호흡


1. 호흡

신체가 생명유지를 위해 산소를 받아들이고, 이산화탄소를 배출하는 과정

-외호흡: 산소와 이산화탄소 교환

-내호흡: 세포 내의 대사과정


1-1: 외호흡-3단계로 나뉜다

환기: 산소가 폐포 내로 들어감

기체확산: 폐포 내 공기가 혈관으로 이동

기체운반: 혈액 내에서 조직으로 산소이동


1-2: 호흡기 구성: 의학용어에 포함


1-3: 기능에 따른 분류: 전도영역, 호흡영역

각각 공기가 지나가는 길/가스교환이 이루어지는 곳


2. 호흡기계 구조

폐-오른쪽이 3개, 왼쪽이 2개의 엽으로 이루어져 있음


전도영역- 호흡영역 전의 공기의 통로 부분

-가스교환이 일어나지 않으며 해부학적 사강이라고도 함

호흡영역- 실제로 가스교환이 일어나는 곳


2-1 폐포- 아주 작은(지름 0.5mm가량) 기낭

-폐모세혈관과 폐포 사이의 방대한 접촉면으로 인해 공기/혈액간 가스교환이 빠르게 일어남

폐포는 약 3억개, 하나의 폐포당 약 2000개 모세혈관이 접촉

--폐포에는 두 개의 형태가 있음


2-1-1. I형 폐포세포

단층편평상피세포로 가스교환을 하며 폐포면적의 90%이상을 차지함

얇은 6개 막을 거쳐 산소를 적혈구에 전달

2-1-2. II형 폐포세포

계면활성제 분비: 폐포 내강면 액체 표면장력을 약화시켜 폐포를 확장시킴

폐포가 쪼그라드는 폐포허탈은 방지하며, 폐 용적 유지에 매우 중요하다


+폐포의 기체교환을 원활히 하는 구조적 특성

-폐포벽이 단일세포층

-모세혈관막도 매우 얇음

-두 막 사이 공간이 매우 좁음

-계면활성제 존재

-폐포 내 대식세포가 식균작용 통해 이물질 제거


3. 호흡역학

흡식-근육 수축에 의해 일어남(늑간근,횡격막)

폐포내압이 대기압보다 낮아져 공기가 수동적으로 유입됨(3mmHg정도 압력이 낮음)

매 흡식마다 500ml가량의 공기가 들어옴


호식-근육이완과 탄성반동에 의해 일어남

수축된 횡격막, 외늑간근이 이완하며 본래 위치로 돌아옴

+노력성 호식: 내늑간근 수축으로 평소보다 횡격막이 더 많이 올라옴


흉곽호흡을 흉식호흡, 횡격막운동을 복식호흡이라고 함



4. 폐기능

폐용적, 폐용량, 폐포환기량 표 그림 참조


5. 가스교환, 기체운반

폐포,모세혈관 사이에서 사용되는 방식을 분압차이 확산이라고 함

 -폐포 내 산소분압은 100mmHg, 정맥혈은 40mmHg

=60의 힘에 의해 산소가 폐포에서 정맥혈로 이등한다


기체운반-산소는 혈액 내에서 2가지 방법으로 운반

-혈액에 용해/헤모글로빈과 결합

1. 산화헤모글로빈

-전체 혈액의 98% 산소, 결합반응과 해리반응(분해)를 통해 환원헤모글로빈을 오가며 산소를 운반

산소해리곡선: 산소분압에 따른 산화헤모글로빈 비율

-산소분압이 높으면 결합, 낮으면 해리된다

-체온상승(대사활동증가), pH증가, 이산화탄소분압 증가가 산소-헤모글로빈 친화성을 약화시킨다.

위의 경우에 혈중산소농도가 높아지므로 운동이 활발해지는 것


성숙한 적혈구는 핵,미토콘드리아가 없어 호흡할 수 없어 혐기적 경로를 통해 에너지를 얻는다(DPG)

DPG생성효소는 산화헤모글로빈에 의해 억제되어 DPG는 빈혈, 고도가 높은 지역에서 증가한다.

{정리}Po2 감소, PH감소, DPG상승, 체온상승 시에 해리곡선이 우측으로 이동, 반대일 때는 좌측 이동


 2. 이산화탄소 운반

혈장에서 물리적으로 용해/카르바미노헤모글로빈 형태/중탄산이온 형태로 운반


1. 용해 이산화탄소

-이산화탄소는 산소보다 물에 20배가량 더 잘 녹아 10%정도가 혈액에 직접 녹아 운반

2. 카르마비노-헤모글로빈

-HbCO2형태로 운반된다.

3. 중탄산이온

-물과 이산화탄소로 변해 방출된다(폐에서)


6. 산소공급이상

-저산소증

6-1: 빈혈성-적혈구 감소, 철분결핍 등으로 발생

6-2: 허혈성-혈핵순환 장애, 폐쇄로 인해 발생

6-3: 저산소혈증-동맥내 산소분압저하로, 고산지대, 산소가 적은 공기흡식, 폐질환으로 환기에 문제가 있을 때 발생

6-4: 조직독성-세포에 대사성 독성물질이 축적되어 운반된 산소를 사용하지 못해 발생


-일산화탄소 중독

일산화탄소는 헤모글로빈과 산소보다 200배 이상 더 잘 결합

헤모글로빈을 일산화탄소가 채가서 조직에 산소공급이 안됨

-고압산소 투여 통해 조치하게 되나 이는 산소독성을 유발-비강출혈, 인후통, 기침, 망막혈관 경련 ,혈전형성 등이 일어남



7. 신체의 호흡조절계

뇌간(숨뇌,다리뇌)의 호흡중추, 뇌간에게 통제받는 호흡근들

산소와 수소이온(또는 이산화탄소)를 감지하는 화학수용기

폐와 관절에 있는 수용기

대뇌피질에 의한 숨참기, 깊은 숨쉼

-가장 메인은 뇌간


7-1: 호흡의 두 가지 조절법

1. 신경성 조절-뇌간의 연수와 교에 의해 조절되는 불수의적 과정

1-1-연수호흡중추(배측(흡식), 복측(호식)호흡군)


배측호흡-호흡의 기본 리듬, 들숨의 빈도 조절

설인신경, 미주신경 통해 화학/기계수용기로부터 정보수집

흡기가 절정에 달하면 호흡조절중추가 흡식중추를 억제하고 날숨으로 넘어감

=규칙적 리듬 유지, 과도한 흡기 방지


복측호흡-평상시에는 활동하지 않음

운동시/호흡이 활발할 때만 활성됨


1-2-교(다리뇌)호흡중추


지속성 흡식중추-교의 하부2/3에 위치, 연수의 흡식중추를 자극

+조절되지 않으면 흡식이 연장되어 숨을 헐떡이는 흡식성경련 발생

호흡조절중추-교의 상부1/3에 위치, 지속성 흡식중추 억제

연수의 흡식중초도 억제하여 흡기용적, 시기 조절


2-화학적 조절

뇌간(연수&교)-구심성 감각정보, 횡경막에 보내는 원심성 운동정보에 의해 호흡 조절 

가장 중요한 정보: 동맥혈의 산소량, 이산화탄소분압, 산성도

화학수용기가 정보수집--중추,말초화학수용기로 나뉨


말초화학수용기의 최핵심 역할은 동맥혈 산소량 감지

이것이 60mmHg 이하로 떨어지면 호흡수 급증

-이산화탄소 농도 상승도 감지(이건 사실 주로 중추가 함)

과호흡의 80%는 중추, 나머지는 말초 반응

말초는 급성 조절, 중추는 만성 조절 담당

+동맥혈이 산성화되면 환기가 증가하며 말초수용기가 직접적으로 증가받음


기타 조절

폐신장 수용기-폐의 불필요한 확장 막음

관절-근 수용기-운동했을 때 더 많은 탄소를 가져올 수 있게 도움

자극성 수용기-외부입자에 과반응 억제

J수용기-모세혈관, 폐순환 문제 발생 시 호흡수를 증가시킴