공기는 코·입 → 기관 → 기관지 → 폐포(허파꽈리) 순으로 들어간다. 폐포는 작은 공기 주머니로 한 쪽 폐에 약 3억 개가 있다. 펼치면 테니스 코트만 한 표면적이다. 이 거대한 표면에서 산소와 이산화탄소가 모세혈관과 교환된다.
호흡 운동의 핵심은 횡격막(가로막)과 갈비뼈의 움직임이다. 흉강의 부피가 변하면 압력이 변하고, 압력차로 공기가 들고 난다 — 보일의 법칙이 우리 몸에도 적용된다.
SECTION 01 · 도입
우리는 어떻게 숨을 쉬는가
폐는 스스로 부풀어 오르지 않는다. 폐 자체엔 근육이 없기 때문이다. 그러면 무엇이 공기를 들이마시게 할까? — 흉강(가슴안)의 부피 변화가 답이다.
들숨과 날숨 — 흉강의 변화
들숨 (Inhale) · 흉강 부피 ↑
들숨: 횡격막 ↓, 갈비뼈 ↑ → 흉강 부피 ↑ → 압력 ↓ → 공기 유입
날숨 (Exhale) · 흉강 부피 ↓
날숨: 횡격막 ↑, 갈비뼈 ↓ → 흉강 부피 ↓ → 압력 ↑ → 공기 배출
● 호흡 운동 인터랙티브 — 자동 재생 / 정지
들숨 · 횡격막이 아래로 내려가고 갈비뼈가 위로 올라간다. 흉강 부피가 커지고 압력이 낮아져 공기가 폐 안으로 들어온다.
호흡수
15회/분
한 번 양
~0.5 L
총 폐활량
~5 L
분당
~7.5 L
LUNG · 폐와 폐포
한 쪽 폐에 폐포가 3억 개
코·입에서 시작된 공기는 기관·기관지를 거쳐 점점 더 가는 가지로 갈라지며 폐포(허파꽈리)에 도달한다. 한 쪽 폐에 약 3억 개의 폐포가 있고, 모두 펼치면 약 70 ㎡(테니스 코트 1/3)의 표면적.
폐포 벽은 매우 얇아(0.5 μm) 모세혈관과의 거리가 가까워 산소·이산화탄소가 효율적으로 확산된다.
© Wikimedia Commons · CC BY-SA
SECTION 02 · 기체 교환
폐포와 모세혈관 — 산소가 흡수되는 곳
폐포 안의 공기와 그 주위 모세혈관의 혈액 사이에서 기체 교환이 일어난다. 농도가 높은 쪽에서 낮은 쪽으로 자연스럽게 확산된다.
폐포 → 혈액
- 산소: 폐포 내 산소 농도 높음 → 혈액으로 이동
- 혈액의 적혈구 헤모글로빈이 산소를 붙잡아 운반
혈액 → 폐포
- 이산화탄소: 혈액의 CO₂ 농도 높음 → 폐포로 이동
- 날숨으로 배출
들숨과 날숨의 성분 차이:
· 들숨: 산소 약 21%, 이산화탄소 약 0.04%, 질소 78%, 수증기 적음
· 날숨: 산소 약 16%, 이산화탄소 약 4%, 질소 78%, 수증기 많음
들숨과 날숨에서 질소는 변하지 않는다. 질소는 우리 몸이 이용하지 않기 때문이다. 변한 것은 산소(↓)와 이산화탄소(↑)이다.
SECTION 03 · 형성평가
스스로 점검하기
Q1
들숨을 들이마실 때 횡격막의 움직임은?
해설 · 들숨 때 횡격막이 내려가며 흉강 부피가 커지고 압력이 낮아져 공기가 들어온다.
Q2
폐포에서 기체 교환이 일어나는 원리는?
해설 · 폐포의 산소 농도가 혈액보다 높아 확산으로 이동. 이산화탄소는 반대 방향으로 확산.
Q3
들숨과 날숨 중 거의 변하지 않는 기체는?
해설 · 우리 몸은 질소를 이용하지 않는다. 들숨·날숨 모두 약 78%로 일정하다. 변하는 것은 산소(↓)와 이산화탄소(↑).
핵심 정리
PATH
호흡 경로
코→기관→기관지→폐포.
INHALE
들숨
횡격막 ↓, 부피 ↑, 압력 ↓.
EXHALE
날숨
횡격막 ↑, 부피 ↓, 압력 ↑.
EXCHANGE
기체 교환
확산. O₂ 흡수, CO₂ 배출.