보조 호흡근은 어떻게 작용할까? 호흡 패턴과 활성화 메커니즘

일반적으로 보조 호흡근은 보조 흡기근과 보조 호기근으로 구분됩니다. 보조 흡기근은 정상 호흡에서는 거의 사용되지 않지만, 깊은 호흡이나 강제 호흡 시 활성화 됩니다. 주흡기근(횡격막, 외늑간근) 만으로 충분한 흡기가 어려울 때 보조적으로 작용하며, 강제 호흡 시 더욱 활성화 되고, 흉곽을 들어올려 흡기 용적을 증가시키는 역할을 합니다. 

보조 호기근은 강제 호기 시 활성화 되며 강제 호기근이라고도 합니다. 특히, 일부 보조 호흡근은 특정 상황에서 작용하여 호흡을 보조 합니다. 

보조 흡기근에는 흉쇄유돌근, 사각근, 대흉근, 소흉근, 상부 승모근, 견갑거근, 능형근, 전거근, 광배근, 척추기립근이 포함됩니다. 이 근육들은 목과 상지, 체간의 상부에 위치한 근육들입니다.

보조 흡기근의 역할

 

흉쇄 유돌근: 흉골과 쇄골을 들어올려 흉곽을 확장합니다.

사각근: 제1, 2늑골을 들어올려 흉곽 확장합니다.

소흉근: 제 3~5번 늑골을 들어올려 흉곽을 확장하고 공기 흡입을 돕습니다.

상부 승모근: 견갑골을 안정화 하여 호흡 보조합니다.

능형근: 견갑골 고정, 직접적인 흡기 작용보다는 보조 흡기근(소흉근, 대흉근)이 효과적으로 작용할 수 있도록 견갑골을 안정화합니다.

견갑거근: 견갑골 고정된 상태에서 승모근과 함께 목 근육을 활용하여 흉곽을 들어 올리는 데 기여할 수 있음. 특히, 사각근과 함께 1, 2번 늑골을 들어 올리는 데 기여할 수 있습니다.

대흉근: 팔을 고정한 상태에서 흉곽을 들어올리는 작용을 하여 흡기를 돕습니다. 예를 들어 팔을 밀거나,  손을 허벅지에 대고 상체를 앞으로 기울일 때 대흉근이 작용하여 호흡을 돕습니다. 특히, 쇄골부가 주로 작용하여 강제 흡기 시 보조적으로 흉곽을 확장합니다.

전거근: 강제 흡기 시 늑골을 들어 올려 흉곽의 확장에 기여합니다.

광배근: 팔이 고정된 상태에서 강제 흡기를 보조합니다.

척추기립근: 격렬한 유산소 운동, 고강도 근력 운동, 호흡 부전, COPD, 강제 흡기 상황에서 흉추를 신전하여 간접적으로 흉곽을 확장하는데 기여합니다.  

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호기 근육은 호기 시 작용하는 근육으로 폐를 수축시키고 흉곽을 줄이는 역할을 합니다. 정상적인 안정 호흡에서는 주로 수동적 과정이지만, 운동 중 또는 호흡 곤란 시 호흡에서는 능동적으로 작용합니다. 수동적 호기는 횡격막과  외늑간근이 이완하면서 흉강의 부피가 감소되고, 폐 내부의 압이 대기압보다 높아져 공기가 외부로 배출되면서 호기가 완료됩니다. 이는 보일의 법칙(Boyle's Law)에서 기인하고 기체는 압력이 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하려는 성질 때문입니다. 

안정시 정상적인 호흡에서 횡격막과 외늑간근의 능동적 수축을 통한 농동적 흡기과정은 아래 링크에서 알아보실 수 있습니다.

https://ht2684.tistory.com/13

정상 호흡 패턴에서 주호흡근인 횡격막과 외늑간근 작용으로 인한 호흡 기전: 호흡근 작용

 

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운동 중이나 호흡 곤란 시 능동적으로 작용하는 강제 호기근에 대해 알아보도록 하겠습니다. 

강제 호기는 복부 근육과 내늑간근이 수축하여 빠르게 공기를 배출하는데 강제 호기 근육은 다음과 같습니다.

 

보조 호기근 역할

내늑간근: 늑골을 아래로 당겨 흉곽을 좁힙니다.

복직근: 복압을 증가시켜 횡격막을 위로 밀어 올립니다.

복횡근: 복압을 증가시켜 공기 배출 촉진합니다.

외복사근, 내복사근: 복부 압력을 높여 강제 호기 보조합니다.

최장근: 격한 숨 내쉬기,  기침, 복부 수축을 동반한 날숨 상황에서 강제 호기에 보조적 역할을 합니다.

후하거근: 격력한 운동 후 강제 호기, 강한 기침, 호흡 부전 환자의 보조 호흡, 호흡 근육 약화 시 늑골을 아래로 내리는 과정이 필요한 경우 보상 작용으로 하부 늑골을 아래로 당겨 흉곽을 수축합니다.

 

정리하자면, 보조 호흡근은 일반적인 상황에서는 작용하지 않지만, 강제 흡기 또는 강제 호기 시에 활성화되며 특히, 일부 근육은 더욱 특수한 경우에만 작용하여 호흡을 보조합니다.