폐의 구조 ☆

순환계 시리즈 (Respiratory System) 

 

1. 폐의 구조 

2. 호흡 운동

3. 미정

 

 

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a) 폐포 (Alveolus)

 

• I형 폐포 세포 
  • 폐는 대략 4억 개의 페포로 이루어져 있으며 점점 좁아지는 세기관지 말단에 붙어있는 작은 주모니 모양의 세포
  • 물질교환에 용이한 단층편평상피 구조를 가지고 있으나 자기 근육이 없어 흉강 압력에 의한 수동적 호흡 (수동적 팽창과 수축)만 가능함 
    • 엘라스틴을 많이 함유하고 있어 신축성이 좋은 세포임. (호기와 흡기에 의한 부피 변화를 이겨냄) 
  • 모세혈관과 매우 근접하게 위치하고 있어 산소와 이산화탄소의 교환이 활발히 이루어진다. 
  • 주변에 물로 둘러싸여 있어 기체 용해도가 증가하여 기체 교환이 수월하고 기체 손실을 최소화시켜주기만 동시에 물에 의한 압력을 항상 받고 있다 (흡기에 부피가 커진 폐포를 다시 원래 크기로 돌려놓는 원동력).
    
    • 이러한 물이 폐포를 찌그러트리는 압력은 라플라스 법칙으로 정의가 가능하다. 
    • Laplace's Law: Pressure (압력) = 2T / r 
    • T 표면장력, r 페포 반지름  
• II 형 폐포 세포 
  • 계면활성제(surfactant)인 레시틴(lecithin) = 포스파티딜콜린(Phosphatidylcholine)을 분비하여 물 사이의 수소결합을 약화시켜 폐포가 받는 압력을 완화시켜준다.
  • 작은 폐포일수록 반지름이 작아 받는 표면장력이 강한데, 이를 보상하기 위해 작은 세포는 계면활성제의 분비량이 더 많아 내부 압력을 동일하게 유지할 수 있게 하여 작은 폐포들이 파괴되지 않고 유지될 수 있게끔 도와줌 
    • 폐포는 자기들끼리 응집되어 존재하는데 이렇게 작은 폐포들이 존재하면 응집된 세포들 사이 작은 공간을 채움으로써 단면적을 증가시킴★
    • 단면적이 커지면 당연히 기체 교환이 더욱 용이해진다. (두 번째 사진 참고) 
  • 신생아 호흡장애 증후군 (IRDS:Respiratory distress syndrome): 임신 34주부터 코티졸에 의해 계면활성제가 합성 및 분비되는데 그 이전에 탄생하는 미숙아는 계면활성제가 부족하여 작은 폐포들이 압력에 의해 파괴되고 표면적이 줄어들어 (폐의 확장이 어려움) 호흡 곤란이 발생 
• 대식세포 
  • 폐는 무균 공간입니다. 먼지나 미생물 같은 이물질이 침입하였을 때 제거하는데 필수적인 세포입니다.

폐포의 구조

 

파란색이 작은 폐포이며 큰 폐포들끼리 응집해서 생긴 빈공간을 채워줌으로써 단면적(AREA)를 늘려줌

 

 

b) 폐를 보호하는 메커니즘 

 

• 세기관지 
  • 공기는 비강에서 인두로, 인두에서 후두로, 후두에서 세기관지로 들어오는데 이러한 순차적인 단계가 존재함으로써 어떠한 공기가 들어오던지 내 몸과 동일한 condition으로 만들어 폐포로 유입시켜 폐포를 보호한다. 
  • 기관에서 점점 내려올수록 점점 직경이 좁아지면서 저항이 세지고 공기의 유입 속도가 느려진다. 또한 점점 분지 되면서 기관지로 또 세기관지로 많은 가지들로 분화되어 단면적이 커진다.  (more smaller and more branches)
  • 이러한 세기관지의 구조 때문에 어느 환경에서 숨을 쉬더라고 폐포가 안 터질 수 있는 것. 

 

아래로 내려갈수록 점점 작아지는 직경

• 코 - 비강
  • 콧구멍과 인두 사이에 존재하는 공간으로 열과 수분에 의해 유입된 공기의 가온과 습윤이 이루어진다. 
• 점액성 당단백질에 의한 살균 
  • 만일 세균이 기도로 유입되면 기도에서 점액성 당단백질을 분비하여 섬모운동으로 점액으로 둘러싸인 세균을 식 도보 내 위에서 살균시킨다. 
    • 이러한 섬도 운동은 디네인의 작용임 
    • 디네인에 문제가 생기면 이러한 세균으로부터 기관지를 방어를 하지 못하여 만성기관지염이 (Chronic bronchitis) 유발. 
      • 물론 대기오염과 흡연과 같은 요소들도 기여함