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폐의 호흡막은 공기와 혈액 사이에서 가스교환이 일어나는 곳이다. 호흡막은 가스가 확산하기 쉽게 하기 위해 매우 얇다.

폐에 있는 포식세포는 흡기한 공기에 있는 탄소 조각과 노폐물들을 포식하여 림프관으로 이동한다. 노인의 허파 표면은 회색 또는 검은색을 나타내며 그 이유는 탄소조각과 노폐물들이 축적되기 때문이며 흡연을 하거나 공해가 심한 도시에 살았던 사람에게 더 심하게 나타난다.

허파에 있는 암세포는 림프관을 통해 몸의 다른 부위로 전이가 가능하다. 공기와 혈액사이의 가스교환은 호흡막에서 일어나며 가스교환이 일어나는 주요한 부위는 폐포(허파꽈리)이다. 호흡막의 두께가 두세배 두꺼워지면 가스 교환율은 급격히 감소한다.

정상 성인 호흡막의 총 표면적은 약 70㎡이며 대략 농구장 절반 정도의 크기이다. 가스 분자는 평형을 이룰 때까지 고농도에서 저농도로 이동한다. 정상의 성인호흡수는 1분당 12~20회 정도이고 어린이의 정상 호흡수는 성인보다 빨라 약 20~40회 정도이다.

기본적인 호흡주기는 호흡근육을 자극하는 연수에 있는 신경세포에 의해 조절된다. 연수호흡중추는 자발적이며 기본적인 양상을 나타내는 호흡주기를 발생한다. 호흡계통의 주 기능은 혈액에 산소를 보내고 혈액에 있는 이산화탄소를 제거하는 것이다.

산소 농도가 아니라 이산화탄소 농도가 호흡을 조절하는 중요한 요소이다. 연수에 있는 화학수용체는 수소 이온 농도의 작은 변화에도 매우 민감하다. 혈액이산화탄소는 물과 반응하여 수소 이온 농도를 높인다. 연수의 화학수용체는 이산화탄소로부터 생산된 수소 이온을 감지하는 것이다.

고지대, 폐공기증, 쇼크와 질색 등에 의해 혈액의 산소 농도가 감소하면 즉, 저산소증 상태가 되면 목동맥토리와 대동맥토리가 자극되며 이들이 신호를 호흡중추에 보내면 호흡수와 호흡량이 증가된다. 연수 화학수용체는 혈액의 PH를 유지하는데 매우 중요한 기능을 담당한다.

호흡수가 증가하여 혈액의 이산화탄소 농도가 감소하면 혈액의 PH는 증가하여 더 염기성으로 변한다. 연수 화학수용체는 신호를 보내 호흡수를 감소시켜 혈액의 이산화탄소를 보유하도록 한다. 이후 증가한 혈액의 이산화탄소 농도는 수소 이온 농도를 증가시켜 혈액의 PH를 감소시킨다.

혈액의 이산화탄소 농도가 증가하면 혈액의 PH가 감소하여 더 산성으로 변한다. 연수 화학수용체가 증가한 수소 이온을 감지하여 호흡수를 증가시키는 신호를 보낸다. 호흡수가 증가하면 더 많은 이산화탄소가 혈액 바깥으로 확산하여 혈액의 PH가 증가한다.

류재문프로필: 전남과학대학교 초빙교수. 중국해부연수팀장 연구실: 062-236-3114 010-2640-3029