호흡기계는 혈액에서 이산화탄소를 제거하고 대기 중의 산소를 흡수하도록 설계된 코와 입에서 시작하여 기도와 폐로 이어지는 신체기관입니다. 호흡은 산소와 이산화탄소를 교환하는 과정으로, 생명유지를 위한 에너지 생성에 도움을 줍니다. 본 포스트에서는 호흡기계의 구조와 기능 그리고 관련 질환에 대해 알아보겠습니다.
1. 호흡기계의 구조 및 기능
호흡기계는 코, 입, 후두인두, 후두로 구성되는 상기도와 기관, 기관지, 폐로 이어지는 하기도로 구성되어 있습니다. 좀 더 세부적으로 살펴보자면 감염에 대한 보호 기능을 하는 아데노이드, 공기를 따뜻하고 촉촉하게 해주는 비강, 감염에 대한 보호 기능을 돕는 편도, 성대가 있는 후두, 비인두, 구강인두, 후두인두로 구성되는 인두, 고형물이나 액체가 기도로 들어오지 못하도록 해주는 연골막인 후두계가 있습니다. 기관은 인두에서 시작되어 2개의 주기관지로 나뉩니다. 각각의 폐는 수백만의 폐포로 구성되어 있으며, 폐혈관들은 혈액을 폐로 운반하고 심장으로 되돌려주는 기능을 합니다. 늑막은 두 층의 막으로 되어있고, 흉벽으로부터 폐를 분리시키고, 늑골은 폐가 손상되지 않도록 보호해주는 기능을 합니다. 횡격막은 주요 호흡근이며, 늑간근은 숨을 쉬는 동안 늑골을 움직여주는 근육입니다.
호흡기계의 기능에 대해 알아보겠습니다. 상기도는 들이마신 공기를 여과하여 따뜻하고 촉촉하게 하여 호기 속 수증기를 보존해주는 기능을 합니다. 인두는 입안과 식도 사이에 있는 통로로서 호흡기관과 소화기관으로 공기와 음식물을 통과시킵니다. 호흡기 계통과 소화기 계통을 함께 공유하고 있는 부위에서 공기와 음식이 섞이지 않고 각각 허파와 식도로 잘 넘어갈 수 있는 역할을 합니다. 후두덮개는 음식물을 삼켰을 때 후두가 닫히는 작용을 합니다. 편도는 구인두 입구 쪽 점막에 존재하는 림프조직 덩어리로, 입과 코로 들어오는 항원에 대한 방어 기능을 수행합니다. 부비동은 코와 귀 주위의 두개골 뼈에 공기로 차 있는 공간을 의미하며, 소리의 울림을 생성합니다. 부비동에는 점액 분비선이 있어 부비동에서 코로 점액을 배출합니다. 기관은 숨 쉴 때 공기가 드나들며 후두에서 허파로 이어진 관 모양의 숨길로 15~20개의 C자형 기관이 연결되어 있어 기관의 벽을 튼튼하게 지탱합니다. 탄력 인대와 민무늬근으로 자율신경의 지배를 받기 때문에 교감신경이 흥분하면 기관 지름이 확장되어 더 많은 공기가 유입됩니다. 기관이 좌우로 갈라진 부분에서 허파문 이전에 이르는 숨길은 기관지라고 합니다. 폐포는 많은 수의 모세혈관과 접하여 산소와 이산화탄소 가스 교환이 이루어집니다.
호흡기계는 체조직으로 산소를 공급하고 노폐물(이산화탄소)을 제거하는데 호흡은 호흡 중추에 의해 조절되고, 호흡중추는 호흡근육(흉곽 늑간근)의 수축 및 이완 자극에 의해 반응합니다. 공기는 고압에서 저압으로 이동하며 들이쉬는 호흡에 횡격막과 늑골 사이의 늑간근이 수축하여 흉곽이 확장되고 압력이 감소하며 공기가 폐로 들어오고, 들이쉰 후에는 횡격막과 늑간근은 이완되고 흉곽은 수축합니다. 폐 속의 압력이 증가함에 따라 숨을 내쉬기 위해 공기가 폐 바깥으로 이동합니다. 호흡은 폐포와 폐모세혈관 사이의 가스 교환을 의미하는 외호흡과, 순환 혈액과 조직세포 간의 가스 교환을 의미하는 내호흡으로 구분할 수 있습니다.
2. 호흡기계 관련 질환
호흡기 질환의 주 증상으로는 기침, 가래, 흉통, 숨이 참, 객혈, 천명(쌕쌕거림)이 있습니다. 감염 위치에 따라 상기도 감염과 하기도 감염으로 구분할 수 있는데, 비염, 비용종, 부비동염, 편도염, 인후염의 경우 상기도 감염으로 분류할 수 있습니다. 하기도 감염에는 기관지염, 폐렴, 천식이 있습니다. 호흡기계 관련 질환의 일반적 양상은 객담(가래)과 기침으로 나타납니다. 객담은 기도점막으로부터의 분비물로 세균 감염 등에 의해 색과 농도가 변합니다. 일반적으로 기관지, 부비동 등에 위치한 섬모의 운동에 의해 배출됩니다. 기침은 일반적으로 객담을 배출시키기 위한 현상으로 기침 수용체가 자극되면 기침 중추를 통해 기침을 하게 됩니다. 마른기침은 섬모의 점액이 감소하여 발생하며, 젖은 기침은 객담의 증가로 인해 발생합니다. 호흡기계 관련 질환은 또한 염증 병터 부위가 어디에 있느냐에 따라서도 구분할 수 있는데, 염증 병터가 상기도에 있으면 상기도염, 염증 병터가 하기도에 있으면 기관지염, 염증 병터가 허파꽈리까지 미칠 경우 폐렴, 염증 병터가 사이질(허파꽈리 벽)에 있을 경우 간질 폐렴으로 볼 수 있습니다.