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호흡이란 생물이 체내의 유기물을 분해하여 활동에 필요한 에너지를 얻는 과정으로 생물 생존에 필요한 산소를 밖으로부터 흡입하고 불필요한 이산화탄소를 배출하는 기체교환 현상을 말한다.

세포가 살아가는데 필요한 에너지는 물질대사에 의해서 만들어지며 이 물질대사에 필요한 산소를 끊임없이 세포 안으로 공급하지 않으면 안된다. 또 물질대사의 결과로 생긴 이산화탄소는 세포밖으로 배출된다.

호흡을 단계별로 보면 대기와 폐포사이에서 공기의 교환이 일어날 수 있게 하기 위해서 숨쉬기와 환기의 기계적인 움직임이 일어난다. 산소와 이산화탄소는 확산과정에 의해 폐는 모세혈관 안의 혈액과 폐포 안 공기 사이에서 교환된다.

산소와 이산화탄소는 폐와 조직 사이의 혈액에 의해 수송된다. 혈액과 조직 사이에서 산소와 이산화탄소의 교환이 일어난다. 호흡은 외호흡과 내호흡이 있는데 우선 외호흡이란 폐호흡이라고 하는데 외부환경과 신체 사이에서 산소와 이산화탄소의 교환이 포함된 일련의 과정을 말한다.

즉 외호흡은 산소가 체외로부터 체내의 폐를 둘러싼 모세혈관으로 들어가고 조직세포에서 만들어진 이산화탄소가 폐포의 모세혈관에서 체외로 배출되는 가스교환을 말하며 폐포의 모세혈관으로 들어온 산소는 혈액의 체순환을 통해 온몸의 모세혈관으로 운반된다.

내호흡은 세포호흡이라고 하며 영양물질로부터 에너지를 생성하는 동안 산소를 사용하고 이산화탄소를 생산하는 미토콘드리아 안에서의 세포 내 대사과정과 관련된다. 세포가 살아가는데 필요한 에너지는 물질대사에 의해서 만들어지며 이 물질대사에 필요한 산소를 끊임없이 세포 안으로 공급하지 않으면 안된다.

또 물질대사의 결과로 생긴 이산화탄소는 세포 밖으로 배출되어야 한다. 세포 내에서 산소를 소비하고 이산화탄소를 배출하는 가스교환을 내호흡이라 한다. 폐안의 공기압력이 음압일 때 대기로부터의 공기가 호흡계로 들어오게 된다.

왜냐하면 공기는 압력이 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하기 때문이다. 이를 들숨(흡기)이라 한다. 반대로 폐포압이 양압일때 폐로부터의 공기는 호흡계의 외부대기로 보내진다. 이를 날숨(호기)이라 한다.

폐로 공기를 가져오려면 폐포압은 공기가 호흡계내로 들어오게끔 하기 위해 음압이 되어야 한다. 폐포압이 감소하려면 흉강과 폐의 용적이 증가해야만 한다. 폐포압이 감소할 때 대기로부터의 공기는 입이나 코를 통해 호흡계 내부로 들어오게 된다.

공기는 세기관지를 통해 지나가고 결국 폐의 폐포에 도달한다. 거기에서 신선한 산소는 폐포를 둘러싼 모세혈관으로 전달되고 순환체계에 의해 몸의 모든 세포로 운반된다. 들숨은 공기가 폐 내부로 들어오는 과정으로서 이것은 능동적인 근육수축에 의해 폐가 팽창됨으로써 일어난다.

횡격막이 수축하면 복강 내용물을 아래로 눌러 흉강의 용적을 크게 한다. 강한 들숨 때에는 목과 가슴의 부수적인 근육들도 사용된다. 날숨을 위해서는 폐포압은 대기압보다 높아야만 하며 폐의 용적은 감소해야 한다. 순환체계에 의해 폐로 운반되어 온 이산화탄소를 운반하는 공기는 폐포압이 대기압의 수준에 도달할 때까지 호흡계와 폐 밖으로 나오게 한다.

생명을 유지하기 위한 호흡이나 발화를 위한 호흡 모두에서 들숨은 흉곽과 폐의 부피을 늘리기 위해서 횡격막과 외늑간근의 수축을 필요로 한다. 생명유지를 위한 호흡에서 날숨은 수동적 과정으로 탄성회복력에 전적으로 의존한다. 반면에 발화를 위한 호흡에서 날숨은 필요한 압력을 조절하기 위하여 근육의 힘을 이용하여야 하기 때문에 능동적인 과정이라 할수 있다.

폐 안의 공기를 밖으로 불어내는 날숨은 훨씬 더 간단한 과정이다. 복식호흡은 복근을 폈다 오므렸다 함으로써 횡격막의 신축에 의하여 일어난다. 흉식호흡은 흉곽의 운동, 즉 외늑간근과 늑골거근의 작용에 의하여 일어나는 호흡을 말한다. 보통 호흡은 양자가 조화된 흉복식호흡이다.

여자는 복부근의 긴장이 상대적으로 약하기 때문에 흉식호흡을 많이 하며 특히 임신말기에 두드러지게 나타나고 있다. 일반적으로 초식동물은 복식호흡을 하고 육식동물은 흉식호흡을 하는데 사람은 복식호흡에 속한다.

류재문프로필:서영대학교 겸임교수. 중국사체해부연수단장 연구실:062-236-3114 010-2640-3029