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호흡 (생리학)

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1. 개요

호흡(생리학)은 생물체가 생존에 필요한 산소를 얻고, 신진대사 과정에서 생성된 이산화탄소를 배출하는 생리적 과정이다. 다양한 생물 종은 환경에 적응하여 수중 호흡, 피부 호흡, 허파 호흡 등 다양한 호흡 방식을 발달시켰다. 호흡 메커니즘은 종과 환경에 따라 다르며, 호흡량, 호흡 속도, 호흡 가스 성분 등을 측정하기 위한 다양한 실험 방법이 존재한다. 중환자 및 응급 환자 치료에는 CPR, 기계환기, 인공호흡기 사용 등 호흡 관련 기술이 사용되며, 호흡 가스, 저산소증, 일산화탄소 중독 등 다양한 의학적 주제와 관련된다.

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호흡 (생리학)
개요
정의생물체가 산소를 섭취하여 이산화탄소를 배출하는 과정
관련 용어호흡계
가스 교환
환기
세포 호흡
과정
외부 호흡 (폐 호흡)폐와 혈액 사이의 가스 교환 과정
내부 호흡 (조직 호흡)혈액과 조직 세포 사이의 가스 교환 과정
세포 호흡세포 내에서 산소를 사용하여 에너지를 생성하는 대사 과정
메커니즘
환기 (Ventilation)폐로 공기를 들여오고 내보내는 과정 (흡기와 호기)
가스 교환 (Gas exchange)폐포와 혈액 사이, 혈액과 조직 세포 사이에서 산소와 이산화탄소가 교환되는 과정
운반 (Transport)혈액이 산소와 이산화탄소를 운반하는 과정
세포 호흡 (Cellular respiration)세포가 산소를 이용하여 에너지를 얻는 과정
특징
목적세포 활동에 필요한 에너지 생성 및 이산화탄소 제거
관련 기관폐, 기도, 횡격막, 혈액, 심장 등
조절
신경계호흡 중추를 통해 호흡 속도와 깊이 조절
화학적 조절혈액 내 이산화탄소 농도, 산소 농도, pH 농도에 따른 조절
기타
관련 질병폐렴, 천식, 만성 폐쇄성 폐질환, 폐암 등

2. 호흡의 분류

호흡은 여러 가지 방법으로 분류할 수 있다.


  • 종에 따른 분류: 수중 호흡, 협측 펌핑, 피부 호흡, 장 호흡, 호흡계통 등으로 분류할 수 있다.
  • 호흡 메커니즘에 따른 분류: 폐호흡, 아가미 호흡, 피부 호흡, 기관 호흡, 무호흡 등으로 분류할 수 있다.
  • 실험 방법에 따른 분류: 후프와 퍼프 장치, 폐활량 측정, 선택 이온 흐름 관 질량 분석법 등으로 분류할 수 있다.
  • 중환자 및 응급 환자 치료에 따른 분류: CPR, 기계환기, 삽관, 액체 호흡, 체외막산소공급 등이 있다.
  • 의학적 주제에 따른 분류: 호흡 치료, 호흡 가스, 고압산소요법, 저산소증 등이 있다.

2. 1. 종에 따른 분류

2. 2. 호흡 메커니즘에 따른 분류

생물은 다양한 방식으로 호흡을 하며, 이는 호흡 메커니즘에 따라 분류할 수 있다.

  • 아가미 호흡: 어류를 비롯한 수중 생물이 하는 호흡 방식으로, 아가미를 이용하여 물속에 녹아 있는 산소를 흡수하고 이산화탄소를 배출한다.[2]

  • 피부 호흡: 양서류나 일부 무척추동물이 하는 호흡 방식으로, 피부를 통해 직접 산소를 흡수하고 이산화탄소를 배출한다. 피부 호흡을 하는 생물은 피부가 얇고 습해야 하며, 모세혈관이 피부 가까이에 발달해 있다.[3]

  • 기관 호흡: 곤충을 비롯한 절지동물이 하는 호흡 방식으로, 몸 표면에 있는 기관이라는 작은 관을 통해 공기가 직접 몸속으로 들어와 가스 교환이 이루어진다.

  • 무호흡: 호흡이 일시적으로 멈추는 현상으로, 수면 무호흡증과 같이 병적인 원인으로 발생할 수 있다. 무호흡은 혈액 내 산소 농도를 감소시키고 이산화탄소 농도를 증가시켜 심각한 건강 문제를 일으킬 수 있다.

2. 3. 실험 방법에 따른 분류

실험 방법에 따른 분류는 다음과 같다.

  • 후프와 퍼프 장치
  • 폐활량 측정
  • 선택 이온 흐름 관 질량 분석법

2. 4. 중환자 및 응급 환자 치료에 따른 분류

중환자 및 응급 환자 치료와 관련된 시술 및 장비는 다음과 같다.

2. 5. 의학적 주제에 따른 분류

3. 관련 이미지

곡선1


곡선2

참조

[1] 서적 Introductory Animal Physiology Pressbooks (CC BY 4.0)
[2] 서적 Molecular Biology of the Cell Garland Science
[3] 서적 Introductory Animal Physiology Pressbooks (CC BY 4.0)



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