14. 순환

1. 심장과 혈관

우리가 다룰 두 번째 기관계는 바로 순환계이다. 순환계는 크게 심장과 혈관 그리고 혈액으로 구성된다. 이들은 글자 그대로 우리 몸에서의 영양소와 산소의 '순환'을 도우며, 그 매개체로서 다량의 물이 함유된 혈액을 이용한다.

심장 - 출처: 위키피디아

먼저 심장에 대해서 이야기해 보자. 심장은 크게 위와 아래로 구분할 수 있는데, 위를 '방'이라고 하며, 아래를 '실'이라고 한다. 한편 우리는 반대편에서 심장을 보고 있으므로, 심장의 왼편을 오른쪽으로 보며, 심장의 오른편을 왼쪽으로 본다. 즉 왼쪽은 '우심' 오른쪽은 '좌심'이 되는 것이다. 결론적으로, 심장은 '우심방' '좌심방' '우심실' '좌심실'로 2심방 2심실의 구조를 가진다.

심장은 대부분이 근육으로 이루어진 근육 그 자체이다. 이로서 강한 압력을 걸어 수축과 이완을 통한 혈액의 순환이 가능하도록 한다. 그렇기에 생명체는 심장이 멈추면 생존할 수 없으며, 이는 혈액이 순환할 수 없게 되기 때문인 것이다.

혈액 순환 파트에서도 곧 다시 다루겠으나, 혈액의 이동 방향에 대한 이야기를 잠깐 해보도록 하자. 모든 혈액은 항상 '방'에서 '실'로 흐른다. 즉, 우심방에서 우심실로, 좌심방에서 좌심실로 흐른다. 그렇다면, 우심방은 어디로부터 혈액을 받아오는가? 그것은 바로 대정맥이다. 한편 좌심방은 폐정맥으로부터 받아오게 된다. 간단히 말해 '심방'은 혈액을 받아들이는(in) 곳이며, '심실'은 혈액을 내보내는(out) 곳인 셈이다. 인앤아웃의 관계라고 생각하면 좋을 듯 하다.

한편 심방과 심실 사이에는 '판막'이 존재한다. 이 판막은 혈액의 역류를 방지하기 위해 존재하는 곳으로, 혈압의 차이에 따른 혈액의 역행을 방지하기 위해 존재한다.

혈관의 구조 - 출처: 비상교육

다음으로는 혈관에 대해서 보도록 하자. 혈관은 크게 동맥, 정맥, 그리고 여러 곳에 퍼져 있는 모세혈관으로 구분된다. 이들 중 혈압은 동맥이 가장 크고 다음은 모세혈관이며 마지막으로 정맥이다. 과학의 법칙 중 하나는 항상 흐름은 높은 곳에서 낮은 곳으로 간다는 것이다. 혈액도 마찬가지이다. 혈압이 높은곳에서 낮은곳으로 이동하게 된다. 즉, 모든 혈액은 동맥 - 모세혈과 - 정맥의 순서로 흐르며, 역행해서는 안된다. 그러나 혈압이 낮은 정맥에서는 혈액이 역류할 가능성이 있는데, 이 때문에 정맥에는 판막이 존재한다.

한편 혈관 벽의 두께는 동맥 > 정맥 > 모세혈관 의 순이 된다. 모세혈관은 가장 얇은 두께를 가져서, 사실상 세포와 비슷한 지위를 갖는다. 이는 물질교환에 상당한 이점을 갖는데, 각 조직의 세포로부터 영양소나 노폐물, 산소 등을 교환하기가 매우 수월하기 때문이다.

혈류 역시 동맥 > 정맥 > 모세혈관의 순서이다. 혈압이 모세혈관이 정맥보다 높기 때문에 혈류도 빠를 것이라 생각할 수 있는데, 모세혈관에서 혈류가 빠르면 혈관 자체에 무리가 올 수 있으며, 그 정도로 혈관 벽이 두껍지도 않기 때문이다.

 

2. 혈액과 혈액의 순환

다음으로는 혈액에 대해서 알아보자. 혈액은 위에서 다룬 심장과 혈관을 흐르는 액체이다. 이를 원심분리하면 두 층으로 분리를 할 수가 있는데, 위 층을 혈장 이라고 하며, 혈액의 약 55 %를 차지한다. 아래 층을 혈구 라고 하며 혈액의 약 45 %를 차지한다. 

혈장은 대부분 물로 이루어져 있다. 즉, 혈액은 대부분 물로 이루어진 것이다. 이와 같은 특성은 물질 운반을 수월하게 해주는 요소가 된다. 한편, 혈구는 그 안에서 또 다시 적혈구, 백혈구, 그리고 혈소판 으로 구분한다. 이들의 특징은 다음과 같다.

적혈구	산소 운반 작용	헤모글로빈에 의해 온몸의 조직 세포에 산소 전달
백혈구	식균 작용	몸에 침입한 세균 등을 먹음
혈소판	혈액 응고 작용	상처 부위의 혈액을 응고시켜 출혈을 막음

 

한편 혈액은 순환한다. 그래야만 한다. 그래야 산소와 이산화탄소의 원활한 교환이 되고, 영양분을 체내에 공급하여 생명체가 생명을 영위할 수 있다. 이 혈액 순환은 크게 산소를 얻고자 도는 '폐순환'과 온몸에 이를 전달하는 '체순환(온몸 순환이라고도 한다)'으로 구분할 수 있다.

혈액 순환 과정 - 출처: 비상교육

우심실에서 사출된 혈액은 폐동맥을 거쳐 폐의 모세혈관에 도착한다. 여기서 폐포와 만나 산소를 공급받는다. 이후 폐정맥을 거쳐 좌심방으로 들어간다. 여기까지가 폐순환의 과정이다.

한편 좌심실에서 사출된 혈액은 대동맥을 거쳐 온 몸의 모세혈관에 전달된다. 여기서 조직세포에 산소를 전달한다. 이후 대정맥을 나와 우심방으로 들어간다. 여기까지가 체순환의 과정이다.

과정 중간을 보면, 폐의 모세혈관으로부터 산소를 주입받은 폐정맥 구간부터 온 몸의 모세혈관에 도달하기 전인 대동맥까지는 산소가 많은 상태임을 알 수 있는데, 이를 '동맥혈' 이라고 부르며, 온 몸의 모세혈관에서 나온 대정맥부터 다시 산소를 공급받을때까지의 폐동맥까지는 산소가 부족한 상태이므로, 이를 '정맥혈'이라고 부른다. 어떤 곳을 흐르는 혈액이 동맥혈인지 정맥혈인지를 구분하는 것은 중요하므로 잘 체크해 두기 바란다.

Edited. 21.09.17