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호흡이란 외부로부터 산소를 몸 안으로 흡입해 세포로 운반하여 세포의 대사활동 결과 발생한 이산화탄소를 몸밖으로 배출하는 전 과정을 말한다. 세포내에서 산소를 소비하는 대사과정을 내호흡 또는 조직호흡이라 하며 외부와 세포사이의 산소와 이산화탄소의 가스교환 과정을 외호흡 또는 허파호흡(폐호흡)이라 한다.

외호흡은 다분히 물리적인 현상으로 이것은 몇가지 근육의 협동작용으로 압력차를 만들어 공기를 폐에 출입시켜 혈액과의 사이에 가스교환이 일어나게 하는 기능이다. 이렇듯 혈액내로 산소가 들어가고 몸속에서 생산된 탄산가스가 공기중으로 배출되도록 한다.

내호흡은 폐에서 산소를 많이 함유하게 된 혈액이 신체의 각 조직에 도달한 후 혈액과 조직세포 사이에서 가스교환이 일어난다. 세포내로 들어간 산소가 여러 영양물질을 산화시킨 후 탄산가스와 물이 되어 다시 혈액으로 들어오는 과정을 내호흡이라고 한다.

호흡계의 일반적 기능은 다음과 같다. 혈액에 산소를 공급하고 이산화탄소를 제거한다. 날숨(호기)시 공기가 성대를 지나면서 소리를 내게 한다. 배압력(복압)을 조절하여 배변, 배뇨, 분만등을 도와준다.

호흡과 무관한 기침과 재채기는 방어적이고 반사적인 공기의 운동으로 깨끗한 공기통로를 유지해준다. 혈액의 PH를 조절하고 냄새를 맡으며 폐로 들어가는 공기를 가온, 가습, 여과하는 일을 한다. 호흡기계의 기관중 우선 코가 있는데 2개의 콧구멍은 공기가 코안으로 드나들 수 있는 출구이며 많은 코털이 공기중에 부유하는 큰 입자들을 콧속으로 들어오는 것을 막아주거나 먼지입자를 거르는 작용을 한다.

코안에서는 점액의 분비가 왕성하므로 폐로 들어가는 공기의 가습, 가온, 이물질이 제거된다. 인두는 소화관과 기도가 교차하는 부분으로 코안, 입안, 후두의 뒤편에 있으며 목뼈의 바로앞에 위치하고 있다. 길이는 13cm정도이며 보통 목구멍이라고 하며 음식물과 공기가 지나가는 통로이다.

공기는 비인두, 구인두, 후두인두를 따라 내려가서 후두로 들어간다. 입안의 음식물은 공기와 함께 구인두와 후두인두를 따라 내려가다가 후두덮개가 후두를 막아줌으로써 기관으로 들어가지 않고 식도로 들어간다. 편도는 인체를 세균감염으로부터 방어하는 일종의 면역항체 형성기관이기도 하다. 후두는 목소리상자이며 공기를 기관으로 음식물은 식도로 보내며 발성작용을 도와준다.

위치는 C4~C6높이에 있다. 후두는 남녀차가 현저한데 여자의 후두는 남자에 비해 작교 성인남자는 후두융기가 돌출되어 있다. 사춘기 이후 남성호르몬의 영향으로 남자의 후두가 갑자기 발육하기 때문에 커진다.

기관은 후두아래에서 오른쪽과 왼쪽 기관지로 나누어지는 직경 약 2.5cm, 길이 약 10~12cm인 관으로 식도앞을 수직으로 내려가 C7~T12사이에 위치한다. 섬모는 들어오는 공기 반대쪽으로 움직여 먼지가 묻은 점액을 허파쪽에서 인두쪽으로 보내준다. 인두에서 그 점액을 삼키거나 밖으로 뱉어내게 된다.

기관은 말발굽 모양의 15~20개의 C자형 유리연골고리로 구성되어 있다. 기관지는 비스듬하게 폐로 이어지다가 안쪽으로 허파문 속으로 들어간다. 기관지는 1차, 2차, 3차 기관지로 구분한다. 1차기관지는 좌.우 1차 기관지로 T5높이에서 기관이 두갈래로 갈라지는 것을 말하며 이곳은 허파의 바깥부분이다.

오른쪽 1차 기관지는 왼쪽 1차 기관지보다 짧고 굵으며 수직에 가깝다. 1차기관지가 폐속으로 들어와 2차기관지로 분비되며 오른 1차기관지는 3가지로, 왼1차기관지는 2가지로 2차기관지를 분지한다.

2차기관지를 엽기관지라고도 한다. 3차기관지는 우폐에 10개, 좌폐에 8개 정도로 구역이 분포되어 구역기관지라고도 한다. 다음은 폐의 기본단위인 소엽으로 들어가 소엽기관지가 있다. 종말세기관지가 있으며 호흡세기관지가 있어 폐포가 붙어있어 가스교환에 참여한다. 폐는 우측과 좌측의 가슴안(흉강)을 채우고 있는 1쌍의 반원추형에 가까운 실질기관으로 호흡기의 주요부분을 이루고 있다.

그 속에서 가스교환(외호흡)이 이루어지고 있다. 우폐는 용적이 약 1.200cc이며 좌폐는 1.000cc정도이다. 공기의 비중이 우폐가 600g, 좌폐가 500g정도이다. 폐는 가슴안을 채우고 있는 한쌍의 반원추상의 기관이며 그 표면은 가슴막(흉막)에 싸여있다. 중앙부에는 허파문이 있고 여기서 기관지, 허파동맥, 기관지 동.정맥, 림프관, 및 신경이 허파에 출입한다.

우폐는 3엽으로 되어있고 좌폐보다 크며 좌폐는 2엽으로 구성되어 있다. 폐포의 수는 약 3~5억이며 가스교환의 표면적은 약 70~100㎡에 이른다. 폐의 기능은 표면활성제를 분비하고 혈관확장을 일으키는 키닌을 분비하며 위 호르몬인 가스트린을 분비하고 혈압조절에 관여하는 안지오텐신을 조절하고 프로스타글란딘을 합성, 저장, 방출하고 인슐린 대사에도 관여한다.

폐포안 폐포벽에는 중격세포가 있는데 이는 날숨시 폐포가 서로 달라붙는 것을 방지하는 표면활성제를 분비한다. 또한 먼지세포(진애세포)는 허파꽈리(폐포)의 큰 포식세포(대식)로 폐포에 들어온 먼지나 이물질에 대한 포식작용을 한다. 호흡계통은 조직에 산소를 공급하고 이산화탄소를 제거한다. 호흡운동에서 우선 들숨(흡식)운동이 있다. 능동적으로 일어나며 이에 관여하는 근육들이 수축을 하게 되므로 에너지를 소비하게 된다. 가로막(횡격막)의 수축이 일어난다. 가로막신경인 횡격신경이 흥분하게 되면 횡격막이 배안쪽으로 내려가면서 가슴안을 넓히므로 가슴안의 내압이 증가되어 폐포가 확장된다.

흉곽의 용적이 약 250~300ml증가하게 된다. 가로막에 의한 호흡을 복식호흡이라 하며 주로 남성에서 볼 수 있다. 또한 외늑간근의 수축이 일어나는데 외늑간근과 척추세움근의 작용에 의하여 일어나는 호흡을 흉식호흡이라고 한다. 배근육들이 이완됨으로써 가로막 수축에 도움을 주어 가로막이 내려가게 된다.

폐포 속면의 표면활성제와 공기의 표면 형성으로 폐포의 표면장력이 약화되어 폐포가 쉽게 확장되므로 흡기운동을 돕게된다. 반대로 날숨(호식)운동은 에너지를 필요로 하지않는 수동적 운동이다. 호식운동을 주관하는 주작용근은 내늑간근이다.

폐의 용적은 키, 몸무게 등이 클수록 크며 1회 호흡용적의 전부가 폐포에 도달하는 것은 아니며 그중 약 150ml의 공기는 폐포로 가지않고 기도에 머물게 되므로 가스교환에는 직접 작용하지 않는다. 공기는 질소, 산소, 탄산가스 및 약간의 희소가스인 아르곤으로 구성되어 있으며 질소가 전체 79%, 산소가 21%, 탄산가스가 0.03%정도이다. 호흡중추는 숨뇌(연수)로부터 교뇌에 걸쳐 넓게 분포하고 있다.

숨뇌는 호흡주기를 조절하고 교뇌는 호흡수를 조절하는 부위이다. 호흡운동은 이 호흡중추에 의해서 조절되며 이 중추의 주기적 흥분에 의해서 날숨과 들숨이 규칙적으로 반복된다.

류재문프로필:서영대학교 겸임교수. 중국해부연수단장 연구실:062-236-3114 010-2640-3029