体は肺の内部圧をどのように変えるのか?

呼吸による肺内圧の変化

呼吸は吸気と呼気の2つの過程からなり、肺内の空気圧はそれぞれの段階で変化します。

吸気(インスピレーション)

  1. 横隔膜の収縮:肺底にある大きな筋肉、横隔膜が収縮して下方に移動します。これにより胸腔の容積が増大します。
  2. 肺の拡張:横隔膜が下がると肺も下方・外側に引っ張られ、拡張します。肺が拡張すると肺内部の圧が外気圧より低くなります。
  3. 空気の流入:肺内圧が低下した結果、外部の高圧空気が鼻や口から気道(気管・細気管支)へ流れ込みます。圧が均等になるまで空気は流入し続けます。

呼気(エクスパイレーション)

  1. 横隔膜の弛緩:横隔膜が弛緩して上方に戻り、胸腔容積が減少します。
  2. 肺の弾性反発:肺は固有の弾性により受動的に収縮し、胸壁の弾性も併せて肺容積を減少させます。
  3. 空気の排出:肺容積が減ると肺内圧が外気圧より高くなり、圧力勾配により空気が気道、鼻、口から外へ流れ出ます。圧が均等になるまで排出が続きます。

このように、吸気では肺内圧が低下して空気が流入し、呼気では肺内圧が上昇して空気が排出されます。呼吸サイクルを通じて肺内圧は絶えず変化しています。

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