순환계
1. 혈액
1. 구성: 혈장과 혈구로 구성
1) 혈장(55%) : 혈액의 용액 부분
ㄱ) 수분 : 혈장의 용매를 구성한다.
ㄴ) 이온 : Na+, K+, Ca2+, Mg2+, Cl-, HCO3-
- 삼투, pH 조절에 관여한다.
- 혈장 내 이온의 농도는 세포 사이액의 이온농도에 직접적인 영향을 준다.이는 근육이나 신경의 정상적 작동에 중요하므로 혈장의 이온농도는 아주 좁은 범위 내에서 정확하게 유지되어야 한다.
ㄷ) 혈장 단백질
- pH 변화에 대한 완충제 역할을 한다.
- 혈액과 세포사이액 간의 삼투 균형을 유지한다.
- 혈액의 점성이 생기는 원인
| 피브리노겐 | 혈액응고에 관여 |
| 알부민 | 지질의 혈액을 통한 수송에 관여, 혈장 단백질의 절반 이상 차지 |
| 글로불린 | r-글로불린의 경우 항체를 구성하는 성분 |
2) 혈구(45%) : 혈액을 구성하는 세포 부문이다.
ㄱ) 적혈구(500만/mm²) : 산소와 이산화탄소 운반에 관여하는 혈액 세포다.
- 생성과 수명 : 골수의 줄기세포에서 생성되고 120일 후 간과 지라에서 파괴된다.
- 헤모글로빈 함유하여 산소를 운반한다.
(핵 X 미토콘드리아 x 세포 소기관 x : 많은 양의 헤모글로빈 함유가 가능하다.)
- 무산소 대사 (젖산발효)를 통해 ATP 생성하기 때문에 산소소모량이 없다.
- 넓은 표면적을 형성할 수 있는 형태(도넛모양)로 기체교환에 유리하다.
ㄴ) 백혈구(7000/mm²) : 면역반응을 수행하는 혈액 세포
- 식균 작용을 하며 내포 후 리소좀 결합을 한다.
- 과립성 백혈구 : 호산구, 호중구, 호염기구
무과립성 백혈구 :단핵구, 림프구(B cell, T cell, NK cell)
- 적혈구와는 달리 혈관 밖인 세포사이액이나 림프에도 존재
- 핵이 존재하여 핵형 분석에 이용된다.
ㄷ) 혈소판(20~30만/mm) : 거핵세포에서 떨어져 나와 형성된다.
- 혈액응고에 관여하고 PDGF를 통해 섬유아세포(fibroblast)의 분열을 촉진한다.
- 핵은 없다.
2. 혈액응고(blood clotting)
1) 내피에 손상 → 노출된 결합조직의 콜라겐에 혈소판 흡착 → 혈소판 마개 형성
2) 트롬보플라스틴과 Ca2+의 작용 → 트롭빈이 형성 → 트롬빈이 피브린 응결체 유도
2. 순환계
1. 기능
1) 운반 : 기체(O2, CO₂) 운반, 영양분, 호르몬, 노폐물을 운반한다.
2) 체온조절 : 피부에 분포한 모세혈관 수축, 이완을 통한 열 방출속도를 조절한다.
3) 방어 : 순환계의 면역세포를 통해 방어한다.
2. 종류
1) 개방순환계(open circulatory system) : 모세혈관이 없고, 혈액과 조직액 간의 구분이 없다.
ㄱ) 장점
- 물질교환을 효율적으로 한다.
- 낮은 유압을 유지해도 되므로 에너지 절약 면에서 장점이 있다.
- 모세혈관 망을 형성할 필요도 없어서 순환계의 형성 및 유지가 용이하다.
ㄴ) 단점 : 높은 혈압을 획득하기 어렵다.
2) 폐쇄순환계(closed circulatory system) : 모세혈관이 있고 혈액과 조직액이 구분된다.
ㄱ) 장점
- 높은 혈압을 획득할 수 있다.
- 유압이 높아 몸이 크거나 운동성이 높은 생물들에게 02나 영양분의 효율적으로 전달할 수있다.
- 거대분자(각종 호르몬, 헤모글로빈 등)가 잔존하여 교질삼투압을 형성하고 적절한 혈압을 유지한다.
ㄴ) 단점 : 물질교환의 비효율성
3. 척추동물의 심장
| 척추동물의 심혈관계의 특징 대사속도가 빠른 동물은 그렇지 않은 동물에 비해 보다 복잡한 철과 강력한 심장을 지님
개체 내 혈관의 복잡성과 분포 정도도 각 기관의 대사량에 비례
|
1) 어류(1심방 1심실)
ㄱ) 체순환계, 폐순환계 구분이 없다.
ㄴ) 심장으로 혈액이 돌아오기까지 두 번 모세혈관 망을 지나야 하기 때문에 혈류속도에 제한을 받는다.
ㄷ) 골격근의 운동을 통해 필요한 혈류속도를 유지하며 심장에는 정맥혈만 흐른다.
2) 양서류(2심방 1심실)
ㄱ) 체순환계, 폐순환계 구분이 있다.
ㄴ) 뇌, 근육 등에 많은 양의 혈액 공급 가능하나, 정맥혈과 동맥혈이 섞이기 때문에 물질교환의 효율성이 제한된다.
ㄷ) 심실이 하나이기 때문에 보조 순환계가 필요하다. (피부, 아가미)
3) 파충류(2심방 불완전 2심실)
양서류와 마찬가지이지만 정맥혈과 동맥혈이 섞이는 정도가 덜해 물질교환의 효율성이 높다. (보조 순환계 없음)
4) 조류, 포유류(2심방 완전 2심실)
ㄱ) 정맥혈, 동맥혈 완전히 구분되어 있다
ㄴ) 물질교환이 효율적이다.
ㄷ) 같은 크기의 외온동물에 비해 약 10배의 에너지를 소모하는 내온동물에게 필요한 순환계이다.
