原來正確呼吸可以治下背痛?

我的專長在於心肺的訓練和治療,今天,想跟大家談談正確呼吸的重要性。

在臨床上,我常接觸到有呼吸問題的群族一部分來自心臟手術後「胸腔結構改變」以及「呼吸肌力下降」造成有肺部併發症或是心肺功能下降的病患,另一部分,則是來自「呼吸型態異常」造成次發性的肌肉骨骼問題的病患,像是肩頸痠痛或是下背痛的問題。可能很難想像為什麼呼吸的異常會跟下背痛這些肌肉骨骼問題有關,讓我來跟大家細細地解說:)

根據研究統計,高達84%的人一生之中一定會遇到「下背痛(Low back pain, LBP)」的問題,也就是說,10個人裡面,大概就會有8-9個人有下背痛的問題(雖然我很想說怎麼可能有人沒有下背痛過,但這個統計數字也真是夠高了)。其中,大概只有10%的人來自急性下背痛,其餘的多是來自慢性的下背痛。

簡報1

慢性下背痛的成因很多,可以將其分為非特異性下背痛(nonspecific LBP)與特異性下背痛(specific LBP),若明確知道下背痛造成的原因,例如:椎間盤突出,那就是特異性下背痛,若無法明確知道原因,就會被歸類到非特異性下背痛。

有名的生物力學學者Panjabi在Journal of Electromyography & Kinesiology發表的研究文章中提到:下背痛其中一個原因來自「腰椎局部的不穩定(segmental instability of the lumbar spine)」,在他的理論中提到若要維持腰椎系統的穩定,需要透過三個系統(延伸閱讀(1)The Stabilizing System of the Spine. Part II. Neutral Zone and Instability Hypothesis

  1. 被動支持系統:透過骨骼韌帶筋膜等來提供足夠的支撐
  2. 主動收縮系統:藉由核心肌群等的肌肉組織正常收縮來維持腰椎的動作和穩定度
  3. 中樞神經系統:動作的發生來自神經系統的啟動,其中包含複雜的動作控制內容,例如:肌肉收縮的時間點、徵招順序與強度等。

而其中與我們本篇主題有關的則是系統2:核心肌群,

主要負責脊椎穩定的核心肌群包含兩大類:淺層穩定肌肉(Global stabilizer)和深層穩定肌肉(Local stabilizer)。

原來我們常說的核心肌群是這些肌肉?

其實控制我們正常動作系統的肌群總共分為三類:表面活動肌(Global Mover (GM))、表面穩定肌(Global Stabilizer (GS))與深層穩定肌(Local Stabilizer (LS)),這三類肌肉群依序扮演著提供活動到穩定的角色。不過今天的重點不全然在解釋正常動作型態與控制,所以我就先著重在穩定肌群來跟大家說明~

核心深層穩定肌肉

深層穩定肌(LS的位置通常比較靠近關節,有較多的肌梭(muscle spindle)(註:肌梭是一種感受肌肉長度變化或牽拉刺激的特殊的梭形感受裝置,通常越多肌梭的肌肉群為慢肌,也就是耐力型的肌肉群),產生的肌肉長度變化較小,負責的是前饋機制(Feed-forward)。因此,

當這群肌肉的力量與控制是良好的時候,能夠讓脊椎椎體保持穩定與正中區域的範圍內,且在身體其它區域產生動作之前就能提前出來幫忙提供核心的穩定,以此確保有良好的動作表現與避免受傷

相較於深層穩定肌,表面穩定肌(GS)比較能產生力量來控制動作方向與角度,且能產生較大的動作力矩,因此在靜態姿勢維持或動態動作表現時,可藉其功能來減緩對脊椎的衝擊性,維護脊椎周邊的平衡,進而達到穩定錐體的目的。

而我們最重要的呼吸肌肉:橫膈肌,就是屬於深層穩定肌(LS)的其中一塊重要的肌肉,屬於核心控制的第一道重要防線。

呼吸異常跟下背痛到底什麼關係?

這就必須把主軸拉回來說明一下這塊最重要的呼吸肌肉:橫隔肌(Diaphragm),一切都跟這塊排列特別的肌肉有關係(延伸閱讀(2):如果你也想好好地呼吸:我們都該認識的橫膈肌;如果你是相關專業人員,想進階學習者則推薦林郁珊治療師(我同事我驕傲)的神文:橫膈膜|呼吸肌肉的解剖與力學應用)(其實早在1980年就有學者提出呼吸與下背痛的想法,延伸閱讀(3):Relation of faulty respiration to posture, with clinical implications)。

橫膈肌的三個連接點:肋骨(Costal)、胸骨(Sternal)與腰椎(Lumbar)在呼吸時的動作流暢性與姿勢的穩定有大的關聯。當我們吸氣時,橫膈肌連結胸肋骨的肌肉束會往下往外移動(想像是一個氣球裝了水3D環繞變大的過程),此時會帶動胸肋骨前後左右地往外往上移動,產生一個完全呼吸的動作,且透過持續的收縮穩定腰椎,進而發展出一個足夠的腹內壓(Internal abdominal pressure)來維持中軸核心的穩定度,而為了啟動這樣的一個動作,吐氣末期時橫膈肌也應該適當地放鬆,讓肋骨胸骨等移動回到偏內偏下的位置,以利於啟動下一次的呼吸與穩定腰椎和增加腹內壓的過程。

breathing and core

不難理解的是,當橫膈肌出了問題,會造成以上這個循環被破壞,沒有辦法啟動完全呼吸,造成同時控制腹內壓的其它肌肉群,如:腹部肌群、骨盆底肌等就算能力再好,也會出現協調異常,除了無法持續保有腰椎的穩定也影響腹內壓的維持,進而出現核心不穩定的現象,形成下背痛的問題

另一方面,當下背痛開始出現時,疼痛問題本身也會造成核心系統的混亂,使得深層穩定肌原本的穩定功能被抑制,造成動作控制異常,讓其它本來沒有問題的核心肌群也跟著失去穩定脊椎的功能,惡性循環因此產生。

我有下背痛,但我怎麼知道我的橫膈肌有沒有問題?

以我常接觸臨床上的心臟手術後的病患來說,橫膈肌問題種類很多,包含;「因胸廓位置改變造成橫膈啟動困難」「因呼吸器依賴或血流循環不足造成橫膈肌力下降」等,不過在一般正常人身上就單純多了,大部分常見的原因為:

橫膈活動度不佳。

其實要評估橫膈活動度是一個需要有解剖背景知識且同時具有良好手感和足夠經驗的物理治療師才能明確做出正確的判斷(如果你是相關專業人員,想知道實際用MRI精細設備了解橫膈肌的位置可能影響呼吸與核心的問題,延伸閱讀(4):Diaphragm Postural Function Analysis Using MRI),但,我們大部分的人都沒有受過這方面的訓練,不要擔心,這邊我分享最簡易的自我評測步驟,只要不到兩分鐘就可以知道你的橫膈肌到底有沒有活動度不佳的問題。

橫膈膜評估方式

在步驟1和步驟2時,只需摸對位置並確認是否有起伏與活動,理想狀態是要明顯感覺到這些骨骼區域在吸氣過程中有適當動度,讓放在上方的手有被推出去的感覺。確認完之後,請嘗試執行步驟3的動作,也就是試試看能不能讓這些區域的活動程度再更大一點?

如果步驟1或2感覺到沒什麼活動度(不要懷疑,可能真的幾乎沒有在動),或是在步驟3發現可以透過這樣的步驟明顯讓胸肋骨這兩個區域都有增加活動度,那表示你的橫膈膜應該有增加活動度的空間,可能需要重新訓練來改善呼吸表現與核心穩定。

要怎麼正確呼吸來緩減下背痛的程度?

橫膈肌肉訓練_專業

若你是物理治療師等專業人員,當然希望要精準地執行呼吸肌肉的訓練,因此建議執行前先測試最大吸氣壓力(Maximal inspiratory pressure (MIP)),並使用較為準確的器材來執行,讓訓練成效有效率地發揮。

橫膈肌肉訓練_一般

若你非專業人員,當然也還是可以訓練!我們可以採用比較容易執行的全呼吸方式來增加橫膈肌的活動,進而達到發揮這塊肌肉穩定腰椎的功能,來減少下背疼痛的出現,提醒執行這樣的呼吸運動時,盡量選擇比較平靜的時刻,例如:早上剛起床或是晚上準備睡覺前,比較能減少其它面向對此呼吸訓練的干擾喔!

Finta等學者在2018年的研究發表中就提到:

透過呼吸肌的訓練,下背疼痛至少有50%的人疼痛分數可下降一半以上,此外,由ultrasound去實際檢視深層穩定肌的變化,發現不只橫膈膜,包含連腹橫肌與多裂肌等肌肉在完成呼吸肌訓練後也同步地增厚了許多,推測對核心穩定能提供更大的支持。

最後,這邊要再聲明一下,如同前面所提到的,慢性下背痛的原因很多,因此這篇主要是想讓大家知道呼吸與下背痛存在很大的相關性,但並不是只要呼吸有問題就有下背痛,也非下背痛就一定跟呼吸有關,建議大家還是要經過醫師或物理治療師專業完整的評估再來做判斷喔!

好好呼吸真的好處多多,大家一起練起來吧~

👇🏻👇🏻👇🏻重點整理:

💡下背痛其中一個原因來自腰椎局部的不穩定,其中又與兩大肌群有關:表面穩定肌(Global Stabilizer (GS))與深層穩定肌(Local Stabilizer (LS))。

💡呼吸最重要的肌肉:橫膈肌屬於深層穩定肌(Local Stabilizer (LS)),當橫膈肌肉活動正常時,能適當穩定腰椎,提供足夠腹內壓來達到核心穩定的效果。

💡當橫膈肌功能失調,一般人通常是因為橫膈肌肉活動度不足,造成呼吸功能不佳,進而失去穩定核心的功能,而造成下背痛。

💡透過橫膈肌訓練呼吸,能有效下降下背痛程度並可能增加核心穩定成效,執行方式不難,一般人也可以簡易練習!

 

參考資料:

  • LEWIT, Karel. Relation of faulty respiration to posture, with clinical implications. The Journal of the American Osteopathic Association, 1980, 79.8: 525-529.
  • PANJABI, Manohar M. The stabilizing system of the spine. Part I. Function, dysfunction, adaptation, and enhancement. Journal of spinal disorders, 1992, 5: 383-383.
  • PANJABI, Manohar M., et al. The stabilizing system of the spine. Part II. Neutral zone and instability hypothesis. Journal of spinal disorders, 1992, 5: 390-390.
  • BEECKMANS, Nele, et al. The presence of respiratory disorders in individuals with low back pain: A systematic review. Manual therapy, 2016, 26: 77-86.
  • FINTA, Regina; NAGY, Edit; BENDER, Tamás. The effect of diaphragm training on lumbar stabilizer muscles: a new concept for improving segmental stability in the case of low back pain. Journal of pain research, 2018, 11: 3031.
  • BORDONI, Bruno; MORABITO, Bruno. The Diaphragm Muscle Manual Evaluation Scale. Cureus, 2019, 11.4.

 

 

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