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생명과학 ① 3-2. 순환 - 체액과 혈액의 조성
▎ 생명과학 ① 3-2. 순환 - 체액과 혈액의 조성
◈ 체액
몸을 구성하는 세포와 주위환경 사이의 물질 교환을 담당하는 것을 체액이라고 한다. 체액은 세포 외액과 세포 내액으로 구분되며, 세포 외액에는 혈장, 조직액, 림프가 있다.
1. 체액의 항상성
흡수하는 물의 양과 신진 대사에 쓰이는 물을 합한 물의 양은 땀, 오줌 등으로 배출하는 물의 양과 체액의 양이 항상 일정하게 유지된다.
2. 혈액의 조성과 기능
사람과 같은 다세포 생물은 개개의 세포가 모두 주위의 환경과 직접 물질 교환을 할 수 없으므로, 몸을 구성하는 세포 사이를 순환하면서 물질 교환이 가능하도록 해주는 체액이 필요하다. 사람의 몸속에 흐르면서 물질 교환을 담당하는 체액에는 혈관 속을 흐르는 혈액, 림프관 속을 흐르는 림프, 조직 세포들 사이에 존재하는 조직액이 있다. 체액 중 혈액은 혈관 속을 흐르는 액상 조직으로 상처가 났을 때 흘러나오는 붉고 끈적끈적한 액체이다. 혈액은 체중의 약 8%를 차지하고 있으며 그 비중이 1.06이므로 체중이 60kg일 때 총 혈액량은 약 4.5L가 된다. 사람의 혈액을 채취하여 시험관에 담아 원심분리 시키면 2개의 층으로 분리된다. 이때 위의 투명하고 노란 액체 층이 혈액의 액체 성분인 ‘혈장’이고, 아래의 불투명한 고형 물질의 층이 혈액의 세포 성분인 ‘혈구’이다. 혈구는 다시 적혈구, 백혈구, 혈소판으로 구분된다. 혈액의 55% 정도는 혈장이고 나머지 45%는 혈구이다. 또한 혈액은 우리 몸속을 순환하면서 체온을 일정하게 유지되도록 하며, 혈당량, 삼투압, pH 등을 일정하게 유지시키는 작용을 하며, 내분비 기관에서 분비된 호르몬이나 림프구에서 합성된 항체 등은 혈장을 통해 조직 세포로 운반된다.
① 혈장
ⓐ 혈장의 구성과 기능
전체 혈액의 55%를 차지하는 혈장은 90%가 물이고, 혈장 단백질이 약 5~9%를 차지한다. 그리고 각종 영향소와 약간의 무기염류, 산소, 이산화탄소, 호르몬, 노폐물 등이 포함되어 있고 그것들을 운반한다.
ⓑ 혈장 단백질
‘알부민’은 혈액의 점성과 삼투압을 일정하게 유지하고, ‘피브리노겐’은 혈액응고에 관여하며, ‘글로불린’은 항체를 구성하는 것으로 면역에 관여한다.
ⓒ 혈장의 작용
혈액의 삼투압을 일정하게 유지하고 pH의 변화를 줄이는 완충 작용도 한다.
ⓓ 혈장에서 피브리노겐을 제외한 물질을 혈청이라고 한다.
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‣ 혈장 : 각종 영양소와 노폐물을 운반, 혈액의 점성·삼투압·응고·항체구성 |
② 혈구
적혈구, 백혈구, 림프구, 혈소판은 골수의 간세포로부터 분화되어 형성되며, 지라와 간에서 파괴된다.
ⓐ 적혈구 : 혈구의 대부분을 차지한다.
- 가운데가 오목하고 원반형이고, 직경이 7um정도이며, 두께는 1~2um이다.
- 주로 산소를 운반하는 색소인 헤모글로빈이 들어 있다. 이산화탄소도 운반한다.
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- 적혈구는 주로 골수에서 생성되는데 초기에는 핵이 있지만 성장하면서 핵이 없어진다.
- 철분이 부족하면 적혈구 수가 감소하여 빈혈 증세가 나타난다.
- 남자의 적혈구는 혈액 전체 부피의 평균 45%, 여자는 평균 42%를 차지한다.
- 고산지대처럼 산소가 부족한 곳에서 오래 살게 되면 그 숫자는 700만개 이상으로 늘어난다.
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‣ 헤모글로빈 헤모글로빈은 산소가 풍부한 폐에서는 산소와 쉽게 결합하지만 산소가 적은 조직에서는 산소를 해리시킴으로써 폐의 산소를 조직으로 운반해 준다. 또한 이산화탄소가 풍부한 곳에서는 이산화탄소와 결합하여 이산화탄소가 적은 폐에서 해리시킴으로써 조직에서 발생된 이산화탄소를 폐로 운반하는 역할을 한다. |
ⓑ 백혈구
- 지름이 12~25um정도이며, 핵이 있고 일정한 모양이 없다.
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- 골수에서 만들어져 지라나 골수에서 파괴된다.
- 체내에 들어온 병원균을 직접 제거하는 식균 작용을 한다.
- 백혈구의 일종인 림프구에서 만들어낸 항체에 의해 세균(병원체)이 분비한 항원을 제거하는 면역 작용을 한다.
ⓒ 백혈구의 종류
- 염기성 백혈구 : 히스타민과 같은 화학 물질을 분비하여 병원균의 감염에 대항
- 중성 백혈구와 단핵구 : 백혈구의 대부분을 차지하며 식세포 작용
- 산성 백혈구 : 기생충에 감염되었을 때 수가 증가
ⓓ 혈소판
- 직경이 약 2~4um이며, 형태가 일정하지 않고 핵이 없으며 혈구보다 훨씬 작다.
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- 혈액 응고를 위한 효소인 트롬보키나아제(트롬보플라스틴)를 포함하고 있다.
3. 조직액과 림프
① 조직액
모세 혈관을 빠져나온 혈장 성분으로, 적혈구와 혈소판은 없고 아메바 운동을 하는 백혈구가 일부 존재한다. 조직액은 세포를 둘러싸며 세포와 물질 교환을 한다.
② 림프
조직액의 대부분은 다시 모세 혈관으로 이동하게 되지만 일부는 모세 혈관으로 가지 못하고 림프관을 통해 정맥으로 이동하게 되는데 이것을 림프라 한다.
③ 림프관
온몸의 모세 혈관 부근에 분포하며 우 림프총관과 좌 림프총관으로 모여 쇄골하정맥에 연결된다.
④ 림프절
림프의 여과와 식균 작용이 일어나는 장소이다. 팔다리와 연결된 부분에 많으며 지라, 편도선 등은 특히 발달된 림프절이다.
⑤ 림프구
림프구는 백혈구의 일종으로 체액성 면역이나 세포성 면역을 담당하고, 림프장은 림프의 액체 성분으로 혈장과 성분이 비슷하지만 단백질의 함량이 낮다.
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