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6.호흡계

1. 호흡계의 구조와 기능

작성자 채식영양
작성일 16-02-08 15:48 | 조회 1,236 | 댓글 0

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인체의 모든 활동에 필요한 에너지는 산소를 연소함으로써 얻어진다. 피부나 아가미를 이용하는 수생생물과 달리 육지생물은 기체의 빠른 확산을 위해 호흡계라는 구조를 이용한다. 인체의 호흡은 크게 세가지로 외호흡, 내호흡, 그리고 세포호흡으로 구분할 수 있다. 외호흡은 폐와 혈관사이에서 기체가 교환되는 것이고, 내호흡은 적혈구의 헤모글로빈에 결합된 산소가 신체말초의 세포들에게 전달되는 것이다. 세포호흡은 세포내로 전달된 산소가 미토콘드리아에 의해 영양소를 산화하여 에너지를 얻는 것이다.

    인체의 외호흡계는 크게 상기도계(上氣道界) 하기도계(下氣道界) 나뉜다. 상기도계는 , 비강, 인두로 이루어지고 하기도계는 후두, 기관, 기관지, 세기관지, 폐포로 구성된다.

상기도계는 외부에서 폐로 들어오는 공기의 불순물을 미리 걸러내고 체온과 비슷하게 따뜻하게 하며, 습도를 맞춘다. 그럼으로써 하기도계의 정묘한 표면이 외부공기에 의해 건조해지거나 차갑지 않게 된다. 폐포에 도달하는 공기의 이러한 조건화 과정은 일차적으로 호흡계점막에 의해 가능해진다. 하기도계는 기체의 이동통로인 기관기관지분지계와 폐포로 이루어진다. 폐포는 모세혈관과 폐포간의 가스교환이 이루어지는 기본단위이다.

기관은 기관분기부에서 좌우로 연속하여 19 나뉘어지는데 이때 종말 세기관지의 직경은 0.5mm 된다. 종말세기관지 아래는 호흡세기관지로 점액과 섬모는 보이지 않고 폐포가 있어서 확산성 가스교환이 이루어진다. 이때 폐포의 표면적은 최소한 70m2에서 140m2사이로 몸표면의 35배나 된다. 폐포는 공기가 있는 폐의 주머니로 폐포의 내부공간과 혈관의 혈액사이에는 1만분의 1cm이나 심지어 10만분의 1cm보다 얇은 폐포막이 있어서 폐포와 혈액사이의 기체교환을 가능하게 한다. 폐포의 상피세포는 1형과 2형세포로 나뉜다. 1형세포는 폐포표면의 90-95% 구성하는데 폐포-모세혈관막의 유지에 중요하며 가스의 확산교환을 담당한다. 2형세포는 과립폐포세포로 폐포표면적의 5-10% 차지하는데 폐포의 표면장력을 낮추는 계면활성물질을 생성, 저장, 분비하는 등의 대사, 효소작용을 한다. 만약 계면활성물질이 분비되지 않으면 작은 폐포는 찌그러들어 기체교환 기능을 손상받게 된다.

호흡기도계는 점액섬모층과 폐포의 대식세포로 세균들에 대한 방어작용을 한다. 흡입된 공기속에 있는 먼지와 병원소는 섬모층 위에 있는 점액층에 붙는데, 섬모는 전진, 후진운동을 통해 분당 2cm 속도로 상기도쪽으로 이동시켜 기침반사나 침과 함께 식도로 삼켜버린다. 

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