肺が膨らむとき、なぜ空気が流れ込むのか？
呼吸の仕組み
肺が膨らむと空気が流れ込むのは、肺内と外部大気圧の差が生じるためです。吸息時には肋間筋と横隔膜が収縮し、肋骨が上方・外側へ引き上げられ、横隔膜が平らになります。この結果、胸腔の容積が増加し、肺内圧が外部圧より低くなります。圧力差により空気が肺へ流入し、圧力が平衡します。
吸息の詳細なプロセス
- 胸腔底部にあるドーム状の筋肉、横隔膜が収縮し下方へ押し下げられ、胸腔容積が増える。
- 肋骨間にある外肋間筋も収縮し、肋骨が上方・外側へ広がり、さらに容積が増加する。
- 胸腔容積が増えると肺内圧が低下し、肺内圧と外部大気圧の間に圧力勾配が生じる。
- この圧力差により、鼻や口から空気が肺に流入し圧力が均衡する。
呼気（息を吐く）
呼気は吸息の逆プロセスです。横隔膜と外肋間筋が弛緩し、肺が自然に収縮して空気を押し出します。