横隔膜はどのように機能し、肺の気圧を変えて呼吸を起こすのか

横隔膜の働きと肺の気圧変化

横隔膜は胸郭の底部に位置するドーム状の筋肉で、胸腔（肺がある）と腹腔（胃や腸がある）を分けています。

横隔膜が収縮すると、胸腔の容積が拡大し、肺が下方に引き伸ばされます。これにより胸腔内に負圧が生じ、鼻や口から空気が肺へ流入します。

横隔膜が弛緩すると、肺は元の位置に戻り、胸腔内圧が上昇して空気が外へ排出されます。

呼吸の速さや深さは脳の呼吸中枢が調整し、横隔膜や他の呼吸筋へ収縮・弛緩の指令を送ります。

呼吸の速さ・深さに影響する要因

• 酸素需要：安静時は呼吸が遅く浅く、運動時は酸素需要が増えるため呼吸が速く深くなります。
• 血中二酸化炭素濃度：二酸化炭素が増えると呼吸が促進され、体内から排出されます。
• 血液の酸性度：血液が酸性になると呼吸が増え、二酸化炭素を呼気で除去し酸性を緩和します。
• 自律神経の状態：ストレスや不安などで交感神経が活性化すると呼吸が速くなることがあります。

呼吸の重要性

呼吸は生命維持に欠かせません。酸素を体内に供給し、二酸化炭素を排除することで、細胞の正常な代謝が可能になります。呼吸が止まれば、体は機能しなくなり最終的に死に至ります。