글로벌 세계 대백과사전/생물I·동물·인체/유전과 인체/순 환 계/혈 관

혈관은 동맥·정맥·모세혈관으로 구별된다. 동맥은 산소나 영양을 함유한 혈액을 심장에서 온몸으로 보내는 관으로, 점차 가늘어져 모세혈관으로 이행하며, 여기서 조직과의 사이에 물질 교환을 하고, 다시 모여 정맥이 되어 심장으로 돌아간다. 따라서 동맥이 흐르는 혈액은 압력이 강하며, 굵은 동맥일수록 혈액이 흐르는 속도도 크기 때문에 이들에 적응하여 동맥관벽도 정맥과는 다른 발달을 하고 있다.

동맥내의 혈액에는 상완부에서 최저 80mmHg, 최고 120mmHg의 혈압이 관찰되는데, 대동맥에서 가장 높고, 가느다란 동맥일수록 낮아진다. 혈압은 혈액이 심장에서 밀려나올 때의 압력(좌심실에서 120-130mmHg의 압력으로 나온다)에 의한 것이다. 심장이 이완될 때는 심실 내압은 0이 되는데, 동맥 내압은 결코 0이 되는 일이 없다. 이는 관벽에 강한 탄력성이 있기 때문에 박동을 했을 때는 확장하여 압력을 늦추고, 심장 이완기에는 수축하여 압력을 유지하기 때문이다. 어떤 원인으로 탄력성이 나빠지면 관벽은 확장되지 못하고 저항하게 되어 혈압은 비정상적으로 높아진다(동맥 경화증).

혈액이 동맥에 흐르는 속도는 대동맥부에서 초속 20-60cm이고, 혈관 지름이 좁아질수록 관벽의 마찰 저항 때문에 속도가 떨어진다. 혈액이 심장을 나온 뒤 다시 심장으로 되돌아오기까지의 시간은 그 혈액이 어디를 흐르는지에 따라 다르지만 팔꿈치 근처에서 측정하면 약 18초 정도이다.

혈관벽의 가장 안쪽은 한 겹의 엷은 상피 세포로 덮여 있는데, 이를 내피라고 한다. 내피 바깥쪽에는 결합 조직층이 있어 동맥에서는 여기에 탄성 섬유가 많이 분포하고 있다(내탄성판). 그 바깥쪽에는 두꺼운 근육층이 있다. 이것은 주로 고리 모양으로 달리는 민무늬근으로 되어 있고, 이것을 지배하는 자율 신경(미주 신경과 교감 신경)이 분포하고 있다. 뇌나 척수에서 오는 명령에 의해 근육이 수축하면 혈관 내강이 좁아져 혈류가 빨라진다. 근육층 바깥쪽은 결합 조직으로 된 외막으로 에워싸여 있는데, 굵은 동맥의 경우는 여기에도 탄성 섬유가 풍부하게 분포하고 있다(외탄성판).

정맥관 내에는 심장에서의 압력은 미치지 않지만 직립 자세에서는 중력 때문에 상당한 압력이 작용한다. 예를 들어 발등을 재면 정지하고 있을 때 혈압이 80-100mmHg이나 된다. 그러나 걷기 등의 운동을 하면 혈압이 급속히 저하되어 30-40mmHg가 된다. 이것은 근수축 등으로 인해 혈액이 심장을 향해 흐르기 때문이다. 이들 압력은 혈액을 역류시키는 힘으로 작용하기 때문에 역류를 방지하기 위해 정맥에는 정맥판이 발달해 있다. 이것은 특히 사지(四肢)에 많으며, 두경부(頭頸部)에는 없다.

혈관의 신경 지배

血管－神經支配

혈관벽의 민무늬근에 분포하는 신경 가운데 미주 신경(부교감 신경)은 혈관을 확장시키며, 교감 신경은 수축시키는 작용을 한다. 이 둘은 모두 자율 신경으로, 그 최고 중추는 간뇌의 시상 하부에 있으며, 여기에서 온몸의 상태에 적응하도록 명령이 내려진다. 그러나 평상시에 혈관벽의 수축과 확장을 조절하는 것은 연수에 있는 혈관 운동 중추라고 추정된다. 이 중추를 매개로 다음과 같은 여러 가지 반사적 조절이 일어난다.1. 대동맥 반사 ― 대동맥벽에 혈압을 감지하는 장치가 있어 여기서 나온 구심성 정보가 중추를 매개로 하여 동맥벽에 수축 또는 확장 명령을 내린다.2. 경동맥동 반사 ― 총경동맥이 내경동맥(뇌로 가는 동맥)과 외경동맥(안면으로 가는 동맥)으로 구분되는 지점에 혈압을 감지하는 장치가 있는데, 이를 경동맥동이라 한다. 여기서 나온 구심성 정보가 중추를 매개로 하여 동맥의 수축이나 확장을 일으킨다.3. 이와 같은 압력 감지 용기(容器)는 폐동맥이나 복부 동맥에도 있다.

이와는 별도로 중추를 매개로 하지 않고 하나의 신경 세포만으로 반사적 조절을 하는 것도 있다. 이것은 피부에서 관찰되는 것으로, 척수 신경 후근(後根)에 있는 지각 신경의 수상 돌기가 피부에 분포할 때 그 도중에 갈라진 가지 중 일부가 가느다란 동맥벽에 분포한다. 지각 신경이 자극을 받으면 그 흥분이 반대로 갈라진 가지에서 수상 돌기로 전해져 혈관벽의 민무늬근에 작용하여 혈관을 확장시킨다. 이것을 축색(軸索) 반사라고 한다. 자극성이 있는 물질을 칠하면 그 주위의 피부가 홍조를 띠는 것은 그 반사 작용에 의한 것이라고 한다.

모세혈관

毛細血管

점점 가늘어진 동맥은 탄성 섬유나 근육을 잃고 마지막에는 내피 세포만으로 이루어진 관이 된다. 이것을 모세혈관이라고 한다. 굵기는 약 10μm 정도로, 적혈구가 겨우 지나갈 수 있는 크기이다. 모세혈관은 다음에는 정맥으로 이행하는데, 혈류를 따라 측정한 모세혈관의 길이는 평균 0.5mm 정도로, 혈액은 보통 이곳을 0.5-1초에 통과한다. 그 사이에 조직과의 사이에 물질교대가 일어난다. 인간의 모세혈관 전체를 하나로 이으면 지구를 몇 바퀴 돌 수 있는 길이라고 한다.

모세혈관은 내피의 형태에 따라 세 종류로 나눌 수 있다. 동양(同樣) 모세혈관은 커다란 구멍이 많이 나 있어 혈구도 자유로이 드나들 수 있다. 간·비장·림프절에서 볼 수 있다. 유창(有窓) 모세혈관은 작은 구멍이 나 있는데, 여기에는 엷은 막이 있다. 근육·장관(腸管)·내분비선·신소체 등에서 볼 수 있다. 연속성 모세혈관은 가장 많이 있으며 흔히 볼 수 있는 것으로, 구멍은 없다. 모세혈관에는 근육은 없으나 주(周)세포라는 수축력을 가진 특수한 세포가 달라붙어 있어 이것이 모세혈관을 보호하는 것이라고 추정된다.

동맥 끝부분은 보통 모세혈관으로 이행하는데, 직접 동맥으로 흘러들어가는 경로도 있다. 이것을 동정맥 문합(吻合)이라 하며, 신체의 매우 넓은 부분에 존재한다. 이 문합 가운데는 관벽에 민무늬근이 발달해 있어 혈액의 유량을 조절하는 것도 있다.