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SCUBAMALL
호흡계 구조와 기능 1)
james
11-08-12 00:00
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호흡계 구조와 기능 1)
여러분의 호흡계는 기체 교환을 위한 환경을 혈액에 공급함으로 심장 혈관계와 이어지고, 넓게 이야기해서 모든 기체들은 우리의 폐 안에서 흡수되며 몸 밖으로 배출됩니다. 여러분의 신진대사에 산소와 이산화탄소가 두 개의 주된 중요 기체인 반면 이 과정은 우리 몸 조직 안에 용해된 기체, 또는 우리가 호흡하는 어떤 기체에도 동일하게 적용되며, 질소와 헬륨은 폐를 통해 신체 조직에 흡수되었다가 배출되고 이 때문에 우리는 감압병을 피하기 위해서 다이브 테이블과 컴퓨터를 사용해야 하는 것입니다.
우리 혈액과 조직 안에 이산화탄소가 증가하고 있음이 발견될 때 우리는 호흡을 할 필요성을 느끼게 되고, 우리 뇌 안 척추의 맨 위쪽에서 발견되는 반사 호흡 중추(reflex respiratory centers) 가 체내의 이산화탄소의 양이 특정수준을 넘으면 호흡하도록 자극을 함으로 호흡주기를 조절하며, 신체의 다른 부분에 있는 말초 화학 수용체(peripheral chemoreceptor’s)는 산소 레벨을 감독하고 산소 부분압이 특정 수준 이하로 내려가는 것을 감지하면 호흡 중추에 신호를 보내고, 이 말초 화학 수용체가 전달하는 낮은 산소 신호는 호흡을 자극하기 위해 반사 호흡 중추를 유발하도록 높은 이산화탄소 량을 증가시킵니다.
정상적인 생리를 가진 사람들에게 산소가 아닌 이산화탄소가 호흡을 조절한다는 것을 알아두는 것은 중요하며, 말초 화학 수용체가 낮은 산소량을 감지하나 반사 호흡 중추가 이산화탄소 수준이 적당하다고 인식하면 호흡 중추는 호흡을 자극하지 않을 것이기 때문으로, 그 반면에 만약 산소 레벨은 적당해도 너무 많은 이산화탄소가 체내에 있으면 반사 호흡 중추는 호흡을 유발하게 되며, 이는 숨 참고 하는 스킨다이빙의 경우와 스쿠버의 사공(dead air spaces)과 리브리더(CCRs) 사용에 더욱 중요한 개념이 됩니다. 높은 이산화탄소 레벨을 감지하면 호흡 중추는 숨을 들이마시도록 자극하고, 이를 위해서 흉강과 복강을 나누는 큰 근육으로 만들어진 횡경막이 아래로 하강하여 흉부의 내부 부피를 증가 시키며, 이 부피 변화와 내부 압력의 감소가 폐 내부와 외부 압력을 동등하게 유지하기 위하여 공기를 들어오게 하고, 호흡을 내 뱉는 것은 이와 반대가 됩니다. 횡경막이 완화되어 폐의 탄력을 수축하게 하여 풍선에서 공기를 빼내듯이 공기를 체외로 밀어내게 되고, 이는 내부 부피를 감소시키고 내부 압력을 증가시켜 공기가 폐로부터 빠져나가게 합니다.
호흡을 들이마실 때 공기는 공기를 여과할 수 있도록 우리의 입과 코, 부비동을 거쳐 들어오게 되며, 코와 입으로 들어오는 공기는 우리 목의 후두개를 거쳐 기관(기도)으로 이동하고, 후두개는 기관과 식도(위로 연결되는) 사이의 밸브 역할을 하여 음식이나 액체를 폐로 들이마시지 않도록 해주며, 이 기관은 오른쪽과 왼쪽의 기관지로 나누어지고 기관지는 폐로 이어집니다. 흔히 풍선에 비교하게 되는데 우리의 폐는 갈비뼈의 보호 아래 커다란 스폰지와 같다고 할 수 있는데, 폐 안에서 기관지는 계속 더 작은 공기관으로 갈라지게 되며, 이를 세기관지라고 하고, 세기관지는 폐포로 끝이 나는데 폐포는 폐 모세 혈관으로 둘러 쌓인 공기 주머니들이며, 이 곳에서 혈액의 기체 교환이 발생하게 됩니다.
참고문헌: Instructor Manual(PADI)
The Encyclopedia of Recreational Diving(PADI)
Diving Knowledge Workbook(PADI)
Divemaster Manual(PADI)
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