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 호흡 정리 3 

3. 폐, 폐와 다른 조직에서 일어나는 가스 교환 

폐는 흉강의 빈 공간을 다 차지한다. 

폐가 팽창하면 그 부위가 횡격막에 인접한다. 

주기관지와 폐동맥, 폐정맥이 심장과 접하는 안쪽에서 폐로 들어간다. 

이렇게 기관지나 혈관, 림프관 등이 (즉, 폐 뿌리가) 연결되는 폐의 입구 부위를 폐문이라 부른다. 

좌우 폐는 각각 흉막으로 덮여 있다. 

흉강을 안쪽에서 둘러싸는 흉막이 벽쪽흉막이다. 

내장쪽흉막과 벽쪽흉막 사이에 좁은 틈이 있다. 이건 흉막강이라 불리며, 호흡 때 폐 벽이 매끈하게 움직이도록 돕는 체액이 소량 채워져 있다. 

흉막액은 흉막 모세혈관에서 분리되어 림프계를 거쳐 배출되면서 끊임없이 바뀐다. 

흉막강의 압력은 대기압보다 낮고, 그래서 폐가 항상 곧게 서 있다. 

폐에서 일어나는 가스 교환 

폐에서 가스 교환은 확산(diffusion) 덕분에 일어난다. 심장에서 모세혈관으로 흐르는 혈액에는 이산화탄소가 많이 들어있다. 폐포의 공기에는 이산화탄소가 적고, 그래서 그게 혈관을 떠나 폐포로 들어간다. 

산소도 확산을 거쳐 혈액으로 들어간다. 혈액에는 자유 산소가 거의 없다. 왜냐하면, 그걸 적혈구에 있는 헤모글로빈이 끊임없이 결합하여 옥시헤모글로빈(산소 혈적소)으로 바꾸기 때문이다. Нb + 4O2 = НbO8. 동맥이 된 혈액은 폐포를 떠나 폐정맥을 따라서 심장으로 간다.  

그러나 이 가스 교환이 끊임없이 진행되기 위해서는, 폐포의 가스 구성이 일관되어야 한다. 이 일관성을 폐 호흡이 떠받친다. 즉, 과도한 이산화탄소는 밖으로 배출되고, 혈액에 흡수된 산소는 외부 신선한 공기의 산소로 대체된다. 

다른 조직에서 일어나는 가스 교환 

온몸의 모세혈관에서 혈액은 산소를 내주고 이산화탄소를 받는다. (아래 <혈액 순환> 도식 참조). 

조직에는 산소가 적기 때문에, 옥시헤모글로빈이 헤모글로빈과 산소로 분해된다. 산소가 조직액으로 들어가고, 이 산소를 세포가 유기물의 산화를 위해 쓴다. 이때 나온 에너지가 세포와 조직의 활동에 쓰인다. 

조직에 이산화탄소가 많이 쌓인다. 이건 조직액으로 들어갔다가 다시 혈액으로 들어간다. 여기서 이산화탄소 일부가 헤모글로빈에 붙잡히고, 일부는 용해되거나 혈장 내 염분에 의해 화학적으로 결합된다. 이것을 (대)정맥혈이 우심방으로 운반하고, 거기서 우심실로 들어가는데, 우심실이 정맥혈을 폐로 내몬다. 폐순환이 이뤄진다. 폐에서 혈액은 다시 동맥이 되고, 좌심방으로 돌아와서 좌심실로 들어가고, 거기서 온몸순환으로 들어선다. 

(*조직액 -  동물의 각 조직 세포 사이에 있는 액체. 모세 혈관으로부터 혈장(血漿)이 스며 나온 것으로, 대부분 림프관으로 들어가서 림프가 되고 일부는 모세 혈관으로 들어간다. 혈액으로부터 산소와 양분을 받아 세포에 공급하고, 세포로부터는 이산화 탄소와 노폐물을 받아 혈액에 넘겨주는 역할을 한다.)

조직에서 산소가 더 많이 소비될수록, 공기 중의 산소가 더 많이 필요하다. 그런 까닭에 신체 작업 때 심장 활동과 폐 호흡이 동시에 증가한다.

☞ 참조 

*폐정맥 - 폐에서 산소를 받아들이고 이산화탄소를 배출한 깨끗한 동맥혈을 심장으로 보내는 좌우 두 개의 혈관. 

* 폐동맥 - 온몸을 돌고 심장으로 들어온 정맥혈을 폐로 보내는 혈관.

*대동맥 -  심장으로부터 온몸에 혈액을 내보내는 굵은 동맥. 체순환(體循環)의 본줄기를 이루는 2~3센티미터의 굵은 혈관. 심장의 좌심실 위쪽의 동맥원추(動脈圓錐)에서 시작되어 상행 대동맥, 동맥궁, 하행 대동맥의 셋으로 나뉜다. 

*대정맥 -  모세 혈관이나 작은정맥에 있는 혈액을 모아 심장의 우심방으로 보내는 두 개의 큰 정맥. 상반신의 피를 모으는 상대정맥과 하반신의 피를 모으는 하대정맥.

*하대정맥 -  척추동물에서 하반신의 혈액이 모이는 큰 정맥. 신정맥(腎靜脈)과 간정맥(肝靜脈)을 모아 횡격막(橫隔膜)을 통해 우심방(右心房)에 이르는 정맥.

*상대정맥 - 상반신의 피를 모아들이는 정맥계의 본간으로 좌우의 팔머리 정맥이 합류하는 정맥. 벽이 얇고 내압도 낮으며, 길이는 7센티미터 정도

*문맥 -  척추동물의 위, 창자, 이자, 지라의 모세관을 돌아온 정맥혈을 모아서 간으로 나르는 굵은 정맥.

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