空氣往「低處」流
整個呼吸力學中最有用的觀念,也是最簡單的:氣體總是從高壓流向低壓。你的肺並不會主動「抓」空氣。而是身體把胸腔內部稍微撐大,裡面的壓力降到比周圍空氣更低,空氣便流進來把壓力扯平。要呼氣時,胸腔變小,內部壓力升到比外界高,空氣就流出去。這一上一下的壓力蹺蹺板,安靜時每分鐘重複約十二到十六次,就是我們所說的通氣。
負責出力的肌肉
吸氣的主角是橫膈膜——一片寬闊的圓頂狀肌肉,懸在肺的下方。它收縮時會變平、下降,像活塞往下拉,單憑這一動作就完成了平靜呼吸的大部分。同時,肋骨之間的肋間外肌把胸廓向上、向外抬起,再多騰出一點空間。兩者合力,讓胸腔朝各個方向擴大。
平靜的呼氣反而是輕鬆的一步:你只需要放鬆。被拉伸的肺組織和胸廓會自行回彈,就像鬆開拉長的橡皮筋,把空氣擠出去。這種回彈的特性,我們會在後面的指南裡給它正式名字——彈性回縮。只有當你用力呼吸(運動或生病時),才會動用腹壁等額外肌肉主動把氣推出。
一次呼吸的完整順序
- 大腦發出信號;橫膈膜收縮下降,同時肋廓抬起。
- 胸腔變大,肺內壓力降到略低於外界空氣。
- 空氣順著壓力差流入,直到內外壓力相等:這就是吸氣。
- 肌肉放鬆;彈性回縮使胸腔縮小,內部壓力升到高於外界。
- 空氣順著新的壓力差流出:這就是呼氣,循環重新開始。
請注意,肺本身自始至終都是被動的。它沒有讓自己充氣的肌肉;它只是有彈性的「袋子」,胸壁走到哪兒就跟到哪兒。本系列後面所有的概念——從順應性到呼吸做功——都建立在這幅圖景上:一個壓力泵在驅動一隻被動的氣球。