본문내용
1. 호흡기계
1.1. 호흡기계 구조
1.1.1. 상부 호흡기
상부 호흡기는 코와 코인두, 구인두, 후두로 구성된다.
코(鼻腔)는 상부 호흡기의 시작부로 공기를 여과, 가온, 가습하는 역할을 한다. 코 안쪽 벽을 이루는 점막에는 다수의 혈관과 점액선이 있어 공기의 가온 및 가습 기능을 담당한다. 또한 코털과 점액섬모체계에 의해 흡입된 먼지, 미생물, 독성 물질 등을 제거하는 방어 기능도 있다.
코인두(鼻咽頭)는 비강과 인두를 연결하는 부위로, 공기가 통과하는 호흡 통로일 뿐만 아니라 발음과 연하 작용에도 관여한다. 구개인두 반사는 이 부위에서 일어나는 대표적인 방어 기전으로, 이물질이 들어오면 인두 내벽의 수용체가 자극되어 구토나 연하를 유발한다.
구인두(口咽頭)는 입과 인두를 연결하는 부위로, 발음과 연하에 관여한다. 이 부위에는 편도선이 있어 상기도 감염으로부터 호흡기를 보호하는 면역 기능을 담당한다.
후두(喉頭)는 기도의 상부에 위치하며 발성 기능과 기도 보호 기능을 한다. 후두 내부에는 성대가 있어 공기 흐름을 조절함으로써 발성이 이루어진다. 후두는 연하 작용 시 기도를 보호하기 위해 상부로 거상되어 기도가 폐쇄되는데, 이러한 반사 작용이 제대로 이루어지지 않으면 연하 시 흡인이 발생할 수 있다.
이처럼 상부 호흡기는 공기 여과, 가온, 가습, 발음, 연하, 발성 등 다양한 기능을 수행하며, 감염이나 장애가 발생하면 호흡기 전체에 영향을 미칠 수 있다.
1.1.2. 하부 호흡기
하부 호흡기는 기관, 기관지, 폐로 구성되어 있다. 기관은 성인에서 약 12cm 길이이며, 후두 하방에서 시작하여 4-5번 흉추 부위에서 좌우 기관지로 갈라진다. 기관은 길이가 다른 소기관지로 나누어지며 종말 세기관지에서 폐포가 연결된다.
폐는 양쪽으로 나뉘어져 있으며 우폐는 상, 중, 하엽의 3개 엽으로, 좌폐는 상, 하엽의 2개 엽으로 구분된다. 폐는 대기로부터 공기를 들여 받아들이고 산소를 혈액으로 공급하며, 체내 찌꺼기인 이산화탄소를 내보내는 역할을 한다.
폐포는 가스교환의 주된 장소로, 폐포벽을 통해 산소와 이산화탄소의 가스교환이 이루어진다. 폐포벽은 1㎛ 이하의 얇은 막으로 된 단층의 상피세포로 이루어져 있어 가스교환이 용이하다. 또한 제2형 상피세포에서 분비되는 계면활성제가 폐포 내 표면장력을 낮춰 폐포의 허탈을 방지한다.
폐포 내부에는 대식세포와 다형핵 백혈구가 존재하여 미생물 제거 기능을 한다. 이처럼 하부 호흡기는 기관, 기관지, 폐 등으로 구성되어 호흡 과정에서 중요한 역할을 담당하고 있다.
1.2. 호흡기계 기능
1.2.1. 호흡조절
호흡조절은 연수와 뇌교에 의해 이루어지며, 중추성 화학수용체와 말초성 화학수용체, 물리적 자극 등을 통해 조절된다.
중추성 화학수용체는 연수와 뇌교의 신경세포에 위치하며, 혈액 내 이산화탄소 농도와 pH 변화에 반응한다. 혈중 이산화탄소 농도가 증가하면 pH가 감소하여 중추성 화학수용체가 자극받게 되고, 이에 따라 호흡 수와 깊이가 증가한다. 반대로 혈중 이산화탄소 농도가 감소하면 pH가 증가하여 중추성 화학수용체의 자극이 감소하고, 호흡 수와 깊이가 감소한다.
말초성 화학수용체는 대동맥궁과 경동맥 부근에 위치하며, 정상 상태에서는 기능하지 않는다. 그러나 저산소증이나 고이산화탄소혈증 등이 발생하면 활성화되어 연수에 자극을 전달하여 호흡을 증가시킨다.
물리적 자극으로는 기침반사, 기관지수축반사 등이 있다. 기침반사는 이물질이나 분비물 등이 기도를 자극하면 자동적으로 일어나는 보호 반사로, 기도를 깨끗이 하는 기능을 한다. 기관지수축반사는 다량의 먼지를 흡입할 때 기도 수축을 유발하여 더 많은 먼지가 흡입되는 것을 예방하는 반사작용이다.
이와 같이 호흡조절 메커니즘을 통해 체내 산소와 이산화탄소 농도가 적절히 유지되도록 호흡 수와 깊이가 조절된다. 이는 조직 대사에 필요한 산소 공급과 이산화탄소 제거를 가능하게 하여 체내 항상성을 유지하는데 중요한 역할을 한다.
1.2.2. 호흡기계 방어기전
호흡기계 방어기전은 먼지, 미생물, 독성 가스 흡입으로부터 폐를 보호하는 기전이다. 공기 여과, 점액 섬모 체계, 기침 반사, 기관지 수축 반사, 폐포 내 대식세포 작용 등이 이에 포함된다.
먼저, 공기 여과는 코털이 흡입하는 공기를 여과하는 역할을 한다. 이를 통해 큰 먼지 입자를 걸러낼 수 있다.
다음으로, 점액 섬모 체계는 후두 아래의 점액 운동을 통해 폐를 보호한다. 점막 표면의 술잔 세포에서 지속적으로 점액이 분비되며, 점액 속 IgA가 세균과 바이러스로부터 폐를 보호한다. 그러나 흡연과 같은 야루 섭취는 섬모 활동을 감소시켜 이러한 방어 기전을 손상시킬 수 있다.
기침 반사는 자동적인 보호 반사로, 기도를 깨끗이 한다. 과량의 먼지 흡입을 예방하기 위한 기관지 수축 반사도 있다.
마지막으로, 폐포 내 대식세포가 중요한 방어 기전을 수행한다. 섬모 세포가 없는 호흡세기관지 이하 부위에서는 대식세포의 식균 작용과 면역물질 분비가 일차적인 방어 기전이 된다.
이와 같이 호흡기계는 다양한 방어 기전을 통해 폐...
