중2과학 5단원 동물과 에너지 - 호흡 -1
생물은 누구가 숨을 쉬죠? 왜 숨을 쉬어야 할까요?
이렇게 질문을 하면 어떻게 대답을 하시겠어요?? 거의 살기 위해서 호흡을 한다고 합니다. 틀린 말은 아니죠. 숨을 쉬어야 살 수 있으니까요~~
이 단원에서는 생물이 왜 숨을 쉬어야 살 수 있는지에 대해서 배우는 단원입니다.
시작해 볼까요?
- 호흡계 -
사람에게 호흡계에 관련된 기관에는 코, 기관, 기관지, 폐로 구성되어 있습니다.
1) 코
우리는 코를 통해서 공기를 들이마시거나 내보내죠. 공기가 들나드는 통로라고 보시면 됩니다.
- 콧속에는 털과 점액이 있는데 털과 점액의 역할은 외부에서 들어오는 공기에서 먼지를 1차적으로 제거해 주는 역할을 합니다.
- 콧속으로 들어오는 공기의 온도와 습도는 일정하지 않죠. 그래서 콧속에서 일정한 온도과 습도를 유지를 시켜주는 역할을 합니다.
2) 기관
- 기관은 목구멍에서 폐까지 연결관 관입니다.
- 기관에는 섬모라는 가느다란 털이 있는데요, 섬모의 역할은 코에서 1차로 먼지나 세균이 제거가 되었지만, 못 걸러낸 이물질을 2차로 걸러주는 역할을 합니다.
3) 기관지
- 기관지는 기관과 폐를 이어주는 두 가닥의 길을 말합니다. 폐 속에는 폐포가 있는데 폐포와 연결되어 있죠.
4) 폐
- 폐는 가슴 좌우에 한 개씩 총한쌍이 있습니다.
- 폐는 가로막과 갈비뼈로 둘러싸인 흉강 속에 들어 있죠.
- 폐는 근육이 없기 때문에 스스로 운동을 할 수 없어요. 그래서 갈비뼈와 가로막의 도움으로 폐의 부피가 조절이 됩니다.
- 폐 속에는 수많은 폐포로 이루어져 있습니다.
- 폐포는 한 겹의 얇은 세포들이 모인 공기주머니입니다. 모세혈관이 폐포를 둘러싸고 있고, 이곳에서 기체의 교환이 일어납니다. 폐포가 많이 있는 이유는 공기와 접촉하는 면적(표면적)을 넓혀서 기체교환이 효율적으로 일어나기 위해서입니다.
- 호흡운동의 원리 -
1. 호흡운동이란
호흡은 간단히 말하면 숨을 들이마시거나 내쉬는 것을 말하죠. 그럼 어떻게 숨이 들어오고 나갈까요?
이것을 호흡운동이라고 합니다. 호흡운동에는 들숨과 날숨이 있습니다.
폐는 근육이 없어서 스스로 운동할 수 없습니다. 폐가 운동을 해야만 공기가 들어가는데, 운동을 할 수 없다니, 어떻게 하면 될까요? 바로 폐를 둘러싸인 갈비뼈와 가로막의 도움으로 폐의 부피가 커졌다가 작아졌다가를 반복하면 압력의 변화로 공기가 들어오거나 나갑니다.
- 들숨(들이마시는 숨) -
들숨은 공기가 몸 안으로 들어오는 것이죠. 공기가 몸 안으로 들어가려면 압력이 작아야 합니다. 왜? 공기는 압력이 큰 곳에서 작은 곳으로 이동하기 때문입니다.
들숨의 과정은 다음과 같아요.
- 갈비뼈은 위로 올라가고, 가로막은 아래로 내려갑니다.
- 흉강의 부피가 커지면서 폐의 부피도 커지게 됩니다.
- 폐의 부피가 커지면 압력은 작아지므로 외부와 폐의 압력차에 의해서 외부에서 폐 쪽으로 공기가 들어와요
- 날숨(내쉬는 숨) -
날숨은 몸 안에 있는 공기가 외부로 나가는 것이죠. 그럼 외부와 몸 중 어디의 압력이 커야 할까요? 몸의 내부 압력이 외부보다 커야 나갈 수 있습니다. 과정은 들숨과 반대로 생각하면 되죠.
날숨의 과정은 다음과 같아요.
- 갈비뼈은 아래로 내려가고, 가로막은 위로 올라갑니다.
- 흉강의 부피가 작아지면서 폐의 부피도 작아지죠.
- 폐의 부피가 작아지면 압력이 커지므로 몸 안에 있는 공기가 외부로 나가게 됩니다.
- 들숨과 날숨의 비교(팁을 드리자면 암기를 한다면 하나만 암기하고 다른 하나는 반대로 생각하면 편해요)
| 들숨 | 날숨 | |
| 갈비뼈 | 위로 | 아래로 |
| 가로막 | 아래로 | 위로 |
| 흉강의 부피 | 커진다 | 작아진다 |
| 흉강의 압력 | 작아진다 | 커진다 |
| 폐의 부피 | 커진다 | 작아진다 |
| 폐의 압력 | 작아진다 | 커진다 |
| 공기의 이동 | 외부에서 몸 안으로 | 몸에서 외부로 |
- 호흡운동 실험 -
실험에서 유리관은 기관 또는 기관지, 유리병은 갈비뼈, 고무풍선은 폐, 고무막은 가로막을 의미합니다. 고무막을 아래로 당기면 고무풍선이 부풀어 오르죠. 왜? 고무막을 당기면 유리병 내부 공간이 넓어지므로 부피가 팽창하여 압력이 작아지기 때문이죠. 반대로 고무막으로 위로 올리면 부피가 작아져서 압력이 커지게 되어 풍선에 있던 공기가 빠져나가게 됩니다.
이해가 되시나요???
- 들숨과 날숨의 기체 성분 -
들숨과 날숨의 기체 성분은 같아요. 하지만, 기체의 구성비율이 조금 다릅니다.
들숨은 우리가 마시는 공기이죠. 따라서 들숨에 들어 있는 기체의 구성은 공기의 기체 구성과 같습니다. 들어 있는 성분비도 같아요.
날숨도 들숨과 마찬가지로 기체의 구성성분은 같아요. 하지만, 비율이 조금 다릅니다. 왜 그럴까요? 우리 몸에서 호흡을 하면서 에너지를 생산하고, 노페물을 만들기 때문이죠. 이 내용은 호흡 두 번째편에서 다를 예정입니다.
오늘은 호흡계와 호흡운동에 대해서 알아봤습니다. 다음에는 호흡의 정확한 정의와 세포와 모세혈관에서 일어나는 호흡에 대해서 알아보도록 하겠습니다.
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