[1] 호흡생리

1. 호흡조절중추 

•숨뇌, 다리뇌

2. 호흡 22

•외호흡: 허파꽈리의 공기와 허파 모세혈관 사이의 가스교환(확산)

•내호흡: 혈액과 조직세포 사이의 가스교환(확산), 사립체에서 산소를 사용한 후 노폐물로 이산화탄소를 생성

3. 호흡운동

•들숨(능동적): 가로막, 바깥갈비사이근, 갈비올림근

•날숨(수동적): 속갈비사이근, 배곧은근

•가로막: 배호흡(복식호흡), 갈비사이근: 가슴호흡(흉식호흡)

그림 폐환기의 기전

A. 흡식 전, B. 흡식 시, C. 호식 시의 압력변화를 나타냈다. 흡식 동안의 폐내압은 대기압보다 더 낮고, 호식 동안에는 폐내압이 대기압보다 더 높다.

4. 들숨기전

•바깥갈비사이근이 수축하면 가슴안이 넓어지고, 가로막이 수축하면 허파꽈리가 확장되어 대기와 허파 사이에 압력 차가 발생하여 공기가 허파로 들어옴

5. 가스교환기전

•분압차에 의한 확산

•허파꽈리의 O₂분압 100 mmHg, CO₂분압: 40 mmHg

6. 안정상태에서 공기의 분압(mmHg)

7. 혈액 내 CO₂ 운반

•용해(7%), Hb(CO2)(23%), HCO3–(중탄산이온, 70%)

그림 혈액 내 이산화탄소 수송 

조직에서 포착된 이산화탄소(CO2)는 3가지 형태, 즉 (1) 용해된 형태, (2) 헤모글로빈(Hgb)에 결합하여, 그리고 (3) 중탄산이온(HCO3-) 형태로 혈액에서 폐로 운반된다. 헤모글로빈과 HCO3- 생성을 촉매하는 효소인 탄산탈수효소(carbonic anhydrase, ca)는 적혈구에만 존재한다. HCO3-가 생성되면서 만들어지는 H+도 Hgb에 결합한다. 중탄산이온은 농도기울기를 타고 촉진확산에 의하여 적혈구에서 혈장으로 이동된다. 동일한 매개 분자에 의하여 염소이온(Cl-)이 적혈구 내로 이동하는데, 이는 HCO3-의 외향성 확산에 의하여 생긴 전기적 기울기 때문에 가능하다. 조직 수준에서 일어나는 반응들은 폐 수준에서는 역방향으로 일어난다. 즉, CO2가 혈액 밖으로 확산해 나가서 폐포로 들어간다.

8. 호흡조절

1) 신경성 조절

•호흡중추: 숨뇌

2) 화학적 조절

•혈중 또는 뇌척수액의 CO₂ 및 H⁺이 증가하면 호흡 증가

•말초화학수용기: 대동맥토리(미주신경), 목동맥토리(혀인두신경)

•중추화학수용기: 숨뇌

그림 화학수용기에 의한 호흡조

이 그림은 혈액 P_CO2와 pH의 변화를 통한 환기의 음성피드백 조절을 나타낸 것이다. 하늘색 박스로 나타낸 혈액–뇌장벽은 뇌척수액으로 CO2를 통과시키지만, H+은 통과시키지 않는다.

3) 헤링–브라이어(Hering–Breuer) 반사

•들숨에 의해 허파가 늘어나면 허파의 뻗침수용기에서 미주신경을 통해 들신경 흥분이 중추로 전달되어 들숨중추가 억제되고 들숨이 중단되는 것. 즉 허파의 팽창 억제

9. 호흡곡선

•1회 호흡량 500 mL = 일호흡 용적

•성인의 호흡수: 16회/1분

•무효공간: 150 mL

•기능적 잔기용량 = 날숨예비용적(1,200 mL) ＋ 잔기용적(1,200 mL)

•들숨용량 = 1회 호흡량 ＋ 들숨예비용적(2,500~3,000 mL)

•폐활량 = 1회 호흡량 ＋ 들숨예비용적 ＋ 날숨예비용적

•총폐활량 = 폐활량 ＋ 잔기용적

그림 폐용적과 폐용량을 나타낸 호흡곡선

폐용량은 둘 또는 그 이상의 폐용적을 합한 것이다. 예를 들어, 폐활량은 1회 호흡량(1회 환기량), 예비흡기량 및 예비호기량을 합한 것이다. 잔기량은 폐활량계로 측정할 수 없다. 따라서 총 폐용량 또한 폐활량계로 측정할 수 없다.

10. 이상 호흡

•체인–스토크스 호흡: 호흡곤란과 무호흡이 연속적으로 일어남, 임종호흡, 마약중독, 빈사상태

11. 호흡성 산증 21

•허파로부터 CO₂ 배출이 제대로 되지 않아 pH가 낮아져 발생하는 현상

12. 호흡성 알칼리증

•CO₂ 배출이 과하게 일어나 pH가 높아져 발생하는 현상

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