自然呼吸時の筋肉と骨格の動き

 呼吸に関係する筋肉と骨格の動きについて、今一つ理解できないので説明して欲しいという要望がありました。
 横隔膜が腹式呼吸の要であることは理解されているようですが、息を吸ったときに腹筋がゆるむということに合点がいかない様子でした。
 ですから、今回はその方の疑問に応える内容ですが、皆さんの参考になれば幸いです。

吸気と呼気

 呼吸は吸気と呼気の組み合わせのことですが、息を吸う過程は吸気であり、息を吐く過程は呼気です。
 一般に言われている「呼吸」は肺呼吸、または外呼吸のことですが、肺に空気を取り入れる運動と肺から空気を吐き出す運動であるとも言えます。

 ところで、私たちの肺にはほとんど筋線維は存在しないと言われています。ですから、肺は自身の力で膨らんだり縮んだりすることはできません。周辺筋肉の働きや骨格の変化に依存して膨らんだり縮んだりしています。

 肺の周辺骨格は胸郭であり、肋骨と背骨でできている籠のようなものですが、胸郭の底面には胸部(肺と心臓と食道)と腹部の境界となる横隔膜があります。
 横隔膜は筋肉ですが、弛緩しているときは天井が高くなったドーム状の形をしています。そして収縮しますと天井が降りてきて平らに近づく仕組みになっています。

 肺活量の高い人は肺の中に5000cc以上の空気が入りますが、からだの大きさをほとんど変えることなく、どのようにしてそれだけの空気を肺の中に取り入れるのかは、ちょっとした人体の不思議です。

横隔膜と肺の容量

 さきほど横隔膜が胸部と腹部の境になると申しましたが、胸郭内部の容量を拡げる一つの方法は、横隔膜を収縮してドーム状になっている天井を下げることです。
 単純に考えますと、それによって肺が下の方に拡がることができますので、その分だけ空気を取り入れることができるようになります。
 また、横隔膜に接している胃や肝臓は圧迫されてお腹が前に膨らむようになりますが、これはこれで重要な意味があります。

胸郭(肋骨)の動きと筋肉

 肺を膨らませる方法のもう一つは胸郭の容積を増やすことです。
 そして、その具体的な方法は胸郭の厚みを増すことです。

 胸郭を形成している肋骨の間には外肋間筋と内肋間筋があります。外肋間筋は収縮することで下位の肋骨を引き上げる働きをします。そして、内肋間筋は収縮することで上位の肋骨を下方に引き下げる働きをします。

 上図の左図のように通常時胸郭を形成している肋骨は腹側に向かって斜め下向きの状態になっています。
 吸気の動作に移ったとき、外肋間筋が収縮して下位肋骨を引き上げますが、外肋間筋の筋線維は斜め前方に向かって走っていますので、収縮することで下位肋骨を斜め後方に引き上げるようになります。ですから、上図の中央図のように斜め下方に向かっていた肋骨が平らに近い状態になります。つまり、胸郭の厚みが増すようになるのですが、それは胸郭が拡がることを意味します。

吸気動作‥‥横隔膜と胸郭運動の合わせ技

 胸郭の厚みが増して胸郭が拡がることと、横隔膜が下がることの両方で胸郭内の容積が大きく増えるようになりますので、肺の中に空気がたくさん入るようになります。
 ただし、胸郭と骨盤との間には腹筋群がありますが、吸気の時に腹筋が弛緩伸張しませんと外肋間筋が頑張っても肋骨を引き上げることができなくなります。
 ですから、一連の吸気動作の中で腹筋の状態も重要な要素になります。

胸式呼吸‥‥胸鎖乳突筋と斜角機と小胸筋

 また、胸郭を引き上げる働きを行う筋肉には胸鎖乳突筋、小胸筋、斜角筋などがあります。解説書などによりますと、これらの筋肉は「吸気動作を補助する」となっている場合もあります。
 そして、胸鎖乳突筋は鎖骨と胸骨を、斜角筋は第1~第2肋骨を、小胸筋は第3~第5肋骨を引き上げる働きをしますので、一般に言われている「胸式呼吸」を行う働きに関係しています。

 瞑想とか、ヨーガとか、その他の修行的な呼吸法は別にして、ごく普通の日常生活を送る中では、胸式呼吸も腹式呼吸もどちらも重要です。
 ですから「どちらを優先させるように呼吸をしたら良いか?」という問いや発想は意味のないことだと私は考えています。

 私たちは言葉を喋りながら無意識に息継ぎをしますが、その時は腹式呼吸ではなく、瞬時に胸郭を引き上げて必要量だけ空気を吸い込む胸式呼吸が主体になります。その意味で、胸式呼吸は大切です。
 たとえばカラオケなどでテンポの速い歌を歌うときには、瞬間的な息継ぎが必要ですが、胸式呼吸が上手くできない状態ですと息苦しくなったりリズムについて行けなくなったりします。
 高齢者が伴奏のリズムと合わなくなってしまうのは、リズム音痴になったというよりも、思っている具合に胸式呼吸ができなくなってしまうからかもしれません。

腹式呼吸‥‥横隔膜が要

 椅子に座って休んでいるときや、横になっているとき、寝ているときなどは腹式呼吸の重要性が増します。
 腹式呼吸の要は横隔膜の運動になりますが、その収縮と弛緩の波(リズム)は全身のリズムにつながります。そして、そのリズムが足先、手先、頭部まで拡がることで骨格筋はそれに合わせてゆるやかに収縮し、また弛緩します。
 それは全身の波動を形成しますし、マッサージ効果をもたらします。ですから腹式呼吸がスムーズに行われることによって疲労回復やリラクゼーションが実現すると考えることができます。
 からだは、朝目覚めたときに本来は疲労が取れてスッキリしているはずですが、目覚めたときからからだが重くて疲労感を感じるようであれば、それは腹式呼吸が上手くできていないからかもしれません。

横隔膜の運動と内臓の関係

 また、横隔膜は収縮することで胃や肝臓や大腸(横行結腸)を圧迫しますが、横隔膜が弛緩することでこれらの臓器が圧迫から解放されます。
 この圧迫と解放をゆっくりと繰り返す状況は胃や大腸の運動につながる点で大切ですし、特に肝臓にとっては重要です。肝臓は静脈系の臓器です。ですから、周りの筋肉などの力を借りて内部の血液を動かしています。
 私たちの食べた栄養などは小腸で血液の中に吸収されますが、その栄養などを含んだ血液が肝臓に送られます。血中の有害物質は肝臓の中で解毒され、栄養物質は様々な化学変化を受けて私たちの細胞活動にとって必要な物質に変換されます。そしてその即戦力と化したエネルギーの高い血液が心臓に還り、動脈に乗って全身の細胞に分配される仕組みになっています。
 ですから、肝臓で処理された血液は速やかに心臓に還る必要があるのですが、先ほど申した通り肝臓は静脈系ですから、他の力に依存して血液を循環させなければなりません。そして、この時に横隔膜の収縮・弛緩による圧迫と解放が役立つことになります。
 それは乳搾り(ミルキングアクション)と同じ原理です。圧迫を受けたときにギュッと絞られ、心臓に向かって血液は送り出されます。ですから、肝臓の働きにとって腹式呼吸による横隔膜の運動はとても大切であると言うことができます。

 川などで水の流れが停滞しますと、澱んで害虫が発生したりします。ですから、清潔を保つためには水は常に流れていなければなりません。
 血管や臓器の中を流れる血液も同様に考えることができます。速度は別にして、血液は常に流れている必要があります。肝臓の中の血液はとてもゆっくり流れていますので、ちょっとしたことで流れが停滞してしまうと考えられます。ですから、尚更肝臓の働きに関係する横隔膜の運動には注意深くあるべきだと思います。
 そして、横隔膜を良い状態に保つためには、呼気の在り方が重要です。

呼気の重要性と筋肉

 肺呼吸における肺の働きで最も重要なことは、静脈血の中にある古い炭酸ガスを体外に放出して新しい空気から酸素を取り出して動脈血の中に吸収するガス交換を行うことです。
 ですから、炭酸ガスを含んだ古い空気は全部体外に出したいとです。肺の中に炭酸ガスを含んだ古い空気が残っていますと、肺の健康にとっても良くありませんし、ガス交換の効率を悪くしますので、なるべく古い空気は残したくありません。
 そして、そのためには呼気をしっかり行う必要がありますが、吸気時に収縮した筋肉が今度は弛緩・伸張する必要があります。
 つまり、横隔膜、小胸筋、胸鎖乳突筋、斜角筋、外肋間筋などです。

 ところで、たとえば歯ぎしりや噛みしめの癖を持っている人は胸鎖乳突筋や斜角筋が常にこわばった状態になっています。ですから上手く弛緩伸張できませんので、しっかりとした呼気動作を望むことができなくなります。
 あるいは、パソコン業務やスマホ操作などで母指をたくさん使っている人は外肋間筋がこわばっている可能性が高いので、いつも息を吸っているのと同じ状態になっている可能性があります。
 これらの人は内肋間筋を働かせて肋骨を下げ、胸郭を薄くして容積を減らそうとしても、なかなか思うようにいきません。
 また、お腹が冷えているなどの理由で腹筋の働きが悪い状態ですと、やはり胸郭を下げることができませんので、「最後まで息を吐く」ということができなくなってしまいます。

 苦しくなるまで息を吐き出しますと、何も考えなくても反動として空気はたくさん肺に入ってきます。それが私たちのからだの自己防衛能力です。
 ですから、呼気が上手く出来ない人に対しては、「吐ききったところから、さらに吐いてください! 腹筋を絞るように吐ききってください!」という練習をしてもらっています。
 呼吸が上手くできないと自覚している人は、「呼吸」は息を吸うことから始めると思っていますが、そんな人はまず吐くことから呼吸を始めるようにするのがよいと思います。「吐けば自ずと空気は入ってくる」、これが自然な在り方です。

 こういう練習を毎日繰り返していますと、次第に腹筋の働きも良くなり、胸が下がるという感覚が理解でき、やがて首肩や顎などから力が抜けるようになると思います。


 以上、呼吸運動に関して筋肉の働きと骨格の変化を中心に説明した来ました。
 しかし、心臓の拍動と同様に、呼吸とは生命体としての根本ですから、本来は何も考える必要のないもののはずです。理屈を考えながら呼吸を行うこと自体がおかしなことであり、現代社会に生きる私たちは、そのくらい自然界から逸脱してしまっているのかもしれません。