不同呼吸模式对健康女性深蹲时急性心肺反应的影响：一项随机交叉研究

《Physiological Reports》：Breathing technique-dependent acute cardiopulmonary responses during squats in healthy females

本研究针对女性在低至中等强度力量训练中憋气（BH，一种类似Valsalva动作的呼吸方式）的血流动力学和通气效应不明确的问题，通过随机交叉试验对比了年轻健康女性在三种强度下进行深蹲时，采用憋气与可控呼吸（CB）的心肺反应。研究发现，憋气会引起心率、心输出量、收缩压、心率血压乘积和主观疲劳感显著升高，同时降低摄氧量和每分钟通气量。结果表明，即使在低强度下，憋气也会诱发适度的短期心血管负荷，但对于健康的年轻女性而言，这些反应仍在非临界范围内，为力量训练中憋气的潜在应用提供了安全参考。

　　

你是否曾在健身时，为了举起更重的重量而本能地屏住呼吸？或者在物理治疗中，被建议在核心训练时短暂憋气以增加稳定性？这种呼吸方式，常被称为憋气（BH）或瓦氏动作（VM），是力量训练中常见的现象。它能增加腹内压和胸内压，从而稳定躯干，理论上能更好地保护脊柱。然而，硬币的另一面是，憋气会显著影响心血管和呼吸系统。研究表明，在进行高强度抗阻训练时，憋气可能导致血压飙升至危险水平。这引出了一个重要的安全与实用性问题：对于普通人，尤其是在健身和康复领域广泛进行的低到中等强度训练，憋气到底会带来多大的心血管和呼吸压力？其风险与获益的边界在哪里？

更为关键的是，现有的相关研究存在显著的“性别数据鸿沟”。大量关于呼吸技巧与力量训练心肺反应的研究，其参与者主要是男性。然而，由于已知的心血管控制和心肺功能存在性别差异——例如女性的动脉僵硬度较低、自主神经调节不同、每搏输出量（SV）和心输出量（CO）反应可能更弱——男性参与者的研究结果可能无法直接推广到女性。此外，运动强度如何调节这些生理反应，也缺乏系统的探索。这些知识缺口，使得为女性提供基于证据的力量训练呼吸指导变得困难。

为了填补这些空白，一项发表在《Physiological Reports》上的研究，将目光聚焦于健康的年轻女性。研究团队想知道，在不同的训练强度下，憋气相比于正常呼吸，究竟会如何急性地影响她们的心肺系统？这些影响是否会随着强度的增加而加剧？其变化是否仍在安全范围内？

为了回答这些问题，研究人员设计了一项严谨的随机交叉研究。他们招募了17名有力量训练经验的健康年轻女性。研究共进行了五次访视，包括基线检查、确定个人的10次重复最大重量（10-RM），以及三次核心训练课程。在这三次课程中，受试者以随机顺序，分别以三种强度（自重、25% 10-RM、50% 10-RM）进行负重背心深蹲。在每次课程中，她们又以随机顺序完成两组采用可控呼吸（CB，在向心期和站立期持续呼气）的深蹲，以及两组采用憋气（BH，在向心期憋气对抗闭合的声门，模拟瓦氏动作）的深蹲。研究人员运用了多种关键技术来实时、全面地捕捉生理信号：阻抗心动图用于连续监测心率（HR）、每搏输出量（SV）和心输出量（CO）；肺量计用于监测呼吸频率、潮气量、每分钟通气量（V?_E）和摄氧量（V?O₂）；采用听诊法动脉血压测量在运动最后三次重复时手动测定收缩压（SBP）；同时记录了主观疲劳感觉（RPE）和血乳酸水平。这种多模态的监测方法，使得研究人员能够细致描绘出不同呼吸模式在不同强度下，对心血管和呼吸系统产生的动态影响图谱。

研究结果揭示了呼吸模式对心肺功能的深刻影响：

1. 心血管反应的鲜明对比

研究最显著的发现之一，是憋气对血压的强烈升压效应。在运动峰值期，无论训练强度是自重、25% 10-RM还是50% 10-RM，采用憋气时的收缩压（SBP）均显著高于可控呼吸（CB）。例如，在自重深蹲时，憋气组的峰值SBP达到173.4 ± 19.2 mmHg，而CB组仅为140.5 ± 15.1 mmHg。随着负荷增加，血压进一步上升，在50% 10-RM强度下，憋气组的SBP高达189.1 ± 16.3 mmHg，是对CB组（162.3 ± 10.8 mmHg）的显著超越。从基线百分比来看，自重深蹲时，憋气使SBP达到静息值的149%，而CB仅使其达到122%。心率（HR）和心率血压乘积（RPP，心肌耗氧量的一个指标）也呈现一致的模式：憋气导致HR和RPP显著高于CB，并且随着运动强度增加，两者均逐步升高。相比之下，每搏输出量（SV）在两种呼吸模式间没有显著差异，但心输出量（CO）在憋气条件下有轻微但显著的增加，这主要是由较高的心率驱动的。

2. 呼吸系统的抑制与反弹

与心血管系统的“兴奋”相反，憋气对通气功能产生了显著的抑制。在运动期间，憋气条件下的每分钟通气量（V?_E）和摄氧量（V?O₂）均显著低于可控呼吸（CB）。例如，在50% 10-RM强度下，憋气组的峰值V?_E为21.94 ± 4.02 L/min，而CB组为26.49 ± 3.60 L/min；峰值V?O₂在憋气组为0.835 ± 0.103 L/min，在CB组为0.982 ± 0.142 L/min。从占个人最大值的百分比来看，憋气时V?_E仅达到最大值的21%–24%，V?O₂为27%–34%；而CB时分别达到26%–29%和30%–40%。这种抑制在运动停止后发生了逆转，出现了“反弹”或“超量恢复”现象：在恢复期的第一分钟，先前采用憋气的组，其V?_E和V?O₂反而显著高于CB组。呼吸模式也显著改变了呼吸的时序：憋气时，吸气时间（TI）大约是CB时的两倍（因为包含了憋气期），而呼气时间（TE）则显著缩短。

3. 主观感受与强度的影响

受试者的主观疲劳感觉（RPE）在憋气条件下也显著更高。运动强度本身对所有测量的心肺参数（除SV外）都有显著的、渐进式的影响。更高的强度导致更高的HR、SBP、RPP、V?O₂、V?_E和RPE。然而，研究并未发现呼吸模式与运动强度之间存在显著的交互作用，这意味着憋气带来的额外心血管和呼吸负荷，在不同强度下是相对一致的“加成”效应，而非在极高强度下突然加剧。

4. 运动后的持续效应

在运动停止后的恢复期，呼吸模式的影响依然可见。采用憋气后，恢复期第一分钟的HR、CO和RPP仍显著高于CB后。在呼吸参数方面，恢复期的V?_E和V?O₂在憋气后也更高，印证了运动期间通气抑制后的补偿性反弹。运动强度对恢复期的大部分参数仍有持续影响。

综合以上结果，这项研究得出了明确的结论：在低至中等强度的抗阻训练（深蹲）中，即使是短暂的、受控的憋气（模拟瓦氏动作），也会在健康的年轻女性中诱发急性的、适度的心血管负荷，表现为心率、心输出量、收缩压和心率血压乘积的显著升高；同时导致通气抑制，表现为摄氧量和每分钟通气量的降低，并在运动后出现通气反弹。运动强度会普遍地加重这些心肺反应，但并未发现憋气的效应会随强度增加而出现不成比例的放大。

其重要意义在于，这项研究首次在女性群体中系统量化了低中强度力量训练时不同呼吸技巧的急性心肺影响，部分弥补了该领域的性别数据缺口。研究结果表明，对于没有心血管风险的健康年轻女性而言，在类似本研究的方案（每组10次，共2组，动作节奏受控）下进行深蹲时，短暂的憋气所引发的心血管和呼吸反应，虽然可测量且显著，但仍处于非临界的、相对安全的生理范围之内。收缩压的峰值（约189 mmHg）远低于以往在高强度（85%-100% 1-RM）抗阻训练研究中报道的危险水平（超过300 mmHg）。这提示，在健身和康复实践中，为了利用憋气增强核心稳定性的益处，在低中强度、技术受控、且参与者健康的前提下，短暂、有意识的憋气可能是一种可行且相对安全的策略。当然，研究也强调，对于有心血管疾病风险的人群，应避免或非常谨慎地使用憋气。该研究为制定更个性化、基于性别的力量训练呼吸指导提供了重要的初步证据，并指出了未来需要在不同人群（如高血压患者、老年人）和更长期训练中进行验证的研究方向。