"폐는 호흡 뿐 아니라 면역, 혈압 유지, 이물질 배출 기능"

 

 

심장 부터 시작해서 뇌, 간, 그리고 신장에 이르기 까지 기본 해부. 생리에 관한 상식과 흔하거나 중요한 질병들에 관해 하나씩 다루어 오고 있습니다.

오늘부터는 폐(Lung)에 대해 공부하도록 합시다. 물론 5대 장기의 하나로 우리 생명과 직결되어 활력 징후의 하나인 호흡을 담당하고 있다는 것은 잘 아시죠?

 

폐(허파, Lung)

1. 해부

1) 육안 해부

가슴은 우리 몸의 가장 중요한 장기인 폐와 심장을 가지고 있고, 복부와는 달리 늑골(갈비뼈, ribs)에 의해 몸체의 윤곽을 형성하고 있습니다.

폐는 좌,우에 하나씩 있는데, 그 모양이 마치 쌀자루를 세워 놓은 것처럼, 위는 뽀족하고, 아래는 넓게 긴 삼각형으로 되어있습니다. 좌측폐는 심장을 감싸고 있어서 이 부분이 쑥 들어가있고, 우측이 3부분으로 나뉜 것과 달리 2개 부분(엽, lobe)으로 되어 있습니다.  

폐는 매우 얇지만 질긴 막(즉, 흉막)으로 쌓여 있는데, 이것을 장측 흉막이라고 부르고, 반대로 가슴 벽의 안쪽을 쌓고 있는 막을 벽측 흉막이라고 부릅니다. 이들 두겹의 막 사이 공간을 흉강(pleural space)이라고 합니다. 이 공간에는 폐가 늘어나고 줄어들 때 두 개의 막이 서로 마찰을 일으키지 않도록 윤활액이 들어 있습니다.

폐는 폐포(허파꽈리), 혈관, 그리고 기관지로 구성되어 있습니다. 각각의 폐포에 공기가 들어 있기 때문에 손으로 만지면 마치 스펀지를 만지는 것과 같은 느낌을 줍니다. 폐의 색깔은 호흡에 따라 달라지는데, 숨을 내쉬면 공기가 빠져 나가서 진한 색을 띄지만, 호흡으로 폐가 팽창을 하면 산소를 공급 받은 폐 혈액의 밝은 적색 때문에, 매우 연한 핑크색을 띕니다.  

기도로 부터 폐포에 이르기 까지 기관지의 총 연장은 약 2,400km나 됩니다. 그리고 폐의 혈관들은 전부 연장하면 약 1,000km나 됩니다. 폐포는 기관지를 통해 드나드는 공기가 모세혈관과 만나서 개스(산소와 이산화 탄소)의 교환이 이루어 지는 공간입니다. 4억개가 넘는 폐포를 하나하나 펼치면 테니스장 만큼 널게 펼칠 수 있고, 결과적으로 이렇게 넓은 면적을 통해 순식간에 효과적인 개스교환이 일어날 수 있는 것입니다.

2) 혈관 분포

폐는 2개의 다른 혈관 분포를 가지고 있습니다. 하나는, 모든 조직들 처럼 폐를 구성하는 모든 조직에 산소와 영양분을 공급해 주고 노폐물을 가져가는 기관지 동맥과 정맥입니다.

다른 하나는 폐 고유의 기능을 하게 하는 폐 동맥과 정맥인데, 이 경우에는 산소를 잃고 심장으로 돌아온 모든 정맥혈(Venous blood)이 폐에 퍼져서 산소를 공급 받기 위해 폐동맥(Pulmonary artery)으로 흐르고, 반대로 폐에서 산소를 공급 받은 혈액(Arterial blood)은 폐정맥(Pulmonary vein)을 통해 심장을 거쳐 전신에 공급하게 되는 것입니다. 즉, 동맥혈은 정맥에, 정맥혈은 동맥에 흐르고 있는 점에 유의하세요. 중학교 때 이거 이해 하느라 고생했던 기억이 나네요.

3)신경 분포

폐에는 감각신경은 없습니다. 그래서 사실 폐는 만져도 느낌이 없는 것입니다. 만일 있다면 숨을 쉴 때마다 계속 우리의 신경을 거스릴 수 있었을 것입니다. 대신 폐를 싸고 있는 늑막에는 매우 예민한 감각 신경이 분포하지요.

자율신경이 있어서 폐의 기관지 내경과 분비물을 조절합니다.

2. 생리

1) 폐의 기능

폐의 기본 기능은 호흡이지만 그밖에 몇가지 다른 기능도 하고 있습니다.

a. 호흡기능

호흡이라 하면, 코를 통해 들어온 공기가 폐포까지 들락거리는 환기(Ventilation)과 심장에서 공급되는 혈액이 폐의 곳곳에 고르게 분포되는 관류(Perfusion), 그리고 이들이 폐포에서 만나 혈액과 공기 사이에 개스교환이 일어나는 확산(Diffusion)현상으로 구성되어 있습니다. 이들 3가지 현상 중에 어느 하나에라도 장애가 발생한다면 전신에 산소공급이 충분히 일어날 수 없게 됩니다. 물론 여러분들은 숨을 쉬는것, 즉 환기에 대해서만 알고 있지만, 호흡이라 하면 긍극적으로 전신을 돌고 돌아온 혈액이 심장을 거쳐 폐에 고르게 순환(관류)되고, 그래서 효율적으로 일어나는 개스 교환(확산) 까지를 포함하는 생리작용인 것입니다.

b. 면역기능

폐포는 밖에서 들어오는 공기와 혈액이 접하는 곳이므로 외부에서 침투할 수 있는 바이러스, 세균, 등을 막기 위해 삼엄한 경계가 필요한 곳입니다. 이를 위해 폐포에는 수많은 백혈구들이 자리잡고 있습니다.

c. 필터 역할

전신을 돌아다니는 혈액을 깨끗하게 걸러내는 필터역할도 하고 있습니다. 폐를 관통하는 모세혈관은 매우 좁아서 혈구를 포함해서 모든 물질들이 일열로 통과해야 합니다. 마치 국경(Border)에서 차량들을 일열로 지나가게 하면서 일일이 검문하는 것과 같은 이치입니다. 그리하여, 혹시 발생할 수 있는 피떡(혈전)을 걸러낼 수 있게 됩니다. 아니면 이런 것들이 다시 심장으로 돌아 간다면, 결국 뇌의 모세혈관을 막아서 중풍(Stroke)을 일으키겠지요. 또한 어느 조직이 감염 되더라도 세균이 다른 장기로 퍼지는 것을 예방할 수 있는 것입니다. 그리고  암세포도 걸러져야 하는데 이런 작용이 잘 이루어 지지 않을 때 전신에 암이 퍼지는 일이 일어나는 것입니다.

d. 혈압 유지

혈압의 유지는 혈관(동맥) 벽의 긴장도(Tension)을 조절함으로 가능한데, 여기에 관여하는 호르몬의 하나인 안지오텐신(Angiotensin, 간에서 생성)을 폐에서 활성화 시켜줍니다. 혈압약 중에는 이런 현상을 억제하여 동맥 벽의 긴장도를 낮추는 작용을 하는 부류도 있는데, 이런 약은 폐에 작용하는 것이기 때문에 간혹 부작용으로 마른 기침을 유발하기도 합니다.

e. 혈액의 산도 유지

혈액은 산도는 항상 7.4를 유지합니다. 콩팥과 폐가 이 일을 하는데, 폐에서는 이산화 탄소의 농도를 변경시킴으로 순간 순간 산도를 조절합니다. 즉, 우리가 먹는 음식은 여러가지 산도를 가지고 있는데, 이런 음식의 흡수가 혈액의 산도를 변하게 하지 못하도록 그때그때 이산화 탄소의 배기량을 조절하여 일정하게 하는 것입니다. 신장은 이온들의 배출을 조절함으로 좀더 장기적인 측면에서 산도를 조절합니다.

f. 혈액의 용적 조절

폐에는 어느 때 든지 약 450ml의 혈액이 모여있게 되는 데, 이것은 전체 혈약량의 약 9%에 해당하는 것입니다. 그래서 만일 심한 출혈로 혈압이 떨어진다면 뇌를 비롯해서 중요장기에 산소 공급이 안될 것이므로 폐는 일부 폐혈관을 막음으로 폐로 들어오는 혈액을 감소시켜 더 중요한 곳으로 혈액을 분배하도록 돕습니다.

g. 이물질의 배출

기도, 기관을 포함해서, 폐속의 모든 모세기관지들도 점막을 가지고 있고, 그 표면에 섬모들이 물결 치듯 운동을 해서 이물질을 외부로 배출시킵니다. 그런데, 어떤 이유로 폐가 완전히 펼쳐지지 않으면 일부 쭈그러진 부분에서는 이런 배출이 일어나지 못할 것이므로, 폐포나 모세기관지 안에서 썩는 일(가래)이 일어나겠지요. 이것을 폐렴(Pneumonia)이라고 합니다. 전신마취 후에 일부러 기침을 하고 심호흡을 하라고 하는 이유는, 수술 중에 일부 폐가 완전히 펴지지 못하고 있었거나,  혹은 밖에서 들어간 이물질들이 감염을 초래 할 수 있기 때문에 폐를 속히 활짝 펴서 이들을 빠르게 배출 시킴으로 폐염을 예방하려는 목적에서 입니다. 다른 수술보다도, 폐 수술의 경우에는 더욱 세심한 조치가 필요하겠지요. 옛날에는 환자가 아파서 숨을 제대로 쉬지도 못하는데 강제로 기침을 시키기 위해 목을 자극하는 일을 서스름 없이 했었습니다. 요새는, 특히 서양에서는 어림도 없는 일이겠지요. 마취 기법이 좋아 졌고, 수술 후 통증을 감소시키는 기술이 발달해서 이런 수술 후 합병증의 양상은 많이 달라 졌습니다.