호흡 정리 1
1. 호흡의 중요성
음식 없이는 몇 주, 물 없이는 며칠을 지낼 수 있겠으나, 공기 없이는 겨우 몇 분만 버틸 수 있다. 영양소는 물과 마찬가지로 몸에 축적되는데, 신선한 공기의 축적은 폐활량에 달려 있다. 그래서 공기를 끊임없이 바꿔줘야 하는 것. 폐의 환기 덕분에 폐에는 거의 일정한 가스 혼합물이 유지되는데, 이 혼합물은 산소가 혈액에 들어가고 이산화탄소와 다른 가스 분해 생성물과 수분이 혈액에서 배출되는 데 필수적이다.
조직에 산소가 충분히 들어가지 못할 때 조직의 기능이 깨진다. 왜냐하면, 유기물의 분해와 산화가 중단되고, 에너지가 나오지 않으며, 그래서 에너지 공급이 중단된 세포들이 죽어버리기 때문에. 한마디로, 유기물의 생물학적 산화가 없으면 세포의 활동이 불가능하다.
신체와 외부 환경 간의 가스 교환 (외부 호흡) 또 에너지의 분출과 저장을 낳는, 세포 내 산화 과정을 (내부 호흡 혹은 세포 호흡을) 촉진하는 과정을 통틀어 호흡이라 부른다. 인체에서 가스 교환은 4단계로 이뤄진다.
1) 폐로 들어온 공기와 폐포 사이의 가스 교환
2) 폐포와 혈액 간의 가스 교환
3) 혈액이 가스를 운반
4) 혈액과 조직 간의 가스 교환.
호흡기 체계는 가스 교환의 첫 번째 부분만 수행한다. 나머지는 순환계가 수행. 따라서 호흡계와 순환계는 서로 밀접하게 연관된다.
호흡기는 가스 교환의 촉진 이외에도 중요한 기능을 두 가지 더 수행한다.
1) 체온 조절,
2) 목소리 생산에 관여.
호흡할 때 폐 표면에서 수분이 증발하고, 이로 인해 혈액과 전신의 쿨링이 이뤄진다. 게다가 폐는 후두의 성대를 진동케 하는 공기 흐름을 만든다.
2. 호흡기의 구조와 기능
공기는 기도를 따라 폐포로 들어간다. 비강과 구강, 비인두, (구)인두가 상기도를 이루며, 호흡기 하부인 하기도에는 후두와 기관, 기관지, 허파 등이 들어간다.
기관지는 수많은 가지를 쳐서 기관지 나무를 만든다. 기관지가 갈라지고 갈라져서 가장 작고 가느다란 가지를 세기관지(bronchiole)라 부른다. 허파로 들어간 세기관지들의 끝에는 포도송이 모양의 자루가 무수히 달려 있다. 이것이 폐포 또는 허파꽈리이다.
폐포들은 서로 아주 밀접한 상태에서 모세혈관 네트워크와 조밀하게 얽혀 있다. 모세혈관 벽과 허파꽈리의 벽은 단층 편평 상피로 덮여 있다. 따라서 이를 통해 가스 교환이 쉽게 이뤄지니, 폐포에서 혈액으로 산소가 들어가고, 반대로 혈액에서 폐포로 이산화탄소가 들어간다.
(*세기관지 - 기관지가 계속 갈라져서 벽에 연골이 없는 가느다란 기관지. 기관지가 대략 여섯 번째 갈라져서 지름이 1mm 이하가 되고 상대적으로 벽에 민무늬 근육과 탄력 섬유가 많아진다.)
(*폐포 - 허파로 들어간 기관지의 끝에 포도송이처럼 달려 있는 자루. 폐포벽을 중간에 두어 호흡 가스와 혈액 내 가스의 교환이 이루어진다.)
좌우의 폐는 각각 흉강의 단단히 밀폐된 부분을 차지한다. 그 사이에 심장이 있다. 폐는 폐 흉막으로 덮여 있다.
비강에는 구불구불한 통로가 몇 개 있으며, 이 통로는 코중격에 의해 좌우 부위로 나뉜다. 비강 안쪽 표면은 섬모 상피로 덮여 있다. 섬모 상피가 분비하는 점액이 바깥에서 들어오는 공기를 촉촉하게 하고 먼지를 거른다. 점액에는 미생물에 치명적으로 작용하는 물질이 들어있다. 섬모 상피의 섬모는 비강에서 점액을 배출한다.
(*섬모 상피 – 상피 조직의 하나로, 섬모 세포가 모여서 된 것. 포유류의 氣管이나 氣管支 안쪽 표면에서 볼 수 있다.)
비강의 벽에는 혈관 네트워크가 촘촘하게 깔려 있다. 따뜻한 동맥혈이 들어오는 찬 공기를 맞이하여 데운다. 섬모 상피 표면에는 식세포와 림프구가 있으며, 항체도 있다. 비강 윗부분을 덮고 있는 점막 상피에는 냄새를 감지하는 후각 세포가 있다. 코를 찌르는 냄새가 나면 호흡이 반사적으로 정지한다.
그리하여, 비강에서는 공기가 데워지고 습도를 맞추고 정화되며 일부 살균되어, 신체가 전반적으로 보호된다.
공기는 비강에서 비인두로 흘러들고, 이어서 구강과도 연결되는 구인두로 흘러든다. 그래서 코로도 입으로도 호흡할 수 있는 것이다. (호흡은 반드시 코로 해야 하지만) 입으로 숨쉬기가 더 쉽다. 그래서 피곤할 때 사람들이 본능적으로 입을 숨을 쉰다.
공기는 구인두에서 이제 후두로 들어간다.
후두는 목소리 생성 기관 (* <근 탄력 이론>). 후두는 넓은 관으로서 중간이 좁아져서 모래시계처럼 보인다. 후두는 연골로 이뤄져 있다. 큰 방패 연골이 그 전면과 측면을 덮는다. 남자들 경우 후두가 조금 앞으로 튀어나와 후골을 이룬다. 또는, Adam’s apple.
후두의 좁은 부위에 성대주름이 있다. 성대주름은 두 쌍이 있지만, 목소리 생성에는 아래쪽 한 쌍만 관여한다. (목청인) 진성대와 거짓 성대. 성대는 붙었다 떨어짐으로써 그 사이에서 생기는 성문의 모양을 바꿀 수 있다.
사람이 차분하게 숨 쉴 때 성대는 벌어져 있다. 심호흡 때는 더 멀리 떨어지고, 노래하거나 말할 때 서로 접하면서 좁은 틈새만 남아 그 가장자리가 진동한다. 이 성대주름이 바로 목소리 높이를 좌우하는 소리 진동의 원천이다. (*목소리 생산의 <근 탄력 이론>. 이와 다른 <신경 크로낙시 이론>도 있다). 남자들 경우 성대주름이 더 길고 더 두꺼우며, 진동 횟수가 더 낮고, 그래서 남자 목소리가 더 낮다. 아이들과 여자들 경우 성대가 더 얇고 짧아서 목소리가 더 높다.
후두에서 형성되는 소리는 두개골에 위치하며 공기를 품고 있는 부비강 등 공명강에 의해 증폭된다. (다음 그림 참조). 이 강들의 벽이 공기 흐름으로 조금 진동하며, 이로 인해 소리가 강화되고 여러 음조를 띠게 된다. 이 추가적인 음조에 따라 목소리 음색이 정해진다.
성대에서 나는 소리는 아직 말소리가 아니다. 똑똑히 조음된 말소리는 (조음기관인) 혀와 입술, 턱, 소리 흐름 분포에 따라 구강과 비강에서 형성된다. 똑똑히 발음된 소리를 낼 때 앞에 나열한 기관들이 하는 작업을 조음(articulation) 혹은 분절이라고 한다.
(*분절 – 말소리가 나오도록 관여하는 성대, 목젖, 혀, 이, 입술 따위와 같은 발음 기관의 움직임).
올바른 조음은 아이가 모국어를 배우는 1세에서 5세 사이에 특히 쉽게 형성된다. 어린애들과 의사소통할 때 아이들의 혀짤배기소리 등 잘못된 발음을 용인하면서 따라 해선 안 된다. 그건 아이들의 오류를 굳히고 언어 발달을 방해하니까.
(기관과 기관지, 부비강, 편도선, 아데노이드 등에 관한 정보가 이어집니다.)
(알림) Voice Training에 관심 있는 분들은 여기를 참조해 주세요.
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