순환 생리

순환 생리
순환계통의 기능을 한마디로 표현한다면 “물질의 수송”이다. 순환계통을 따라 수송되는 물질은 혈액인데, 이 혈액에 의하여 운반되는 물질은 각 조직의 신진대사 과정에 필요한 산소와 이 신진대사 과정에서 생긴 이산화탄소 등 가스 성분과 비타민 또는 포도당 등 각종 영양소, 호르몬, 항체들이 있고, 그 밖에 각종 노폐물 등이 있다. 그 외에 골격근의 운동 때와 같이 신체의 일부분에서 생긴 체열을 신체의 다른 부위에 전달 또는 분포시키는 역할도 한다. 순환계통은 펌프의 역할을 하는 심장과 혈액 및 혈액이 흐르는 도관, 즉 혈관계로 구성된다. 이 중 혈액에관해서는이미혈액 생리에서논술하였으므로 여기에서는 주로 혈관계와 심장의 구조에 관하여 기술하기로 한다. 순환계는 심장의 우심실에서 시작하여 폐동맥, 폐정맥을 거쳐 좌심방으로 이르는 폐순환계와 좌심실에서 시작하여 신체 각부를 지나 우심방에이르는 채 순환계로 대별한다. 혈액이 폐순환계를 거치는 동안혈액 내의이산화탄소와허파꽈리내의 산소가 교환되어 혈액은 동맥혈로 변하며, 혈액이 대순환을 거치는 동안 각 조직에서 혈액 내의 산소와 조직에서 생성된 이산화탄소가 다시 교환되며, 이 결과 동맥혈은 정맥혈로 된다. 혈관은 대동맥, 동맥, 소동맥, 모세혈관, 소정맥, 정맥 등으로 구분되며, 이들은 심장에서 조직으로, 또 조직에서 심장으로 혈액을 운반하는 역할을 담당하고 있다.동맥 계는심장에서부터 말초의 모세혈관까지 연결된 모든 맥관을 말하며, 좌심실에서 나오는 대동맥과 우심실에서 나오는 폐동맥까지가 포함된다. 대동맥은 동맥 중에서 가장구경이큰 혈관이며, 관을 이루고 있는 벽의 두께도 맥관 중에서 가장 두껍다. 벽을 구성하고 있는 것은 주로 탄력섬유이며,평활근 층은관의구경에비하여 비교적 적다. 소동맥은 탄력섬유는 적으나 평활근이 주로완벽을이루고 있는 동맥들이며, 관의구경이작으며 심지어는 0.3mm의 직경을 갖고 있는 것까지도 이에 속한다.동맥 계에서이와 같은 구조의 역할은 다음 항에서 상세히 논하겠지만 심장에 가까운 부분의 큰 동맥들은 탄력성 섬유를 많이 가지고 있어서 심장에서 박출된 혈액을 임시로 수용하기에 적합하며, 조직으로 갈수록 근섬유를 많이 가지고 있어서 각 조직으로 가는 혈액량을 조절하는 데 편리한 구조라고 할 수 있다. 모세혈관은 한 층의 내피세포로 이루어진 관 구조인데, 모세혈관의구경은각 조직이나 기관마다 차이가 있으나, 인체에서 평균 약 8마이크로미터의 크기로 적혈구가 간신히 지나갈 정도이다. 모세혈관들은 소동맥의 말단부에서 시작하여정맥기의시작부까지 연결하며, 망상구조를 이루고 있다.동양 혈관은모세혈관의 일종으로 간과 같은 특수조직에 있으며, 모세혈관에서는 벽의 두께나 구경이일정하지만여기서는 불규칙하여 간세포를 둘러싸고 있는 간질액과의 물질교환이 다른 조직에 비하여 상당히 빠르고 쉽게 이루어진다. 또한 관내에 식균세포 등이 있는 경우도 있다. 이와 같은동양 혈관은모세혈관의 원시적 형태라고도 한다. 모세혈관으로부터 심장으로 연결되는정맥 계는대개 각 조직으로 오는 동맥의 주행과 병행해서 주행하고 있는데, 병행하는 동맥의구경보다는정맥의구경이항상 크다. 따라서 정맥은동맥 계보다더 많은 혈액을 수용하게 된다. 정맥의 벽은 동맥에 비하여 얇으며, 탄력성도 적어압축 당하기쉽다. 대부분의 정맥벽은 교원성 섬유로 구성된결합조직과약간의 평활근으로 이루어져 있다. 특히 사지에 있는 정맥에는 판막이 있어서 혈액의 역류를 방지해 주고 있는데, 이러한 판막은 얇은결합 조직으로구성된 막이며, 정맥의 내벽에 있는 내피세포와 탄력섬유로 이루어져 있다. 그 밖에도동정맥 문합이있는데, 동맥에서 나온 가지가 모세혈관을 거치지 않고 직접동정맥 문합을통하여 정맥으로 연결되는 구조를 가지고 있으며, 국소로관류 되는혈액량을 조절해 주는순환계의한 형태로 특히 체온조절에 중요한 구조이다. 즉, 체온이증가하는경우라는 이곳을지나는 혈류가증가하여체온의 발산을 쉽게 해준다. 체외순환을 하는 해면 등에서는순환계나심장이 없이 섬모운동이나근 운동으로체외의 액체를 끌어들여 순환시킨다. 진화에 따라 차츰순환계를갖추면서 폐쇄순환을 하게 되면서 혈액을 순환시킬 힘의 원천이 필요하게 된 것이다. 따라서 시초에는 심장이 한 개의 심방 구조를 가졌다가(연체동물), 한 개의 심방과 한 개의 심실에서, 또2 심방2 심실로진화하게 되었다. 인체의 심장은 대략 길이가 12cm, 폭이 9cm, 전후경이 6cm인 원추형으로 그첨단 부가좌측 흉부의제5 늑간 부에자리 잡고 있고, 심장에서 대동맥, 폐동맥이 나오며공정 맥과폐정맥이 심장으로 들어가는심정은우상방으로 향하고 있어 심장은 정중선으로부터 약 15도의 각도로자리 잡고 있다. 상부에 좌, 우심방이 있고, 하부에 좌, 우심실이 있다. 심근은 골격근과 평활근의 중간 구조로간주하며횡문이 있는 근육이나 불수의근에 속하는데, 심장근에대해서는제7장에서 일부 논술된 바 있다. 심장의 안쪽은심 내막에의하여 덮여 있고심 내막이연장되어 심실과 심방 사이에 방실판막을 이루는데, 이는 심실에 있는유두근육의끝과건식에의하여 연결되어 있어 심실이수축할때 이 판막이 닫혀 혈액의 역류가 방지되고 있다. 대동맥 및 폐동맥 판막이 좌심실과 대동맥 사이, 우심실과 폐동맥 사이에 각각 존재하여 일단 박출된 혈액의 역류를 방지해 주고 있다. 심장의 외막은 얇은결합 조직이이중으로 되어내측에서는심외막을 이루고, 외측에서는 심낭을 이루어 심장을 감싸주고 있고, 그 밖은 좌우 폐에 의하여 둘러싸여 있다. 심장에 영양을 공급하고 있는 혈관은 관상동맥이며, 이는 대동맥시작부에서시작되어 심근으로 간다. 심장에 분포된 신경은 자율신경계로 흉수에서 오는 교감신경과 연수에서 나오며, 부교감 신경계에 속하는 미주신경이 심장의수축 운동을조절하고 있다.