폐에서는 기체 교환을 어떻게 하는 걸까요?
안녕하세요? 심장처럼 수축이완운동을 하는 근육이 있는게 아니라 폐는 근육이 없다고 하는데요~ 그러면 폐에서는 기체교환을 어떻게 하는걸까요?
안녕하세요.
폐 자체에는 근육이 없으며, 폐의 팽창과 수축은 주로 호흡근(Repiratory muscles)의 활동에 의해 이루어집니다. 이러한 기체 교환 과정은 흉곽의 움직임과 폐포의 구조적 특성에 의해 가능해집니다.
폐의 팽창과 수축을 돕는 주요 근육은 횡격막(diaphragm)과 늑간극(intercostal muscles)입니다. 횡격막은 폐 바로 아래에 위치한 돔 모양의 근육으로, 수축 시 아래로 내려가면서 흉강(Thoracic cavity)의 부피를 증가시킵니다. 이와 동시에, 외늑간극(External intercostal muscles)은 갈비뼈를 위로 들어 올려 흉강의 부피를 더욱 확장시킵니다. 흉강의 부피가 증가하면 흉강 내부의 압력이 감소하고, 외부의 대기압이 상대적으로 높아지면서 공기가 폐로 들어오게 됩니다. 이를 흡기(inhalation)라고 합니다.
기체 교환은 주로 폐포(alveoli)에서 이루어지며, 폐포는 공기와 혈액 사이의 효율적인 기체 교환을 위해 매우 얇은 벽을 가지고 있습니다. 산소(O₂)는 폐포 내의 공기에서 폐포벽을 통과하여 혈관(모세혈관)으로 확산되고, 혈액 속의 이산화탄소(CO₂)는 반대로 폐포로 이동하여 대기로 배출됩니다. 이러한 기체 교환은 확산(diffusion)이라는 물리적 과정을 통해 이루어지며, 이는 고농도에서 저농도로 기체가 이동하는 현상입니다.
내쉬는 숨(호기, exhalation)은 횡격막과 늑간극이 이완되면서 흉강의 부피가 감소하고, 이로 인해 흉강 내부의 압력이 상승하여 공기가 폐 밖으로 배출됩니다. 따라서 폐는 근육 자체가 아닌, 주변 근육의 움직임에 의해 수동적으로 팽창과 수축을 반복하며, 이 과정에서 효율적인 기체 교환이 이루어집니다.안녕하세요. 이상현 전문가입니다.
폐에서는 우선 입으로 공기를 흡입한뒤 신선한 산소분자가 들어있는 공기가 폐포까지 도달하게 만듭니다.
이 폐포에는 모세혈관이 넓게 포진해있는데, 이곳에서 확산이라는 물리적현상이 이루어집니다.
일반적으로 폐포안에있는 혈액안에는 바깥의 공기보다 산소농도가 적기때문에 바깥의 산소가 혈액내로 유입되고
반대로 이산화탄소는 체내가 바깥보다 많기때문에 이산화탄소가 체외로 빠져나가는 현상이 일어납니다.
이렇게 유입된 산소는 적혈구에 있는 헤모글로빈이라고하는 단백질과 결합한형태로 혈액을통해 다른조직으로 옮겨집니다.
폐포와 모세혈관벽이 한층의 얇은 세포로 이루어져있어 산소와 이산화탄소가 그 틈사이로 쉽게 이동할수있는 특징덕분에 이와같은 작용이 가능합니다.
감사합니다.
폐에서의 기체 교환은 들이마신 공기 속의 산소는 폐포라는 작은 주머니에서 혈액으로 이동하고, 반대로 혈액 속의 이산화탄소는 폐포로 이동하여 몸 밖으로 내보내지는 과정을 말합니다.
우선 앞서 말씀드린 폐포는 포도송이처럼 생긴 아주 작은 주머니로, 폐 안에 수백만 개가 있으며 폐포의 벽은 매우 얇고, 그 주위를 모세혈관이 둘러싸고 있어 기체 교환이 효율적으로 일어날 수 있도록 만들어져 있습니다.
사실 기체 교환의 원리는 간단합니다. 공기 중의 산소 농도가 폐포 내부의 산소 농도보다 높기 때문에, 산소는 농도가 낮은 폐포 내부로 이동합니다. 반대로, 혈액 속의 이산화탄소 농도가 폐포 내부의 이산화탄소 농도보다 높기 때문에, 이산화탄소는 농도가 낮은 폐포 쪽으로 이동하여 몸 밖으로 배출되는 것입니다.
아마 교과과정에서 농도가 높은 쪽에서 낮은쪽으로 이동하는 현상을 배우셨을 텐데요, 그 현상이 폐포에서 발생하는 기체 교환의 원리인 확산이라고 하는 것입니다.
폐에서는 기체 교환이 폐포라는 작은 공기주머니와 모세혈관 사이에서 이루어집니다. 폐 자체에는 근육이 없지만, 흉곽의 근육과 횡격막의 움직임에 의해 공기가 폐로 들어오고 나가는 구조입니다. 숨을 들이쉴 때 횡격막이 내려가고 흉곽이 확장되면서 폐가 팽창해 산소가 들어옵니다. 폐포의 얇은 벽을 통해 산소가 혈액으로 확산되고, 혈액 내의 이산화탄소는 폐포로 이동하여 다시 숨을 내쉴 때 배출됩니다. 이렇게 흉곽과 횡격막의 움직임을 통해 기체 교환이 이루어집니다.
안녕하세요.
폐의 호흡세기관지와 연결된 작은 주머니 모양으로 많은 수의 모세혈관과 접하여 산소와 이산화탄소의 가스교환을 하는 부분입니다. 폐포는 한 층의 세포로 이루어져 있고 속이 비어있는 작은 주머니 모양으로 합쳐져 포도송이 모양을 하고 있으며, 기관지의 끝인 호흡세기관지에 연결되어 있습니다. 폐포의 겉부분을 한 겹의 모세혈관이 싸고 있는데 폐포벽과 모세혈관이 접하는 표면적은 매우 넓은데요, 넓은 표면적과 얇은 막의 구성은 빠른 시간 안에 다량의 산소와 이산화탄소가 이동하기에 적합한 형태입니다. 각각의 호흡세기관지의 끝에는 폐포가 50~100개가 연결되어 있어 총 3억~5억개의 폐포가 가스교환을 합니다. 이때 폐 속으로 전도되어 들어온 산소가 폐포에서 모세혈관을 통해 온몸으로 나가고, 온몸에서 만들어진 이산화탄소는 다시 모세혈관에서 폐포 속으로 들어와 호흡을 통해 배출되는데요, 폐포에서의 가스교환은 기체가 높은 곳에서 낮은 곳으로 확산의 원리로 이루어집니다.
안녕하세요. 박창민 수의사입니다. 폐에서는 폐로를 통해서 기체 교환을 하게 됩니다. 폐포의 상피세포와 모세혈관이 밀착되어 있어 얇은 두개의 세포성 막을 두고 산소와 이산화탄소가 교환이 됩니다. 감사합니다.
안녕하세요. 오현수 전문가입니다.
횡격막이 상하운동 (수축/이완) 을 함으로서, 횡경막 수축시, 횡경막이 밑으로 내려가면서 상대적 흉강 부피는 증가하고 이로 인한 음압이 발생하여, 기도를 통해 폐까지 깨끗한 공기가 들어오게 되며, 폐에 있는 미세한 혈관들을 통해서 확산등을 통해 기체교환을 하지요. 그것이 가능한 이유는 폐와 우리 몸을 순환하고 온 공기의 조성 CO2, O2 등은 분압차이가 있기에, 이것이 가능하단점 권유드립니다. 답변이 도움되었기 바랍니다.