임상생리학 (2016-2) 폐기능검사 (1) Pulmonary Function Test 호흡기계구조와기능 Konyang University Dept. of Biomedical Laboratory Science Keun-Sik Kim, Ph.D
폐기능검사 - 교육목적 호흡기구조및폐기능검사종류의이해를바탕으로한정확한폐기능검사결과에대한해석
주요내용및활동 호흡기계구조와기능예습및자유토론 ( 사전지식공유자유토론 ) 수업방법 토론식 Key word 제시및그룹토의 ( 자료공유 ) 토론식 호흡역할기능 호흡기해부생리 강의 혈액중가스운반 국시관련문제제시및해결 ( 형성평가 ) 질의문답 PBL TCD 조별실습 (2) 실습 ( 임상생리학실습실 ) 본단원의학습역량및성과 1. 수업을마친학생은 (A) 허파의해부적구조를보고 (C) 가슴우리모양에기반하여 (D) 들숨과날숨을기능적으로설명할수있다 (B). 2. 수업을마친학생은 (A) 허파의해부적구조를보고 (C) 호흡시흉강내압변화을기반으로 (D) 허파내압과호흡량을비교설명할수있다 (B).
선행학습 발표 / 토의 폐기능검사목적및호흡의정의 폐기능실습 Check Point! 1. 환자의코드번호, 성명, 생년월일, 키, 몸무게등확인및입력 2. 환자에게검사방법을간략히소개 3. 1 회연습을시키고, 총 3 회까지검사시행 4. SVC 측정후, FVC 측정 5. 폐기능검사시, 모든절차를함께말로진행 6. 종료시환자에게정상여부를말하지않는다.
학습목표 1. 호흡기의구조이해 2. 폐엽과허파구역비교 3. 기관의분지이해 4. 허파꽈리의미세구조이해 1. 호흡기계구조와기능 호흡 (1) 산소를체내로흡입 세포로운반 (2) 세포가산소를소비하여대사한결과발생한 CO 2 몸밖으로배설하는과정 호흡단계 - 1 단계 ( 외호흡 ) 2 가지과정 (1) 외기와허파꽈리 ( 폐포 ) 사이의공기교환 : 환기 (ventilation) (2) 허파꽈리공기 ( 폐포공기 ) 와허파꽈리모세혈관 ( 폐포모세혈관 ) 사이의 O 2 와 CO 2 의확산에의한교환 - 2 단계 ( 내호흡 ) 모세혈관을통해서혈액의조직사이의확산에의한 O 2 와 CO 2 교환
호흡기 = 기도 + 허파 - 기도 : 상기도, 하기도 공기출입, 발성관여 - 허파 : 가스교환에관여 상기도 : 코안 ( 비강 ), 인두, 후두 하기도 : 기관, 기관지
상기도 종말세기관지 공기통로역할, 가스교환 X ( 사강 ( 무효공간 )) Conducting Portion ( 전도영역 ) 가스교환이가능한호흡세관지이후부위 Respiratory Portion ( 호흡영역 )
1) 코안 ( 비강, Nasal cavity) - 코중격 ( 비중격 ) 에의해좌우로나뉨 - 코중격은인두 (Pharynx) 에개구 ( 통함 ) - 코안가쪽벽 3 쌍의위, 중간, 아래코선반존재각하단으로 3 쌍의위, 중간, 아래콧길 - 코안의역할 : 공기가온, 가습, 먼지제거, 공명작용 : 위코선반점막 후각수용기분포 ( 냄새감지 )
2) 인두 (Pharynx) - 코안에계속되는기도 : 소화기와호흡기의교차점 ( 코인두, 입인두, 후두인두 ) - 인두밑, 후두덮개 음식물지나갈때후두막음 - 귀인두관 ( 이관 ) 존재 가운데귀 ( 중이 ) 와서로교통 3) 후두 (Larynx) - 인두의후두부에서시작 ~ 기관이행부까지 - 기도와발성기작용
4) 기관과기관지 (Trachea and bronchus) 가. 기관 : 10cm 길이, 15~20 개 C 자형기관연골구성, 기도 23 회분지나. 기관지 - 오른기관지 : 정중선과 20~30 각도이룸, 굵고짧음 ( 이물질들어가기쉽다 ) - 왼기관지 : 정중선과 40~60 각도이룸, 길고가늠다. 엽기관지 / 구역기관지라. 소기관지 : 4 ~ 9 세대기관지 ( 직경 : 4mm 1mm 로작아짐 ) 마. 세기관지 : 9 ~ 23 세대기관지 ( 직경 1mm 이하 )
lung segmental anatomy
(2) 기도의상피조직 - 기관지벽구성 : 상피층, 고유층, 연골층 상피층 : 섬모, 말초세기관까지분포 고유층 : 혈관, 림프관, 신경내포 ( 결합조직 - 탄성섬유, 민무늬근육섬유망상으로존재 ) : 점막밑샘 ( 점막하선 ) 하루에 100 ml 점액분비 : 점막밑샘층두께 전체기관지벽의 1/3 ( 점막밑샘 : 전체기관지벽두께비 만성기관지염진단지표 ) Cilia
(3) 점액섬모운동 - 외부로부터의흡입되는여러병인요소에대한방어기전 : 점액섬모운동, 허파꽈리의탐식세포에의한방어기전 - 기관지점액 : 전체기도의내강을덮고있음 점도와탄성도에따라상층 ( 점도가높은 gel 층 ), 하층 ( 액상의 sol 층 ) - 점액층과섬모에의한기도의방어기전 : 점액섬모운동 (mucociliary blanket)
5) 허파 ( 폐, lung) - 왼, 오른한쌍의호흡중심기관 - 외부공기와혈액사이가스교환담당 - 두겹의가슴막 ( 흉막 ) 으로쌓여있음 - 허파구역 ( 폐구역 ) Jackson-Huber 분류법 : 명칭 Boyden 분류법 : 숫자 - 오른허파 : 630g, 위 - 중간 - 아래엽 (3 엽 ) 10 개의허파구역 - 왼허파 : 570g, 위 - 아래 (2 엽 ) 8 개의허파구역 6) 폐세엽 - 종말세기관지이하의구조물 : 호흡세기관지, 허파꽈리관, 허파꽈리주머니, 허파꽈리 허파꽈리 : 전체허파수 약 3 억개정도, 허파꽈리총면적 약 40~100 m 2 - 제 1 형허파꽈리세포 : 전체허파꽈리벽면적의 93~95% 피복, 숫자 : 35% - 제 2 형허파꽈리세포 ( 입방모양세포 ) : 허파꽈리면적의 5~7%, 숫자 : 65% : 세포질내분비과립을함유하는대사기능이많은세포 7) 가슴막 ( 흉막, 늑막 ): 허파가슴막 / 벽쪽가슴막
Summary Question! 1. 호흡기구조중상기도를맞게표시한것은? 1 코안 ( 비강 ) 2 코안 ( 비강 ), 인두 3 코안 ( 비강 ), 인두, 후두 4 코안 ( 비강 ), 인두, 후두, 기관 5 코안 ( 비강 ), 인두, 후두, 기관, 기관지 2. 호흡근육의수축에의하여공기가체외로부터가스교환이이루어지는허파꽈리에서체외로유출되는것을무엇이라정의하는가? 1 폐탄성 2 기도저항 3 폐관류 4 폐환기 5 공기흡입지수 Check!
2. 호흡 (Respiration) Key Words 1. 호흡의주요기능 2. 호흡의종류 3. 들숨, 날숨운동 호흡기계 - 호흡의 3 가지기능 : : 환기 (ventilation, breathing) : 가스교환 : 산소이용 - 호흡의종류 : 외호흡 : 환기및공기와혈액사이의가스교환 ( 허파내, 산소와이산화탄소교환 ) ( 폐기능검사와직접적관련 ) 내호흡 : 혈액과다른조직사이의가스교환과조직에의한산소이용 - 호흡기계구조 : 전도구역 + 호흡구역 - 폐포 ( 허파꽈리 ): 가스교환을위한넓은표면적제공 (3 억개 ) 하나의세포로구성된단일세포층벽 확산용이 호흡의가스교환행위주요기능 (5 가지 ) - 환기기능 - 관류기능 - 확산기능 - 허파순환 ( 폐순환 ) 기능 - 호흡조절기능 폐질환시, 각호흡단계특징적이상 호흡곤란, 운동장애
3) 호흡운동 : 반복환기를통해허파로공기가출입하는것 - 들숨운동 ( 흡식운동 ) - 날숨운동 ( 호식운동 ) 들숨 ( 흡식 ): Palv < 760 mmhg 날숨 ( 호식 ): Palv > 760 mmhg
3. 호흡생리 호흡생리 ( 기본정리 ) * 폐 (lung) : 좌 : 상. 하 2 엽 (8 구역 ) 우 : 상. 중. 하 3 엽 (10 구역 ) ( 엽수 : 우폐 > 좌폐 ) 우측폐환기량 : 좌측폐환기량 = 55% : 45% 폐포내총가스분압 : 760 mmhg (CO 2 < 수증기 < O 2 < N 2 ) 동맥혈과정맥혈에서분압의차가큰것은? O 2 들숨 ( 흡식 ) 과날숨 ( 호식 ) 에서공기조성성분이거의일정한것 : N 2 분압 * 확산기능 : 페포모세혈관막에서공기와혈액사이에서 O 2 와 CO 2 의수동적인이동과정
1) 가스교환 (4 단계 ) 1 외부공기와허파꽈리사이 2 허파꽈리와혈액사이 3 모세혈관내혈액과조직세포사이 4 세포내의 O 2 소비와 CO 2 생성 (1) 가스분압 - 대기의총대기압 : 760 mmhg (N 2, O 2, CO 2 등을포함한혼합체 ) - 분압 : 각가스들의혼합된상태에서총압력에대한각가스의비율에해당하는압력 (2) 허파꽈리 ( 폐포 ) 와혈액사이의가스교환 ( 그림 1-13) - 허파꽈리의가스교환 : 가스분압차에의한확산 ( 분압이동 : 고 저 ) - 허파꽈리내산소교환 : 허파꽈리공기산소분압 (100 mmhg) 허파꽈리모세혈관혈액의산소분압 (40 mmhg) ( 분압차 : 60 mmhg) 폐포 동맥 대기 정맥
(3) 혈액과조직세포사이의가스교환 ( 그림 1-14) 말초모세혈관의 O 2 분압 : PO 2 100 mmhg 분압차 : PO 2 60 mmhg 조직세포의 O 2 분압 : PO 2 40 mmhg 말초모세혈관의 CO 2 분압 : PCO 2 40 mmhg 분압차 : PCO 2 6 mmhg 조직세포의 CO 2 분압 : PCO 2 46 mmhg 2) 호흡역학 - 들숨 : 들숨근 ( 흡식근 ) 의능동적수축 가슴우리직경증가 ( 용적증가 ) 음압 ( 가로막수축 / 바깥갈비사이근 ( 외늑간근 ) 수축 ) - 날숨 : 허파내압이일시적으로양압으로변함 - 흉강내압 : 음압유지 (-2.5 mmhg ~ -6.0 mmhg) - 허파내압 : 일시적으로대기압보다증가 날숨초래
pneumothorax
3) 혈액중의가스운반 (1) 혈액중의산소운반 - 적혈구내의헤모글로빈과결합된상태로 99% 운반, 1% 는용해된상태로운반 가. 용해된상태로운반되는산소 - 혈액중산소용해는산소분압에비례 ( 산소분압 100 mmhg 일때, 용해산소량은혈장 100 ml 당 0.3 ml) 나. 헤모글로빈에의한산소운반 - 산소해리곡선 : 온도상승, Pco 2 증가, ph 감소, DPG 의농도증가 해리곡선은오른쪽으로이동 산소해리촉진 ( 그림 1-17) 다. 일산화탄소중독 - 산소보다 200 배헤모글로빈에대해강한결합력지님.
3) 혈액중의가스운반 (2) 혈액중의이산화탄소운반 - CO 2 는혈액에서 3 가지형태로운반 70%, 중탄산이온 (HCO 3- ) 형태로 25%, carbamino 화합물형태로 5%, 용해 CO 2 로운반 4) 호흡의조절 - 산소요구량에따른허파환기량의변화 : 호흡조절 - 호흡조절의기전 뇌의호흡중추활동을통한규칙적인환기 : 신경성조절 순환혈액및체액의화학적조성변화를통해신경성조절을보완 : 화학적조절 숨뇌 ( 호흡중추 ) - 들숨중추 바깥갈비사이근수축 - 날숨중추 속갈비사이근수축
Summary Question! 1. 동맥혈압과정맥혈압에서분압의차가가장큰것은? 1 CO 2 2 O 2 3 H 2 O 4 CO 5 N 2 2. 노력성들숨 ( 흡식 ) 에관여하는근육으로호흡시가슴우리 ( 흉곽 ) 의상승을돕는근육은? 1 바깥갈비사이근 ( 외늑간근 ) 2 속갈비사이근 ( 내늑간근 ) 3 배빗근 ( 복사근 ) 4 배가로근 ( 복횡근 ) 5 배곧은근 ( 복직근 )
다음시간 선행학습 폐활량곡선의용어적의미와폐용적과폐용량을구분한선행학습