生物学上向大脑和所有相关参与者发出“一切安好”的信号。心率减慢;迷走神经参与,它是休息-恢复副交感神经系统的重要组成部分;大脑释放出让你感觉良好的血清素和多巴胺荷尔蒙。你所要做的就是专注于你的呼吸,并把它当作指挥家的指挥棒。或者,用史蒂芬的话说:“这是一种天然的百忧解。”

史蒂芬去年出版了他的第一本书《屏息》。这是2020年至少两本重新激起人们对呼吸的细微之处和科学的广泛兴趣的新书之一——另一本是记者詹姆斯·内斯特的《纽约时报》畅销书《呼吸》。这两部作品,以及一系列近期研究,都表明缓慢、深度的呼吸不仅能刺激肺部。各种研究已将有意识的呼吸练习与治疗焦虑、睡眠呼吸暂停、创伤后应激障碍、慢性疼痛和抑郁症的症状联系起来。呼吸影响血压和炎症的神秘方式甚至可能为心脏病(全球人类头号杀手)带来广泛的治疗方法。

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奇特的震动

与节食或健身相比,呼吸在近代健康和保健领域一直是一个被忽视的问题。然而,从纯粹的营养角度来看,每个人对呼吸的依赖远远超过几乎任何其他功能。氧气是所有新陈代谢、肌肉构建、脂肪燃烧和休息的基本组成部分,这些都吸引了健康世界的关注。

膈肌在深呼吸中的作用

想象一下,每次你将空气吸入鼻子和嘴巴并将其送入肺部时,你都在通过血液将氧气输送到每一个手指和脚趾,输送到神经系统和大脑。然后,当然,你呼气。我们大多数人每天漫不经心地重复这个循环大约2万次,交换超过2600加仑的空气。这些数字是基于普遍接受的静息成人每分钟12到16次呼吸的正常呼吸频率——或者根据一些医学文献,甚至高达每分钟20次呼吸。

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埃默里大学的生理学家和行为科学家唐纳德·诺布尔(Donald Noble)想知道人类是否已经将过度的呼吸频率常态化了。“可能有充分的理由降低这个频率,”他说。他的工作调查了一种与每分钟六次呼吸的呼吸频率相吻合的生物振动,大约是所谓正常频率的一半。

诺布尔的研究探讨了呼吸如何影响心血管系统、神经通路以及其中的中继神经元和受体,并与之相互作用。所有这些元素都有密切的联系。根据诺布尔在2019年末发表于《生理学前沿》的一篇综述论文,许多元素似乎在同步时表现最佳。


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频率是多少?

当人类将呼吸频率降低到每分钟约六次时,这个频率大约是0.1赫兹。巧合的是,多年来的许多研究都记录了类似的呼吸频率,这些研究观察到人们在练习瑜伽咒语、禅修甚至念玫瑰经时,呼吸如何能与心率同步。

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诺布尔的研究表明,我们心血管系统中的微小机制如何以相同的0.1赫兹频率振荡。

“这几乎就像一种固有的节奏,”他说。“你的呼吸可能正在强化你背景中已经存在的这种节奏。”

具体来说,他指的是迈耶波的共振,它可能有助于调节我们动脉中的血压。

我们大多数人生活在一个习惯性充满压力的世界。所有这些刺激都可能以令人惊讶的方式影响和塑造我们的呼吸习惯。(图片来源:KioSea39/Dreamstime)

KioSea39/Dreamstime

这些波似乎以大约0.1赫兹的频率振荡。当我们以这个速率吸气和呼气时,我们的呼吸有可能优化各种机制的节律,并使其与心率同步。“当你以相同的速率呼吸时,就像在完美的时刻推动秋千一样,”诺布尔说。

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这些发现与大量研究共同表明,有意识的深呼吸以各种速率进行,与改善血压之间存在关联。由于我们的血管几乎遍布全身,这种血管同步的潜在益处是巨大的,包括提高代谢效率和减少氧气消耗。最终,这些基础系统影响日常健康,无论你是在与衰老的困境作斗争,还是在参加铁人三项比赛。“它们共同地,据推测,改善了生理功能,”诺布尔说。

2020年初,一组研究人员在《临床神经生理学》上发表了类似的研究结果,指出每分钟六次呼吸,即0.1赫兹,与人类心率变异性(HRV)之间存在潜在联系。这项健康指标衡量每次心跳之间的时间变化;低HRV与抑郁和焦虑加重有关。科技公司现在销售实时跟踪HRV的设备。2018年的一项独立研究表明,超慢呼吸——0.05赫兹,即每分钟三次呼吸——可能会诱导意识改变状态,这基于人们冥想时观察到的类似睡眠的脑波。

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随着数据不断积累,诺布尔和其他研究人员强调,可能没有神奇的完美速率。它似乎因人而异。更重要的是,他们的工作可以表明特定呼吸节奏如何适用于独特的环境和需求。例如,短跑或性爱可能需要与游泳截然不同的呼吸模式。尤其是如果你像克莱尔·巴黎那样游泳。

深入

巴黎是屏住呼吸的大师。这位法裔美籍科学家定居迈阿密,经常在泳池中练习屏气六分钟以上,并只需吸一口气就能潜入200多英尺深的海底。她是那种在水中感到异常平静和宁静的人。

“水下一直都是我的避难所,”巴黎说。

她在法国大西洋海岸长大,青少年时期的一部分时间是在西非的一个渔村度过的,在那里她会在日出时和渔民一起乘坐木船出海。后来,她获得了海洋学博士学位。她说,海洋和游泳在她年轻的时候就让她感觉像家一样。但直到2008年她50岁生日时,她才正式学习了自由潜水的机制。这种练习训练肺部和身体在没有水肺设备的情况下承受显著的呼吸暂停(屏气)和水下深度。

巴黎获得了认证,然后在伯利兹进行国家科学基金会资助的研究时,发现了这些技能的新潜力。她将鱼类幼虫释放到一个漂浮的腔室中,以研究它们如何导航到珊瑚礁生态系统。在此过程中,许多幼虫在容器中随着波涛汹涌的水面晃动而死亡。巴黎和一名研究伙伴随后开始潜入约30英尺深的水下,有效地释放鱼类。

如今,她的自由潜水练习兼具竞技性、自我护理和实用性。每六个月,她就会前往巴哈马的迪恩蓝洞,维护一个位于水下约50英尺石灰岩壁架上的水听器。近十年来,该设备一直在记录世界第二深海洋塌陷洞(仅次于南海的龙洞)上方的声音。自由潜水帮助解决了在偏远岛屿上获取麦克风的一些昂贵和物流障碍,因为在那里储存水肺气瓶和协调潜水都带来了挑战。

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同样,巴黎解释了自由潜水如何在资源不足的世界各地、低预算研究情景或水肺设备产生的气泡会吓跑海洋生物的环境中成为重要的科学工具。此外,一些受保护的避难所禁止潜水设备。她指出,世界各地的许多文化几个世纪以来一直在利用非凡的屏气能力,通常是为了在岛屿社区获取食物,甚至在冲突中破坏船只。现代潜水设备在很大程度上取代了这种人类技能。但在2020年初,巴黎在迈阿密大学开设了首个科学自由潜水课程。该课程旨在支持野外海洋研究人员。

除了她的海洋研究,她还参加国际自由潜水比赛。五月份,她获得了第五个美国女子自由潜水纪录。其中一项是在泳池中水下游泳603英尺——相当于一个美式橄榄球场来回的长度,再加上进入达阵区几英尺——期间没有使用辅助氧气。她的一项比赛策略是避免戴护目镜。“我喜欢水流过眼睛的感觉,”巴黎说。“你的脸部有很多感受器,会触发潜水反射。”

这种反射,也被称为哺乳动物潜水反射,听起来像是虚无缥缈的神秘主义和变异超能力的混合体。但它实际上在科学文献中有记载。本质上,浸入水中会引发人类和其他温血动物一系列快速的生理变化。许多这些机制通过减少流向非必需肢体的血液,优先供应心脏和大脑等重要器官,直接保存氧气。心率也会降低。

肺部在极端水压下受压的方式,在仅33英尺深处的水压是海洋表面的两倍,也增强了潜水反射。巴黎说,她观察到在极深处,她的心率降至每分钟40次以下,而她正常的静息心率则超过60次。

她和其他自由潜水员经常描述一种非凡的平静和意识改变,类似于冥想时的体验,这种感觉在克服了想要再次呼吸的不适之后出现。“一切都慢了下来,”巴黎说。在生物学上,在肺部努力了一段时间但没有成功之后,脾脏会释放出富含氧气的血液。这可能有助于产生欣快感。“时间不再重要。基本上就像置身于另一个维度,”巴黎补充道。“有过一些时刻,我浮出水面后,就想回到我刚才所在的地方。”

多项研究表明,正念和冥想与心率和血压的降低相关。(图片来源:Imaberkut/Dreamstime)

Imaberkut/Dreamstime

研究表明,潜水反射,伴随着长时间的屏气,尤其能激活迷走神经,它是我们大脑和神经系统之间的“高速公路”。这条巨大的神经,实际上更像是一个蜿蜒的网络,在激活放松的副交感神经系统中起着关键作用。因此,自由潜水可能会刺激多种愉悦的感觉。但它很危险。多项潜水资料显示,休闲自由潜水员的死亡率约为1/500。

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幸运的是,你不必冒这个险,或任何风险,就能启动副交感神经系统。再次强调,深而慢的呼吸就能达到目的。

压力重重世界

我们大多数人的日常生活都充满了快速爆发的压力源,这些压力源会引发身体的生理反应,包括快速呼吸。这并不需要像狮子或熊这样可怕的捕食者追逐才能激活这种交感神经系统。高峰期的交通或社交媒体上的攻击都可能引发大量小规模的战斗或逃跑反应。

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从这个意义上说,诺布尔想知道,如今的人类是否已经适应了高度紧张的状态,而大脑却难以放松。他称之为交感偏倚。“我们倾向于在长期紧张的状态下做出反应,”他说。也许我们的环境影响了每分钟12到16次的平均呼吸频率。当诺布尔考虑到这个频率时,他看到的是“一个已经适应现代世界长期压力源的人”。

作为背景,美国心理学会于2020年宣布“全国性精神健康危机”,这仅仅部分归因于COVID-19大流行。三年前的一项盖洛普民意调查显示,近一半的美国人日常生活中经常面临压力。医学界知道慢性压力与慢性炎症密切相关。这种体内白细胞的持续肿胀已成为早期死亡的可能标志,也是哮喘、类风湿性关节炎和糖尿病等一系列自身免疫疾病的主要诱因。一些更极端的呼吸实践者,如荷兰运动员维姆·霍夫,声称呼吸练习和冷暴露可以治疗许多这些疾病。

最新的科学确实提供了令人信服的证据,表明优先进行缓慢、深度的呼吸是抵消炎症和易于产生压力的世界的一种自然方式。尽管对于瑜伽和冥想的练习者或任何重视呼吸练习的传统来说,这已不是什么新鲜事,但多年来现代医学中可衡量的影响和数据却一直稀缺。

2020年末,一组科学家和医生发表了一项研究,将缓慢呼吸与血压显著降低联系起来,并呼吁进行更大规模的临床试验。从机械角度看,研究人员表示,深度慢呼吸与血压之间最可能的联系是迷走神经的刺激。正在进行的工作可能会改变医疗政策和治疗方法,从而降低中风、心脏病以及最终的死亡率。

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当然,科学研究和扩大整合医学研究的工作可能是有条不紊且进展缓慢的。所以,在等待更多结果的时候,不要屏住呼吸。

偶尔放慢呼吸就好。

Tree Meinch 是《发现》杂志的专题编辑。在推特上关注 @timeinch


我在6个月日常呼吸练习中学到了什么

在我们的课程开始前几天,我的呼吸和正念老师就引起了我的注意,并赢得了我的尊重:“尽量空腹前来(如果可能,两小时内不要进食)。”课前邮件还询问了学生是否怀孕、血压问题或心脏不规律。这种呼吸练习听起来很激烈,也确实如此(灵感来自昆达里尼和萨特瓦瑜伽传统)。但哈雷·尼歇尔的这些问题表明她理解呼吸的力量,不仅能治愈和恢复,还能对有特定情况或风险的人造成潜在伤害。“这种练习不适合怀孕的妈妈们,”她强调说。

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那是在2020年11月,我的伴侣送给我一个90分钟的线上kriya和pranayama课程,由她的一位朋友,一位认证呼吸指导师教授。对于我们两个在新城市疫情中期变得过度偏执的宅居者来说,这似乎是一项有趣又健康的活动。我们会一步一步地挺过去。

通过Zoom屏幕,尼歇尔带领我们进行了三种坐姿呼吸技巧,这些技巧可以结合起来进行15分钟或更少的日常练习。第一个,一些瑜伽练习者称之为火焰呼吸,我们通过鼻子有力地呼吸,同时收缩腹部,最后长时间屏住呼吸。第二个涉及快速手臂运动,双手像戴手套一样举起,仿佛要开始高唱“YMCA”——然后手臂来回摆动,伴随着急促的鼻吸和口呼。我们重复这种手臂和呼吸的舞蹈几分钟。闭着眼睛,肩膀发热,我们寻求一种节奏,并试图忽略我们看起来可能有多么笨拙。第三种技巧更平静、更具冥想性:缓慢深沉的吸气和呼气,同时在膝盖上做微妙的手势,称为手印。

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90分钟里,尼歇尔看着我们练习,并鼓励我们做笔记,向她提问。然后她让我们离开了。她要求我们每天坚持练习至少一到两周,并注意自己的感受。六个多月后,我只错过了少数几天,并且不打算停止。我的伴侣也没有,她报告说困扰她十年的慢性颈部疼痛和活动受限得到了缓解。

虽然我们的观察只是传闻而非数据驱动,但以下是我注意到的:

• 重置:我的日常练习能减轻身体压力和精神焦虑(至少是暂时性的)。我尤其注意到,当我在工作日午餐时间进行呼吸练习时,这种效果很明显。就像早上醒来会感觉是一个新的开始一样,那些在早上涌入我脑海的担忧在呼吸课程期间或结束后变得模糊或完全消失。这似乎让我在日常生活中获得了更多的专注、精力和生产力。

• 清晰:在练习过程中,当思想和情感稍微退居背景时,创造性的灵感或专注力常常会涌现。例如,这篇文章的标题就是我在练习时毫不费力地想到的——这篇文章中连接研究和数据的许多词语和想法也是如此。

温暖的嗡嗡声:大多数日子里,在练习的第三阶段以及之后的几分钟里,我感觉头和身体有一种刺痛而又沉甸甸的平静。这与上面描述的思绪清理不同。这是一种身体上的感觉,类似于有些人服用致幻物质后感到的温暖的嗡嗡声。

• 睡眠习惯:在多年未能按时入睡并早起(而没有感到昏昏沉沉)之后,我养成了成年生活中最好的睡眠习惯。这包括经常在午夜前入睡,并每天早上醒来后做的第一件事就是写日记。

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尽管上述练习属于强度较高的呼吸练习(并且可能对某些人造成健康风险),但专门研究呼吸练习的整合精神病医生帕特里夏·格伯格表示,一种称为“协同呼吸”的技术能带来类似的益处。其目标是平稳地、温和地吸气和呼气(最好通过鼻子),保持每分钟四到六次呼吸的频率。几乎任何人都可以随时安全地练习这种方法,以激活休息和恢复的副交感神经系统。

“它告诉大脑,‘条件是安全的’,”格伯格说。“越不费力,你从中获得的好处就越多。”——T.M.

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