호흡계의 구조와 기능 (응급의학과 이정애 교수)
1. 용어
ㅇ 환기(ventilation) - 공기가 폐로 들어오고 나가는 과정
ㅇ 호흡(respiration) - 산소, 이산화탄소 등의 가스 교환이 일어나는 과정
2. 구조와 기능
가. 상부기도(upper airway)의 구조
ㅇ 코, 비강(Nose, Nasal Cavity)
-점막으로 덮여 있고 혈관이 많이 분포
-여과, 온기, 습기 유지
ㅇ 입, 구강
-혀가 하악골과 설골에 붙어 있음
ㅇ 인두(Pharynx)
-공기는 후두로, 음식물은 식도로
ㅇ 후두(Larynx)
-공기의 통로(인두에서 기관 사이)
-이물의 기도 유입 방지(후두개)
-소리의 발생(성문)
나. 하부기도의 구조
ㅇ 기관(Trachea)
-후두에서 폐까지의 공기 통로
-이물질 제거 (섬모, 점막, 기침)
ㅇ 기관지(Bronchi)
-좌우로 갈라진 부분 - 흉골병 그림 1 호흡계의 구조
-우측이 짧고 직선에 가깝고, 굵다.
ㅇ 세기관지(Bronchioles)
-기관지에서 분기된 작은 가지
-폐포(Alveoli)와 연결
ㅇ 폐포(Alveoli)
-호흡계의 기능적인 단위
-실제 가스교환이 일어나는 곳
-탄력적인 한 층의 세포막(수축과 이완)
다. 폐의 해부학적 구조
ㅇ 흉막(Pleura) - 장측흉막, 벽측흉막 ㅇ 세기관지
ㅇ 폐포(Alveoli) ㅇ 폐모세혈관
ㅇ 흉막액 ㅇ 흉막공
3. 환기(Ventilation)의 메커니즘
가. 흡기 과정(Inhalation)
ㅇ 늑골의 상승과 횡경막의 아래쪽 수축으로 인해 아코디온과 같이 흉강의 용적이 팽창되고 상대적인
음압이 형성
ㅇ 외부의 공기가 폐 내부로 들어감
나. 배기 과정(Exhalation)
ㅇ 반동력에 의해 폐가 수축
ㅇ 흉강이 수축함에 따라 상대적으로 양압인 공기가 외부로 배출
다. 기능
ㅇ 폐는 자체적인 근육이 없고 흉곽의 움직임에 따른 압력변화로 환기가 유지됨
ㅇ 흡기는 에너지를 소비하는 능동적인 과정이고 배기는 에너지 소비없는 수동적과정
ㅇ 폐가 확장하는 능력을 확장력(Compliance)이라 하고 클수록 쉽게 폐가 확장된다.
ㅇ 폐의 확장력을 감소시키는 질병
- 천식(Asthma), 폐기종, 기관지염, 폐부종(Pulmonary Edema)
- 호흡시 많은 양의 에너지가 필요
4. 호흡(가스교환;Respiration)
ㅇ 가스교환은 체내로 산소를 공급하고 이산화탄소를 외부로 배출하는 것
ㅇ 가스교환의 원리 : 확산
- 높은 가스농도에서 낮은 가스농도 쪽으로 이동
ㅇ 폐모세혈관과 폐포(Alveoli)는 세포하나 정도 두께의 얇은 막으로 가스의 교환이 자유로움
ㅇ 폐에서는 - 산소는 폐포(Alveoli)에서 모세혈관으로
- 이산화탄소는 모세혈관에서 폐포로
ㅇ 조직에서는 - 산소는 모세혈관에서 세포로
- 이산화탄소는 세포에서 모세혈관으로
ㅇ 적당한 양의 산소가 적절하게 혈액 내로 스며들기 위해서는(즉, 적당한 호흡을 위해서는)
- 폐포내에 적당한 양의 산소가 존재할 것
- 폐포와 모세혈관사이의 장애물이 없을 것
- 혈액 속의 적혈구의 양이 적당할 것
- 폐포의 기능상의 장애물이 없을 것
5. 호흡기능의 제어
ㅇ 중추신경계가 호흡을 통제하는데 뇌간(Brain Stem)에서 미주신경(Vagus Verve)을 통하여 호흡을
하도록 각 근육에 신호를 보냄
ㅇ 연수(Medulla)에 있는 화학수용체(Chemoreceptors)가 혈중 이산화탄소 농도의 증가, 즉 산성도(pH)의
하락에 자극되어 호흡을 유발함
ㅇ 이산화탄소 농도가 떨어지면(pH 상승) 호흡활동도 저하됨
ㅇ 보조기능 1
- 경동맥과 대동맥에 있는 화학수용체(Chemoreceptors)가 혈액의 산소농도를 감시
- 혈 중 산소농도의 현저한 유동이 있는 경우 보조기능 활성화
- 혈 중 산소농도가 떨어지면 화학수용체가 작동하여 호흡기능 자극
- 혈 중 산소농도가 충분해지면 기능 정지
- 만성폐쇄성호흡기질환환자(COPD)의 경우 저산소 증후군(Hypoxic Drive)
* 교재 제 25과 호흡계 응급질환 참조
ㅇ 보조기능 2
- 폐의 외막, 세기관지(Bronchioles), 폐포(Alveoli)에 있는 확장수용체가 조직의 확장된 정도를 감지하여
과 확장시 흡입을 멈추도록 뇌간(Brain Stem)에 신호를 보냄
ㅇ정상호흡(Normal)
ㅇ 중추신경이상 과호흡증후군(Hyperventilation Syndrome)
ㅇ 체인스톡스(Cheyne Stokes)
ㅇ 무호흡(Apnea)
ㅇ 쿠스말(Kussmal)
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호흡계의 구조와 기능 (응급의학과 이정애 교수)
bsyoo
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05.06.23 22:38
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