なぜ息を吐くと空気は肺から出るのか?
呼吸(吸気と呼気)の仕組み
吸気(息を吸う)
- 横隔膜の収縮:肺の下部にあるドーム形の横隔膜が収縮し、胸腔の縦方向が広がります。
- 胸腔の拡大:横隔膜が下がると肺も下方へ引きずられ、胸腔が拡大。肺内部の圧力が外気圧より低くなります。
- 空気の流入:圧力差により、鼻や口から空気が肺へ流入。気管→気管支→細気管支→肺胞へと進み、ガス交換が行われます。
呼気(息を吐く)
- 横隔膜の弛緩:横隔膜が上昇し、胸腔の縦方向が縮小。肋間筋も弛緩します。
- 肺の弾性反発:肺は弾性繊維により自然に元の形に戻ろうとし、体積が減少します。
- 空気の排出:肺容積の減少で内部圧力が上昇し、圧力差により空気が鼻や口から外へ排出されます。
要するに、胸腔内の圧力変化が空気の流れを生み出します。横隔膜と肋間筋の収縮・弛緩が胸腔容積を変化させ、吸気時は低圧、呼気時は高圧が生じ、空気がそれぞれ体内へ、体外へ移動します。
