呼吸到底能不能被主观意志所控制?
很多人根据自己的体验,会给出可以控制的结论。既可以增强呼吸,也可以刻意减弱呼吸,甚至可以保持长时间暂停呼吸。这个结论是对的,因为负责呼吸的肌肉,绝大部分都是骨骼肌,骨骼肌的运动,是可以被意志控制完成的。
在正常情况下,人体主要是使用横膈膜 [1] 收缩驱动空气的吸入。当横膈膜收缩,肋骨扩张,腹部内的组织器官等便会向下移动,这会导致胸腔量变大,并且在胸部形成负压,最终使得气体进入体内。横膈膜放松时,气体因肺的弹性回缩,以及胸腔内膜组织与腹肌的共同施力而被呼出。在强烈呼吸时或者发生呼吸衰竭时,呼吸辅助肌也会参与协助呼吸。当进行吹蜡烛等需要强制排出气体的时候,包括腹部肌肉和肋间内肌在内的呼吸肌会在腹部和胸部产生压力,迫使气体从肺部被排出。
呼吸辅助肌包括颈部的胸锁乳突肌、颈阔肌和斜角肌。除此之外,背阔肌和胸肌也属于呼吸辅助肌。上述肌肉,都属于骨骼肌。
从这一角度来讲,呼吸的动作的确是可以控制完成的。
但是,有谁会时时刻刻动用意志来控制一呼一吸的动作呢?如果必须经由控制才能完成,那么睡眠或者昏迷的时候,人就会因为无法呼吸而快速死亡。甚至在正常的社交活动中,都无法连贯进行语言表达和思考,因为要时时刻刻想着命令:“该吸气了”“该呼气了”。
事实上,呼吸行为可以完全不受意志的刻意控制。
自主呼吸受到自主神经系统的控制,具体是由脑干、延髓和脑桥控制,这几个区域形成了呼吸控制中心,低位脑干与中位脑干的相关细胞可以调控呼吸动作。呼吸中枢可以分为腹侧呼吸组、背侧呼吸组、长吸中枢和呼吸调节中枢。这些呼吸中枢可以完全独立工作,不受思维的干扰和指挥。
此外,当血液中的二氧化碳含量升高时,颈动脉和主动脉的外周化学感受器以及骨髓的中枢化学感受器会感受到升高的信号,进而提升呼吸频率。运动也会因为肌肉运动知觉的动作、体温的升高、肾上腺素的释放和来自大脑的运动冲动使得呼吸频率得到提高。这意味着,处于生理变化的需求,会自动联络呼吸中枢,然后呼吸中枢进行自主调节,也无须大脑皮层的想法参与。
正是基于这样的理论支持,我们可以通过呼吸的变化来判断行为人的主观认知和感受。
[1] 横膈膜(英语:Thoracic diaphragm)是一层骨骼肌薄膜,延展及肋骨底部。横膈膜将胸腔与腹腔相分隔,并对呼吸执行重要功能。