摘要：在大量的太极拳练习者中发现，逆腹式呼吸练习后手指温度上升，而皮肤温度升高又与心肺机能代谢有关，从实验数据得出太极拳运动员的指温（练拳前后差值）与呼吸指标MIP、MEP呈高度相关性，而太极拳运动员在练拳前后心率指标方面差异不具显著性，而在指温指标方面差异具有高度显著性。说明逆腹式呼吸摄取血氧和运输血氧的能力较一般呼吸强大。
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关键词：太极拳；逆腹式呼吸；心肺机能；微循环
中图分类号：G804.21 文献标识码：A 文章编号：1007-3612（2012）03-0067-04
传统的太极拳练习讲究“内练一口气，外练筋骨皮”，从字面意义上，“外练筋骨皮”便于理解，“内练一口气”指什么呢？在人体的生理领域又有多大的生理科学依据呢？在现代的武术练习群体中，尤其是初学者和国外武术爱好者中，一直是一个模糊不清的问题。
“内练一口气”从练习方法上讲其实就是指逆腹式呼吸，人的呼吸方式分为胸式和腹式以及胸腹混合式，以肋间肌活动为主的呼吸运动称为胸式呼吸，主要靠横膈膜纵向伸缩活动、以带动肺部伸缩的，称为腹式呼吸。
传统的太极拳采用的是逆腹式呼吸，腹式呼吸有顺逆两种：腹式顺呼吸吸气时，横膈膜收缩下降，胸腔随之向下扩大，肺部扩张，空气吸入肺部。呼气时，腹腔壁的肌肉收缩，产生腹压，把吸气时被横膈肌挤下的内脏向上推回，使横膈膜上升回到原位，以挤压肺部，将原来吸入的经过气体交换后含二氧化碳的空气排除体外；逆式的呼吸方式及小腹的收与缩和顺式相反，吸气时小腹内收，呼气时小腹外突。本文将通过实验分析太极拳逆腹式呼吸对心肺机能及指温的生理效应，研究逆腹式呼吸在太极拳运动中的生理效应。
1、研究对象与方法
1.1 研究对象 受试者选取传统太极拳高水平运动员13名，刚刚学会二十四式太极拳的中央民族大学普通大学生19名，均为男性（表1）。
1.2 研究方法
1.2.1 运动方案 传统太极拳运动员按照传统太极拳的逆腹式呼吸练习方法练一遍二十四式太极拳，普通大学生按照平时体育教师课上教授的普通自然呼吸方法练一遍二十四式太极拳，同时进行。
1.2.2 测试仪器 实验仪器实验包括仪器：电子身高计、电子体重计、皮尺、电子肺活量计、秒表、温度计、RMSE--1型呼吸肌功能测定仪（仪器由压力测试筒、通气阀、无毒导管、口嘴传感器、信号放大电路构成，当感受器感受压力时，可将压力转变为电信号，经放大由电脑显示打印。）
1.2.3 测试指标 测试指标包括身高（crtl）、肺活量（mL）、体重（kg）、呼吸差（cm）、指温（℃）、心率（次/min）、呼吸肌肌力参数的测定是通过测定口腔的最大吸气压力（Maximal inspiratory pressure-MIP）和最大呼气压力（Maximum expiratory pressure-MEP）、体表面积（体表面积=0.0061×身高+0.0128×体重-0.1529）。其中MIP，MEP由RMSE-1型呼吸肌功能测定仪测定，测定MIP时，先将气尽量吐出，然后对着口嘴尽力快速吸气。测MEP时，先深吸气后再对着口嘴将气尽力快速吐出。在测MIP、MEP时，都要求受试者以最大努力吸气或呼气，测定3次，误差在20%以内，取取最大值，以减少误差影响。呼吸差又叫胸围差，衡量呼吸功能和胸腔容量的指标之一，是人体深吸气胸围与深呼气胸围的差值。计算公式为：呼吸差=深呼气胸围一深吸气胸围。
1.2.4 测试方案 在安静状态下分别组织受试者进行身高、肺活量、体重、呼吸差、MIP、MEP、指温、心率、体表面积、MIP、MEP的各指标测试，以观察、评价逆腹式呼吸练习的影响。两组被试练完拳后即刻开始记录MIP、MEP的数据和心率（1 min）、指温（5 min）数据，心率、指温数据人工记录。
1.3 统计处理 本文利用SPSS软件对两组数据进行Kolmogorov—SmimovZ检验，用来检验两独立样本是否来自具有相同分布的总体；对两组的数据进行t检验统计处理，P<0.05表示差异有显著性。并且选择计算皮尔逊相关系数的方法对两组指温（练拳前后差值）与MIP、MEP（练拳后）进行相关分析。
2、结果
2.1 受试者太极拳练习前身体形态各指标对比 身体形态是衡量人体的最基本最重要的标志，人的身体形态除了与种族、遗传、自然环境有密切关系，还与人的后天营养、运动状况有很大的关系。主要选取的身体形态评价指标有：身高、体重和围度指标（腰围、胸围、臀围）（表2）。
表2的测试结果显示；太极拳运动员与普通大学生组年龄、身高、体重、体表面积的指标测差异不大，经t检验显示差异无显著性。而在胸围指标差异具有显著性，这说明传统太极拳的锻炼方式胸廓的发育有良性影响。同时，在年龄、身高、体重都不呈差异显著性的基础上，太极拳运动员的体重、胸围、体表面积指标都比普通大学生集中，更进一步说明了锻炼的效果。练太极拳时，全身肌肉都对称工作，特别是肩带、手臂、腿部、胸背的大小肌肉都参与，使得身体匀称、结实。
在大量的太极拳练习者中发现，逆腹式呼吸练习后手指温度上升，而皮肤温度升高又与心肺机能代谢有关，Kistler（1998）等人认为指尖温度是自主神经系统活动反应的指标。Gwenl，Pearso n等人（1991）在进行心率研究时发现，内倾者比外倾者表现出较大的反应。测试选取的机能指标主要为：呼吸差、肺活量、心率、指温、MIP、MEP。
从表3中可以看出太极拳运动员在呼吸差、肺活量、心率、MIP、MEP各方面指标均与普通大学生差异具有显著性。说明在长期的传统太极拳训练中，由于逆腹式呼吸的应用，吸气肌和呼气肌都较充分的参与到运动中，并且练拳时伴有技击意识，在想象的对抗中手和身体会有肌群的紧张和放松锻炼。这样吸气肌和呼气肌力量增大、肺活量增大，呼吸差自然增大。
两组受试在指温指标不具有差异显著性而在心率指标差异具有显著性，说明在安静时太极拳运动员每搏输出量中摄氧量充分。 2.2 受试者太极拳练习前后各指标对比 通过大约5 min的太极拳练习，运动员在练习过程中伴有逆腹式呼吸而大学生没有。而心率、指温反映了自主神经系统活动反应的指标，MIP、MEP反映了逆腹式呼吸中呼和吸的指标，二者共同反映心肺代谢的水平。
从表4中可以看出太极拳运动员在MIP、MEP方面指标与普通大学生差异具有显著性。并且差异在练拳后比练拳前都进一步加大，尤其在心率指标方面，运动员的心率几乎没有多大起伏，而大学生心率起伏大并且增加快。在心率、指温指标方面，练拳后两组受试差异具有高度显著性，这说明逆腹式呼吸对自主神经系统活动的影响效应。
2.3 太极拳运动员组练习前后各指标对比及两组指温（练拳前后差值）与呼吸指标相关 太极拳运动员组练习前后各指标对比反映了在逆腹式呼吸参与下太极拳练习的生理变化，从中可以分析出传统太极拳中逆腹式呼吸的重要性。
从表5的检验结果可以看出太极拳运动员在练拳前后，心率、MIP、MEP指标方面差异不具有显著性，而在指温指标方面差异具有高度显著性。说明太极拳运动员在逆腹式呼吸的参与下练完太极拳，心率变化不大的状态下，指温变化明显。说明逆腹式呼吸对微细循环和心肺机能的良好影响。两组练习前后MIP、MEP与指标温度的相关性见表6。
从表6中可以看出大学生指温（练拳前后差值）与呼吸指标MIP、MEP（练拳后）呈低度相关性，太极拳运动员的指温（练拳前后差值）与呼吸指标MIP、MEP呈高度相关性。通过对比进一步说明逆腹式呼吸对微细循环和心肺机能的良好影响。
3、分析讨论
3.1 长期太极拳运动对身体形态的影响 在外部形态和骨骼、肌肉、关节这类运动系统的调动中，太极拳训练符合人体这些组织器官的生理、物理特性，在实践中充分的调动这些因素：产生力量，调动能量的转换来实现自己的目标。杨式太极拳有身法十要。各家也都有对身法的严格要求，这些外部的要求实际是对“内外合一”的一种科学认识。
从传统武学的生理基础来分析。其最大的特征就是“周身合为一家”，这是“内外合一”的外部发劲、化劲的基础。太极拳的身法，身体向上领起，这使脊柱拉直，便于旋转，同时头部中正便于定向，沉肩坠肘，含胸拔背，松腰敛臀，屈膝坐髋。这几条身法将全身塑造成仿佛抱着一个大球，又将全身塑造成一个弩形结构。这样发劲时，腿部，脚下直接施于地面作用力，反作用力向上传达至腰，这时臀下沉，这样就发动了弩机，这时肩背撑圆，将腰部传达上来的劲和于周身弹劲发射，就如弩箭一样射出。这样一种弩球形结构形态由于使关节活动的幅度加大，对韧带、筋膜，骨的韧度、硬度要求就高。所以要求“易骨、易筋。”首先要求动力的承载系统——骨的硬度。太极拳运动是又旋又沉又撑的状态下，这样同时施加于骨拉力、压力、剪切力等复合载荷，加强新陈代谢造成骨的硬度。同时肢体保持这种特有的半球弩形结构，全身筋膜同时张开，一方面便于营养这些组织，另一方面，肌群在保持主动肌、拮抗肌屈伸平衡的同时，还表现出很好的弹性，仿佛弩的弦一样和充气球的外周。这是一种在动态中尽最大可能同时发挥肌肉的收缩、伸展和弹性能力的训练，并可使三者有机结合。这样发劲和化劲的生理基础就奠定了。这就是“易筋”的必要性。也就是“易筋经”中的易筋功的“外脱换”。“筋”、“骨”外形的整合是“内外合一”的外部整合，练太极拳时，全身肌肉都对称工作，特别是肩带、手臂、腿部、胸背的大小肌肉都参与，使得身体匀称、结实。
3.2 逆腹式呼吸的生理功能 人体的呼吸肌由膈肌、肋间肌、腹肌三部分组成，另外还有辅助呼吸肌，包括胸锁乳突肌、颈背与肩带肌肉，按功能分可分为吸气肌（膈肌、肋间外肌、胸锁乳突肌）和呼气肌（肋间内肌和腹肌），它们分别是形成MIP、MEP的主要肌群。用力呼吸气时肋间内肌腹肌及肋间外肌、胸锁乳突肌都参与收缩，在吸气过程中膈肌所起的作用占呼吸肌的60%～80%。逆腹式呼吸它主要靠横膈肌收缩活动而形成：吸气时，腹腔壁的肌肉收缩，横膈膜上升，挤压内脏向上帮助推动血液充分回流心脏，同时肺部扩张使血氧充分混合；呼气时，腹腔壁的肌肉舒张、腹壁膨出产生腹空腔抽吸血液充分泵出心脏，把充分混合的血氧输送出去，通过不断地循环往复，内脏器官不断地受到强有力地按摩，促进了血液循环的流畅。
从实验数据得出太极拳运动员的指温（练拳前后差值）与呼吸指标MIP、MEP呈高度相关性，而太极拳运动员在练拳前后心率指标方面差异不具显著性，而在指温指标方面差异具有高度显著性。说明逆腹式呼吸摄取血氧的能力较一般呼吸强大，因其在呼吸过程中血液回心量大、输出量大。由于内脏器官不断地受到强有力地按摩，促进了血液循环的流畅，并且练习太极拳时，肢体在不断的旋转缠绕使得微细血液循环充分一手指温度上升。
3.3 太极拳运动中逆腹式呼吸的作用 从太极拳的生理特征来说，逆腹式呼吸更能加深和加大肺活量，也正是这种呼吸方式才能表现出太极拳的柔、匀、细、长，在动作配合上才能协调。这不仅能保证动作质量，同时还能推迟疲劳的期限。原则上是在完成两臂前屈、外展、外旋、扩胸、提肩或展体时，采用吸气比较有利。完成与上述动作相反的练习时，采用呼气比较适当。
心脏的泵血功能越强，心输出量就越大，血液循环的速度越快，单位时间内向组织输送的氧量就越多，从而使机体在进行有氧代谢时有充足的氧供应。太极拳运动采用“深长匀静”的逆腹式呼吸，使膈肌的上升或下沉幅度增大，以及呼吸节奏与动作有规律的配合，可以造成较大的胸内负压此外，运动过程中下肢肌肉的“处处有虚实”的交替收缩和放松，使流经下肢静脉中的血液加速回流，在这一系列的作用下，可保证心脏在舒张期处于良好的“充盈状态”，有效地提高心血管系统的工作能力。
太极拳运动员经过长期训练，从呼吸中枢到肌纤维都可以发生适应性变化，如神经冲动、运动单位的募集、纤维本身的增粗、收缩力增强，从而致使MIP、MEP增强。MIP和MEP的相关性上，MIP在残气位时最大，肺总量时则近于零；MEP在残气位时最小，肺总量时则较大。首先是中枢神经系统可通过两种方式影响肌肉力量。其一是改变参与工作的运动单位数量；其二是改变支配骨骼肌的运动单位冲动发放频率。肌肉收缩时，运动员的运动单位数量较多，肌肉力量越大，经过训练增强了肌肉收缩时运动单位的能力。当运动单位数量不足时，有中枢神经系统发放的神经冲动频率越高，肌肉收缩力越大。经过训练的太极拳运动员，呼吸时有较多的运动单位参与工作，或是同一运动单位中，冲动频率增加了，而外在的神经系统调节下改变了了主动肌、协同肌、对抗肌、支持肌之间相互协调，协同肌、支持肌力量相对提高。同时，对抗肌放松的能力改变可使主动肌发挥更大的力量，动作更协调。一呼一吸循环往返带动太极拳动作一开一合，太极拳练习结合了“逆腹式呼吸”就能在练拳时有意识地引导和调节身体肌肉和骨节的活动，能使动作与呼吸协调，从而增强了内脏器官的锻炼。因此尽管逐步加大运动量，也能够在练拳后心率并不提升过快。太极拳练习可增强心脏功能，改善微循环系统。太极拳的强度略低于中等强度，它依靠训练节奏、姿势和持续时间来减少心血管危险因素，如高血压和血脂异常。因此，作为中国传统养生术重要手段之一的太极拳运动，经常进行坚持不懈地练习，将使你精神愉快，身体健康，延年益寿，永葆青春。这就是太极拳运动能够长久不衰、强国强民、强身健心，永赋生命力的奥妙所在。
4、结论
1）长期传统的太极拳训练，由于逆腹式呼吸的应用，心肺功能都可以发生适应性变化，表现为太极拳运动员安静心率降低，肺活量增大。
2）练习太极拳，运动员心率变化不大，而大学生组心率变化明显，可能逆腹式呼吸对植物神经系统活动具有影响效应。
3）太极拳运动员在逆腹式呼吸的参与下练完太极拳，指温变化明显，且指温（练拳前后差值）与呼吸指标MIP、MEP呈高度相关性；而大学生组练拳后指温变化不大，与呼吸指标MIP、MEP呈低度相关。说明逆腹式呼吸对微细循环和心肺机能具有良好影响。
4）太极拳的心息相依——“逆腹式呼吸”与意识的协同可以使自体的生理节律得到调整。
