우리를 살아 숨 쉬게 하는 호흡!

《우리를 살아 숨 쉬게 하는 호흡》은 호흡계의 역할을 살펴보는 책이다. 우리는 태어나면서부터 죽을 때까지 평생 호흡하고 살지만 우리의 의지와 상관없이 이루어지기 때문에 잘 느끼지 못한다. 하지만 호흡은 우리가 살아 있게 해 주는 가장 기본적인 원리다. 호흡으로 들어온 공기 속의 산소는 몸속의 세포가 에너지를 만들 수 있도록 하기 때문이다.

이 책은 입에서 폐까지, 호흡의 과정과 원리를 설명하면서 어린이의 눈높이에 맞춘 의학지식과 의학에 대한 흥미를 불러일으키는 책이다. 들숨과 날숨, 폐와 혈액순환 등에 대해 기초적인 지식을 익힐 수 있을 것이다.

 

산소를 공급하고 이산화탄소를 배출하는 호흡

 

우리가 숨을 쉬면 공기가 코를 통해 몸속으로 들어온다. 공기는 코를 거쳐 인두부와 후두부를 지나 기관으로 들어간다. 기간은 양쪽 두 개로 나누어진 폐를 거쳐 마지막에는 허파꽈리라고 부르는 폐포에 도착한다. 여기서 산소는 폐포 벽을 감싸고 있는 모세혈관 속의 혈액 속으로 들어가고, 혈액을 타고 온몸을 돌면서 몸속 세포에 전달된다. 이것이 들숨의 과정이다. 날숨은 세포가 사용하고 남은 찌꺼기인 이산화탄소가 혈액에 녹아 반대로 이동하는 과정이다.

처음 공기가 들어오는 입구인 코는 냄새를 맡는 것 외에도 매우 중요한 역할을 한다. 들어오는 공기의 온도를 높여주는 보온 기능, 습도를 높여주는 가습기 기능, 그리고 이물질이 들어오는 것을 막는 필터 기능이다. 그렇기 때문에 우리는 코로 숨을 쉬는 것이 중요하다.

호흡이 일어나려면 폐가 늘어나고 줄어들어야 한다. 그래야 공기가 폐로 들어오고 나갈 수 있기 때문이다. 하지만 폐 자체가 움직이는 것은 아니고 폐 주변의 근육이 수축이나 이완을 하면서 폐를 움직인다.

그렇다면 우리 몸에 폐가 두 개인 이유는 뭘까? 호흡이 생존에 매우 중요하기 때문이다. 혹시라도 폐를 다쳐 숨을 쉬지 못하면 바로 사망할 수 있다. 그래서 우리는 두 개의 폐를 갖도록 진화해 왔다. 불편하기는 하지만 한 개의 폐로도 생명은 유지할 수 있다.

이 외에도 고산병이 생기는 이유, 깊은 물 속이나 높은 산 위에서 호흡의 변화, 동물과 식물의 호흡 등, 흥미롭고 신기한 호흡 관련 내용이 가득하다.

 

〈리틀 히포크라테스〉시리즈는 어린이들이 의학에 관심을 가지고 인체와 질병, 나아가 생명에 대해 생각해 보면서 의사라는 직업에 관심을 갖도록 현직 의대 교수들이 주축이 되어 기획한 교양서입니다.

[목 차]

008 머리말 | 인체의 가장 중요한 기능, 호흡

012 묻고 답하고 | 호흡이 궁금해

 

1 호흡은 어떻게 이루어질까?

018 호흡기계의 해부학적 구조

020 공기 흐름의 주요 통로인 기관

022 수축과 확장으로 공기의 흐름을 조절하는 기관지

025 습기를 유지하고 이물질을 없애는 점액

027 코로 숨 쉬는 것이 중요한 이유

036 말하고 노래하는 원리

 

2 폐는 어떻게 팽창과 수축을 반복할까?

042 정상 호흡 횟수와 호흡량

044 폐의 팽창과 수축 과정

047 폐를 둘러싸고 있는 흉막의 중요성

051 우리가 2개의 폐를 갖고 있는 이유

054 안정상태의 호흡량과 최대 호흡량

 

3 폐 속에서는 어떤 일이 일어날까?

060 기체 분자가 이동하는 방법

064 폐포에서 혈액으로, 혈액에서 폐포로

065 폐포를 둘러싸고 있는 폐모세혈관

4 산소는 어떻게 세포까지 운반될까?

074 산소가 운반되는 과정

075 산소 운반에 중요한 단백질인 혈색소

076 혈액에서 운반되는 산소의 양

079 운동할 때 혈액 속 산소량의 변화

 

5 이산화탄소는 어떻게 폐로 운반될까?

084 이산화탄소가 운반되는 과정

085 이산화탄소 운반에 중요한 탄산반응

086 혈색소에 직접 결합해서 운반되는 이산화탄소

 

6 운동할 때 호흡은 어떻게 조절될까?

094 호흡을 조절하는 뇌의 호흡중추

095 화학수용체의 역할

096 산소가 부족할 때 호흡이 늘어나는 과정

099 이산화탄소가 증가할 때 호흡이 늘어나는 과정

 

7 바닷속과 산에서의 호흡은 어떻게 달라질까?

106 잠수할 때 필요한 숨 참기와 과호흡

111 높은 산에서 발생하는 고산병

 

114 맺음말 | 정교하고 흥미로운 생명의 호흡



[본 문]

우리가 숨을 들이쉬면 ‘코’로 공기가 들어와서, 입안의 뒷부분인 ‘인두부’를 거쳐 성대가 있는 ‘후두부’로 간 다음, 목 앞쪽의 연골이 만져지는 ‘기관’으로 들어가게 돼. 후두부에서 공기는 기관으로 들어가고, 음식물은 식도로 들어가지._18쪽

 

만약 코가 막혀서 입으로 숨을 쉬게 된다면, 코의 이러한 세 가지 기능이 작동하지 못하게 돼. 그러면 호흡할 때 폐로 들어가는 공기는 건조해지고, 먼지도 함께 들어가게 되므로 염증도 잘 일어나고, 미생물에 의한 감염도 생길 수 있어. 그러니 반드시 코로 숨 쉬는 데 문제가 없도록 잘 관리해 주어야 해._34쪽

 

호흡에서 들숨이 일어나려면 폐가 팽창되어야 밖의 공기가 폐로 들어올 수 있고, 날숨이 일어나려면 폐가 수축되어야 폐 속 공기가 밖으로 배출될 수 있지. 그런데 폐는 풍선과 비슷한 공기주머니인 폐포들이 모여 있는 구조여서 스스로 팽창이나 수축할 수 없어. 대신 폐를 둘러싸고 있는 주위의 근육이 수축이나 이완하면서 폐를 움직이는 거야._44쪽

 

폐는 우리의 생존에 가장 중요한 산소를 공급해 주는 장기야. 만약 폐가 1개만 있다면 흉곽에 조금만 손상이 생기거나, 흉막에 구멍이 생기면 숨을 쉴 수 없어 몇 분 안에 죽고 말 거야. 그래서 우리는 2개의 폐를 갖도록 진화해 왔어._51쪽

 

평상시 안정상태에서 호흡량인 0.5ℓ의 공기를 들이마시면, 0.35ℓ의 공기는 폐포까지 들어가게 돼. 그러면 0.15ℓ의 공기는 폐포까지 가지 못하는 걸까? 맞아. 코에서부터 인두부, 후두부, 기관, 기관지를 거쳐 들어가는 기도가 길고 점점 좁아지니까 2초 동안 숨을 들이마실 때 앞쪽에 들어간 0.35ℓ의 공기만 폐포까지 도달하고, 뒤에 들어온 공기는 폐포에 도달하기 전에 숨을 내쉬기 시작하므로 공기가 배출되기 때문이야._64쪽

혈액으로 들어간 산소의 3% 정도만 혈액에 녹은 상태로 운반되고, 나머지 97%는 적혈구 속으로 들어가서 적혈구 속에 있는 단백질인 혈색소에 결합되어 운반돼. 그만큼 산소 운반에는 적혈구와 그 속의 혈색소가 중요한 역할을 하고 있는 거야._74쪽

 

뇌에는 숨뇌라는 부위에 특별한 신경세포들이 모여 있는데, 이 신경세포들을 ‘호흡중추’라고 불러. 호흡중추에는 호흡을 일으키는 근육인 횡격막 등으로 신경이 이어져 있고, 그 신경을 통해서 호흡을 일으키는 신호가 전달돼._94쪽

 

해녀들은 오래 잠수를 하기 위해서 잠수하기 직전에 ‘과호흡’을 해. 과호흡이란 숨을 최대한 크게 들이쉬고, 내쉬는 것을 몇 번 반복하는 거야. 폐로 공기가 환기되는 호흡을 과다하게 한다는 의미지. _108쪽

 

고산병에 걸리면 가장 먼저 나타나는 증상은 두통이야. 뇌에 있는 혈관이 산소 부족에 적응이 안 되어 혈관이 확장하면서 주변의 조직을 누르기 때문이지. 예민한 사람들은 2,400~3,000m에서도 두통이 생길 수 있어._111쪽