호흡 (생리학)

생리학에서 호흡(Respiration)은 외부 환경에서 조직 내의 세포로 산소가 이동하고 반대 방향으로 이산화 탄소를 제거하는 과정이다.

호흡의 생리학적 정의는 생물이 영양소를 산화시키고 노폐물을 방출함으로써 에너지(아데노신 삼인산 및 NADPH의 형태)를 얻는 대사 과정을 나타내는 생화학적 정의와는 다르다. 생리적 호흡은 세포 호흡과 동물의 생명을 유지하는 데 필요하지만 과정은 다르다. 세포 호흡은 유기체의 개별 세포에서 일어나는 반면 생리적 호흡은 유기체와 외부 환경 사이의 대사 산물의 확산 및 수송에 관한 것이다.

폐의 가스 교환은 환기(Ventilation)와 관류(Perfusion)에 의해 발생한다. 환기는 폐의 공기가 안팎으로 움직이는 것을 말하며 관류는 폐 모세혈관의 혈액 순환을 의미한다. 포유류에서 생리적 호흡은 들숨과 날숨의 호흡 주기를 포함한다. 들숨은 일반적으로 폐포의 공기와 폐 모세혈관의 혈액 사이에서 가스 교환 과정이 일어나는, 폐로 공기를 가져오는 능동적인 움직임이다. 횡격막의 수축은 호흡계의 탄성, 저항 및 관성 구성 요소에 의해 유발되는 압력과 동일한 압력 변화를 유발한다. 대조적으로 날숨은 일반적으로 수동적인 과정이다. 호흡을 들이킬때마다 폐포를 대기의 공기로 채우지 않지만(1회 호흡 당 약 350ml), 흡입된 공기를 조심스럽게 희석하고 다음과 같이 알려진 많은 양의 가스(성인의 경우 약 2.5리터)와 완전히 혼합한다. 각 호기 이후 폐에 남아 있는 기능적 잔류 용량으로 기체 구성이 주변 공기와 현저히 다르다. 생리학적 호흡은 기능적 잔여 용량의 구성이 일정하게 유지되고 폐 모세혈관 혈액에 용해된 가스와 평형을 이루도록 하는 메커니즘을 포함한다 . 호흡 중에는 산화-환원 반응에 의해 CH 결합이 끊어져 이산화탄소와 물도 생성된다. 세포 에너지 생성 과정을 세포 호흡이라고 한다.

호흡의 분류 
호흡 생리학을 분류하는 몇 가지 방법이 있다.

종에 따라 

 수중 호흡 (Aquatic respiration)
 협측 펌핑 (Buccal pumping)
 피부 호흡 (Cutaneous respiration)
 장 호흡 (Intestinal respiration)
 호흡계통

메커니즘에 따라 

 호흡
 가스 교환
 동맥혈 가스
 호흡 조절
 무호흡

실험에 따라 

 허프 앤 퍼프 (Huff and Puff)
 폐활량 측정
 선택 이온 흐름관 질량 분석기 (Selected ion flow tube mass spectrometry)

중환자와 응급 환자에 따라 

 심폐소생술
 기계환기
 삽관
 액체 호흡
 체외막산소공급
 산소 중독
 인공호흡기
 전신 마취
 후두경

의학 주제에 따라 

 호흡기 치료
 호흡 가스
 고압산소요법
 저산소증
 가스 색전증
 잠수병
 압력 외상
 질소 마취
 이산화탄소 중독
 일산화 탄소 중독
 HPNS

추가 이미지

각주 

 Nelsons VCE Units 1–2 Physical Education. 2010 Cengage Copyright.

호흡
배설