관리 메뉴

교육부 공식 블로그

호흡이란? 본문

학습자료/과학

호흡이란?

대한민국 교육부 2015. 8. 4. 10:21


호흡이란? 



만약 코와 입이 막히게 된다면 우리는 어떻게 될까요? 호흡을 할 수 없어 숨이 막혀 죽게 될 것입니다. 우리 몸의 세포는 영양소가 없어도 죽지만, 영양소가 있어도 산소가 없으면 에너지를 얻을 수 없어 죽게 되기 때문입니다. 폐는 이러한 호흡에 필수적인 기관입니다. 공기의 들숨과 날숨을 통해 산소를 얻고 이산화탄소를 배출하는 기관이 바로 우리 몸 속의 폐이기 때문입니다.

 

그런데 우리의 폐(肺;허파;lung)는 근육이 없어 스스로 움직이지 못합니다. 왜 그럴까요? 우리가 호흡을 통해 들이마신 산소는 폐로 들어가 폐의 모세혈관을 통해 온몸으로 퍼지고, 반대로 이산화탄소는 폐를 통해 몸 밖으로 내보내지는데 폐에 근육이 있으면 호흡 작용이 활발히 일어나야 할 폐의 두께가 두꺼워져 이산화탄소와 산소의 가스 교환이 원활하게 일어나지 못하게 됩니다. 따라서 폐에는 근육이 없는 것으로 알려져 있습니다.


▲폐에서 가스 교환이 일어나는 과정(출처: 에듀넷)


그렇다면 이러한 호흡은 어떻게 이루어지는 것일까요? 폐는 스스로 운동할 수 없기에 갈비뼈와 폐 바로 아래 있는 근육인 횡격막이 작용해야 위의 호흡과정이 일어날 수 있습니다. 건강한 사람들의 경우 흉곽의 아래쪽에 있는 횡격막과 갈비뼈 사이에 있는 근육이 수축하면서 공기가 들어오고 다시 이완되면서 공기를 배출해 호흡하게 됩니다. 즉, 공기가 들어올 때는 횡격막이 아래로, 갈비뼈가 위로 올라가 흉강(가슴의 빈 공간)의 압력이 낮아지기 때문에 공기가 들어오게 되고(들숨), 공기가 나갈 때는(날숨) 반대 현상이 일어나게 되는 것이지요. 


▲호흡과정(출처: 에듀넷)


이렇듯 횡격막은 우리의 의지와 상관없이 주기적으로 운동을 하지만 상황에 따라 운동을 조절하기도 합니다. 평상시 호흡 과정은 우리가 숨을 쉬고 있다는 것을 거의 인식하지 못할 만큼 자연스럽게 일어나지만 달리기와 같은 운동을 하면 숨이 차다고 느끼며 호흡이 빨라지는 것을 느끼게 됩니다. 우리 몸은 운동을 할 때 몸을 많이 움직이기 위해 더 많은 산소를 필요로 하기 때문입니다. 이렇듯 운동을 하면 횡격막의 운동이 빨라지면서 더 많은 산소를 들이마시게 됩니다.

 

특정한 자극을 받았을 때 일어나는 딸꾹질도 횡격막이 정상적인 운동에서 벗어났을 때 일어나게 됩니다. 일반적으로 음식을 급하게 삼키거나 갑자기 체온이 변했을 때 딸꾹질을 하게 되는데, 이는 횡격막이 자극을 받아 갑자기 수축하거나 경련을 일으켰기 때문입니다. 횡격막에 급작스러운 수축이나 경련이 일어나면 성대가 갑자기 닫히면서 공기가 잘 들어오지 못하게 되는데 그러면 들이쉬는 숨이 방해를 받기 때문에 목구멍에서 이상한 소리가 나는 것이랍니다. 딸꾹질을 멎게 하려면 혈중 이산화탄소 수치를 높이거나, 횡격막 부위를 관장하는 횡격막 신경을 자극해 주면 됩니다. 약 30초 정도 숨을 참아 보거나, 종이컵에 입을 대고 숨을 쉬어 이산화탄소 농도를 증가시키면 딸꾹질을 멈출 수 있답니다.


▲횡격막이 자극을 받았을 때 일어나는 딸꾹질(출처: 에듀넷)


공기가 몸에 들어오면 그 속에 들어있던 산소가 혈액을 통해 온 몸으로 공급되고 신진대사를 통해 생성된 이산화탄소는 호흡을 통해 다시 밖으로 배출되는데 이러한 호흡 과정을 통해 우리의 코를 드나드는 공기의 양은 하루에 1만L가 넘는 것으로 알려져 있습니다. 일반적으로 1분에 15~16회 정도 숨을 쉬는데, 한 번에 약 0.5L의 공기가 드나든다고 하니 평균 잡아 분당 6.8L나 되는 공기가 교환되는 것입니다. 좌우 폐의 용량이 2500mL이므로 한 번 호흡 시 15~20%에 달하는 공기가 새것으로 교체되는 셈인 것이지요.

 

콧물과 코딱지는 왜 생기는 것인가요?

코는 호흡이 시작되는 첫 단계로 일차적인 필터 역할을 해 주는 기관입니다. 하지만 이러한 코에 콧물과 코딱지가 있으면 사람이 숨을 쉬는 데 답답함을 느끼게 됩니다. 과연 콧물과 코딱지가 생기는 이유는 무엇일까요? 공기 중에 섞여 있는 미세 먼지나 이물질들이 호흡 과정에서 코로 들어오게 되면 이러한 물질들이 우리 몸 속으로 들어가지 못하게 일차적으로 코털에 의해 걸러지게 됩니다. 이렇게 코털에 의해 걸러진 오염 물질은 코의 안쪽 벽을 이루는 코 점막에 붙어 있게 되는데 이것이 건조한 환경 속에서 굳어진 것이 바로 코딱지입니다.

 

이처럼 코 점막은 코털에 의해 걸러진 먼지나 이물질들을 흡착시키기 위해 소량의 점액을 분비하고 있는데, 이 점액에 붙은 오염 물질과 점액이 코 밖으로 함께 분비되는 것이 바로 콧물입니다. 그럼 감기가 걸리면 왜 콧물의 양이 많아지게 되는 것일까요? 감기에 걸리면 코 점막에 염증이 생겨 점액의 양이 많아지게 됩니다. 따라서 콧물이 흐르게 되는 것이며, 또한 감기에 걸리면 처음에는 물과 같은 콧물이 흐르다가 이후에는 끈적끈적하고 누런 콧물이 흐르게 되는데 이는 감기 바이러스와 싸운 백혈구들의 사체가 고름이 되어 나오는 것으로 이러한 콧물이 나온다는 것은 바로 감기가 낫고 있다는 증거랍니다.



[자료출처: 에듀넷]















'학습자료 > 과학' 카테고리의 다른 글

배설 기관의 구조와 기능  (0) 2015.08.05
호르몬과 건강  (0) 2015.08.05
호흡이란?  (0) 2015.08.04
배설과 배출  (0) 2015.08.04
신에너지  (0) 2015.08.03
저울의 역사  (0) 2015.07.31
0 Comments
댓글쓰기 폼