숨쉬기는 일반적으로 무의식적이며, 뇌의 하반부에 있는 호흡 중추를 통해 무의식적으로 제어됩니다. 숨쉬기는 수면 중에도 계속되며, 심지어 사람이 의식이 없는 상태일 때도 대개 계속됩니다. 또한, 사람은 연설을 할 때나 노래를 할 때, 자발적인 호흡 정지 상태 등, 자신이 원할 경우 숨쉬기를 통제할 수도 있습니다. 뇌와 대동맥에 있는 감각기관과 경동맥은 혈액을 모니터링하고 산소와 이산화탄소 수치를 감지합니다. 일반적으로, 이산화탄소 농도가 증가하는 것은 더 깊게 더 자주 숨을 쉬도록 하는 가장 강력한 자극제입니다. 정반대로, 혈액의 이산화탄소 농도가 낮은 경우, 뇌는 호흡의 빈도와 깊이를 줄이게 됩니다. 쉬는 동안 숨쉬기를 하는 경우, 보통 성인은 분당 약 15번 숨을 들이마시고 내쉽니다.
(또한 호흡기 계통 개요 참조)
호흡근
폐에는 자체적인 골격근이 없습니다. 숨쉬는 것은 다음을 통해 이루어집니다.
질격막
갈비뼈 사이의 근육(갈비사이근)
목 근육
복부 근육
복부에서 흉강을 분리하는 돔 형태의 근육판인 횡격막은 숨을 들이쉬는데(들숨 또는 흡기라고 함) 사용되는 가장 중요한 근육입니다. 횡격막은 흉골의 하반부, 흉곽의 하단 부분 및 척추에 연결되어 있습니다. 횡격막이 수축하면서, 흉강의 길이와 직경을 증가시키고, 이에 따라 폐를 확장시킵니다.
갈비사이근과 목 근육은 흉곽의 이동을 돕고 이를 통해 숨쉬기를 지원합니다.
복부 근육은 때때로 숨을 내쉬는 데 관여합니다. 숨을 내쉬는 과정(날숨 또는 호기라고 함)은 사람이 운동을 하지 않는 경우에는 대개 수동적입니다. 들숨 중에 활발하게 늘어나는 폐와 흉벽의 탄성으로 인해 흡기근이 이완할 때 휴식 형태로 돌아가고 폐로부터 공기를 배출할 수 있습니다. 따라서, 쉬고 있을 경우에는 숨을 내쉬기 위해 아무런 노력을 할 필요가 없습니다. 그러나, 활발한 운동 중에는 다수의 근육이 날숨 활동에 참여합니다. 이러한 근육 중에서 배근육이 가장 중요합니다. 배근육은 수축하고, 복압을 높이고, 이완된 횡격막을 폐쪽으로 밀어서 공기가 밀려 나가도록 해줍니다.
숨쉬기에 사용되는 근육은 해당 근육을 뇌로 연결하는 신경이 온전한 상태일 경우에만 수축할 수 있습니다. 일부 목이나 허리 부상의 경우, 척수가 절단될 수 있으며, 이로 인해 뇌와 근육 사이의 신경계 연결이 끊어지게 됩니다. 이런 경우, 인공적으로 환기를 하지 않을 경우 사망하게 됩니다.
숨쉬기에서 횡격막의 역할
횡격막이 수축해 더 낮은 위치로 이동할 때, 흉강이 확대되어 폐 내부의 압력을 낮춥니다. 압력이 동일해지도록 공기가 폐로 들어옵니다. 횡격막이 이완되어 다시 위로 이동할 경우, 폐와 흉벽의 탄성이 폐 밖으로 공기를 밀어냅니다. |
