横隔膜と呼吸

横隔膜(Diaphragm)は、胸腔と腹腔を分ける薄いドーム型の薄い膜状の重要な吸気筋です。
ドームは、頭方の腱中心を頂点とし、周囲は胸壁と腰椎に固定されています。
横隔膜は感情との関連性が高い筋肉で、ストレス、不安、悲しみで呼吸が浅くなり、拘縮します。

収縮すると腱中心は下がり、全体的に平坦化します。その結果、胸郭が長さと直径が増えて、肺の外側の圧力が下がります。そのため、圧力が等しくなるように、空気が肺の中へ流れこみます。
この際、腹腔は容積が小さくなるため陽圧となり、横隔膜によって内臓は下方に押し下げられ、腹部が膨らみます。下面右側の肝臓と大腸、左側の胃・脾臓、横行結腸、後側の腎臓は、横隔膜によりマッサージされています。

腹圧を高めれば圧力は横隔膜を下から押し上げる力となり、腱中心は上昇して胸腔内に戻り呼気となります。
その際、横隔膜上面にある肺の収縮を促し、心臓のマッサージをしています。
これは腹式呼吸と言われます。

大腰筋と腰方形筋は、下面で横隔膜と接しているため呼吸の影響を受けやすい筋肉です。

【機能】
横隔膜の働きにより、各筋線維が収縮し腱中心が引き下がり、ドーム状の屋根は徐々に平らになり胸腔内圧が低下し、吸気が可能となります。安静時でも横隔膜は10cm以上、上下することがエコーによる確認することができます。5cm未満の場合は、横隔膜の拘縮が疑われます。

吸気専用の筋肉は横隔膜のみで、呼気は他のインナーユニットを形成する3つの筋肉が関与します。

【分類】
この筋の停止部は腱(腱中心)であり、その周囲を筋線維が取り囲み、胸骨・肋骨の内面、腰椎に付着しています。

牛の横隔膜は、ハラミです。腰椎部はサガリといい、肉厚で特に美味しいと言われています。薄い部分はスカートと呼ばれソフトカルビとして売られています。

表.横隔膜の起始部による分類
部位 起始 停止 作用 神経支配
胸骨部 剣状突起後面 腱中心 横隔膜下制、
胸腔拡大 ・横隔神経(運動線維と交感神経線維を含む)
・副横隔神経(知覚性であり、臟側胸膜に分布)
肋骨部 第7~12肋骨・肋軟骨内面
腰椎部 L1~4内側脚及び前縦靭帯

図.横隔膜下面観察

【運動療法】
肺の下部まで空気が入ると中位・下位胸郭は横径拡張といって横に広がる特徴があります。
横隔膜の運動低下による下位胸郭のキャリパー運動不全は首・肩の緊張や心肺機能の低下はもとより、内臓や腰椎・腰部などにも影響を及ぼします。

呼吸運動では、先ず横隔膜の動きを引き出すことによりリアライメント効果も高まり、他のインナーユニットの筋肉も働きやすくなります。
コアスタビライゼーションでも呼気とともにポジショニングを誘導します。

腰方形筋と呼吸

腰方形筋(Quadratus lumborum)は、腹部の筋肉のうち、腹腔後壁を形作る後腹筋で、腰椎の両外側にある長方形の深層筋です。
また、腰方形筋は、腰痛にも深く関与しているといわれています。
フラダンスは腰方形筋をよく使う踊りなので、踊り続けることによって筋肉が疲弊してしまうということも考えられます。

【付着】
下位腰椎突起、腸骨稜および腸腰靱帯を起始とし、上方に向かって走り、第12肋骨に付着します。

表13.腰方形筋の付着部位と作用
筋名 起始 停止 機能 神経支配
腰方形筋 腸骨稜、腸腰靭帯 第12肋骨、L1~4横突起 腰椎の屈曲・側屈、
第12肋骨の下制 胸神経、腰神経

【機能】
1. 運動機能
腰方形筋は、主に体幹の側屈を行いますが、腰椎の関節の生理学上、腰椎の側屈は、伸展と回旋を含みます。両方の腰方形筋が作用した場合は、屈曲をしますが、片方の筋の作用は、側屈と回旋を含みます。

2. 姿勢保持
腰方形筋は姿勢保持に関わるとても重要な筋肉で、腰方形筋の働きが弱くなると側腹部の安定性が保てなくなります。

【神経】
脊柱起立筋の深部にあるディープマッスルですが、神経支配が異なることが特徴です。
脊柱起立筋群は、脊髄神経後枝の神経支配なのに対し、腰方形筋の神経支配は、上位の腰神経前肢です。

【拘縮】
左右で、骨盤の高低差がある場合は、高くなっている側の腰方形筋が拘縮している可能性があります。
片側が拘縮した場合は、拘縮した側の腰椎は凹に側屈します。
【筋力トレーニング】
1. サイドクランチ
2. サイドエルボーブリッジ

【ストレッチング】
1. Cカーブポーズ
2. Cカーブポ・オンザボール

腹横筋と呼吸

腹横筋(Transversus Abdominis Muscle)は、内腹斜筋への刺激を高め、前、横、後ろ方向からの体幹部の安定性を高めます。

【分類】
腹横筋は、内腹斜筋に覆われ、下位の6つ肋軟骨の内面・胸腰筋膜・腸骨稜と鼠径靱帯の外側1/3部から起こり、筋束は前方に横走し、やや扇状に広がって腱膜となり、上部では腹直筋鞘後葉に、下部では腹直筋鞘前葉に入って、白線に停まります。
腹横筋の最下部の筋束と腱膜下縁の内側部はそれぞれ精巣挙筋と鼠径靱帯の構成に加わります。

腹横筋は付着部位が、上側が横隔膜に、下側は骨盤底筋群に、後方は多裂筋と重なっていて、インナーユニットの機能に大きな役割を持っています。

表2.腹横筋の付着部位と作用
筋名 起始 停止 機能 神経支配
腹横筋 第7~12肋軟骨、腸骨稜内側唇前2/3、胸腰筋膜深葉、
鼡径靭帯外側1/3 剣状突起、白線、
恥骨結節 腹部の圧迫、
腹腔内圧上昇、
下位肋骨の下制 肋間神経(Th7~12)、
腸骨下腹神経(Th12,L1)、
腸骨鼡径神経(L1)

【触診】
上前腸骨棘からやや内側、やや足方。
超音波によって以下が確認できるので、これらをイメージしながら収縮を触知するとわかりやすい。

ドローインが正確に遂行できている場合
⇒まず腹横筋の収縮によって筋膜が緊張し、その後に腹横筋の筋厚が増加

ドローインが正確に遂行できていない場合
⇒腹横筋の収縮と同時に内腹斜筋の筋厚が著しく増加
【機能】
1. 腹圧の上昇
腹圧の変化と最も密接に関係していて、腹横筋が両側に収縮すると腹囲が減少します。下腹壁を平坦化することにより、腹圧が上昇し胸腰筋膜と前方の筋膜が緊張します。
腹横筋の線維は、概ね水平方向に走行するため体幹運動を生みだす能力は限られているので、従って腹横筋による腰椎骨盤領域への安定性への関与は腹圧の上昇、胸腰筋膜の緊張、仙腸関節・恥骨結合への圧迫となります。
腹横筋をトレーニングすることで、緩んだ腹部を引き締めたり、内臓を正常な位置へ戻したりする効果もあります。
腹横筋は内腹斜筋と共同しやすいため、アイソレーションには、「軽い力で、少し下腹部が凹む程度のドローイン」が重要です。

2. フィードフォワード機能
腹横筋は運動の際、最初に収縮する筋肉と言われていて、脊柱の安定性を高めることで、人は四肢を動かすことができます。上肢を動かす場合その動作の0.03秒、下肢を動かす場合その運動の0.11秒前に腹横筋が先行して収縮します。このことを腹横筋のフィードフォワード機能と言います。
腰痛患者や腰痛の既往歴のある人の腹横筋のフィードフォワード機能が低下し、適切な腰椎骨盤帯の安定化ができないという報告があり、適切に働かない腹横筋は腰痛の原因、それに伴う不定愁訴の原因、代償動作の原因となるため、ドローインはリハビリテーションの中で腰痛対策のエクササイズとして腹横筋の再学習の手段として多く用いられています。
そのため、腹横筋はトレーニングをする際に重要となってくる筋肉です。

3. 下位肋骨の下制
腹横筋は、腹横筋とともに下位肋軟骨の下制を行います。
リブクローズマッスルであり、胸骨下角が90°以上のリブフレアの改善にために重要な筋肉です。

【筋力トレーニング】
腹横筋が収縮する際、連動して横隔膜と骨盤底筋群が収縮しなければ、単に腹部内容物が移動するだけで、胸腰筋膜の緊張は弱く、腹圧はあまり上昇しません。
腹部を凹ませれば下部体幹部の安定する訳ではなく、インナーユニットとして働いているかを確認します。呼吸で腹部の筋群の働く順序は深部より、腹横筋、内腹斜筋、外腹斜筋、腹直筋の順に働いていることを確認します。
腹部を引き込む意識のみや、腹部を固めるイメージがあると逆転現象が起こり、腹横筋の機能異常が起きます。

1.アブドミナルブリ-ジング(Abdominal Breathing)

2.ドロ-イン(Draw In)

【ストレッチング】
1. スフィンクス
2. コブラ
3. アップドッグ

腹斜筋群と呼吸

腹斜筋群(Muscles Obliquus Abdominis)は、外腹斜筋(Obliquus Externus Abdominis)と内腹斜筋(Obliquus Internus Abdominis)の総称です。

【機能】
1. 内臓の保護
腹斜筋群は、腹直筋・腹横筋と共に、腹壁を作り内臓を保護しています。

2. 姿勢の保持

3. 運動機能
(1) 屈曲
両側の腹斜筋群が同時に収縮することにより、胸腰椎は屈曲します。

(2) 側屈
片側の腹斜筋群が同時に収縮することにより、胸腰椎は側屈します。

(3) 回旋
内腹斜筋の筋線維の走行は、外腹斜筋と反対になっているため、腹部を回旋させる際、反対側の外腹斜筋と共同し、動作を行います。このことは、左外腹斜筋が右内腹斜筋に続いていることを意味します。

【分類】
腹斜筋群は表層の外腹斜筋は肋骨から、深層の内腹斜筋は腸骨から起始しています。

【変位】
外腹斜筋が拘縮すると寛骨が外上方へ変位し、内腹斜筋が拘縮すると内側上方へ変位します。
骨盤の開きの改善には、外腹斜筋の拘縮と内腹斜筋の弛緩の改善が必要です。

【筋力トレーニング】
1. ツイスティングクランチ
2. ツイステッドクランチ
3. サイドクランチ
4. サイドエルボーブリッジ
5. ツイスティング・ヒップレイズ
6. ツイステッド・ヒップレイズ
7. ツイスティング・シットアップ

【ストレッチング】
1. Cカーブポーズ
2. Cカーブポ・オンザボール
外腹斜筋
外腹斜筋は、最外層にある広い扁平な筋で、筋尖をもって下の8個の肋骨の外側面から起こり、筋束は外上方から斜めに前下方に走り、後部は腸骨稜の前部に着き、中部は腱膜となり白線に着きます。
外腹斜筋腱膜の下縁は上前腸骨棘と恥骨結節の間に張って、鼠径靱帯となります。鼠径靱帯の内側端から少量の線維を出して下の恥骨櫛に止まり、裂孔靱帯となります。恥骨結節の外上方に腱膜は三角形の裂口を作り、浅鼠径輪となります。

内腹斜筋
内腹斜筋は、外腹斜筋に覆われて胸腰筋膜・腸骨稜・鼠径靱帯の外側部から起こり、前方に向かって扇状に広がります。後部の筋束は下の3つの肋骨に着き、その他の大部分は腹直筋鞘の外側縁の近くで腱膜となり、2枚に分かれて腹直筋鞘の前後の両葉に入り白線に終わります。内腹斜筋下部の筋束は前下方へ弓状に下降して、精索をまたがって腱膜となり、腹横筋の腱膜と癒着して鼠径鎌となり、恥骨櫛の内側に着きます。内腹斜筋の最下部の筋束は下へ下がって精索と精巣を包み精巣挙筋と呼ばれます。

肋間筋群と呼吸

肋間筋群には、表層より外肋間筋・内肋間筋・最内肋間筋があります。

この筋肉の触診は、直接触ることはできません。

図16.肋間筋群

【分類】
外肋間筋は、肋骨溝下縁を起始とし、肋間隙を後上方から前下方に走りながら、下位の肋骨に停止します。
内肋間筋は、肋骨溝上縁を起始とし、肋間隙を後下方から前上方に走りながら、上位の肋骨に停止します。

外肋間筋
外肋間筋(External Intercostal)は、胸部の筋肉で、胸壁肋間隙にある胸壁筋のうちの一つです。
牛カルビ・豚バラは、肋間筋です。「バラ」は、「あばら」からきています。

【機能】
1. 肋骨の挙上
外肋間筋が収縮すると、胸肋関節を支点として、胸骨と肋骨を前上方に持ち挙がり、胸郭の前後径が大きく拡がるとともに、横径も軽度に拡がります。

2. 吸気作用
肋骨を挙上の結果、胸腔内圧が下がり、肺に空気が入ります。
特に胸式呼吸や努力呼吸をする際に、作用します。

内肋間筋
内肋間筋(Internal Intercostal)は、肋骨と肋骨の間を走行している筋肉で、外肋間筋の深部に位置し、筋線維の走行が反対になります。
内肋間筋は、前部・横部・後部の3つの部位に分けられます。

【機能】
1. 呼気作用
内肋間筋中・後部が収縮することで、主に肋骨間を狭めて、胸郭体積が小さくなり肺から息を吐き出す働きがあります。
努力呼吸の呼気時に働きます。

2. 吸気作用
内肋間筋前部のみ収縮することで胸郭を横に広げる作用があるため、努力呼吸の吸気時に作用します。

腹直筋と呼吸

腹直筋(Rectus Abdominis)は、「Rectus=真っすぐな」、「Abdominis=腹」が由来の、白線の両側を縦走し腹直筋鞘に包まれます。
腹直筋は、平たく長い筋で、上は狭く下は広い多腹筋です。

腹部の筋肉のうち前腹壁の中を走る前腹筋の1つです。白線が左右の筋肉を分割し、腱画が水平方向に2ないし3本あり、上下に腹直筋を分割しています。

スポーツ動作においては、主にはオーバーヘッドスロー、テニスのサーブ、テニス・バドミントンのスマッシュ、バレーのスパイク、サッカーのスローインなど、様々な局面で中心的な役割を果たします。

【分類】
恥骨結合と恥骨陵から起こり、第5~7肋軟骨および剣状突起の前面に付きます。
3~4個の腱画が筋腹を4~5節に分けられます。腱画は前面だけにあり、腹直筋鞘前葉と癒着しています。

表4.腹直筋の付着部位と作用
部位 起始 停止 機能 神経支配
両側 恥骨稜 剣状突起、第5~7肋骨の肋軟骨前面 腰椎の屈曲(-30°~25°)、骨盤の後傾 肋間神経
(Th7~12)
片側 腰椎の同側への側屈

【機能】
1. 運動機能
腰椎の屈曲、左右への側屈、骨盤の後傾が主な作用です。

2. 臓器の保護と固定
腹前外側筋群は腹腔臓器を保護し、腹圧の維持と臓器の位置固定作用があります。

3. 腹圧の維持と上昇
呼気時に肋骨を下げて呼気を助け、腹腔内圧を上昇させ、排便・分娩・嘔吐・咳などの際に働きます。

【筋力トレーニング】
1. クランチ
2. ニーアップクランチ
3. バイシクルクランチ
4. クランチクラップ
5. ツイスティングクランチ
6. ツイステッドクランチ
7. ハイパー・クランチ
8. サイドクランチ
9. ハイパー・サイドクランチ
10. サイドエルボーブリッジ
11. ペルビックチルト
12. ヒップレイズ
13. ツイスティング・ヒップレイズ
14. ツイステッド・ヒップレイズ
15. シットアップ
16. ツイスティング・シットアップ
17. ハイパー・シットアップ

【ストレッチング】
1. スフィンクス
2. コブラ
3. アップドッグ

呼息運動と吸息運動

呼息運動

横隔膜と外肋間筋が弛緩して、息を吐くときのことを呼気(呼息運動)といいます。

呼気の際は、後頭骨が下がり、仙骨は挙上、骨盤は僅かに前傾し、深層筋を活動させることがでます。

自律神経は、副交感神経が優位に働きます。

【安静時】

肺は『肺の弾性収縮力』と言われる、膨らんだゴム風船のように自ら収縮する性質を元々持っているため、安静呼気に関与する筋はありません。

横隔膜と外肋間筋が弛緩すると、肺および胸郭は自らの縮む力で自然収縮して、息を吐き出します。

【大きな呼気時】

深呼吸や努力呼吸、激しい運動中には、腹直筋と内肋間筋が主に収縮して、肺の空気が押し出されます。

呼気をスムーズに行うために、呼吸補助筋といわれる様々な筋肉が作用し、呼気を助けます。

努力呼気及び腹式呼気では、腹直筋、内腹斜筋、外腹斜筋、腹横筋、胸横筋などの呼吸補助筋の収縮により胸郭を曲げ、肋骨と胸骨を下制する運動が起こります。これら筋群の収縮により肋骨の前方回旋が起こり、脊柱は屈曲方向へ動きます。下位肋骨の下制のためには、腹横筋と胸横筋が重要です。

呼気は胸郭を下制する運動であるため、胸郭下部に付着する筋が大部分です。

〈腹直筋〉

大きな呼気時の最も重要な筋肉が腹直筋で、腹式呼吸ではより優位に働きます。

腹直筋が収縮すると腹腔内の圧力(腹圧)が高まり、緩んだ横隔膜を挙上して呼気を助けます。

年齢とともに胸郭は縮みにくくなりますから、腹部の筋の鍛錬は重要です。

 

〈内肋間筋〉

内肋間筋が収縮することによって胸郭が小さくなり、また腹壁筋の収縮によって横隔膜が挙上すると胸腔内の容積が小さくなります。胸式呼吸では、より優位に働きます。


横隔膜と外肋間筋が収縮
することにより胸郭を拡張させ、息を吸うことを吸気(吸息運動)といいます。吸息運動

胸腔内を陰圧にして肺を膨らませます。

吸気の際、頭部は膨張し後頭骨が上がり、仙骨は下制し、骨盤は僅かに後傾します。

自律神経は、交感神経が優位に働きます。

 

〈安静時〉

安静吸気は、横隔膜と外肋間筋の収縮により行われます。

安静時呼吸には内肋間筋はほとんど関与していませんが、胸骨近傍にのみ存在する傍胸骨肋間筋は活動しています。

横隔膜や外肋間筋の機能が充分でない場合、安静時でも小胸筋や胸鎖乳突筋などが代償として働く胸式呼吸により、リブフレアと言われる肋骨が開いた状態になり、腹腔内圧が上がらなくなってしまいます。

安静時呼吸で胸鎖乳突筋、斜角筋群、肩甲挙筋などの頸部の筋肉を使うクセがついていると、肩こりの原因になります。

安静時呼吸で肩が上がったり、深呼吸で肩が大きく上がったり、または腹部の拡張の前に肩が上がったりする場合は、頸部の呼吸補助筋を過剰に使っている可能性があります。

 

  1. 横隔膜

横隔膜はドーム状の薄い膜の筋肉で、胸腔を腹部から仕切っており、息を吸いこむときに重要な筋肉です。横隔膜は、胸骨、肋骨、腰椎から起始するかご型の骨組みの底面に付着しています。横隔膜が収縮すると胸腔の長さと直径が増えて、肺が膨らみます。

横隔膜は筋肉の膜で頭方を頂点とするドーム型をした筋肉で、ドームの周囲は胸壁に固定されていますので、横隔膜が収縮するとドームの頂点は下がり、全体的に平坦化します。

 

横隔膜の働きは外肋間筋の働きより大きく、安静時呼吸の70~80%を担っています。

横隔膜の収縮により胸腔の垂直径を増加させ、腹腔の垂直径を減少させます。横隔膜の下降によって腹腔内圧は上昇し、下部肋骨を上外側へ拡大させます。胸腔の拡張に伴い、肺の外側の圧力が下がるため、圧力が等しくなるように、肺内に空気が流入します。

 

  1. 外肋間筋

外肋間筋の収縮によって胸郭が拡張し、斜角筋が肋骨を持ち上げることによって、胸腔内の容積が拡大し、肺の外側の圧力が下がります。そのため、圧力が等しくなるように、空気が肺の中へ流入します。

胸式呼吸では、より優位に働きます。

 

〈大きな吸気時〉

大きな吸気時では、外肋間筋と横隔膜が最大限に働くとともに、呼吸補助筋と呼ばれる様々な筋肉が共同して吸気を助けています。

 

吸気補助筋には、肋骨挙筋、大胸筋、胸鎖乳突筋、斜角筋、小胸筋、多裂筋などがあり、これらが吸気時に収縮して肋骨を持ち上げる働きを補助します。

深呼吸では胸郭入口部に付着する斜角筋、胸鎖乳突筋、肋骨挙筋、脊柱起立筋が収縮して胸郭を挙上するように働きます。

努力吸気では更にこれらに加えて大胸筋、小胸筋、僧帽筋、菱形筋、前鋸筋の収縮により吸気を助けます。

吸気は胸郭を挙上する運動であるため、胸郭上部に付着する筋が大部分です。

 

腹式呼吸の際、安静吸気に比べ横隔膜の活動が大きくなるため、胸腰椎は伸展し、肋骨の後方回旋を生じさせ胸郭を挙上されます。連動して腰椎伸展モーメントが増大するために、安静吸気に比べ腹式吸気の多裂筋の有意な筋厚増加が認められます。

横隔膜の収縮には脊柱、胸郭の土台となる腰部骨盤帯の安定性が重要とされ、横隔膜、腹横筋、多裂筋、骨盤底筋群は腰部骨盤帯の安定に寄与するインナーユニットです。

呼吸運動のバイオメカニクス〜神経・関節・筋肉系の動き〜

肺は胸壁内側を覆う壁側胸膜と肺を包む肺胸膜という2つの膜で覆われており、両膜の間は陰圧なので、胸郭や横隔膜を動かすことによって肺の拡張・収縮を行う運動のことを『呼吸運動』といいます。

呼吸運動によって空気を肺胞へと運ぶ「換気」、肺胞と毛細血管との間の「拡散」、ヘモグロビンと結合して酸素を体中に運んでゆく「血流」の3つの動きが重要になります。

 

『筋肉の動き』と『筋肉の動きによる肋骨の動き』で肺は、伸縮運動します。

『安静時の呼吸』と『大きい呼吸(深呼吸および努力呼吸)』とでは、関与する筋肉が異なります。

また、『胸式呼吸』と『腹式呼吸』でも関与する筋肉が異なります。

 

吸気時・呼気時にどのような関節運動が起き、どのように筋肉が作用するかを知ることで、クライアントのコンディショニングを向上させるだけではなく、弱化している部位の運動の仕方、拘縮している部位のリリースなどが正確に行うことができるようになります。

神経

不随意呼吸の、呼吸中枢は延髄と橋にあります。呼吸中枢が、体内の酸素や二酸化炭素の量をチェックし、呼吸をコントロールしています。

呼吸中枢内には、呼吸のリズムをつくるペースメーカー細胞があります(本間生夫、1980年代)。

 

随意呼吸の中枢は、四肢の筋肉を動かす中枢と同じ大脳皮質にあります。

呼吸で使われる筋肉は、筋肉につながる脳からの神経が損傷を受けない限り収縮することができます。首や背中の外傷によって脊髄が損傷され、脳と筋肉をつなぐ神経系統が切断されると、人工呼吸器が必要になります。

 

関節

胸郭全体の可動性は、胸椎が肋骨の間の肋椎関節と肋骨と胸骨の間の胸肋関節(Sternocostal joints)が影響します。

 

胸肋関節は、上位7対の肋軟骨と胸骨の肋骨切痕の間の関節です。

ただし、第1肋軟骨は胸骨に直接結合するので、胸肋軟骨結合といいます。関節腔は本来、関節内胸肋靱帯によって二分されますが、この状態は第2肋軟骨の関節にのみ存続します。それより下方の関節は、加齢に伴い関節腔が消失する傾向にあります。

 

肋軟骨が広い範囲を占めていて、胸郭の可動性を大きなものにしています。しかし、肋骨軟骨は加齢とともに柔軟性を失ってくるため、徐々に可動性が低下してきてしまいます。

そのため、常日頃の胸郭運動が重要で、胸肋関節のムーブメントがイメージできているとエクササイズの質は向上します。

  • ポンプハンドルモ―ション

外肋間筋と内肋間筋の交互の収縮によって呼吸が行われます。

肋骨は背部で胸椎と関節で付着し、斜め前下方に向かいます。外肋間筋が収縮すると肋骨は胸椎との関節を支点として、全体が前上方に持ち挙げられて、胸郭の前後径が大きく拡がります。

 

  • バケットハンドルモ―ション

腱中心が下がり、横隔膜の下の内臓を押し下げ、下位肋骨を外側に持ち上げることにより、胸郭の体積は大きくなります。

この動きがバケツの柄を持ち上げる動きに似ていることから「バケット・ハンドル・モーション」と呼称されます。

筋肉系

肺そのものには肺を動かす筋肉がなく、呼吸運動は胸部・頸部・腹部にある『呼吸筋』の働きによります。
呼吸筋とは呼吸をするときに胸郭の拡大、収縮を行う筋という以外に明らかな定義がないので、どこまでを呼吸筋というかは文献などにより異なります。
息を吸うための筋肉を「吸息筋」、息を吐くための筋肉を「呼息筋」と呼びます。

吸息筋が収縮の際、胸郭の拡張に伴い肺が膨らみ、呼息筋が収縮すると胸郭は縮み、それにつれて肺は縮みます。
肋間筋は肋骨を動きやすくし、呼吸を助けます。

呼吸筋は、主に安静呼吸時に働く呼吸筋と努力呼吸時に補助する呼吸補助筋があります。
呼吸筋に含まれていない筋の中でも、呼吸に関連する筋は多数存在しています。

人間の呼吸能力〜呼吸数、換気量、呼吸の種類

【呼吸数】

安静時における平均呼吸数は以下の通りです。

成 人:15~17回/分、約2万回/日、約7億回/1生

新生児:40~50回/分

 

【換気量】

安静にしている時でも、酸素と二酸化炭素の交換を維持するために、毎分6~10リットル程度の空気が肺を出入りしており、たとえ休んでいる間でも毎分約0.3リットルの酸素が肺胞から血液中に送られます。

同時に、ほぼ同量の二酸化炭素が血液中から肺胞へ運ばれ、体外へ吐き出されます。

運動中は、毎分100リットルを超える空気を呼吸して、そこから毎分3リットルの酸素を取りこむこともできます。酸素が体内で使用される速度は、体がエネルギーを消費する速度を測る方法の1つです。

 

成人(安静時):約500ml/回、6~10ℓ/分。激しい運動時には10倍以上にも増加します。

 

 

【全肺気量】

全肺気量とは、肺活量と残気量を合わせたものをいいます。

 

全排気量=肺活量+残気量

 

  1. 肺活量

肺活量の平均は、成人男子で3~6ℓ、成人女子で2~4ℓ程度です。

 

  1. 残気量

肺活量とは、最大努力で呼出しても肺胞内に残る空気の量のことです。

残気量は、1.0~1.5ℓ程度です。

 

 

【種類】

呼吸とはガス交換のことであり、ガス交換には肺で行われる外(肺)呼吸と末梢で行われる内(細胞)呼吸の2種類に分類することが可能です。

〈外呼吸〉 

外呼吸とは、外部の酸素を取り入れ、二酸化炭素を排出することを言います。

外呼吸は、空気を排出する呼息運動と空気を肺に取り込む吸息運動とに分けることができます。

 

吸いこまれた酸素は肺へ入っていき、肺胞に達します。酸素は7~8億個あるとされる肺胞からそれらを取り囲む毛細血管へ移動し、二酸化炭素は毛細血管から肺胞の空気へと移動します。

 

肺胞の内面を覆っている細胞の層と肺胞を取り巻く毛細血管は、それぞれ細胞1個分の厚みしかなく、互いに密接しています。空気と血液の間の距離は 平均すると約1㎛(1㎝の1/10,000)の厚さしかありません。そのため、酸素はこの空気-血液障壁をすぐに通り抜け、毛細血管の血液の中へ入ります。同様に、血液中の二酸化炭素は肺胞へ入った後、体外へ吐き出されます。

 

酸素を含んだ血液は肺から肺静脈を通って左心房へ送られ、左心室から全身へと送り出されます。

酸素を失い、二酸化炭素を多く含んだ血液は、上大静脈と下大静脈という2本の大静脈を通って右心房へ戻ります。その後、この血液は右心室から肺動脈を通って肺へと送られ、肺で酸素を受け取り、二酸化炭素を放出します。

 

〈内呼吸〉

肺から取り込んだ酸素は血液に乗って各細胞に送り届けられます。取り入れた酸素を細胞が有機物として分解したり、ATPなどを産生したりすることを内呼吸といいます。

細胞は酸素を取り込み、不要になった二酸化炭素を血液中に放出します。

呼吸器系について

呼吸(Respiration)は生命活動を支える最も基礎的な運動です。呼吸は、心と体をつなぐ通り道の役割を果たしています。呼吸により抗酸化物質が血中に放出されたり、セロトニンや  GABAなどの神経伝達物質が分泌されるといった報告されています。

 

しかし、現代人は呼吸が浅く、それが疾病、体調不良の原因になっているといわれています。自律神経が乱れたり、内臓の機能が低下したりすることで様々な疾病の原因になります。座位中心の生活や運動不足などが原因で、不良姿勢になったり、横隔膜や腹横筋などのディープマッスルが弱化したりすることで、呼吸はさらに浅くなります。

 

呼吸は、1分間に12~15回、1日で2万回にまで及びます。

肺の機能が十分に使うことで半分程度の6~8回になります。横隔膜は感情との関連性が高いことが古くから知られ、瞑想状態に入ることで3回程度にまで減少します。

呼吸は胸郭の運動により胸腔内圧が変化し、肺胞が膨張したり収縮したりすることでガス交換が行われます。

その胸郭の運動は、呼吸筋によって行われます。

 

呼吸器系の最も基本的な機能は、酸素と二酸化炭素を交換することです。

呼吸器系の器官は、空気は鼻と口から始まり、喉(咽頭)を下って、声帯がある喉頭を通過し、気管から肺へと続きます。喉頭の入り口は小さなふたの組織(喉頭蓋)で覆われており、ものを飲みこむときには自動的に閉じて、食べものや飲みものが気道に入るのを防ぎます。

 

正しい呼吸法や呼吸器の解剖を理解することで、より呼吸への知識を深めることができ、クライアントのコンディショニングにあわせたアドバイスができるようになります。

 

 

 

呼吸器

呼吸器系は、気道(Respiratory tract)と肺に大別することが可能です。

 

【気道】

気道は、外鼻孔からから肺までの空気の通り道で、鼻腔(Nasal cavity)、咽頭(Pharynx)、喉頭(Larynx)、気管(Trachea)、気管支(Bronchial)の順に通り抜けて、肺に到達します。

 

気道のうち、鼻腔から喉頭までを上気道、気管から奥は下気道といいます。

 

〈上気道〉

上気道(Upperer respiratory tract)とは、鼻腔・咽頭・喉頭までを言います。

 

  1. 鼻腔

鼻腔は外鼻孔から始まり、上鼻甲介、中鼻甲介、下鼻甲介により上鼻道、中鼻道、下鼻道の3つに分かれていて、そこから後鼻孔によって咽頭鼻部へと続きます。鼻腔は、鼻中隔によって左右に分けられています。また鼻腔の周囲には、副鼻空である前頭洞、蝶形骨洞を観察できます。

 

  1. 咽頭

咽頭は、鼻腔、口腔から続く部分で、喉頭や食道につながります。咽頭は、呼吸器系だけでなく、消化器系にもあてはまります。

咽頭には、上咽頭、中咽頭、下咽頭の3つの部分があります。

 

  • 上咽頭

上咽頭とは、口腔より上で鼻腔に続く咽頭の上の部分です。

上咽頭には扁桃組織のひとつであるアデノイドがあります。

また、耳管(耳の奥と鼻の奥でのどの上をつなぐ管)の開口部があります。

 

  • 中咽頭

中咽頭とは、口腔の後方で咽頭の中ほどの部分です。

中咽頭には、口蓋扁桃(「へんとうせん」)があります。

 

  • 下咽頭

下咽頭とは、口腔より下で喉頭や食道につながる咽頭の下の部分です。

下咽頭と食道の間は、普段は閉じていますが、物を飲み込むときだけ開きます。

 

  1. 喉頭

喉頭(Larynx)は、喉頭蓋から気管までの間の部分で、で、舌骨より下にあり気管より上にある、頸部中央にある器官のことです。体表からは、のど仏として触れることができ、嚥下時には上前方に移動します。

嚥下時には、喉頭蓋が後方に倒れ込み、声門が閉鎖することにより、気管に食物が入り込む事を阻止します。

外側の枠組みは軟骨でできて、内部には二つのヒダ状の部分があり、上のヒダが仮声帯、下のヒダが声帯です。

声帯は前方が左右くっついていて、後方は左右が開いたり閉じたりできます。普段は、声帯は開いていて、声を出したり、物を飲み込んだりするときは左右の声帯が閉じます。

〈下気道〉

気道(Lower respiratory tract)とは、気管と気管支までを言います。

一番太い気道が気管で、それより細い2つの気道に枝分かれして左右の気管支となり、それぞれが左右の肺につながっています。

 

  1. 気管

気管は、C6から始まり、Th4~5の高さで左右に分かれます。

気管は基本的に連続して空気が出入りし続ける管なので、食物を摂取するときだけ物体が通過する食道と異なり、常に潰れないように内腔が確保されている必要があります。そのため、気管の外側は気管軟骨と呼ばれるC字形の軟骨が連続して積み重なった構造になっており、頸部の動きに伴う屈曲が容易な柔軟性を保ちながら、潰れないように強度を確保しています。

気管の内側の平滑筋は、拡張したり収縮したりできるため、気道のサイズが変えられます。

 

気管の開始部には喉頭と呼ばれる複雑な構造が発達しており、食物が誤って気管内に侵入するのを防いでいるほか、哺乳類では発声器官の声帯を生じています。

 

  1. 気管支

左右の気管支は、より細い気道へと次々と枝分かれして、最終的には細気管支という最も細い(直径は0.5mm)気道になります。

気道全体をみると、木を逆さまにした形に似ているため、呼吸器系のこの気道部分は、「気管支樹」と呼ばれます。

太い気道は、ある程度の柔軟性をもった軟骨と呼ばれる線維性の結合組織によって保たれています。

細い気道は、周りの密着した肺組織に支えられています。

 

気管支ゾーンは、第1趾と第2趾との股の間に位置します。踵に方向に押しもめば、のどの痛みや咳の症状が緩和されます。

図3.足底の反射区

 

 

【肺】

肺は、心臓をはさんで左右に1個ずつあります。心臓がやや左に片寄っているため左肺は右肺より小さくなっています(右肺:左肺=約10:8)。右肺が上葉・中・下葉、左肺は上葉・下葉に分かれています。

左右の肺に挟まれた胸腔の正中部を縦隔といい、心臓、胸腺、気管、気管支、食道、大動脈、大静脈、胸管、神経などの器官が存在します。

肺尖は鎖骨より2~3㎝上、下縁は第9肋骨程度で横隔膜の上にのっています。

 

細気管支の先端には、数千もの小さな空気の袋(肺胞)があります。肺にある7~8億個もの肺胞を合わせると、100平方メートルを超える面積になります。肺胞の壁の内部は、細い毛細血管が密集した網状の組織になっています。空気と毛細血管の間の壁は極めて薄いため、酸素は肺胞内から血液中へ移動でき、さらに二酸化炭素は血液中から肺胞内の空気へと移動できるのです。

生理

呼吸とは生体が生命の維持に必要な酸素を外界から取り入れ、代謝の結果生じた炭酸ガスを外界に排出することです。外界の空気を肺に取り込んだり排出したりするためには、肺を拡張させたり収縮させる必要があります。

呼吸は、生物が備えているATP合成の仕組みで、有機物の異化で放出されるエネルギーを利用するのが特徴です。

呼吸では酸素を用いた異化により、呼吸気質の有機物が水と二酸化炭素にまで分解されます。

 

通常、呼吸は無意識のうちに行われ、脳幹部にある呼吸中枢によって制御されています。呼吸は、眠っている間もたとえ意識不明になったとしても、通常は維持します。また、話したり、歌ったり、あるいは自発的に息を止めたりするときなど、自分の意思で呼吸を調節することもできます。脳、大動脈、頸動脈には感覚器官があり、血液をモニターして、酸素と二酸化炭素の濃度を感じ取っています。正常なら二酸化炭素の濃度上昇は、呼吸をより深く、より速くする最も強い刺激です。反対に、血液中の二酸化炭素の濃度が低くなると、脳からの指令により呼吸は浅く、遅くなります。