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근육계통

들숨에 관여하며, 가슴호흡과 가장 직접적으로 관련된 근육은?

1 목빗근
2 가로막
3 목갈비근
4 속갈비사이근
5 바깥갈비사이근 ✓ 정답

해설

가슴호흡에서는 갈비사이근의 역할이 중요하다. 바깥갈비사이근은 갈비뼈를 올려 들숨에 관여한다.

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가슴호흡(흉식호흡)은 갈비뼈의 움직임을 통해 가슴안(흉곽)의 부피를 변화시키는 방식이다. 들숨 동안 갈비뼈가 올라가고 바깥쪽으로 벌어지면서 가슴안의 부피가 커지고, 그 결과 가슴막안압(흉막내압)이 낮아져 허파로 공기가 들어온다. 이때 갈비뼈를 직접 들어 올리는 근육이 바깥갈비사이근(external intercostal muscle)이다.

바깥갈비사이근은 갈비뼈 사이를 비스듬히 연결하며, 수축하면 아래쪽 갈비뼈를 기준으로 위쪽 갈비뼈를 끌어올린다. 이는 마치 양동이 손잡이를 들어 올릴 때 손잡이가 위로 올라가면서 동시에 바깥쪽으로 벌어지는 것과 유사한 움직임이다. 바깥갈비사이근의 수축은 갈비뼈를 올리고 가슴안의 가로 지름과 앞뒤 지름을 함께 증가시켜 들숨을 일으킨다.

개를 대상으로 한 연구에서도 들숨 동안 갈비뼈가 머리쪽(cranial)이면서 바깥쪽(outward)으로 움직이는 양상이 수동적 공기 주입 시와 유사하게 나타났으며, 이 움직임에는 복장갈비사이근(parasternal intercostal)과 바깥갈비사이근의 협응이 관여한다고 보고되었다 ^[1]. 특히 복장갈비사이근의 신경을 차단하면 바깥갈비사이근과 갈비뼈올림근(levator costae)의 들숨 활동이 현저히 증가하는 보상 반응이 나타났는데, 이는 바깥갈비사이근이 갈비뼈를 올리는 들숨 근육으로서 중요한 예비 용량을 지니고 있음을 시사한다 ^[3].

호흡 보조 장치와 관련된 연구에서도 정상 들숨 시 가로막(diaphragm)과 함께 바깥갈비사이근이 활성화된다는 점이 명시되어 있다 ^[2]. 가로막은 배호흡(복식호흡)의 주된 근육이고, 바깥갈비사이근은 가슴호흡에서 갈비뼈를 직접 움직이는 근육이라는 점에서 역할이 구분된다.

흉막압(pleural pressure)과 갈비사이근의 상호작용을 분석한 연구에서는 들숨 갈비사이근이 수축하여 갈비뼈를 올리면 흉막압이 낮아지고, 이 낮아진 압력이 다시 갈비뼈 올림을 일부 억제하는 방향으로 작용한다고 설명한다 ^[4]. 즉 바깥갈비사이근이 갈비뼈를 올리는 효과는 흉막압 변화와 기계적으로 맞물려 있으며, 가슴안이 닫힌 상태에서는 이 압력 변화가 갈비뼈 움직임의 크기를 조절하는 변수가 된다.

보기에서 목빗근(sternocleidomastoid)과 목갈비근(scalene)은 주로 힘든 호흡 시 갈비뼈를 추가로 올리는 보조 들숨 근육이고, 속갈비사이근(internal intercostal)은 갈비뼈를 내려 날숨에 관여한다. 핵심! 가슴호흡에서 가장 직접적으로 갈비뼈를 올리는 근육은 바깥갈비사이근이며, 속갈비사이근은 날숨 근육으로 작용한다.

참고 문헌 (논문 출처)

[1]
The canine parasternal and external intercostal muscles drive the ribs differently.일반논문De Troyer A, Wilson TA (2000) · DOI: 10.1111/j.1469-7793.2000.00799.x
[2]
Co-activation of the diaphragm and external intercostal muscles through an adaptive closed-loop respiratory pacing controller.일반논문Adury RZ, Siu R, Jung R (2023) · DOI: 10.3389/fresc.2023.1199722
[3]
Inspiratory elevation of the ribs in the dog: primary role of the parasternals.일반논문De Troyer A (1991) · DOI: 10.1152/jappl.1991.70.4.1447
[4]
Role of pleural pressure in the coupling between the intercostal muscles and the ribs.일반논문De Troyer A, Leduc D (2007) · DOI: 10.1152/japplphysiol.01403.2006

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