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폐(Lungs)
폐는 호흡계를 이루는 중심 기관으로, 몸에 산소를 공급하고 이산화탄소를 배출하는 가스 교환의 핵심 역할을 합니다. 흉강 내에 위치하며, 좌우 두 개의 폐로 구성되어 있습니다. 각각의 폐는 구조적, 기능적으로 독립적이며, 독특한 형태와 조직 구성을 가집니다.
1. 폐의 구조
(1) 위치와 외형
- 폐는 흉강의 양측에 위치하며, 심장을 중앙에 두고 좌우로 나뉩니다.
- 각 폐는 흉막(pleura)이라는 이중막에 싸여 있어 흉강 내에서 원활한 운동을 보장.
- 좌폐와 우폐의 크기와 엽 수는 다음과 같이 다릅니다:
- 우폐(Right lung): 세 개의 엽(상엽, 중엽, 하엽)으로 구성. 크기가 좌폐보다 크며 무게도 더 큼.
- 좌폐(Left lung): 두 개의 엽(상엽, 하엽)으로 구성. 심장의 위치로 인해 크기가 작고, 심장패임(cardiac notch)이 존재.
(2) 세부 구조
- 폐는 기관지(bronchi)가 세분화되며, 말단에는 가스 교환이 이루어지는 구조인 폐포(alveoli)가 있습니다.
- 주요 구성 요소:
- 기관지 나무(Bronchial tree): 기관에서 폐로 들어가며 점점 더 작은 관으로 나뉨.
- 폐포: 산소와 이산화탄소 교환이 이루어지는 미세한 공기주머니.
(3) 폐포의 구성
- 폐포벽은 얇은 단층 편평상피세포로 이루어져 있으며, 혈액과의 가스 교환에 최적화되어 있음.
- 두 가지 주요 세포:
- 제1형 폐포세포(Type I alveolar cells): 가스 교환을 담당.
- 제2형 폐포세포(Type II alveolar cells): 계면활성제(surfactant)를 분비하여 폐포가 붕괴하지 않도록 유지.
(4) 혈관과 림프관
- 폐는 풍부한 혈관 네트워크를 가지고 있으며, 두 가지 순환 시스템이 존재:
- 폐순환(Pulmonary circulation):
- 폐동맥이 산소가 부족한 혈액을 폐로 운반하고, 폐정맥이 산소가 풍부한 혈액을 심장으로 돌려보냄.
- 기관지 순환(Bronchial circulation):
- 폐 조직 자체에 산소와 영양분을 공급.
- 폐순환(Pulmonary circulation):
2. 폐의 기능
(1) 가스 교환
- 폐의 기본 역할은 산소(O₂)를 흡수하고 이산화탄소(CO₂)를 배출하는 것입니다.
- 이 과정은 폐포와 모세혈관 간의 확산(diffusion)을 통해 이루어집니다.
(2) 산-염기 균형
- 폐는 CO₂ 배출을 통해 혈액의 pH를 조절하여 산-염기 균형을 유지합니다.
- CO₂ 증가 → 혈액 산성화.
- CO₂ 감소 → 혈액 알칼리화.
(3) 면역 방어
- 폐와 기도는 이물질, 미생물로부터 몸을 보호하는 역할을 합니다.
- 섬모운동: 점액과 함께 이물질을 제거.
- 폐포 대식세포(Alveolar macrophages): 병원체를 탐식.
(4) 음성 공명
- 폐는 말할 때 소리를 공명시키는 역할을 하여 음성 생성에 기여합니다.
(5) 체온 조절
- 호흡을 통해 열과 수분을 배출하며 체온을 조절합니다.
3. 폐의 흉막과 흉막강
- 흉막(Pleura):
- 벽측 흉막(Parietal pleura): 흉강의 내벽을 덮음.
- 장측 흉막(Visceral pleura): 폐 표면을 덮음.
- 흉막강(Pleural cavity):
- 두 흉막 사이의 공간으로, 소량의 윤활액이 있어 폐의 움직임을 부드럽게 함.
- 흉막강 내 음압은 폐가 확장되도록 돕는 역할.
4. 폐의 생리적 특징
(1) 환기
- 공기가 폐로 들어가고 나가는 과정:
- 흡기(Inspiration): 가로막과 늑간근의 수축으로 흉강이 확장되어 공기가 유입.
- 호기(Expiration): 근육 이완과 탄력성 회복으로 공기가 배출.
(2) 확산
- 폐포와 모세혈관 사이에서 산소와 이산화탄소가 농도 차이에 따라 이동.
(3) 관류
- 폐 혈관을 통해 혈액이 흐르며, 폐포에서 산소와 이산화탄소를 교환.
(4) 환기-관류 비율
- 폐포의 환기와 혈류의 관류가 균형을 이뤄야 효율적인 가스 교환이 이루어짐.
5. 폐 관련 질환
(1) 폐쇄성 질환
- 공기의 흐름이 방해되는 질환.
- 만성폐쇄성폐질환(COPD), 천식.
(2) 제한성 질환
- 폐 조직의 탄력성이 감소하거나 팽창이 제한되는 질환.
- 폐섬유증, 간질성 폐질환.
(3) 감염성 질환
- 폐렴, 결핵 등 세균, 바이러스, 곰팡이 감염.
(4) 종양
- 폐암: 원발성 및 전이성.
6. 폐의 독특한 특징
- 폐는 대기 환경의 변화에 적응하기 위해 가소성이 높습니다.
- 가스 교환을 위한 면적이 약 70㎡로 매우 넓습니다.
- 혈액-공기 장벽은 0.5μm로 얇아 빠른 확산이 가능.
요약
폐는 생존에 필수적인 산소 교환을 수행하며, 신체의 항상성과 면역 방어를 유지하는 데 중요한 역할을 합니다. 폐의 건강을 유지하는 것은 호흡기 질환 예방뿐 아니라 전체적인 신체 건강에 직결됩니다.
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