호흡기 시스템 : 가스 교환을위한 우리의 길

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인간의 호흡기 시스템은 산소를 섭취하고 이산화탄소를 배출하는 일련의 기관입니다. 호흡기의 주요 기관은 폐이며, 우리가 호흡 할 때 이러한 가스 교환을 수행합니다.

폐는 순환계와 협력하여 산소가 풍부한 혈액을 신체의 모든 세포로 펌핑합니다. 미국 폐 협회 (American Lung Association)에 따르면, 혈액은 이산화탄소와 기타 폐기물을 수집하여 폐로 다시 운반하여 숨을 내쉴 때 몸 밖으로 펌핑됩니다.

인체는 스스로를 유지하기 위해 산소가 필요합니다. 국립 신경계 장애 및 뇌졸중 연구소 (National Institute of Neurological Disorders and Stroke)에 따르면 산소없이 약 5 분만 지나면 뇌 세포가 죽기 시작하여 뇌 손상과 궁극적으로 사망을 초래할 수 있습니다.

인간의 평균 호흡 또는 호흡 속도는 대부분 나이에 달려 있습니다. Stanford Children 's Health에 따르면 신생아의 정상적인 호흡 속도는 분당 약 40 ~ 60 배이며 아기가 자고있을 때 분당 30 ~ 40 배로 느려질 수 있습니다. 유럽 ​​호흡기 협회 (European Respiratory Society)에 따르면 성인의 평균 휴식 호흡 속도는 분당 12 ~ 16 회 호흡, 운동 중 분당 최대 40 ~ 60 회 호흡입니다.

호흡기의 일부

우리가 숨을 쉬면 산소가 코나 입으로 들어가고 부비동을 통과합니다.이 부비동은 두개골의 속이 빈 공간으로 우리가 숨쉬는 공기의 온도와 습도를 조절합니다.

부비동에서 공기는 관으로도 불리는 기관을 통과하며 기관지 튜브로 들어가며, 각 튜브는 각 폐로 공기를 운반하는 두 개의 튜브입니다 (각각 기관지라고합니다). 기관지 튜브에는 섬모라고 불리는 작은 모발이 늘어서있어 앞뒤로 움직이며 점액을 들고 나옵니다. 점액은 먼지, 세균 및 폐를 침범 한 기타 물질을 수집하는 끈끈한 액체로, 재채기와 기침을 할 때 배출됩니다.

기관지 튜브는 다시 갈라져서 각 폐의 엽으로 공기를 운반합니다. 미국 폐 협회 (American Lung Association)에 따르면 오른쪽 폐에는 3 개의 로브가 있고 왼쪽 폐에는 2 개의 로브 만있어 심장을위한 공간을 수용 할 수 있습니다. 엽은 산소와 이산화탄소의 교환이 발생하는 폐포라고 불리는 작은 해면 낭으로 채워져 있습니다.

기관에서 공기가 기관지 튜브로 들어가서 오른쪽 폐의 3 개의 엽과 왼쪽 폐의 2 개의 엽으로 분리됩니다. (이미지 제공 : Shutterstock)

폐포 벽은 매우 얇고 (약 0.2 마이크로 미터), 상피 세포라 불리는 단일 층의 조직과 폐 모세관이라 불리는 작은 혈관으로 구성되어 있습니다. 모세관의 혈액은 산소를 집어 들고 이산화탄소를 떨어 뜨립니다. 산소화 된 혈액은 폐정맥으로 이동합니다. 이 정맥은 산소가 풍부한 혈액을 심장의 왼쪽으로 운반하여 신체의 모든 부분으로 펌핑합니다. 피가 남은 이산화탄소는 폐포로 이동하여 숨을 내쉬면서 숨을 쉰다.

폐 바닥에 돔 모양의 근육 인 횡경막은 호흡을 조절하고 흉강을 복강과 분리시킵니다. 공기가 들어 오면 다이어프램이 조여지고 아래쪽으로 이동하여 폐가 공기로 채워지고 팽창 할 수있는 공간이 늘어납니다. 호기 중 다이어프램이 팽창하여 폐를 압축하여 공기를 강제 배출합니다.

호흡기 시스템의 인포 그래픽. 이미지를 클릭하면 확대됩니다. (이미지 제공 : 라이브 사이언스 기여자 Ross Toro)

호흡기 질환

호흡기의 질병 및 상태는 두 가지 범주로 나뉩니다 : 인플루엔자, 세균성 폐렴 및 장 바이러스 호흡기 바이러스와 같은 감염 및 천식 및 만성 폐쇄성 폐 질환 (COPD)과 같은 만성 질환. 클리블랜드 클리닉 (Cleveland Clinic)에서 폐 의학을 시행하는 닐 채 이슨 (Neal Chaisson) 박사에 따르면 바이러스 감염에 대해 할 수있는 일은 많지 않고 진로를 밟게하는 것이 많습니다. "항생제는 바이러스 치료에 효과적이지 않으며 최선의 방법은 쉬는 것"이라고 그는 말했다.

오하이오 주립대 x 스너 메디컬 센터 (Oxio University University Wexner Medical Center)의 폐과 전문의 인 Matthew Exline 박사에 따르면 가장 건강한 개인의 경우 가장 흔한 호흡기 질환은 감염이라고합니다. 기침은 열이 동반 될 수있는 첫 증상입니다.

그러나 기침은 천식, 만성 기관지염 또는 폐기종과 같은 만성 호흡기 질환의 징후 일 수 있다고 그는 말했다. "만성 폐 질환에서, 대부분의 호흡기 질환은 호흡이 짧으며, 처음에는 상당한 거리를 걷거나 여러 계단을 오르는 등의 노력이 있습니다."

알레르기 및 천식 네트워크 회장 인 Tonya Winders에 따르면 천식은 폐기도의 만성 염증으로 기침, 천명, 흉부 압박감 또는 숨가쁨을 유발합니다. 이러한 징후와 증상은 대기 오염, 담배 연기, 공장 연기, 공장 용제, 용제, 감염, 꽃가루, 음식, 차가운 공기, 운동, 화학 물질 및 약물을 포함하여 트리거에 노출 될 때 악화 될 수 있습니다. CDC에 따르면 미국의 2500 만 명 이상 (성인 13 명 중 1 명, 12 명 중 1 명)이 천식을 앓고 있습니다.

기침은 대개 호흡기 감염의 첫 징후입니다. (이미지 제공 : Shutterstock)

만성 기관지염 또는 폐기종이라고도하는 COPD는 폐로 들어오고 나가는 공기 흐름이 감소하여 숨쉬기가 더 어려워지는 만성적이고 진행성 질환입니다. 미국 폐 협회 (American Lung Association)에 따르면 시간이 지남에 따라 폐의기도에 염증이 생기고 두껍게되어 폐 이산화탄소를 제거하기가 더 어려워진다. 질병이 진행됨에 따라 환자는 호흡 곤란을 경험하며 활동을 제한 할 수 있습니다. CDC에 따르면 1500 만 명 이상의 미국인이 COPD의 영향을받습니다.

폐암은 종종 흡연과 관련이 있지만이 질병은 비 흡연자에게도 영향을 줄 수 있습니다. 전립선 암과 유방암에 비해 각각 두 번째로 흔한 암입니다. 미국 암 협회 (American Cancer Society)는 2019 년 미국에서 약 228,150 건의 새로운 폐암 사례 (남성에서는 116,440 명, 여성에서는 111,710 명)와 폐암으로 인한 사망자는 약 142,670 명 (남성 76,650 명, 여성 66,020 명)으로 추정됩니다.

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