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1. 개요
폐(肺)는 신체 기관 중의 하나로, 공기 중의 산소를 얻어 혈액에 공급해주고 혈액이 운반한 이산화 탄소를 몸 밖으로 내보내는 기능을 한다. 이를 가스 교환이라고 부르며 허파꽈리(폐포)에서 이루어진다. 호흡 이외의 다른 기능도 있다.순우리말로 허파라고도 하며, 흔히 말하는 '부아가 치민다'라는 표현의 부아 역시 폐를 뜻하는 우리말이다.
양서류 이상의 척추동물에게 있는 호흡기 기관이다. 과거에는 부레에 모세혈관이 많이 생기면서 발전한 기관으로 여겨졌으나, # 원시 폐에서 현재의 폐와 부레가 갈라졌다는 연구도 나오고 있다. 반수성 어류들은 부레에 혈관이 다닥다닥 붙은 원시 폐를 가지고 있다.
예외적으로 야자집게나 거미강, 즉 거미나 전갈 등은 무척추동물이지만 폐를 갖고있는데, 배 아래쪽 중앙에 폐포 대신 책처럼 겹겹이 쌓인 구조의 책허파를 1개 가지고 있다. 뇌와 심장과 더불어 가장 중요한 기관이다.
2. 언어별 명칭
| <colbgcolor=#dddddd,#222>언어별 명칭 | |
| 영어 | Lung[1] |
| 한국어 | 허파 |
| 한자 | 肺 |
| 중국어 | [ruby(肺脏,ruby=fèizàng)] |
| 일본어 | [ruby(肺,ruby=はい)] |
| 러시아어 | Лёгкие |
| 프랑스어 | Poumon |
| 독일어 | Lunge |
| 스페인어 | Pulmón |
3. 특징
심장과 가장 가까운 곳에 위치한 장기로 늑골의 보호를 받는다. 근육이 없어서 늑골과 횡격막에 의해 움직인다. 생물은 횡격막을 수축시켜 흉강의 빈 공간을 늘리는 방법으로 바깥 공기가 들어오게 하며, 이완시켜서 흉강을 좁게 하는 방법으로 체내에 있던 가스를 내쉰다. 일단 공기가 들어오면 수분을 머금은 폐포에 산소가 녹고, 이것이 순환계를 통해 전신의 혈관에 전달된다. 폐에는 약 3억 개에 달하는 폐포가 있는데, 각 폐포의 지름은 100~200㎛ 정도이다. 폐포의 총 표면적은 100㎡로 체표 면적(2㎡)의 약 50배나 돼 이 폐포들을 펴놓으면 테니스 코트의 절반을 덮을 수 있는 넓이가 된다.인간의 폐는 오른쪽이 왼쪽보다 조금 더 크며, 크기가 큰 만큼 무게 역시 오른쪽이 더 나간다. 오른쪽 폐는 3엽(lobe)으로 구분되는 반면 왼쪽은 2엽이다. 진화생물학에서는 이것이 왼쪽으로 치우쳐진 심장의 존재로 인한 체내 용적 문제에서 비롯한 것이라 추정하고 있으며, 심장이 흉곽의 거의 중앙에 위치하고 있다고는 해도 좌측으로 약간 치우쳐 있는 까닭에, 폐는 심장이 위치할 공간을 마련해주기 위해 좌엽이 움푹 파여있다(cardiac notch).
간과 함께 침묵의 장기 중의 하나이다. 하지만 그와 반대로 잘못 들어온 소량의 이물질로도 심한 염증 반응을 일으킬 수 있는 예민한 장기이다.
4. 기능
숨을 쉬게 한다. 이것만으로 부연 설명이 필요 없을 정도로, 사람을 비롯한 육상동물의 호흡을 담당하며 뇌와 심장 못지않게 중요한 기관이다. 강과 바다에 사는 어류는 폐보다는 폐와 비슷한 부레와 아가미가 폐 역할을 대신하고 육지에서는 살아남을 수가 없는 구조이다. 그 반대로 인간을 비롯한 육상 동물들 대부분은 폐 구조 자체가 바다에 살기 부적합하다. 예외로 개구리나 거북이, 악어와 같은 양서류, 파충류는 바다와 강에서 살아남을 수 있는 폐 구조를 가졌으며 피부로 숨을 쉴 수 있는 구조도 갖추고 있다. 또한 농어목과 같은 일부 어류들은 육지에서도 살 수 있는 폐를 가지고 있다.사실 아가미나 폐 모두 물이 있어야 호흡을 할 수 있다. 다만 폐의 경우는 물의 역할을 점액이 대신하고 있는 것. 아가미가 공기중 호흡이 불가능 한 것은 아가미가 말라버려서다. 육상 동물이 물 속에서 숨을 쉬지 못하는 건 물 속에 산소 농도가 너무 낮기 때문이기도 하다.[2]
아무도 눈치채지 못하지만 폐는 점액을 상시로 목구멍으로 올려 보내고 있다. 기도의 섬모들이 점액을 조금씩 퍼올려서 폐속에 오염물질로 떡칠된 점액이 차지 않게한다. 가래는 점액이 너무 많이 차서 한꺼번에 올라오는 것이다.
덤으로 폐를 구성하는 폐포는 기침 한 번 할 때마다 마구잡이로 터진다. 기침을 심하게 하다 보면 옅은 피 냄새가 올라오는데, 이는 상한 기도와 손상된 폐포에서 나는 냄새다. 심하면 만성적으로 되어서 기침할 때마다 피 맛을 봐야 하는 사람이 있다. 물론 폐포가 워낙 많아서 일반적인 상황에서는 별다른 문제가 생기진 않고, 이렇게 손상된 폐포는 금방 재생된다. 하지만 흡연 등으로 폐에 문제가 생길 정도로 터졌다면 이미 재생 불능 상태이므로 절대 재생을 기대할 수 없다.
폐에 폐포들이 잔뜩 있는 이유는 최대한 공기와의 접촉 면적을 늘리기 위해서다. 바꿔 말하면, 유독성 물질이 폐로 들어가면 매우 치명적이라는 뜻. 폐는 호흡 효율을 위해 수없이 많은 소기관으로 이루어져 그 개개가 손상되기 쉽다. 위는 절제해도 불편만 감수하면 살아남을 수는 있고, 간은 잘라내도 대부분의 경우 재생하기 때문에 절제수술 등 최후의 수단을 사용할 여지가 있다. 하지만 폐는 몇 개의 엽으로 나뉘어 있기 때문에 절제술 자체는 가능하나 간처럼 재생되지 않기 때문에, 절제할 경우 폐기능 저하를 유발하여 삶의 질은 물론이고 생존에 직결된다. 따라서 상태가 심각할 경우 이식 밖에 답이 없다. 장기 이식 중에서도 상당히 비싸고 생존율이 최저 수준이다.
공기와 가장 많이 접촉하는 곳이 폐포이다보니 외부 공기에서 나오는 바이러스, 세균 등의 항원으로부터 보호하기 위해 호중구, 대식세포[3], 수지상세포들이 많이 모여있다.
4.1. 폐활량
일반적으로 성인의 경우 평균 약3~4리터이며 최대폐활량은 선천적인것으로 따라서 고정되나 폐포의 산소-이산화탄소 교환율에서 지속적이고 장기적인 유산소운동 및 호흡을 통해서 그 기능 효율성은 증대된다고 알려저있다.4.2. 산소소모량
평균 1회 폐활량 3.5리터를 가정하고 산소소모량을 산소-이산화탄소 전환율(O2-CO2 exchange ratio)에서 이해해볼수있다.[math(3.5L \cdot 20\% = 0.7L = 700ml/1회 흡기\cdot 산소(O_2))]
분당 평균 산소소모량 약 140ml를 가정하면 1회 흡기로 약5분동안의 산소소모량을 충당할수있다는 계산이 가능하다.
5. 폐 손상
간이나 여타 기관과 다르게 한 번 망가진 폐는 회복이 불가능하다. 망가질 정도로 폐포가 터졌다면 이미 폐포가 재생되지 못하는 상태다. 폐는 25세까지도 발달하니 그 이하의 나이라면 회복될 수도 있다. 그러나 그런 어린 시기에 폐 손상이 있으면 다른 신체발달도 저해될 수 있다.폐 기능을 키우려면 많은 폐활량을 요구하는, 공기를 많이 빨아들이고 내뱉어야 하는 일을 자주 하는 게 좋다. 관악기 연주나, 수영, 유산소 운동 등이 그 예이다.
대부분의 독가스는 폐 손상을 주목적으로 한 무기이다. 포스겐, 시안화수소 등의 독가스는 피부에 닿아도 웬만한 경우 큰 문제가 발생하지 않고,[4] 겨자 가스로 인한 피부 화상은 일단 화상 치료와 감염 대비 치료를 해서 목숨을 구할 수 있는 반면, 이들이 호흡기로 들어갈 경우 보통은 손쓸 방법도 없이 사망한다. VX같은 무시무시한 물건은 피부로 흡수되는 것도(그렇게 해서 혈관으로 들어간다) 물론 치명적이지만, 호흡기로 들어가면 안 그래도 낮은 생존률이 1/2~1/3로 줄어든다. MOPP단계가 낮은 상태에서 갑자기 화생방 공격을 받으면 일단 다른 것 제쳐두고 방독면부터 쓰라고 교육하는 게 이 때문. 이건 세균전에서도 마찬가지인데, 탄저병 포자의 공격을 받았을 경우 피부접촉으로 인한 피부탄저, 섭취에 따른 장탄저의 사망률은 각각 20%가량, 25~60%가량인 것에 비해 아포 호흡에 따른 폐탄저는 90% 이상의 높은 사망률을 보인다.
대규모 화재 현장에서도 실제로는 화상이 직접적으로 사망원인이 되는 경우는 많지 않다. 사람이 본능적으로 불길을 보면 당연히 피하기 때문. 대부분 유독가스로 인한 질식, 혹은 질식으로 인한 기절 이후에 불길에 삼켜지는 것이 사망의 원인이 된다. 가스의 독성이 약하더라도 화재 현장의 공기 자체가 엄청나게 달궈지기 때문에 폐에 심한 화상을 입기도 한다. 이렇게 되면 화재현장에서 탈출하고도 사망하거나, 사망하진 않더라도 재생이 쉽지 않은 폐의 특성상 평생 장애를 안고 살아야하는 안타까운 상황으로 이어지기도 한다. 흔히 화재안전교육시에 불이 나면 코와 입을 젖은 수건으로 막으라는 이유가 다 있는 것.
2019년 코로나바이러스감염증-19으로 인한 주요 증상이 폐포 등에 염증을 일으키고 육안으로 확인 가능 할 정도의 회백색 병소와 암홍색 출혈이 있었다고 전해진다.참고
5.1. 담배
담배와 각종 환경오염으로 인한 피해를 가장 많이 보는 장기 중 하나다.[5] 하지만 오염물질이 쌓이면 기능에 심각한 지장을 주는 심장과 뇌와는 달리 폐는 각종 오염물질이 쌓여도 웬만큼 버티는 장기 중 하나다. 이는 폐가 통증을 느끼지 못하는 장기인 이유 중 하나이기도 하다. 단, 암과 각종 질환으로 서서히 기능이 마비된다. 흡연자를 부검해보면 폐에 시꺼멓게 타르가 쌓여 있는 걸 볼 수 있는데, 이건 뭐 폐암이나 COPD로 사망하지 않는 게 오히려 이상한 수준이다.담배를 피우는 것이 폐 건강에 치명적인 이유는 바로 담배 연기가 섬모를 마비시키기 때문이다. 각종 오염물질과 병원균으로 떡칠된 가래가 폐에 차기 시작하면서 상태가 나빠진다. 이후에는 아예 섬모가 멈춰버릴 수도 있다.
6. 식재료
염통, 콩팥처럼 순우리말 명칭인 허파로 부르는 경우가 많다. 영어에서 식재료 폐는 lung이 아닌 lights로 부른다.사실 많이 쓰이지는 않는 부위이다. 왜냐하면 잡내가 엄청 심하기 때문이다. 그냥 향신료만 써서 냄새를 완전히 제거하는 건 힘들고 허파를 요리에 투입하기 전에 술, 커피, 후추랑 같이 삶아줘서 냄새를 최대한 빼고 요리를 할 때 향신료나 채소를 많이 써서 남아있는 허파의 냄새를 묻어버려야 한다.
냄새는 나지만 식감은 폭신폭신하고 탄력 있어서 내장을 많이 좋아한다면 한 번쯤 먹어볼만한 부위다. 다만, 특유의 식감 때문에 호불호가 상당히 심한 편이다.
서양에서도 생소한 부위인데, 만약 서양에서 조리를 한다면 눌러서 구멍에 남아있는 공기를 빼고 구워먹는게 보통이다. [6]
국내에선 순대에 딸려오는 돼지의 부산물로 인식된다. 간과 함께 순대에서 웬만하면 들어가 있다. 다만, 앞서 말했듯이 독특한 식감과 냄새 때문에 싫어하는 사람도 많다. 순대 먹을 때 허파만 빼고 주문하는 경우가 꽤 많다.
순대의 부산물이 아니더라도 전골에 들어가거나 볶기도 한다. 특히 국내에선 3대 천왕에 등장한 허파 식당이라는 음식점이 유명하다.[7] 특징이라면 양파껍질과 파뿌리를 넣고 삶은 뒤, 그래도 남아있는 허파의 잡내를 엄청 많은 대파, 고춧가루, 생강, 마늘로 희석시킨다는 것이다. 그래서 국물이 엄청 얼큰하다.
7. 기타
7.1. 인공 폐
말 그대로 인공 허파이며 손상된 원래의 폐를 대신하도록 발명됐다. 1950년대 말에 고안됐으나 기술적인 어려움으로 수많은 인공장기 중에서 실용화가 가장 더딘 편이다. 2021년엔 국내 대학의 연구진이 3D프린팅 기술을 이용, 세계 최초로 실험용 인공폐를 개발하여 화제가 되기도 했다.#
7.2. 철제 폐
1920년대 첫 선을 보인 기관 삽입이 필요없는 호흡용 보조 장치로서, 인공호흡기가 나오기 전까지 소아마비 증세로 호흡 곤란을 겪는 아동과 폐기능이 약해진 노인에게 주로 쓰였다. 생김새가 드럼통같이 밀폐된 큰 철통같이 생겨서 영어로 Iron lung으로 불렸다. 독일의 한 박물관에 있는 실물사진이다.환자가 철제 폐에 들어가 머리만 내놓고 있으면 밀폐된 통 안에 공기를 강하게 넣고 빼는 방식으로 자가 호흡이 곤란한 환자의 숨쉬기를 돕는 원리이다. 1950년대에 양압기가 보급되자 급격히 자취를 감췄다.
소아마비로 무려 72년 동안 철제 폐 속에서 지내다가 2024년 3월 13일에 78살로 세상을 떠난 폴 알렉산더라는 미국 사람도 있다. 이래뵈도 이런 상태로 살면서도 변호사 자격증까지 따고 대학까지 졸업하며 논문도 다 쓰고 8년동안 자서전까지 썼다. 다만, 70년 넘게 여기서만 계속 살아온 건 아니다. 폴은 젊을 적에는 철제 폐 밖에 있는 시간을 조금씩 늘리는 훈련을 하면서 끝내 휠체어를 타고 학교에 다녔으며 하루에 4~6시간을 철제 폐 밖에서 보낼 수 있게 되었다. 1978년 텍사스대학교에서 경제학 학사 학위를, 1984년 법학 학사 학위를 받았고 변호사 시험까지 합격했다. 마비된 몸을 지탱하는 특수 휠체어를 타고 법정에 출석하고, 사무실이나 집에서는 철 폐에 들어가는 방식으로 변호사 활동을 이어갔다. 그러다가 2000년대 후반부터 숨을 쉬기 어려워져 다시 철제 폐에서 살아가야 했던 것. 사망원인은 코로나 19 합병증이었다.
8. 폐 관련 질병
[1] 폐 한쪽을 가리킨다. 양쪽 폐를 가리키고 싶으면 복수형인 Lungs를 써야한다.[2] 산소가 과량 녹아 있는 퍼플루오로데칼린 같은 용매를 이용하면 액체 속에서도 숨을 쉴 수 있다.[3] 폐포에 상주 중인 대식세포를 먼지세포 등으로 부른다.[4] 아주 습하고 가스 농도가 엄청 높아서 피부에서 직접 피부를 손상시키는 농도의 염산이나 시안화수소산이 생기지 않고서야.[5] 하지만 애초에 담배는 폐에만 악영향을 끼치는게 아니다. 고혈압, 심장질환, 뇌혈관질환, 당뇨등 각종 심혈관계 질환까지 고루고루 여러 성인병을 일으킨다.[6] 유명한 악역 캐릭터인 한니발 렉터가 사람의 폐를 요리하는 영상.[7] 지금은 넓은 가게로 이전해서 방송에 나온 주소랑 다르다.