숨쉬기

숨쉬기 또는 호흡은 생물이 생존에 필요한 에너지를 얻기 위해 산소를 들이마시고 이산화탄소를 내보내는 생명 유지 과정이다. 이는 외부 환경과 폐 사이에서 기체가 교환되는 외호흡, 폐에서 혈액으로, 혈액에서 조직으로 기체가 교환되는 내호흡, 그리고 세포 내에서 산소를 이용하여 에너지를 생성하는 세포 호흡을 포괄하는 개념이다.

외호흡

외호흡은 코와 입을 통해 들어온 공기가 기관, 기관지를 거쳐 폐포에 도달하는 과정과 폐포에서 혈액으로 산소가 이동하고 혈액에서 폐포로 이산화탄소가 이동하는 과정으로 나뉜다. 들이마시는 숨(흡기)은 횡격막과 늑간근의 수축으로 흉강의 부피가 증가하면서 폐 내부 압력이 낮아져 공기가 폐로 유입되는 능동적인 과정이다. 반대로 내쉬는 숨(호기)은 횡격막과 늑간근의 이완으로 흉강의 부피가 감소하면서 폐 내부 압력이 높아져 공기가 폐 밖으로 배출되는 수동적인 과정이다. (강제 호흡의 경우 복근 등의 추가적인 근육이 사용될 수 있다.)

내호흡

내호흡은 폐포에서 혈액으로 이동한 산소가 적혈구 내의 헤모글로빈과 결합하여 신체 각 조직으로 운반되고, 조직 세포에서 생성된 이산화탄소가 혈액으로 이동하여 폐로 운반되는 과정이다. 산소는 헤모글로빈의 부분압에 따라 조직 세포에 전달되며, 이산화탄소는 혈액 내에서 탄산, 중탄산 이온 등의 형태로 운반된다.

세포 호흡

세포 호흡은 조직 세포 내에서 미토콘드리아를 중심으로 일어나는 과정으로, 산소를 이용하여 포도당과 같은 유기물을 분해하여 에너지를 생성하고 이산화탄소와 물을 부산물로 배출한다. 생성된 에너지는 ATP(아데노신 삼인산) 형태로 저장되어 세포의 다양한 활동에 사용된다.

호흡 조절

호흡은 뇌간에 위치한 호흡 중추에 의해 조절된다. 호흡 중추는 혈액 내 이산화탄소 농도, 산소 농도, pH 변화 등에 민감하게 반응하여 호흡 속도와 깊이를 조절한다. 또한, 대뇌 피질의 영향을 받아 의식적으로 호흡을 조절할 수도 있다.

호흡 관련 질환

다양한 원인에 의해 호흡 기능에 이상이 생길 수 있으며, 대표적인 호흡기 질환으로는 천식, 만성 폐쇄성 폐질환(COPD), 폐렴, 폐암 등이 있다. 이러한 질환들은 호흡 곤란, 기침, 가래 등의 증상을 유발하며, 심한 경우 생명을 위협할 수도 있다.

참고 문헌

• 인체 생리학 교재
• 호흡기 내과 관련 전문 서적