호흡기계이론

>> 호흡 <<

* 공기중의 산소를 흡입하여 각 조직세 포에 보내고, 각 조직 세포에서 대사과정에 의하여 생성된 이산화탄소를 외기 중으로 배출하는 것이다.

※ 내호흡 : 세포(미토콘드리아)안에서 산소를 소비하고 몸 안에서 이루어지는 대사과정에서의 호흡으로 조직호흡이라고도 한다.

※ 외호흡 : 외부와 폐포 사이에서의 산소와 이산화탄소의 가스교환 과정

* 공기가 폐포 내로 유입되는 것은 전적으로 압력차에 의한 것으로, 이 압력차는 흉곽의 팽창과 수축에 의한다.

보통 숨을 쉴때는 늑간근만 활동하는데, 늑간근에는 늑골의 하연에서 기시하여 대각선 방향으로 앞쪽으로 달려 하위 늑골의 상연에 부착하여, 이의 수축에 의해 흉곽의 용적이 커져 흡기가 이루어지는 외늑간근과 외늑간근의 반대방향으로 있는 내늑간근이 있어 흉곽이 작아지고 호기가 이루어진다.

횡경막은 흉곽과 복강사이에 위치하며 흉곽쪽으로 튀어나온 구조를 하며, 이의 수축으로 흉곽용적이 커져 흡기를 돕는다.

>> 호흡기의 구조 <<

* 공기 - 코(입) - 인두 - 후두 - 기관 - 기관지 - 세기관지 - 폐포 - 혈액과 접촉

* 비강은 호흡기계에서 공기와 처음 접촉하는 곳으로 공기를 적당한 온도와 습도로 조절하고, 먼지를 제거한다.

콧털이 큰입자의 먼지나 세균을 걸러내고, 비갑개의 점액층에서는 1차로 lysosome이라는 효소가 세균을 파괴, 용해시킨 다음 인두부를 통해 입으로 넘어간다.

* 인두와 후두를 통과하면서 2차로 여과되어 기관지로 보내진다.

* 기관은 후두에서 이어지는 길이 8~10cm, 지름이 약 1.5cm정도의 자바라(물통)와 비슷한 관이다.

* 인두는 비강에서 이어지는 기도로 구강에도 연결되어 음식물의 통로가 되기도 하며, 인두 밑의 끝부분에는 앞뒤로 움직이는 후두개라는 돌기가 있어 음식물이 지나갈때 뒤로 움직여 후두의 입구를 닫아 음식물이 기관으로 들어가지 못하도록 한다.

* 후두는 인두와 기관지사이를 말하며, 두장의 횡문근막으로 된 성대가 있다. 후두는 연골로 된 벽으로 이루어져 있으며, 수평면에서 단면이 삼각형을 이루는데 그 정점이 아담의 사과이다.

>> 호흡의 과정 <<

1. 외호흡

* 외부의 공기가 폐포내로 들어가는 과정

* 폐포막을 통하여 폐포에 분포된 혈관내에 이동하는 과정

* 혈액내에서 일반 조직으로 이동되는 과정

2. 호흡 과정

* 폐환기

* 폐포공기와 혈액사이의 가스교환

* 혈액에 의한 산소, 이산화탄소의 운반

* 혈액과 조직세포 사이의 가스교환

* 조직세포의 산소이용과 이산화탄소의 생산 (내호흡)

>> 호흡운동 <<

호흡은 흡식과 호식이 주기적으로 일어나는 것으로 폐포내압과 대기압의 차에 의해 공기가 이동된다.

흉곽이 확장되면 폐도 확장되어 폐포내압이 대기압보다 낮아져 흡식이 일어난다.

1. 흡식(inspiration)

* 혈액중의 이산화탄소의 증가로 인한 호흡중추의 흥분 : 이산화탄소의 양이 증가하면 호흡중추가 자극되어 흥분한다.

* 미주신경에 의한 흥분의 전달 : 호흡중추의 흥분은 미주신경에 의하여 횡경막이나 늑간근에 전달되어 이 두근육이 수축운동을 시작한다.

* 외늑간근이 수축하여 늑골의 위로 치켜올리고, 횡경막이 수축하여 아래로 내려오면 흉강이 확장된다.

* 폐의 확장 : 흉강이 확장되면 흉강내압이 낮아지면서 폐가 확장된다.

* 흡식 : 폐가 확장되어 외부에서 공기가 폐속으로 들어온다.

2. 호식(expiration)

* 폐의 확장으로 인한 자극이 신경을 거쳐 호흡중추에 전달되면 중추의 기능이 쇠퇴한다.

* 호흡중추의 기능이 쇠퇴하여 내늑간근이 수축하고, 횡경막과 외늑간근이 이완되면 흉강은 수축된다.

* 폐의 수축 : 흉강의 수축으로 폐강압이 높아지면 폐는 기계적으로 수축된다.

* 호식 : 폐의 수축으로 폐속의 공기가 체외로 밀려나간다.

>> 폐환기 <<

* 폐환기(ventilation) : 단위시간의 환기량

* 폐용적

※ 1회 호흡량 (tidal volume - TV) : 안정시의 매 호흡시 흡입 및 호출하는 공기의 양

※ 흡기예비량 (inspiratory reserve volume - IRV) : 안정시 흡식 후 더 들이마실 수 있는 공기의 양

※ 호기예비량 (expiratory reserve volume - ERV) : 안정시 호기 후 노력하여 더 내쉴 수 있는 공기의 양

※ 잔기량 (residual volume - RV) : 최대호기 후 폐속에 남아있는 공기의 양

* 폐용량

※ 흡기용량 (inspiratory capacity - IC) : IRV + TV (호기가 끝나고 최대로 들이마실 수 있는 공기의 양)

※ 기능적 잔기량 (functional residual capacity - FRC) : RV + ERV (호기가 끝나고 폐에 남아있는 공기의 양)

※ 폐활량 (vatal capacity - VC) : TV + ERV + IRV (최대흡기에 이어 최대호출할 수 있는 공기의 양)

※ 폐용량 (total lung capacity - TLC) : TV + ERV + IRV +RV (최대로 흡입하였을 때 폐내의 공기의 양)

>> 폐포환기 <<

* 일반적인 환기는 호흡사강(respiratory dead space)을 포함하며, 호흡사강에서는 기체의 교환이 일어나지 못하므로 실제로 기체교환이 가능한 폐포환기가 중요하다.

* 폐포환기량은 환기량에서 호흡사강 용적을 뺀것으로 일반 성인의 호흡사강 용적은 150ml정도이다.

* 1회 호흡량의 증가는 동일한 조건의 폐환기량에서 폐포환기량을 증가시키므로 유리한 듯하나, 1회호흡량의 증가에는 보다 많은 에너지를 요구하므로 전체적으로 보면(호흡의 효율면에서) 반드시 좋은 것만은 아니다.

* 폐포환기량의 증가는 1회호흡량과 호흡수 증가에 있어 적절한 조화가 필요하다.