胸郭を広げるか、縮めるか―呼吸筋を「容積」で仕分ければ呼気筋は一目瞭然

問われていること

呼吸運動に関わる筋を、収縮したときに胸郭を広げる（吸気）か、狭める（呼気）かで分類できるかを問う基本問題である。

考え方

呼吸は胸郭の容積変化によって起こる。胸腔の容積が増えると胸腔内圧（肺を取り囲む圧）がさらに陰圧になり、肺が膨らんで空気が流入する（吸気）。逆に容積が減ると空気が出ていく（呼気）。 胸腔の容積を増やす方法は、(1) 横隔膜を下げて上下径を増やす、(2) 肋骨を持ち上げて前後径・左右径を増やす、の2つである。したがって「横隔膜」と「肋骨や胸骨を上へ引き上げる筋」は吸気筋、「肋骨を引き下げる筋」「腹圧を高めて横隔膜を押し上げる筋」は呼気筋と整理できる。 安静呼吸では、吸気は主に横隔膜（と外肋間筋）の収縮で行われ、呼気は筋収縮を必要とせず、膨らんだ肺と胸郭が元に戻ろうとする弾性収縮力によって受動的に起こる。運動時や気道閉塞時などの努力呼気では、内肋間筋や腹筋群（腹直筋・外腹斜筋・内腹斜筋・腹横筋）が収縮して能動的に呼出する。 選択肢のうち、肋骨を引き下げて肋間隙を狭め、胸郭を縮小させる作用をもつのは内肋間筋のみであり、これが正解である。ほかの4つはいずれも収縮により胸腔容積を増やす吸気筋である。

呼吸筋の整理

1. 吸気筋 ・主吸気筋: 横隔膜（横隔神経 C3〜C5）、外肋間筋（肋間神経） ・呼吸補助筋（努力吸気で動員）: 胸鎖乳突筋、斜角筋群（前・中・後斜角筋）、僧帽筋、大胸筋・小胸筋、前鋸筋、肋骨挙筋、上後鋸筋など 2. 呼気筋（努力呼気で動員） ・内肋間筋、腹直筋、外腹斜筋、内腹斜筋、腹横筋、下後鋸筋など ・腹筋群は腹圧を高めて横隔膜を胸腔側へ押し上げるとともに、下位肋骨を引き下げる

安静呼吸と努力呼吸

・安静吸気: 横隔膜が主役で、外肋間筋が補助する（能動的過程） ・安静呼気: 肺と胸郭の弾性収縮力による受動的過程で、呼気筋の収縮はほとんど要しない ・努力吸気: 呼吸補助筋が加わる ・努力呼気: 内肋間筋と腹筋群が収縮する能動的過程となる

臨床との関連

・呼吸補助筋（胸鎖乳突筋・斜角筋）の使用や、口すぼめ呼吸・腹筋を使った呼出は、COPDや喘息発作などの呼吸不全を示唆する所見である。 ・頸髄損傷では、C3〜C5より上位の損傷で横隔膜が麻痺し人工呼吸が必要となる。より下位の頸髄損傷では横隔膜は保たれるが、肋間筋・腹筋が麻痺するため咳嗽力（努力呼気）が低下し、排痰障害を来しやすい。 ・片側横隔神経麻痺では、胸部X線写真で患側横隔膜の挙上がみられる。