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4장 호흡시스템의 구조와 메커니즘 Our company respects everybody is doing a best. Thinks the customer first of all. Will increase in the customer and thanks. Will become the company which endeavors always. company respects everybody is doing a best. Thinks the customer first of all. Loves the customer.
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목 차 9. 생명호흡과 구어호흡의 차이점 10. 호흡에서의 기압과 기류 11. 구어호흡의 패턴 5. 호흡률
목 차 9. 생명호흡과 구어호흡의 차이점 10. 호흡에서의 기압과 기류 11. 구어호흡의 패턴 12. 일생에 걸친 구어호흡의 변화 5. 호흡률 6. 폐용적과 폐용량 7. 폐용적 8. 폐용량 1. 하호흡 시스템의 구조 2. 호흡근 3. 흉막결합 (pleural linkage) 4. 폐의 안팎으로 움직이는 공기
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들어가기에 앞서 호흡이란? : 산소를 들이마시고 이산화탄소를 내보내는 가스교환을 통하여 생물들이 유기물을 분해하여 생활에 필요한 에너지를 만드는 작용 1차 목적 : 생존 (살기 위한 숨) 2차 목적 : 구어 생성에 필요한 호기류(날숨) 생성
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발성기관 호흡기관
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호흡시스템 구조, 메커니즘 폐 시스템 흉벽시스템 흉곽,복부,횡격막 상호흡 시스템 하호흡 시스템 후두,기관지,폐
구강,비강,인두강 후두,기관지,폐
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기관지목 기관 기관지 세기관지 폐 폐포
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하호흡(LSR) 시스템의 구조 기관 기관지 세기관지 폐포
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하호흡(LSR) 시스템 - 기관 윤상연골 바로 아래부터 길이 11cm, 직경2.5cm의 개방된 관
심장의 후방 앞에 이르러 좌우 기관지로 나뉨. 내면은 점막상피로 외면은 외막으로 덮힘. 기관의 안쪽면의 섬모는 여과기 역할 -전도영역(공기의 통로역할)
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하호흡(LSR) 시스템 - 기관지 제5흉추의 위쪽 경계에서 좌우기관지로 나뉘어 폐문에 이름.
심장의 위치 때문에 좌우대칭이 아님.(면적: 좌<우) 점막의 분비물은 면역글로블린이 함유되어 면역작용을 함. -전도영역(공기의 통로역할)
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하호흡(LSR) 시스템 – 세기관지,폐포 부드러운 근육과 점막으로 이루어짐. 다시 호흡세기관지로 갈라짐.
호흡을 위해 충분한 표면적을 확보하기 위해 표면적이 큼. 호흡기관지는 폐포관으로 열려 있음. 폐포는 호흡의 기본인 O2와 CO2의 교환에 참여함. 계면활성제: 폐의 표면장력을 감소시켜 폐확장을 쉽게 해줌.
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하호흡(LSR) 시스템 내시경
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호흡근 - 횡격막 돔 형태로 흉강쪽으로 휘어짐 호흡근 중 가장 효과적인 근육 흉강과 복강 구분하는 경계
수축 시 흡기, 이완 시 호기 호흡과 발성에 중요한 역할
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호흡근 - 늑간근 늑골 사이에 있는 근육 외늑간근 :늑골 사이 공간을 넓혀 흉곽을 크게 하는 흡기운동 작용 -내늑간근
:늑골을 끌어내려 흉곽을 좁힘으로 호기운동 작용
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호흡근 - 보조호흡근
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외늑간근(external intercostals)
횡격막(diaphragm) 가장 중요한 호흡근. 크고 돔 모양이다. 흉곽의 한쪽에서 다른 한쪽으로 뻗어있다. 흉강의 바닥을 이루고 복강의 지붕을 이룸. 위치가 구어호흡에 중요한 역할을 함. 외늑간근(external intercostals) - 11쌍으로 이루어져있음. 늑골 사이를 지나감. 수축하게 되면 전체 흉곽이 올라가게 되어 흉강의 용적이 전후, 측면방향으로 증가함. 내늑간근(internal intercostal) 11쌍으로 이루어져있음. 늑골의 아래 가장자리에서 시작하여 아래 늑골의 위쪽 가장자리로 삽입됨. 외늑간근의 방향과 반대 방향. 수축할 때 전체 흉곽을 아래로 더 낮게 밀어서 흉강의 용적을 감소시킴.
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흉막결합 폐외부의 폐흉막, 흉부의 안쪽 표면의 벽측흉막. 두 구조가 가까이 있고, 음압일 때 서로 당김.
음압은 그 상태를 계속 유지하도록 함 폐와 흉부는 영구히 밀착되어짐. 흉부가 무엇을 하든지 폐는 이를 따라 움직이게 됨. 이러한 부착메커니즘을 흉막결합이라고 함.
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호기 vs 흡기 외늑간근이완->늑골하강 횡격막 이완->상승함 흉강 부피 ↓, 압력 ↑ (폐포내압력>대기압력)
폐 속 공기 밀려나감 외늑간근수축->늑골상승 횡격막 수축->하강함 흉강 부피↑, 압력↓ (폐포내압력<대기압력) 외부속 공기 들어옴
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호기 vs 흡기
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폐용적 주어진 시간에 폐에 있는 공기의 양, 구어산출 등의 특정한 목적을 위해 필요한 공기가 얼마 인지를 말함 일회호흡용적
: 안정상태에서 호흡 시 1회 들이마시거나 내쉬는 공기의 용적 흡기예비용적 : 1호흡용적 후 최대한 들이마실 수 있는 공기의 양 호기예비용적 : 1호흡용적 후 최대한 내쉴 수 있는 공기의 양 잔기용적 : 최대한 내쉬고 폐에 남아 있는 공기의 용적
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폐의 안팎으로 움직이는 공기 : 폐 안에 있는 공기의 기압 (폐압 : Pavl )
- 흡기 : 폐에서 공기가 나오기 위해서 Pavl 은 음의 Pavl 가 되어야 함. Pavl를 감소시키기 위해서는 흉강과 폐의 용적을 증가시켜야 한다. -> 횡격막을 수축시켜 평평하게 하여 흉곽의 세로 측면을 증가시킨다. -> 동시에 외늑간근이 수축하여 전체 흉곽을 위쪽으로 바깥을 향하여 민다. -> 흉곽의 전후와 측면이 증가함. - 호기 : 흡기 반대 과정이 일어남. Pavl 은 양의 Pavl 가 되어야 함. 폐용적은 감소해야 함.
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변화 폐포의 수, 크기 증가 폐포의 표면적 증가 폐의 크기와 무게 증가 흉강의 크기 증가와 모양 변화 흉곽근의 부피 덩어리 증가 흉압의 대기하압화
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폐활량측정기(VITALOGRAPH ALPHA lll)
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-일회호흡용적 (tidal volume TV) : 호흡주기 동안 들이쉬고 내뱉는 공기의 양.
연령, 체격, 신체활동의 정도에 따라 다름. 조용한 호흡에서 성인 남성의 수치 600~700cc 가벼운 신체활동에서 성인 남성 수치 1670cc정도 까지 증가 신체활동이 증가하면 2030 cc까지 증가함. -흡기예비용적 (inspiratory reserve volume IRV) : 잔기용적이상으로 들이마실 수 있는 공기의 양 성인의 수치는 약 1500~2500cc이다. -호기예비용적 (expiratory reserve volume ERV) : 잔기용적 이하로 내쉴 수 있는 공기의 양 성인의 수치는 1000~2000cc이다. -잔기용적 (residual volume) : 공기가 항상 폐 안에 들어가지만 자발적으로 호기할 수 없는 것을 의미함. 즉 최대의 호기 후에도 폐안에 남아 있는 공기양을 말함. 성인의 경우 1000~1500cc정도 이며 소진될 수 없다. 7세 450~500cc, 10세 630cc, 13세 800cc 정도이다. 죽은 공기(dead air) : 폐와 기도에 있는 아주 적은 양의 공기를 말함. 약 150cc정도이며, 상호흡 통로와 기관지목에 있다. 폐활량(vital capacity VC) : 최대 흡기를 한 후에 호기할 수 있는 최대 공기량. 조용한 호흡, 노력하는 호흡, 말하기, 노래하기에 사용되는 총 공기량. 개개인 연령, 체격에 따라 다르며, 성인 평균 5000cc이다. 나이가 들면 약간 감소하는데 노년의 음성산출능력 감소와 관련 있음. -기능적 잔기용량(functional residual capacity FRC) : 내쉬는 수준이 머물러 있는 곳, 즉 휴식시 호기수준에서 폐와 기도에 남아 있는 공기의 양. 호기예비용적과 잔기용적을 합한 것. 성인의 경우 평균 2500cc~3500cc 정도. 총폐용량(total lung capacity TLC) : 폐에서 공기가 있을 수 있는 모든 양을 말함. 폐용적(lung volume) 일회호흡용적 TV 호흡주기 당 호기와 흡기의 용적 흡기예비용적 IRV 주기적인 호흡향보다 많은 흡기량 호기예비용적 ERV 주기적인 호흡량보다 많은 호기량 잔기용적 RV 최대 호기 후 자발적으로 배출할 수 없는 폐 안에 남아있는 공기의 용적 폐용량(lung capacity) 폐활량 VC 최대 흡기 후 호기할 수 있는 공기의 양 IRV+TV+ERV 기능적 잔기용량 FRC 폐와 기도 안에 남아 있는 공기의 양 ERV+RV 총폐용량 TLC 폐가 가질 수 있는 공기의 총량 TV+IRV+ERV+RV
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생명호흡에서 구어호흡으로 바뀔 때 나타나는 네가지 변화 생명호흡에서 구어호흡으로 바뀔 때 나타나는 네가지 변화
공기흡입위치 코 입 흡기 대 호기의 시간비율 흡기 40%, 호기 60% 흡기 10%, 호기 90% 공기의 용적 500cc, VC의 10% 발화의 길이나 크기에 따라 변화, VC의 20~25% 호기를 위한 근육활동 수동적 : 흉근과 횡격막 이완 능동적 : 흉근의 복근이 흉곽과 횡격막의 탄성 조절을 위해 수축 생명호흡에서 구어호흡으로 바뀔 때 나타나는 네가지 변화 변화 생명호흡 구어호흡 공기흡입위치 코 입 흡기 대 호기의 시간비율 흡기 40%, 호기 60% 흡기 10%, 호기 90% 공기의 용적 500cc, VC의 10% 발화의 길이나 크기에 따라 변화, VC의 20~25% 호기를 위한 근육활동 수동적 : 흉근과 횡격막 이완 능동적 : 흉근의 복근이 흉곽과 횡격막의 탄성 조절을 위해 수축
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Solomon과 Charron (1998)에 의한 호흡의 변인 분석모델 :
구어산출에 중요한 호흡의 네 가지 요소. 압력 (pressure) 호흡과정에서 생성된 힘을 말하며, 구어에 필요한 힘을 제공함. 2. 용적(volume) 폐와 기도에 있는 공기의 양. 3. 흐름(flow) 특정 시간 동안 공기 용적의 변화. 4. 흉벽모양(chest-wall shape) 구어호흡 활동에서 나타나는 흉벽의 위치. -> 흉벽의 위치는 폐 내의 공기 용적을 변화시킨다. 폐 내에 있는 공기 용적은 직접적으로 폐 내의 압력에 영향을 주게 된다. 시간에 따른 용적의 변화는 호흡 시스템의 안팎으로 공기를 흐르게 한다. Solomon과 Charron (1998)에 의해 심층화된 호흡의 변인 분석모델 : 구어산출에 중요한 호흡의 네가지. 압력 (pressure) 호흡과정에서 생성된 힘을 말하는 것으로, 구어에 필요한 힘을 제공한다. 2. 용적(volume) 폐와 기도에 있는 공기의 양을 일컫는다. 3. 흐름(flow) 특정 시간 동안 공기 용적의 변화를 말함. 4. 흉벽모양(chest-wall shape) 구어호흡 활동에서 나타나는 흉벽의 위치를 말함. -> 흉벽의 위치는 폐안의 공기 용적을 변화시킨다. 폐안에 있는 공기 용적은 직접적으로 폐 안의 압력에 영향을 주게 되며, 시간에 따른 용적의 변화는 호흡 시스템의 안팎으로 공기를 흐르게 한다.
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폐용적과 흉벽 모양 폐용적은 폐안에 들어 있는 공기의 양을 말하며 폐활량계(spirometer)로 직접 측정하거나 흉곽(RC)과 복강의 움직임으로 측정 할 수도 있다. 발화동안에 호흡운동학적 분석이 사용되는데 흉곽과 복강의 움직임으로 측정할 수 있으며 체적변동기록계(plethysmograph) 혹은 선형자기계(linearized magnetometers)로 측정할 수 있다.
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구어호흡의 패턴 압력, 기류, 용적, 흉벽의 모양을 측정하여 구어호흡의 패턴을 알 수 있다.
폐용적, 압력, 기류는 절 경계와 문장 내에서의 절의 수와 같은 언어학적인 요인에 영향을 받는다.
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일생에 걸친 구어호흡의 변화 구어호흡은 일생 동안 점차적으로 변화한다.
아동의 폐와 흉강은 성인보다 작으며, 폐용량도 더 작다. 폐의 가로 및 세로 길이와 총 폐용량은 14~16세까지 계속해서 증가한다. 호흡변화는 아동이 얼마만큼 구어를 유창하게 발화하는지와 관련이 있다. – ‘음’, ‘어’, ‘저’등과 같은 쉼 및 머뭇거림이 많이 나타나는 아동은 호흡당 적은 음절 수를 산출하며 각 음절당 더 많은 폐용량을 사용한다. 구어호흡 패턴의 변화는 성인에게도 나타난다. – 연령이 증가하면서 늑연골의 경화, 폐포 면의 긴장소실, 근육수축의 힘과 속도의 감소와 함께 호흡 시스템의 변화가 일어난다.
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