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개요

초기 발생중인 배아도 운반수단이 필요하기 때문에 순환기관은 제일 먼저 발생하는 기관 중의 하나이며 곧바로 기능을 수행하게 된다.

실제로 순환기관은 발생 4주째쯤 기본형태가 갖추어지는데 임신 18일째에 내배엽과 외배엽 사이에 일련의 세포들이 모인다. 이 세포들은 곧 재배열되는데, 주변세포들이 계속 결합하여 중심에 남아 있는 세포를 둘러싸는 편평한 판을 형성한다. 이때 떠 있는 채로 남아 있는 세포들은 원시혈액세포가 된다. 관들은 점점 확장 융합되어 초기 혈관을 형성한다.

혈관은 몸 전체에 혈액을 공급하고 다시 심장으로 돌아오는 폐순환계로 구성된다. 동맥은 심장으로부터 나온 혈액을 몸 전체에 공급한다. 그러므로 조직까지의 혈류 전달을 위해 강하고 탄력 있는 혈관벽을 가져야만 한다. 동맥의 벽은 속막·중간막·바깥막의 세 층으로 구성되어 있다. 가장 안쪽의 속막은 탄력조직으로 덮인 부드러운 내피(endothelium)로 구성되어 있으며 중간막은 커다란 동맥일수록 두껍고 신축섬유와 섞여 있는 평활근으로 구성되어 있다.

동맥이 작아질수록 신축섬유의 수는 줄어들고 평활근섬유의 수는 늘어난다. 바깥막은 세 층 중 가장 튼튼하며 결합섬유와 신축섬유로 되어 있으며 혈관의 과팽창을 막아준다. 또한 바깥막에는 대동맥·대정맥에 혈액을 공급하는 맥관벽혈관이 있다. 속막과 중간막은 혈액의 이동시 확산에 의해 양분을 공급받는다. 동맥에서 소동맥으로의 전이는 점진적이며 혈관의 두께가 줄어들고 지름이 좁아진다. 여기에도 속막이 있으며 중간막은 환상평활근으로 구성되고 바깥막은 결합조직으로 구성된다.

동맥의 끝부분인 소동맥은 모세혈관으로 혈액을 운반하는 판막 역할을 한다. 소동맥이 작아질수록 층의 구분이 없어지며 표면상피세포로 구성된 가장 작은 소동맥은 한층의 평활근으로 되어 있다. 정맥은 약간의 결합조직에 의해 지지받는 표면상피만으로 구성되며 커다란 정맥일수록 약간의 평활근섬유가 더해진다. 정맥이 커질수록 동맥보다는 얇지만 비슷한 벽구조를 가진다. 말초조직에서 심장으로 혈액을 이동시키는 기능을 하는 정맥에는 근육과 결합조직이 훨씬 적은 중간막으로 덮인 얇은 내피가 있다.

바깥막은 주로 결합조직으로 구성되어 있다. 정맥 내의 혈압은 매우 낮으며 이 상태에서 혈액이 흘러야 하므로 정맥은 특수한 구조를 가지고 있다. 많은 정맥은 독특한 판막구조를 가지고 있는데 이들에 의해 혈액이 심장 쪽으로만 흐르게 된다. 또한 정맥은 동맥보다 수출력이 강하여 팽창과 수축을 할 수 있다.

정맥은 대부분 동맥과 나란히 위치해 있으며 크기는 동맥보다 크고 벽은 얇다. 총혈액량의 약 60％는 전신순환 내에 있으며 그중 40％는 정맥에 존재한다. 폐순환은 우심실과 폐동맥과 그 가지들, 소동맥, 모세혈관, 폐포 그리고 좌심방으로 흐르는 폐정맥으로 구성되어 있다. 폐동맥은 우심실의 위쪽으로부터 나와 4~5㎝ 달리다가 폐로 들어가는 좌우 폐동맥으로 나누어진다. 2개의 첨판으로 구성된 폐판막은 우심실과 폐동맥 사이의 구멍을 보호한다.

좌우 폐동맥은 짧지만 지름이 크며 벽은 넓어지기 쉬워 우심실에서 나온 산소가 결핍된 혈액이 폐로 가는 데 필요한 혈압을 견딜 수 있다. 폐로 간 후 좌우 폐동맥은 계속 나누어져 모세혈관이 되고, 모세혈관은 폐포로부터 산소를 공급받고 이산화탄소를 내놓는다. 산소를 공급받은 혈액을 운반하는 모세혈관은 점점 커다란 정맥과 결합하고 폐정맥을 통해 좌심방으로 들어간다.

동맥

대동맥은 체순환계에서 가장 큰 혈관이며 좌심실로부터 나온다.

이것은 오름대동맥·대동맥궁·내림대동맥의 3부분으로 나뉜다. 오름대동목은 좌우 관상동맥으로 나뉘며, 대동맥궁은 왼목동맥과 왼쇄골밑동맥으로 나누어지며 머리·목·팔로 혈액을 공급한다. 내림대동맥은 가슴대동맥과 배대동맥으로 나뉜다. 팔머리동맥은 쇄골을 향해 위로 올라가다가 오른목동맥과 오른쇄골동맥으로 나누어진다. 좌우 목동맥은 목의 양쪽으로 평행하게 뻗어 후두 끝까지 가서 속목동맥과 바깥목동맥으로 나뉜다.

바깥목동맥은 머리와 목에 많은 가지를 내고 속목동맥은 뇌의 앞쪽 부분과 눈·앞이마·코에 많은 가지를 낸다. 2개의 척추동맥은 대뇌의 바닥에서 합쳐져 뇌바닥동맥을 형성하고 이것은 뒤대뇌동맥들로 나누어진다. 대뇌의 혈액공급은 2개의 척추동맥과 2개의 목동맥으로 구성되는 윌리스환(Willis circle)에 의해서이다. 팔은 쇄골밑동맥에 의해 혈액공급을 받는데, 첫째늑골 근처에서 겨드랑동맥이 되고 상완을 지날 때 상완동맥이 된다.

상완동맥은 팔굽이 근처에서 요골동맥과 척골동맥으로 나누어지며 손·손목·손바닥에 혈액을 공급한다. 내림대동맥의 가슴대동맥 부분은 가슴부분에서 내장가지와 벽측가지로 나뉘며 내장가지는 심장·폐·기관지·림프선·식도 등에, 그리고 벽측가지는 늑골 사이와 가슴벽근육에 혈액을 공급한다.

대동맥이 횡격막을 따라 내려감에 따라 배대동맥이 되며, 이것은 내장가지와 벽측가지로 나뉜다. 내장혈관은 차례로 복강동맥·위장간막동맥·아래장간막동맥으로 나뉜다. 복강동맥은 왼위장동맥·간동맥·비장동맥으로 나누어져 각 내장으로 혈액을 공급한다. 위장간막동맥은 소장·대장에, 아래장간막동맥은 결장 아랫부분에, 신장동맥은 신장에, 고환동맥과 난소동맥은 생식기에 혈액을 공급한다.

벽측가지는 부신에 혈액을 공급하는 아래횡격막동맥·허리동맥·정중천골동맥으로 나뉜다. 배대동맥은 2개의 총장골동맥으로 나뉘며 각각은 대퇴동맥으로 나누어진다. 대퇴동맥은 무릎 근처에서 오금동맥으로 이어지고, 다시 앞경골동맥·뒤경골동맥이 되어 다리에 혈액을 공급한다.

뒤경골동맥은 비골동맥으로 이어지고 앞경골동맥은 발등동맥으로 이어져 발에 혈액을 공급한다.

정맥

머리·목·팔·가슴 부위의 혈관들이 모여서 상대정맥을 이룬다.

정맥동은 두 층의 경질막 사이에 있고 판막이 없다. 손목정맥은 목을 지나 정맥동과 연결된다. 바깥목정맥은 아래턱 근처에 있는 혈관들이 모여 이루어지며 쇄골밑정맥과 같이 팔머리정맥으로 이어진다. 아래팔의 요골정맥과 척골정맥은 팔굽이 근처에서 상완정맥을 형성하고 어깨 근처에서 겨드랑이정맥이 되며 첫째늑골에서 쇄골밑정맥이 된다. 쇄골밑정맥·바깥목정맥·속목정맥이 합쳐져서 팔머리정맥이 된다.

상대정맥은 또한 홀정맥(azygous vein)과 심장막 등에서 나온 정맥들과도 연결되어 있다. 하대정맥은 다리·등·배에서 혈액을 받는다. 아랫다리 부분은 크고 작은 복재정맥(saphenous vein)에 의해 혈액을 공급받으며, 이들은 오금정맥(popliteal vein)까지 이어지고 무릎과 허벅지를 거쳐 대퇴정맥에서 끝난다.

샅관절 근처에서는 대퇴정맥이 바깥장골정맥으로 알려져 있으며 속장골정맥과 합쳐져 총장골정맥이 된다. 2개의 총장골정맥은 미골 윗부분에서 하대정맥이 된다. 하대정맥은 우심방으로 들어가기 전에 간정맥·부신정맥·신정맥·허리정맥·총장골정맥으로부터 혈액을 받는다. 허리정맥은 오름허리정맥과 합쳐져 오른쪽은 홀정맥이 되고 왼쪽은 반홀정맥이 된다.

이것은 다시 하대정맥으로 합쳐진다. 신정맥은 신동맥과 평행하게 위치하며 신장에서 나온 혈액을 운반한다.

문맥계는 체순환계에서 특별한 부분으로 비장·위·이자·장 등에서 나온 혈액을 간으로 운반한 뒤 심장으로 이동시킨다. 간으로 흐르는 혈액은 간동맥이 20％, 간문맥정맥이 80％를 차지한다.

폐로부터 산소를 취한 혈액은 4개의 폐정맥을 거쳐 좌심방으로 이동한다.

모세혈관

약 100억 개에 달하는 모세혈관은 혈액과 조직 사이에서 액체·영양분·노폐물을 교환하는 곳이다.

크기는 최대 지름이 약 0.2㎜이다. 모세혈관은 전체 혈액의 1/6을 포함하고 있다. 하나의 모세혈관은 혈관가지와 연결맥관으로 구성되며 길이는 0.5~1㎜이다. 벽은 얇으며 작은 분자들이 통과할 수 있다. 모세혈관벽의 세포막을 통과하는 데는 다음 3가지 방법이 있다. 확산에 의한 직접적인 방법(지용성물질)과 작은 채널을 통해 수용성 물질들을 통과시키는 방법, 그리고 콜레스테롤 등의 물질을 수용체를 통해 이동시키는 방법 등이다(한외여과).