허파

허파는 심장 좌우에 하나씩 위치해 있다.

“ 기체 교환의 장소 ”

허파(영어: lung), 또는 폐는 포유류, 조류, 파충류, 양서류와 드물게는 몇몇 특수한 어류에서 호흡을 담당하는 기관이다. 포유류에서는 2개의 허파가 심장 왼쪽과 오른쪽에 하나씩 위치해 있다. 허파의 주된 기능은 대기 중의 산소를 혈류로 전달하고, 반대로 혈류 속의 이산화탄소는 대기 중으로 내보내는 것이다. 이러한 기체교환은 허파 안에 수백만 개가 존재하는 작은 공기주머니인 허파꽈리에서 일어난다. 허파꽈리의 벽은 아주 얇기 때문에 혈류와 허파 속의 기체가 쉽게 교환될 수 있다.

허파의 해부학적 구조에 대해 이해하기 위해서는 먼저 입에서 허파꽈리에 이르는 공기의 흐름 경로를 알아볼 필요가 있다. 입이나 코로 흡입된 공기는 입인두, 코인두, 후두, 기관, 한 쌍의 기관지를 거쳐 허파로 들어온다. 이후 허파 안으로 들어온 기관지는 여러 갈래로 갈라져 세기관지를 형성하며, 세기관지는 허파꽈리에 이를 때까지 계속해서 분지한다. 허파꽈리는 이산화탄소와 산소의 실질적인 기체 교환의 장소이다. 허파에 공기가 출입하는 것은 허파 주변 근육의 작용에 의한 것이다. 가로막과 갈비사이근은 호흡 작용과 관련된 대표적인 근육이다.

포유류의 허파

포유류의 허파는 부드러운 질감을 가지고 있으며 스펀지와 비슷한 미세구조를 가지고 있다. 가슴우리 아래에 위치한 근육인 가로막이 호흡을 주로 담당하고 있다. 가로막의 수축은 가슴안의 밑부분을 아래로 잡아당겨 결과적으로 가슴안의 부피를 증가시킨다. 따라서 공기는 상대적 압력차에 의해 코나 입에서 흡입되어 인두, 후두, 기관을 거쳐 허파 안으로 들어간다. 가로막뿐만 아니라 가슴우리의 근육인 갈비사이근 또한 수축하고 이완하여 가슴우리의 크기를 어느 정도 변화시킬 수 있다.

조류의 허파

조류에서 숨을 들이쉬고 내쉴 때 나타나는 공기의 흐름. 포유류에 비해 대단히 복잡하고, 더 효율적이다.

조류의 허파에는 포유류의 허파와는 달리 허파꽈리가 존재하지 않는다. 그 대신에 3차 기관지에 해당하는 방기관지(parabronchi)에서 기체의 교환이 일어난다. 일부 방기관지의 끝에는 공기주머니(air vesicles)가 달려있기도 하다. 공기주머니의 팽창과 수축에 따라 공기가 허파로 출입하게 되며, 실질적인 기체 교환은 방기관지에서만 일어난다. 조류 허파에서 공기의 출입은 포유류에서보다 더 복잡하고 정교하게 일어난다. 때문에 조류는 같은 양의 공기로부터 더 많은 산소를 얻어낼 수 있다. 이 덕분에 조류는 포유류와 달리 높은 고도로 날아도 고산병에 잘 걸리지 않는다. 또한, 이는 조류가 포유류에 비해 단위체중당 높은 대사율을 유지할 수 있게 해 준다.

조류의 허파는 상대적으로 크기가 작으며, 8~9개의 공기주머니와 연결되어 있다. 공기주머니는 몸의 구석구석에 분포하고 있으며 뼈 내부의 공간과 연결되어 있다. 공기주머니의 벽은 아주 얇지만, 공기를 통과시키지는 않으므로 가스교환은 이곳에서 일어나지 않는다. 공기주머니는 공기가 허파로 들어오거나 허파에서 나가도록 만드는 풀무의 역할만을 한다. 공기주머니는 가슴안과 복강의 부피 변화에 따라서 팽창하거나 수축한다. 이러한 부피의 변화는 복장뼈와 갈비뼈의 움직임에 의해서 유발되며, 비행 운동과 관련되기도 한다.

양서류의 허파

개구리 등의 양서류는 단순한 풍선 구조의 허파를 가지고 있다. 기체교환은 허파의 겉 표면에서만 일어난다. 따라서 양서류의 허파는 효율성이 떨어지며, 그 대신에 양서류에서는 피부호흡이 활발하게 일어나 필요한 산소를 충당한다. 음압(대기압보다 낮은 압력)으로 유지되는 가슴우리의 압력 변화에 따라 허파에 공기가 출입하는 포유류와 달리, 양서류에서는 가슴우리가 양압(대기압보다 높은 압력)을 유지하고 있다. 대부분의 도룡뇽은 허파가 존재하지 않으며, 피부호흡을 통해서만 산소를 공급받는다. 뱀에서는 오른쪽 허파만이 발달해 있다.

폐어

일반적으로 어류는 아가미로 호흡하지만, 예외적으로 폐어(lungfish)는 양서류의 허파와 유사한 허파를 가지고 있다.

알고 계셨나요?

• 순대를 사먹을 때 돼지의 간, 심장(염통) 이외에도 허파를 넣어주기도 합니다. 허파는 다른 부위와 달리 말랑말랑하고 부드러우며, 기관지가 통과하는 흰색 구멍들이 관찰되므로 쉽게 구분이 가능합니다.
• 실없이 웃어대는 사람을 가리켜 허파에 바람 들었다라고 하기도 합니다. 실제 의학적으로는 “허파에 바람 든” 현상을 가리켜 기흉이라고 합니다. 기흉은 허파나 가슴안벽에 구멍이 뚫려 가슴안에 공기가 들어찬 현상으로, 실제 기흉이 생길 경우 갑작스런 가슴 통증과 호흡 곤란을 느끼게 됩니다.

외부 링크

• 한국어 위키백과의 허파 문서