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호흡

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목차

1. 개요

호흡은 생명체의 가스 교환 과정으로, 크게 외호흡과 내호흡으로 구분된다. 외호흡은 허파나 아가미와 같은 호흡 기관에서 이루어지는 기체 교환을 의미하며, 인간의 경우 횡격막과 갈비사이근의 운동으로 공기를 들이쉬고 내쉬는 과정을 통해 산소를 받아들이고 이산화탄소를 배출한다. 내호흡(세포 호흡)은 세포 내에서 일어나는 과정으로, 포도당을 분해하여 에너지를 생성하고, 이 에너지는 ATP 형태로 저장되어 생명 활동에 사용된다. 호흡의 속도와 깊이는 호흡 중추에 의해 자동 조절되며, 말초 및 중추 화학수용기가 혈액 내 이산화탄소와 산소의 분압을 감지하여 호흡을 조절한다. 호흡은 사회 문화적으로 다양한 의미를 가지며, 잠수, 건강, 운동 등 여러 측면과 관련되어 연구되고 있다.

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호흡
지도 정보
기본 정보
정의폐로 공기를 들여오고 내보내는 과정
관련 용어환기
생리학적 측면
주요 기능산소 섭취 및 이산화탄소 배출
관련 기관폐, 기도, 횡격막, 늑간근
과정흡기와 호기의 반복
조절뇌의 호흡 중추에서 조절
호흡 속도
정상 성인분당 12~18회
신생아분당 30~60회
변화 요인운동, 수면, 질병
호흡 관련 문제
질환폐렴, 천식, 만성 폐쇄성 폐질환
이상 증상호흡곤란, 기침, 가래
추가 정보
측정호흡수 측정
임상적 의미활력 징후 중 하나

2. 외호흡

인간의 호흡운동


외호흡은 호흡운동을 통해 공기나 물속의 산소를 체내로 받아들이고 이산화탄소를 몸 밖으로 배출하는 생명활동이다. 인간의 경우 횡격막과 내-외 갈비사이근의 운동으로 허파에 공기를 받아들이고 이산화탄소를 배출한다. 보통 1분에 15 - 18회의 호흡이 이루어지며 한 번에 받아들이는 공기는 약 500ml이다. 건강한 성인 남자의 경우 최대 폐활량은 약 4,800ml에 이른다.[65]

2. 1. 호흡 기관

허파나 아가미와 같은 호흡 기관에서 이루어지는 기체 교환을 외호흡이라 한다. 외호흡은 호흡운동을 통해 공기나 수중의 산소를 체내로 받아들이고 이산화탄소를 몸 밖으로 배출하는 생명활동이다. 인간의 경우 횡격막과 내-외 갈비사이근의 운동으로 허파에 공기를 받아들이고 이산화탄소를 배출한다. 보통 1분에 15 - 18회의 호흡이 이루어지며 한 번에 받아들이는 공기는 약 500ml이다. 건강한 성인 남자의 경우 최대 폐활량은 약 4,800 ml에 이른다.[65]

다양한 근육에 의해 흡입과 호흡이 어떻게 조절되는지, 그리고 전반적인 모습이 어떠한지를 보여주는 다이어그램


흡입된 공기는 젖고 따뜻한 비강 점막에 의해 가열되고 습윤되며, 결과적으로 점막은 차가워지고 건조해진다. 폐에서 따뜻하고 습한 공기가 코를 통해 내쉬어질 때, 차갑고 건조한 코의 흡습성 점액은 내쉰 공기의 따뜻함과 습기를 일부 다시 흡수한다. 매우 추운 날씨에는 재흡수된 물 때문에 "콧물이 흐르는" 현상이 발생할 수 있다.


이상적으로는 공기가 먼저 코를 통해 내쉬어지고 그 다음 코를 통해 들이 마셔져야 한다.[9] 비강(콧구멍과 인두 사이)은 비중격에 의해 둘로 나뉘어져 있고, 측면 벽에는 여러 개의 세로 주름 또는 선반이 있어 비갑개라고 불리기 때문에 매우 좁다.[10] 따라서 흡입(및 내쉼)되는 공기가 코 점막의 넓은 부분에 노출된다. 이로 인해 흡입된 공기는 젖은 점액에서 수분을 흡수하고, 기저부의 혈관에서 열을 흡수하여 인두에 도달할 때까지 거의 포화된 수증기 상태가 되고 체온에 가까워진다.[8] 이 수분과 열의 일부는 내쉴 때, 부분적으로 건조되고 식은 비강 통로의 점액을 지나가는 내쉰 공기가 다시 흡수한다. 또한 끈적끈적한 점액은 흡입된 미세 입자의 대부분을 가두어 폐에 도달하는 것을 방지한다.[8][10]

'''하부기도''' :


보통 “상부기도”(비강, 인두, 후두)에 포함되는 구조 아래의 전형적인 포유류 호흡기계의 해부학적 구조는 종종 '''호흡기 나무''' 또는 '''기관지 나무'''(왼쪽 그림)로 설명된다. 더 큰 기도는 가지로 갈라지는데, 이 가지들은 "줄기" 기도보다 약간 좁지만 더 많다. 인간의 호흡기 나무는 평균적으로 23개의 이러한 가지로 점점 더 작은 기도로 갈라질 수 있으며, 생쥐의 호흡기 나무는 최대 13개의 가지를 가지고 있다. 기관과 기관지와 같이 나무의 꼭대기에 가장 가까운 근위부(proximal)는 주로 하부기도로 공기를 전달하는 기능을 한다. 호흡 세기관지, 폐포관 및 폐포와 같은 후기 분지는 가스 교환을 위해 특화되어 있다.[8][11]

기관과 주기관지의 첫 번째 부분은 폐의 바깥에 있다. "나무"의 나머지 부분은 폐 내부에서 가지를 치며, 궁극적으로 폐의 모든 부분으로 확장된다.

폐포는 "나무"의 막힌 끝단으로, 폐포로 들어간 공기는 들어간 경로를 통해 나가야 한다. 이러한 시스템은 사강을 생성하는데, 이는 들숨이 끝날 때 기도를 채우는 공기량으로, 다음 날숨 동안 변화 없이 다시 배출되고, 폐포에 도달하지 않은 공기를 의미한다. 마찬가지로, 사강은 날숨이 끝날 때 폐포 공기로 채워지는데, 이 공기는 다음 공기가 들어오기 전에 들숨 동안 폐포로 다시 들어가는 첫 번째 공기이다. 전형적인 성인의 사강 용량은 약 150ml이다.

동물의 경우 전신의 세포에 산소를 골고루 전달하기 위해 혈액을 통해 산소를 운반해야 한다. 절지동물·연체동물 등에서는 헤모시아닌이, 척추동물에서는 적혈구 속의 헤모글로빈이 이 역할을 담당한다.

혈중으로의 산소 흡수는 식물의 경우 잎 등의 기공과 수피의 피목을 통해 이루어지고, 어류·수서 갑각류는 아가미 호흡으로, 육상의 곤충은 기문 호흡으로, 양서류는 유생 시기에는 아가미 호흡, 성체 시기에는 폐 호흡으로, 파충류, 조류, 포유류는 폐 호흡으로 산소를 흡수한다. 아가미 호흡은 수류의 일정한 흐름을 이용하지만, 폐는 출구가 하나밖에 없기 때문에 흡기와 호기를 반복하여 정기적으로 폐 속의 공기를 교체해야 한다. 이를 위해 하는 흉곽 운동을 호흡 운동이라고 하며, 이를 멈출 수는 없다. 호흡 운동은 수의 운동이면서 동시에 뇌간의 호흡 중추( 인간의 경우 연수에 있음)에 의해 자동적으로 조절된다. 따라서 수면 중에도 불수의적인 호흡 운동이 유지된다. 이 중추 기구에 문제가 있어 수면 시 호흡 부전에 빠지는 질환이 선천성 중추성 폐포 저환기 증후군이다.

조건에 따라 장에서 산소를 흡수하는 장호흡이 가능하다.[42]

2. 2. 호흡 운동



허파나 아가미와 같은 호흡 기관에서 이루어지는 기체 교환을 외호흡이라 한다. 외호흡은 호흡운동을 통해 공기나 수중의 산소를 체내로 받아들이고 이산화탄소를 몸 밖으로 배출하는 생명활동이다. 인간의 경우 횡격막과 내-외 갈비사이근의 운동으로 허파에 공기를 받아들이고 이산화탄소를 배출한다. 보통 1분에 15 - 18회의 호흡이 이루어지며 한 번에 받아들이는 공기는 약 500ml이다. 건강한 성인 남자의 경우 최대 폐활량은 약 4,800 ml에 이른다.[65]

폐는 스스로 팽창할 수 없으며, 흉강의 부피가 증가할 때만 팽창한다.[6][7] 인간을 포함한 다른 포유류에서는 이것이 주로 횡경막의 수축을 통해 이루어지지만, 늑간근의 수축을 통해 늑골을 위쪽과 바깥쪽으로 당김으로써 이루어진다.[8] 강한 흡기 중에는 늑골과 흉골을 경추와 두개골 기저부에 연결하는 흡기 보조근이 펌프 핸들 운동과 버킷 핸들 운동을 과장하여 흉강의 부피 변화를 더 크게 한다.[8] 호기(숨을 내쉬는 것) 중에는 모든 흡기근이 이완되어 흉곽과 복부가 해부학적 탄성에 의해 결정되는 "안정 시 위치"로 돌아간다.[8] 이 시점에서 폐는 기능적 잔기량의 공기를 포함하고 있는데, 성인의 경우 약 2.5~3.0리터의 부피를 갖는다.[8]

운동 중과 같이 격렬한 호흡(과호흡) 중에는 모든 흡기근의 이완에 의해 호기가 일어나지만, 복근은 수동적이지 않고 강하게 수축하여 늑골이 아래쪽(앞과 옆)으로 당겨진다.[8] 이것은 흉곽의 크기를 감소시킬 뿐만 아니라 복부 기관을 위로 횡경막으로 밀어 올려 횡경막이 흉강으로 깊게 돌출된다. 호기 말 폐 용량은 안정 시 "기능적 잔기량"보다 공기량이 적다.[8] 그러나 정상적인 포유류에서는 폐를 완전히 비울 수 없다. 성인의 경우 최대 호기 후에도 항상 최소 1리터의 잔류 공기가 폐에 남아 있다.[8]

횡격막 호흡은 복부가 리드미컬하게 불룩해지고 다시 들어가게 한다. 따라서 종종 "복식 호흡"이라고도 한다.

흡기 보조근이 활성화되면, 특히 힘든 호흡 중에는 쇄골이 위로 당겨진다. 흡기 보조근 사용의 이러한 외부적 징후는 때때로 쇄골 호흡이라고 하며, 특히 천식 발작 중과 만성 폐쇄성 폐 질환 환자에게서 볼 수 있다.

2. 3. 호흡량

허파나 아가미와 같은 호흡 기관에서 한 번에 받아들이는 공기는 약 500ml이다. 건강한 성인 남자의 경우 최대 폐활량은 약 4,800ml에 이른다.[65] 사람은 출생하면 외호흡을 시작한다. 신생아는 건강한 경우에도 1분에 약 30회 정도 호흡하지만, 성장함에 따라 1분당 호흡 수는 점차 감소하여 건강한 성인의 호흡 수는 1분에 12회에서 20회(안정 시)로 알려져 있다.[54]

사람의 호흡량[55]
상태호흡량(ℓ/분)산소 섭취량(ℓ/분)
안정 시6-100.3
운동 시1003


3. 내호흡 (세포 호흡)

생물은 소화와 흡수로 얻은 물질을 산화시켜 생명 활동에 필요한 에너지를 얻는다. 산화에는 산소가 필수 요소이므로 생물은 호흡을 통해 산소를 체내 또는 세포로 받아들인다.[65] 효모와 같은 일부 미생물은 산소가 없는 상태에서도 주위의 당분과 같은 물질을 이용하여 호흡할 수 있는데 이를 무산소 호흡이라 한다.[66]

세포 호흡 또는 내호흡은 산소와 영양소로부터 ATP의 형태로 화학 에너지를 얻고, 노폐물을 배출하는 각 세포에서 일어나는 일련의 이화 대사 반응이다.[40][41] 얻은 에너지는 생합성, 운동, 세포막을 통한 분자 수송 등에 사용된다. 고등생물은 몸 안으로 산소를 받아들이고 이산화탄소를 배출하는 역할을 전담하는 호흡 기관이 있다. 수생 동물의 경우 아가미가 이에 해당하며 육상 생물은 허파가 이에 해당한다.

3. 1. 내호흡 과정

세포 단위에서 이루어지는 호흡을 내호흡이라 하며 미토콘드리아에서 산소를 받아들여 영양분을 산화시켜 에너지를 얻는다. 이때 발생한 에너지는 ATP에 저장되어 사용된다.[67]

세포 안에서 일어나는 내호흡은 포도당의 해당 과정 등에서 나온 에너지를 ATP에 저장하는 과정이다. 내호흡의 과정은 해당 과정, TCA 회로, 전자 전달계의 세 과정으로 나누어 살필 수 있다.[67]

  • 해당: 해당 과정은 한개의 포도당 분자를 두개의 피루브산(Pyruvic acid)으로 분리하는 일련의 생화학과정으로 10 종류의 효소가 이 과정에 관여한다. 이 화학 반응에서 포도당의 분해 결과 발생한 에너지는 2개의 ATP에 저장된다. 포도당의 해당 과정은 아래의 화학식으로 표현될 수 있다.

C6H12O6 → 2C3H4O3 + 2NADH2 + 2ATP


  • TCA 회로: 해당 과정에서 만들어진 피루브산은 세포 내의 미토콘드리아로 옮겨진다. 미토콘드리아에서 피루브산은 탈수소효소와 탈탄산효소에 의해 이산화탄소와 수소 원자로 분해되며 이 과정에서 하나의 ATP가 생성된다. 또한 이때 발생하는 이산화탄소는 혈액에 의해 운반되어 호흡기관을 통해 몸 밖으로 배출 된다. TCA 회로에서 일어나는 화학 반응은 아래와 같다.

C3H4O3 → 3CO2 + 4NADH2 + FADH2 + ATP


  • 전자전달계: 해당과정과 TCA 회로에 의해 분리된 수소 원자는 미토콘드리아 내막으로 운반되어 수소 이온이 되며, 전자전달계라 불리는 일련의 과정을 통해 산소와 결합하여 물을 만들고 이 과정에서 발생한 에너지가 ATP 합성효소에 전달되어 ATP가 생성된다.[68]

24H + 6O2 → 6H2O + 34ATP



내호흡을 통해 만들어진 ATP는 갖가지 생명 활동에 에너지를 공급한다. ATP는 하나의 인산이 분리되어 ADP가 되며 이 과정에서 발생한 에너지가 생명 활동에 쓰인다.

호기성 호흡 개략도

3. 2. 에너지 생성

생물은 소화와 흡수로 얻은 물질을 산화시켜 생명 활동에 필요한 에너지를 얻는다. 산화에는 산소가 필수 요소이므로 생물은 호흡을 통해 산소를 체내 또는 세포로 받아들인다.[65] 효모와 같은 일부 미생물은 산소가 없는 상태에서도 주위의 당분과 같은 물질을 이용하여 호흡할 수 있는데 이를 무산소 호흡이라 한다.[66]

세포 단위에서 이루어지는 호흡을 내호흡이라 하며 미토콘드리아에서 산소를 받아들여 영양분을 산화시켜 에너지를 얻는다. 이때 발생한 에너지는 ATP에 저장되어 사용된다.[67]

세포 호흡 또는 내호흡은 산소와 영양소로부터 ATP의 형태로 화학 에너지를 얻고, 노폐물을 배출하는 각 세포에서 일어나는 일련의 이화 대사 반응이다.[40][41] 얻은 에너지는 생합성, 운동, 세포막을 통한 분자 수송 등에 사용된다.

4. 호흡 조절

호흡의 속도와 깊이는 뇌교와 연수에 있는 호흡 중추에서 자동 조절된다. 화학수용기들은 동맥혈 내 이산화탄소와 산소의 분압을 지속적으로 감시하며, 이 정보를 바탕으로 호흡 중추는 호흡 속도와 깊이를 조절한다.[8]

수영, 말하기, 노래와 같은 활동을 할 때는 자동 호흡을 의식적으로 조절할 수 있다. 그러나 저산소증을 유발할 정도로 호흡을 억제하는 것은 불가능하다. 의식적인 호흡은 이완 및 스트레스 해소에 도움이 될 수 있다.[12]

얼굴이 차가운 물에 잠기면 잠수 반사가 일어나 호흡, 대사율, 혈액 순환 등에 변화가 생긴다.[13][14]

해발 고도가 높아짐에 따라 대기압이 감소하여 호흡에 영향을 미친다. 고도가 5500m 상승할 때마다 대기압은 약 절반으로 줄어든다.[25] 그러나 대기의 구성은 80km 이하에서 거의 일정하므로,[1] 공기 중 산소 농도(리터당 mmol영어 O2)는 대기압과 같은 비율로 감소한다.[26]

흡입 시 공기는 코와 인두를 거치며 따뜻해지고 수증기로 포화된다. 물의 포화 증기압은 온도에만 의존하며, 체온(37°C)에서는 6.3 kPa (47.0 mmHg)이다.[27]

고지대에서는 폐로 공기를 유입시키는 압력 구배가 감소하지만, 공기 점도가 낮아져 공기 흐름이 쉬워지므로 호흡에 큰 영향을 미치지 않는다.[28][29]

낮은 대기압에서는 분당 호흡량을 증가시켜 대응하며, 이는 동맥 PO2영어 및 PCO2영어를 조절하는 호흡 가스 항상성 기전에 의해 자동 조절된다. 해수면에서는 이산화탄소 항상성이 우선이지만, 해발 2500m 이상에서는 산소 항상성이 우선시된다. 이러한 전환 과정에서 호흡성 알칼리증이 발생하여 고산병의 원인이 될 수 있다.

사람은 출생 후 외호흡을 시작하며, 성장하면서 호흡 수는 감소한다. 노화로 폐 신축성이 저하되면 호흡 수가 증가한다.[54] 자율신경계는 말초성 화학수용기와 기계수용기의 자극을 호흡 중추에서 판단하여 호흡을 조절한다.

사람의 호흡량[55]
상태호흡량(ℓ영어/분)산소 섭취량(ℓ영어/분)
안정 시6-100.3
운동 시1003


4. 1. 호흡 중추

호흡의 속도와 깊이는 호흡 중추에서 자동으로 조절된다. 호흡 중추는 말초 화학수용기와 중추 화학수용기로부터 정보를 받는다. 이러한 화학수용기들은 동맥혈 내 이산화탄소와 산소의 분압을 지속적으로 모니터링한다.[8] 중추 화학수용기는 뇌간의 연수 표면에 있으며, 혈액과 뇌척수액의 이산화탄소 분압뿐만 아니라 pH에도 민감하다.[8] 말초 화학수용기는 동맥혈 내 산소의 분압을 측정하며, 대동맥 소체와 경동맥 소체에 위치해 있다.[8]

뇌교와 연수의 호흡 중추는 화학수용기로부터 정보를 받아 동맥혈 내 이산화탄소와 산소의 분압 변동에 따라 호흡 속도와 깊이를 조절한다. 이를 통해 이산화탄소 분압은 5.3 kPa (40 mmHg), pH는 7.4, 산소 분압은 13 kPa (100 mmHg)로 유지된다.[8] 예를 들어, 운동 시 활동 근육에서 생성된 이산화탄소는 정맥혈을 통해 동맥혈로 확산되고, 이는 뇌간의 이산화탄소 화학수용기에 의해 감지된다. 호흡 중추는 호흡 속도와 깊이를 증가시켜 동맥혈 내 이산화탄소와 산소 분압을 휴식 시 수준으로 회복시킨다. 호흡 중추는 횡격신경 등 운동 신경을 통해 호흡 근육과 통신한다.[8]

자동 호흡은 수영, 말하기, 노래 등 성대 훈련을 위해 제한적으로 억제될 수 있다. 훈련을 통해 숨을 참는 능력을 높일 수 있지만, 저산소증을 유발할 정도로 억제할 수는 없다. 의식적인 호흡 연습은 이완과 스트레스 해소에 도움이 되지만, 다른 건강상의 이점은 증명되지 않았다.[12]

얼굴을 차가운 물에 담그면 잠수 반사가 일어난다.[13][14] 잠수 반사는 기도 폐쇄, 대사율 감소, 사지와 복부 내장으로 가는 동맥 수축을 유발하여 혈액과 폐의 산소를 심장과 뇌에 우선 공급한다.[13] 이는 펭귄, 물개, 고래 등 잠수 동물에게서 자주 나타나며, 유아와 어린이에게 더 효과적이다.[15][16][17]

사람은 출생 후 외호흡을 시작하며, 신생아는 분당 약 30회 호흡한다. 성장하면서 호흡 수는 감소하여 성인은 분당 12~20회(안정 시) 호흡한다.[54] 노화로 폐 신축성이 저하되면 가스 교환을 위해 호흡 수가 증가한다.[54]

사람의 호흡량[55]
상태호흡량(ℓ영어/분)산소 섭취량(ℓ영어/분)
안정 시6-100.3
운동 시1003



호흡 수는 자율신경에 의해 무의식적으로 조절되지만, 의식적으로 조절할 수도 있다. 자율신경계는 말초성 화학수용기와 기계수용기에서 감지한 자극을 호흡 중추에서 판단하여 조절한다. 동맥혈 내 이산화탄소량 증가, 혈액 pH 저하(산증), 체온 상승, 운동, 저산소증, 정신 질환 등은 호흡을 빠르게 하고, 고농도 산소, 이산화탄소량 감소, pH 상승(알칼리증), 체온 및 대사 저하는 호흡을 느리게 하거나 정지시킨다.[56]

4. 2. 화학수용기

호흡의 속도와 깊이는 호흡 중추에서 자동 조절된다. 호흡 중추는 말초 화학수용기와 중추 화학수용기로부터 정보를 받는다. 이러한 화학수용기들은 동맥혈 내 이산화탄소와 산소의 분압을 지속적으로 감시한다. 첫 번째 센서는 뇌간의 연수 표면에 있는 중추 화학수용기로, 혈액과 뇌척수액의 이산화탄소 분압뿐만 아니라 pH에도 특히 민감하다.[8] 두 번째 센서 그룹은 동맥혈 내 산소의 분압을 측정하는 말초 화학수용기로, 대동맥 소체와 경동맥 소체에 위치해 있다.[8]

이러한 모든 화학수용기로부터의 정보는 뇌교와 연수의 호흡 중추로 전달되며, 동맥혈 내 이산화탄소와 산소의 분압 변동에 따라 호흡 속도와 깊이를 조절하여 이산화탄소 분압을 5.3 kPa (40 mmHg), pH를 7.4, 그리고 산소 분압을 13 kPa (100 mmHg)로(다소 적은 정도로) 회복시킨다.[8]

예를 들어, 운동은 활동적인 근육에서 이산화탄소 생성을 증가시킨다. 이 이산화탄소는 정맥혈로 확산되어 동맥혈 내 이산화탄소 분압을 높인다. 이는 뇌간의 이산화탄소 화학수용기에 의해 즉시 감지된다. 호흡 중추는 이 정보에 반응하여 호흡 속도와 깊이를 증가시켜 동맥혈 내 이산화탄소와 산소의 분압이 거의 즉시 휴식 시 수준으로 돌아오도록 한다. 호흡 중추는 운동 신경을 통해 호흡 근육과 통신하며, 그중 횡격막을 지배하는 횡격신경이 가장 중요하다.[8]

말초성 화학수용기는 자율신경계에서 호흡을 조절하는데 관여한다.

5. 호흡과 관련된 사회 문화적 측면

"영혼"이라는 단어는 라틴어 ''spiritus''에서 유래했는데, 이는 "숨"을 의미한다. 역사적으로 숨은 생명력과 관련이 깊었다. 히브리어 성경에서는 하느님이 흙에 생명의 숨을 불어넣어 아담을 만들었다고 하며, 사람이 죽으면 숨이 하느님께로 돌아간다고 언급한다. 영혼, 프라나, 마나, 루아흐, 영혼 등의 용어는 모두 숨이라는 개념과 관련이 있다.[34]

태극권에서는 유산소 운동과 호흡 운동을 결합하여 횡경막을 강화하고 자세를 개선하며 신체의 ''기''를 더 잘 활용하게 한다. 명상과 요가에서는 다양한 호흡법을 사용한다. 부처가 소개한 아나파나사티는 숨에 대한 마음챙김을 의미하는 불교 명상의 한 형태이다. 호흡 훈련은 명상, 프라나야마와 같은 요가, 부테이코 방법 등에 활용된다.[35]

음악에서 일부 관악기 연주자들은 순환 호흡 기법을 사용하며, 가수들은 호흡 조절을 통해 노래를 부른다. "숨을 고르다", "숨이 막히다", "영감", "숨을 거두다", "숨을 돌리다" 등은 호흡과 관련된 일반적인 문화적 표현이다.

체조 선수가 운동을 시작하기 전 깊게 숨을 쉰다.


특정 호흡 패턴은 특정 기분과 관련이 있다. 예를 들어, 횡격막과 복부를 사용하는 심호흡은 이완을 촉진할 수 있다고 알려져 있다.[12][36] 호흡 조절은 내면의 평화, 전반적인 건강 증진, 스트레스 완화 등에 도움을 줄 수 있다.[37]

5. 1. 잠수와 호흡

잠수하는 사람이 수중에서 숨을 쉬는 공기는 주변 물의 압력과 같습니다. 이는 몸의 생리와 생화학에 복잡한 영향을 줍니다.[48] 수심 10m마다 수압은 약 1기압(약 100 kPa 또는 1바)씩 증가합니다. 폐 기압손상, 감압병, 질소마취, 산소중독 등 잠수병은 수중에서 압축된 기체를 제대로 관리하며 숨 쉬지 않으면 발생할 수 있습니다. 압력이 있는 상태에서 기체를 마시는 것의 효과는 하나 이상의 특수 기체 혼합물을 사용하면 더 복잡해집니다.

잠수 실린더의 고압을 주변 압력으로 낮추는 잠수 레귤레이터를 통해 공기가 공급됩니다. 레귤레이터의 호흡 성능은 어떤 다이빙 유형을 할지 고를 때 고려해야 하는 요소입니다. 많은 양의 공기를 공급하더라도 레귤레이터로 숨쉬기가 쉬워야 합니다. 또한, 숨을 들이쉬거나 내쉴 때 저항이 급격하게 변하지 않고 공기를 부드럽게 공급하는 것이 좋습니다. 오른쪽 그래프에서 배기 밸브를 열기 위해 숨을 내쉴 때 압력이 처음 급증하고, 숨을 들이쉴 때 압력이 처음 감소하는 것은 레귤레이터에 설계된 벤투리 효과 덕분에 곧 극복됩니다. 많은 레귤레이터에는 숨쉬기가 쉽도록 흡입을 조절하는 장치가 있습니다.

잠수 레귤레이터를 통해 호흡할 때의 일반적인 호흡 저항


찬물에 얼굴을 담그면 잠수반사(diving reflex)라는 반응이 일어납니다.[49] 이 반응은 먼저 기도로 물이 들어가는 것을 막기 위해 기도를 막습니다. 또한, 신진대사율도 점차 느려집니다. 이것은 팔다리와 배에 있는 내장의 동맥에서 심한 혈관 수축을 일으켜, 잠수 시작 시 혈액과 폐에 있는 산소를 심장과 뇌에 공급하기 위해 확보합니다.[48] 펭귄, 물개, 고래와 같이 습관적으로 잠수하는 생물에게서 자주 나타나는 반응입니다.[50][51] 사람에게서는 어른보다 유아나 아이에게서 더 잘 나타납니다.[52]

5. 2. 호흡과 건강

인간의 호흡은 맥박, 혈압, 체온과 함께 생명 활동의 객관적인 징후가 되는 바이탈 사인(vital sign) 중 하나이다.[53] 비정상적인 호흡 패턴에는 쿠스마울 호흡, 비오 호흡, 체인-스토크스 호흡이 포함된다.

다른 호흡 장애에는 호흡 곤란(숨가쁨), 천명, 무호흡, 수면 무호흡(가장 흔한 폐쇄성 수면 무호흡증), 구강 호흡, 코골이가 포함된다. 많은 질환이 폐쇄된 기도와 관련이 있다. 만성적인 구강 호흡은 질병과 관련이 있을 수 있다.[30][31] 저호흡은 지나치게 얕은 호흡을 의미하며, 과호흡은 예를 들어 운동과 같이 더 많은 산소가 필요함으로써 발생하는 빠르고 깊은 호흡을 의미한다. 저환기 및 과환기라는 용어는 각각 얕은 호흡과 빠르고 깊은 호흡을 의미하지만, 부적절한 상황이나 질병 하에서 사용된다. 그러나 (예를 들어, 과호흡과 과환기 사이의) 이러한 구분은 항상 준수되는 것은 아니므로 이러한 용어는 종종 상호 교환적으로 사용된다.[32]

다양한 호기 검사를 사용하여 식품 불내증과 같은 질병을 진단할 수 있다. 비강 측정기는 음향 기술을 사용하여 비강을 통한 기류를 검사한다.[33]

이상호흡의 종류는 다음과 같다.[58]

분류종류설명
리듬의 이상체인스톡스 호흡 (원인: 뇌질환, 심부전, 요독증 등)
지속흡식성 호흡
군식호흡
헐떡임 호흡 (하악호흡, 사전기 호흡)
비오 호흡 (실조성 호흡)
호흡량의 이상호흡수의 이상
1회 환기량의 이상
리듬과 호흡수의 이상쿠스마울 호흡 (빈도가 감소하고, 한 번의 호흡이 깊어짐)
기타 이상기좌호흡: 천식이나 심부전의 경우, 엎드린 상태에서는 호흡이 힘들어지기 때문에 상체를 일으켜서 하는 호흡[59]


참조

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