人体の呼吸に関わる4つの主要プロセス

1. 吸気（吸入）

空気を肺に取り込む過程です。横隔膜と肋間筋が収縮し、胸腔の容積が増大します。横隔膜は肋骨の下部にある大きな筋肉で、収縮すると下方へ動き、胸腔を広げます。肋間筋は肋骨間に位置し、収縮すると肋骨を上方・外側へ引き上げ、さらに胸腔容積を増やします。この結果、鼻または口から空気が肺へ流入します。

2. 呼気（呼出）

肺から空気を排出する過程です。横隔膜と肋間筋が弛緩すると、胸腔の容積が減少し、肺内の空気が鼻または口から外へ押し出されます。横隔膜は上方へ戻り、肋骨は下方・内側に戻ることで胸腔が縮小します。

3. ガス交換

酸素と二酸化炭素が肺と血液の間で交換されるプロセスです。肺胞で酸素は赤血球のヘモグロビンと結合し、二酸化炭素は赤血球から放出されて肺胞へ戻ります。

4. 輸送

酸素はヘモグロビンに結合した赤血球によって全身の組織へ運ばれ、二酸化炭素は血漿中に溶け込んで組織から肺へ戻ります。この循環により、細胞は酸素を利用し、代謝産物である二酸化炭素を排出できます。