這是篇舊文,已收錄在《生活無處不科學》(三民書局,2005)一書。既然有人提出深呼吸的好處,我就趁機增補一二,重貼於此,以為呼應。
人要活著,非得從體外取得能量與必須物質,也就是要吃吃喝喝。假如沒有食物,但飲水無缺,一般體重的人可撐上一個半月左右,胖的人還能維持更久,甚至有長達一年的紀錄。要是沒有水喝,人就活不過幾天,因為人體體重 60% 是水;同時,身體無時無刻都有水分的流失。
不過,人體仰賴最深的卻是空氣;確切地說,是空氣裡的氧。人腦如果缺氧超過幾分鐘,神經細胞就會死亡,而造成昏迷;就算及時搶救,也可能醒不過來,而成植物人。
由於呼吸對於生命的重要,加上古人並不曉得吸入體內的空氣,到底作用何在,以至於「氣」被賦予了許多神秘的色彩,不單成了生命的象徵,還有許多的延伸與想像。
除了口鼻吸吐之氣外,國人一向認為體內另有一股氣存在。譬如孟子曰:「我善養吾浩然之氣。」凡是人的氣質、脾氣、氣度、志氣等,都可與氣扯上關係,不單可以調養,還可以鍛鍊。
而西元前三百年,羅馬帝國亞歷山卓學派的醫生,也認為氣由呼吸帶入肺後,會傳至心,成為具有生命之氣,再由動脈輸送全身。甚至生命之氣在進入大腦之後,還會轉變成另一種形式,稱為「靈氣」。這一點,又與國人強調的「精、氣、神」三位一體,有所雷同。
時至今日,由解剖與生理學的進展,我們早已知道,將空氣吸入肺臟,主要是為了氣體的交換:空氣中的氧經由擴散進入肺泡外圍的微血管,由其中的紅血球攜帶傳送全身細胞;同時,微血管裡的二氧化碳,則由擴散進入肺泡,隨呼氣排出體外。氧是所有細胞代謝產生能量所必須,二氧化碳則是過程中的副產品;沒有足夠的氧,細胞就無法存活,二氧化碳不排出體外,則會造成體內酸中毒,一樣活不下來。
猶記得中學時剛學到呼吸作用這一節,我就不免擔心:自己剛吐出的一口「不新鮮」空氣,馬上又被吸入體內,如何是好?尤其在擠滿了人的教室或車廂等密閉空間裡,更是不敢放心呼吸。我發現,同我有類似顧慮的人還不算少;許多人在室內或搭車一定要開窗,再冷的天,也要留一條讓空氣流通的縫。這麼做,真有必要嗎?
多數人生活在接近一大氣壓(760 mmHg)的大氣環境,其中氧約佔 21%(160 mmHg)。如以吸入空氣的氧分壓當作 100%,人呼氣當中的氧其實還有 63%(100 mmHg),下降程度及總量與廣大的空氣相比,可是微乎其微,根本不造成影響,所以我的擔心是多餘的。
再者,人體紅血球裡的血紅素對於氧有極強的結合能力,就算肺泡的氧分壓降至一般大氣的 30%(50 mmHg),血紅素與氧結合的飽和度還有 80%(這也是人還能生活在高山上的理由)。由於人一分鐘的耗氧量約 250 毫升,因此,就算小至三公尺立方的密閉房間,裡頭空氣的氧也足以讓一個人活上一天半的時間(在此忽略二氧化碳的因素);況且,少有房間是完全密不通風的。
然而,有人做過實驗,將受試者關在上述狹窄密閉空間,結果不出半天,受試者就感到氣悶不舒服,好似缺氧一般。從室外通進一條管子,讓受試者呼吸「新鮮」空氣,甚至純氧,也未見效,所以那不是由於空氣品質「不佳」造成的問題。
真正的問題出在受試者本身熱量及水分的發散(從呼氣及體表),造成狹窄密閉空間的溫度及濕度逐漸升高,到接近體溫及飽和值時,身體的繼續散熱就發生困難,而造成不適。只要降低房間的溫度及濕度,無需引進新鮮空氣,受試者就會感覺舒服。這一點,對於生活在炎熱潮濕氣候的國人來說,當不陌生;冷氣機、除濕機的作用,也就在此。
對生理學家來說,吸進肺裡的一口氣,除了其中少量的氧及二氧化碳有所交換外,又都吐了出去,那麼練習氣功吐納之人所說的「氣沉丹田」,又是什麼回事?
人體內臟的活動,大多數不受我們意識的控制,而呼吸是個例外。我們不但可以控制橫膈肌的收縮及放鬆,造成吸氣與吐氣,甚至還可以長時間將橫膈維持收縮不放,或緩慢放鬆。橫膈原是鐘形,分隔胸腔與腹腔;收縮時成扁平狀,將腹腔往下壓縮(增加胸腔體積,讓空氣流入肺),感覺上就在下腹部形成了一股氣,而不是真有空氣進到了小腹。至於武俠小說裡描寫的丹田之氣在體內遊走大小週天,就更是想像而非事實了。
練習控制橫膈肌進行腹式(深)呼吸,是學唱歌、舞蹈及各種運動的基本功,對一般人而言,也是隨時隨地可以進行的運動。我們平常的呼吸,其實並不需要意識的控制,因為腦幹有周期性放電的神經,造成吸氣,肺臟也有對拉扯敏感的接受器作負迴饋,造成呼氣。
然而我們的呼吸道有一大段管道(從鼻腔到支氣管),並不能進行氣體交換,稱為死腔(dead space,正常人約有 150 毫升,占平常吸氣體積三分之一弱,深呼吸時比例則有大幅下降);吸氣時最先吸進肺泡的一口氣,以及呼氣結束時,留在管道中的空氣,就屬於死腔氣。死腔氣已經過氣體交換,氧分壓降至 100 mmHg,二氧化碳分壓則增至 40 mmHg。
人緊張時呼吸快且淺,則大多是死腔的空氣反覆進出肺臟,而得不到充分的換氣;時間一長,肺裡的氧分壓逐漸降低,二氧化碳則增高,終究造成昏厥。反之,慢且深的腹式呼吸,才能達到充分換氣的目的。再者,深呼吸刺激了肺泡的牽張受器,造成副交感神經的興奮,那更是降低緊張、促進放鬆的系統。(深呼吸還有一項好處,是刺激表面張力素﹝surfactant﹞的分泌,讓所有的肺泡都能得到充分的張開與換氣。)
因此,深呼吸的好處多多,這也是養氣之道,健身之本,而無須訴諸玄妙的氣功。
原載《生活無處不科學》(三民書局,2005)
2010/03/19修訂