인간의 호흡계, 흡연과 호흡기 질환

 

허파를 통해 기체를 교환하다

파충류, 조류, 포유류 및 양서류는 허파에서 기체 교환을 하는데 허파가 몸의 일정한 곳에 위치하므로 순환계를 통하여 허파와 몸의 나머지 부분으로 기체를 이동시켜야 합니다. 양서류의 허파는 작기 때문에 체표면을 통한 피부 호흡이 허파 호흡을 보충하여 주지만 파충류, 조류 및 포유류의 허파는 양서류와는 달리 매우 크며 거대한 호흡표면으로 구성되어 있습니다. 예를 들어 사람에서 허파의 전체 호흡 표면의 면적은 테니스 코트의 면적과 거의 비슷합니다. 대부분의 파충류와 모든 조류에서도 허파가 대부분의 기체 교환을 담당하나, 예외적으로 거북이는 단단한 등딱지가 호흡을 방해하기 때문에 입과 항문의 젖은 상피 표면에서 기체 교환을 하여 허파 호흡을 보충합니다. 

 

사람의 호흡계 중 허파는 횡격막이라는 근육성 막에 의하여 복강과 경계를 이루는 흉강에 들어있고 공기는 기관지를 통해 허파로 전달됩니다. 각각의 관은 매우 좁아서 허파의 호흡 표면으로부터 수분의 증발을 최소화하는 역할을 합니다. 공기는 콧구멍을 통해 들어와 코털에서 여과되어 따뜻하고 습기 있는 비강으로 들어옵니다. 입을 통해서 들어오기도 하는데 비강과 입안으로 들어온 공기는 공기가 음식물이 통과하는 갈림길인 인두를 통과하여 후두로 들어갑니다. 숨을 내쉴 때 공기는 후두 안의 한 쌍의 성대를 통하여 나가게 되는데 후두 내의 탄력성 있는 근육에 의하여 성대가 잡아당겨지고 진동함으로써 소리가 나게 됩니다. 성대가 많이 당겨지고 빠르게 진동하면 매우 높은 소리가 나게 되며 반대의 경우에는 낮은 소리가 나게 됩니다.

 

들이마신 공기는 후두를 지나 기관을 통해서 허파로 들어가는데 기관은 물렁뼈로 된 고리 모양을 하고 있으며 두 개의 기관지로 갈라져 각각 한쪽 허파로 들어가며 양쪽 허파에서 기관지는 더욱 많은 가지를 내어 기관세지가 됩니다. 기체 교환은 허파에서만 일어나지만 비강과 입으로부터 허파에 이르기까지 모두 젖은 상피세포로 구성되어 있습니다. 기관과 가장 좁은 기관세지를 제외한 모든 기관지의 상피세포는 섬모와 얇은 점액층으로 덮여있는데 이 섬모와 점액은 기관계를 정화시킵니다. 먼지와 오염물질이 점액에 걸리게 되고 섬모상피의 운동으로 점액은 인두 윗부분으로 이동하는데 이때 먼지와 오염물질이 함께 배출되어 기관계가 정화됩니다.

 

들이마신 공기게 들어있는 산소는 상피 세포 위에 있는 수분 막에 녹아있게 되고 상피세포로 확산되어 각각의 허파꽈리를 둘러싸고 있는 모세혈관 망으로 들어갑니다. 이산화탄소는 이와 반대로 모세혈관으로부터 허파꽈리의 상피세포를 지나서 허파꽈리로 들어가 내쉬는 공기로 배출됩니다. 

 

흡연이 호흡계에 끼치는 폐해

우리 호흡계를 둘러싸고 있는 상피세포는 매우 섬세하며 이 상피세포를 둘러싸고 있는 점액층과 먼지를 걸러내는 섬모상피가 유일한 방어체계 역할을 합니다. 현재 우리가 숨 쉬고 있는 공기에는 화학물질이 많이 포함되어 있으나 호흡기관은 이에 대한 적응 능력을 갖지 못하고 노출되어 있습니다. 일산화탄소, 오존 및 이산화황 등의 공기 오염물질들은 심각한 호흡계 질환과 밀접한 관계가 있으며 가장 심각한 공기 오염 물질 중의 하나는 바로 담배 연기입니다.

 

담배 연기는 기관지를 둘러싸고 있는 세포와 섬모를 파괴시켜 호흡계의 정상적인 세정력을 방해하며 들이마시는 공기에 의해 더욱 많은 담배연기, 분진 및 화학 물질들이 섬세한 허파꽈리로 들어가게 됩니다. 대부분의 심한 흡연자에게 있는 잦은 기침은 자체적으로 기관계를 정화하는 유일한 방법입니다. 폐기종은 흡연자에게서 많이 발병되는데 허파꽈리가 갑자기 터지고 폐활량이 감소되어 무호흡 상태가 되면 계속적인 피로가 오게 되고 호흡을 할 때 더욱 많은 에너지를 소모하게 됩니다. 따라서 심장에 무리가 가서 심장 질환을 야기하게 됩니다.

 

폐암은 흡연자에게 나타나는 최악의 병으로써 말기에 발견되면 대부분 사망에 이르게 됩니다. 담배를 피는 사람은 그렇지 않은 사람에 비해 폐암에 걸리 확률이 10배 이상 높으며 심장 질환에 걸릴 위험도 많습니다. 더욱이 담배를 피우지 않는 사람의 경우에도 간접적으로 담배 연기에 장시간 노출되면 이러한 질환에 걸릴 위험이 증가합니다. 그러므로 금연을 위해 노력해야 합니다.