호흡기계 구조와 기능
1) 호흡기계 구조
- 상부기도 : 코, 인두, 후두 기능: 흡인된 공기를 습하고 따뜻하게 유지, 비강에선 세균과
먼지 여과
- 하부기도 : 후두, 기관, 기관지(우: 짧고 굵으며, 좌: 길고 가늘다), 폐로구성
기능 : 공기를 폐포까 지 전달, 점액과 섬모운동으로 기관내 이물제거, 계면활성제생산
(1) 흉곽: 심장, 폐 및 식도 등 중요한 장기를 수용하고 보호
(2) 폐 : 폐엽(우폐3엽, 좌폐2엽), 신경(자율신경계), 혈관(폐동맥,기관지동맥)로 구성
내부구조: 기관지->엽기관지(우측3개, 좌측 2개)
->구역기관지(우측 10개, 좌측 8개) -> 세기관지(bronchioles)
-> 호흡세기관지(respiratory bronchioles) -> 4-8회 분지
-> 폐포관(alveolar ducts)
-> 다수의 폐포(alveoli) 폐포 : 반구형의 주머니. 편평상피인 호흡상피로 덮여 있음
바깥에 많은 모세혈관 분포
(3) 흉막 pleura
① 폐와 흉곽을 싸고 있는 2층의 막 : 흉곽을 둘러싸고 있는 벽쪽흉막, 폐를 둘러싸고
있는 폐쪽흉막
② 흉막강 : 두막사이의 공간, 흉막액존재(두막의 마찰을 방지) : 혈흉(흉막강내 혈액이
차는 경우), 기흉(공기가 차는 경우)시 심한 호흡곤란 유발 : 흉막강은 항상 대기압
(760mmHg)보다 낮은 음압상태 유지 - > 호흡운동이 일어나고 폐를 팽창
(4) 횡격막: 복강과 흉곽을 구분, 흡기시 복강으로 하강하여 흉곽을 크게 만들어 공기가
잘 빨려 들어오게 함
(5) 종격동 mediastinum : 흉곽내에 폐를 제외한 부위, 즉 양쪽 폐사이의 빈자리 옆은 양
폐, 앞은 흉 골, 뒤는 척추골, 밑은 횡격막과 연결되는 공간 심장을 중심으로 4개의 부위
로 나뉨
- 위종격 : 오름대동맥과 대동맥궁, 폐동맥, 상대정맥과 팔머리정맥, 횡격막신경, 기관
및 기관지가 수용
- 뒤종격 : 식도, 기관지 및 가슴관등이 위치
- 앞종격 : 가슴샘위치
- 중간종격 : 심장이 위치
(6) 흉곽 골격: 12개씩의 늑골과 흉골, 12개의 흉추, 2개의 쇄골 및 2개의 견갑골로 구성
(7) 호흡근육 : 늑골사이근(바깥 늑골사이근과 속 늑골사이근, 두근육은 달리는 방향이 서로
직각을 이 루어 흉곽을 넓힘)과 횡경막이 주된 호흡 근육
(8) 하부기도
① 기관 : 자율신경의 지배, 교감신경의 흥분되면 이완되어 내강이 넓어지고 부교감신경의
흥분되면 수축되어 좁아짐
② 주기관지 : 오른쪽에 비해 경사가 완만하고 넓고 짧다
③ 엽기관지, 구역기관지, 세기관지 : 오른쪽은 3가지, 왼폐는 2가지 엽기관지로 나뉨
④ 종말세기관지 : 교감신경은 종말세기간지평활근을 이완, 부교감신경은 수축시킴
⑤ 폐포 : 계면활성제 생성
2) 호흡기계 기능
(1) 호흡기계 방어기전 :
- 점액분비, 섬모운동 -> 기도로 흡인되는 이물질을 붙잡아 밖으로 내보냄
섬모운동의 감소: 점액이 점성도증가, 점액분비가 증가, 산소부족 혹은 너무 과할때,
탈수, 담배연기와 같은 오염물질에 의해 영향을 받았을 때
- 대식세포 -> 해로운 물질, 균등을 흡식하여 감염예방
- 계면활성제 : 폐포의 표면장력축소, 폐팽창용이, 허탈방지등
계면활성제 생산장애 : 저산소증, 과산소증, 폐수종, 무기폐, 폐렴, 이물질을 흡인 등
(2) 폐의 기능
① 환기: 호흡중추와 말초 호흡감수체, 뇌척수액, 탄산가스분압, 손소분압, ph, 그외 통증,
체온, 정서적, 육체적 활동으로 영향을 받음
② 가스교환
- Boyle의 법칙: 기체의 온도가 일정할 때 가스용적은 압력에 반비례 폐내의
압력이 낮아 질때는 가스 용적은 커지고 폐내의 압력이 높아지면 가스용적은 작아짐
- Dalton의 법칙: 혼합 기체의 전체 압력은 각 성분 기체의 부분 압력의 합과 동일 정상호
흡시 가스분압
┍ 정맥혈: PvO₂40mmHg, PvCO₂46mmHg
┖ 동맥혈: PvO₂97mmHg, PvCO₂40mmHg
③ 확산: 분압차에 의해 높은 곳에서 낮은 곳으로 확산
◈ 인체가 정상적인 가스교환을 하기위해 필요 한 상황
a. 폐포내의 충분한 산소농도
b. 산소와 결합할 수 있는 충분한 양의 혈색소
c. 혈액을 충분히 포화시킬 수 있는 폐포내 산소의 확산
d. 세포에서 필요한 충분한 산화 혈색소의 운반능력
e.운반된 산소를 사용하는 조직의 능력
④ 폐신장성: 압력 차이의 변화로 인해 발생되는 폐내 가스용적의 변화 폐를 확장하기 위
해 필요한 압력이 적다면 신장성은 놓은 것이다
⑤ 가스운반: 산소는 혈색소와 결합하여 운반 혈색소는 100ml의 혈액에 약 15gm이 존재, 혈색
소 1gm은 1.34ml의 산소와 결합
⑥ 호흡조절
◈ 신경성 조절
a. 연수의 호흡중추: 호기중추와 흡기중추가 존재하여 호흡의 비율과 깊이를 조절
b. 뇌교중추: 호흡을 보다 부드럽게 리드미컬하게 하기 위해 medullary center에 작용
c. Apneustic Center(지속적 흡식 중추): 바깥으로 부터의 억제가 없는 한 연수의 흡
식 중추를 계속 자극하여 깊고 연장된 흡식을 자극
d. Pneumotaxic Center(호흡조절중추): 지속적 흡식중추의 계속 흥분을 억제하며 연
수의 호 식 중추를 흥분시켜 흡식을 호식으로 옮기게 함
◈ 화학적 조절 : 혈액내의 탄산가스와 산소의 분압, H+ 및 체온 등의 변동에 의하여 호흡의
주기 성이 조절
a. 연수의 중심 화학 수용체: PCO2 상승, H 상승 : 동맥혈중의 CO2 증가는 뇌의 뇌척
수액의 PH하 강을 일으켜 호흡중추에 자극을 주어 환기를 자극 함
b. 대동맥체와 경동맥체의 말초화학 수용체 : pO2하강, H상승 : 뚜렷한 말초화학 감수
체의 자극은 산소분압 60mmHg일 때 발생하게 됨 즉 산소분압이 낮을 때 환기가 증
가되고 (PaO2 60mmHg 이하 시 환기상승) 산소분압이 증가하 면 무호흡이 유도됨