상부호흡기 해부 및 생리

호흡기계는 상부기도와 하부기도 두 부분으로 나뉘며 상부기도는 코, 인두, 후두까지이며, 하부기도는 기관, 기관지, 세기관지, 폐포가 해당된다. 상부기도는 하부기도에서 가스교환이 이루어질 수 있도록 공기를 걸러내고 따뜻하게 하는 역할을 한다.

 

1. 상부기도

1) 코와 부비동

코(nose)는 공기가 폐포로 들어가고 나올 수 있는 통로의 시작이며 인두와 연결되어 있고 가온, 가습, 이물질 제거에 관여하여 하기도를 보호한다. 코로 들어온 공기는 코털에 의해 여과되고, 풍부한 혈관 망에 의해 체온과 비슷하게 데워진다. 코에서 종말세기관지까지의 점막에 있는 배상세포에서 지속적으로 점액이 분비되어 코의 점막 표면을 보호하고 가습 한다..

코 내부를 비강(nasal cavity)이라고 하며, 비강은 중격(septum)에 의해 좌우로 나누어지고 후각상피세포가 냄새가 나는 화학물질을 용해함으로 냄새를 감지할 수 있다.

부비동(paranasal sinus)은 두개골과 안면골 내에 공기로 채워진 공간으로 비강과 점막으로 이어져 있어 상기도 감염 시 부비동 감염이 전파된다. 부비동은 4쌍이 있고, 위치하는 부위에 따라 전두동(frontal sinus), 상악동(maxillary sinus), 사골동(ethmoid sinus), 접형동(sphenoid sinus)으로 부른다.

 

2) 인두

인두(pharynx)는 목구멍(throat)이라고도 하며 두개저(skull base)에서 제4경추까지의 근육성 관으로 길이는 12cm 정도 된다. 인두는 비인두(nasopharnxy), 구인두(oropharynx), 후두인두(laryngopharynx)의 세 부분으로 나뉜다. 비인두는 두개저부터 연구개(soft palate)까지이며 옆면에는 이관(auditory tube)이 열려 있어 중이의 공기압을 대기압과 같도록 조절한다. 비인두의 뒷면에는 인두편도(pharyngeal tonsil, adenoid)라는 림프조직이 있어 이 조직이 비대해지면 비인두가 좁아져 코 호흡이 어려워진다. 구인두는 연구개에서 설골(hyoid bone)까지의 부분이다. 후두인두는 설골부터 윤상연골(cricoid cartilage)까지로 후두와 연결된다.

 

3) 후두

후두(larynx)는 인두와 기관을 연결하는 4cm의 짧은 관으로 제 4~6 경추 사이에 있으며, 9개의 연골로 이루어져 있다. 갑상연골(thyroid cartilage, Adam’s apple)은 후두에서 가장 크고, 남성은 테스토스테론의 영향으로 융기가 뚜렷하다. 윤상연골(cricoid cartilage)은 갑상연골 아래에 위치하고 있으며, 피열연골(arytenoid cartilage)은 성문의 모양과 성대의 긴장도에 직접 영향을 미쳐 발성과 관련이 있다.

후두는 항상 열려 있지는 않고 개폐를 조절하는 연골로 된 덮개 즉 후두개(epiglottis)가 있어, 숨을 쉴 때는 열리고 음식이 넘어갈 때 닫혀 음식이 기도로 들어가는 것을 막아준다.

후두는 공기의 통로이자 발성 기관으로 호기 시에 성대 사이를 지나는 공기가 성대를 진동시켜 음성을 만든다. 성대는 발성과 기도 안에 축적된 분비물이나 이물질을 배출하기 위한 기침반사에도 관여한다.

 

2. 방어기전

호흡기계는 미생물, 먼지, 독성 물질로부터 폐를 보호하는 기능이 있다.

1) 공기여과

흡입된 공기는 코안을 지나면서 코털에 의해 여과된다. 코를 통과한 공기가 비인두와 후두를 통과하는 동안 해부학적 구조로 인해 공기의 흐름이 바뀌면서 먼지와 세균이 점막에 부착된다. 이러한 방법으로 비교적 크기가 큰 입자(6µm)가 제거된다.

 

2) 점액 섬모의 청소체계

코안부터 종말세기관지까지 기도의 내부는 거짓중층섬모원주상피세포로 이루어져 있는 배상세포에서 점액이 분비된다. 들이마신 공기에 포함된 작은 입자들은 점액에 부착되고 상피세포당 약 300개의 섬모가 있는데, 이들 섬모의 운동으로 분당 1~2cm씩 점액이 기도에서 인두 쪽으로 이동한다. 즉 죽거나 무력화된 병균과 먼지를 섬모 운동을 통해 후두 쪽으로 차례차례 밀어 내보낸 것이 모이면 가래(sputum, 객담)이다. 그리고 섬모세포 하나에 약 300개의 섬모가 1분에 200회나 움직여 이물질을 쓸어낸다. 그 결과 이물질은 기도 깊이 들어가지 않고 배출된다.