呼吸是一个需要肌肉收缩活跃的过程;
由于“泵( pump)”产生的压力梯度,空气流入肺部,就像心脏的“泵送”作用使血液流动一样;
在呼吸系统中,胸廓(thoracic cage)肌群和膈肌(diaphragm)起着泵的作用,因为大多数肺组织是薄的交换上皮组织;当这些肌肉收缩时,肺部会扩张,并被胸膜液固定在胸壁内侧;
参与安静呼吸(休息时呼吸)的主要肌肉是横膈膜(diaphragm)、肋间外肌(external intercostals)和斜角肌(scalenes);
在用力呼吸(forced breathing)的过程中,胸部和腹部的其他肌肉可能会被募集以辅助呼吸,例如运动、吹奏乐器和吹气球;
为了使空气进入肺泡,肺部的压力必须低于大气压力;吸气时,胸腔容积随着横膈膜和胸廓的某些骨骼肌收缩而增加;
当横膈膜收缩时,它会向腹部下降;安静呼吸时,横膈膜移动约1.5厘米,增加胸腔容积;正常安静呼吸时,横膈膜收缩导致60%到75%的吸气量变化;
胸腔(rib cage)的运动产生了剩余的25-40%的容积变化;
吸气时,肋间外肌和斜角肌收缩,将肋骨向上、向外拉;
“泵柄(pump handle)”:肋骨向上移动并远离脊柱;
“桶柄(bucket handle)”:肋骨横向向外移动;
这两个运动方向的组合使得胸腔变宽;随着胸腔容积的增加、压力降低,空气流入肺部;
多年来一直认为:安静的呼吸完全是由于膈肌和肋间外肌的作用;斜角肌和胸锁乳突肌只有在深呼吸(deep breathing)时才活跃;然而,近年来的研究改变了我们对这些附属肌肉如何促进安静呼吸的理解;
如果一个人的斜角肌麻痹,吸气主要是通过收缩横膈膜来实现的;对神经肌肉疾病患者的观察发现:尽管收缩的膈肌通过向腹腔移动而增加胸腔容积,但它也倾向于将下方肋骨向内拉(lower ribs inward),从而阻碍吸气;在正常人身上,下方肋骨在吸气时向上、向外移动,而不是向内移动;斜角肌麻痹患者的肋骨没有向上、向外的运动;而斜角肌正常的情况下,必须通过抬起胸骨(sternum)和上方肋骨(upper ribs)来促进吸气;
新的证据也淡化了肋间外肌在安静呼吸中的作用;然而,随着呼吸活动的增加,肋间外肌起着越来越重要的作用,因为肋间外肌和斜角肌的确切贡献取决于呼吸的类型,所以把这些肌肉简单地称之为吸气肌( inspiratory muscles);