체온유지, 신장사구체에서 생명활동하는 모세혈관

동맥과 정맥 사이에 있는 모세혈관은 내피세포, 세포핵, 기저막, 주피세포로 이루어져 있습니다. 모세혈관은 동맥과 정맥을 연결하는 가는 혈관으로 몸 전체에 분포되어 있으며 내피세포와 기저막이 감싸고 있습니다. 세동맥의 기저막에 있는 수축력이 있는 특수한 세포인 주피세포는 모세혈관이 손상되었을 때 콜라겐을 생성하여 상처를 회복시키고 새로운 혈관을 만들어내는 역할을 합니다. 모세혈관은 머리카락의 1/10 정도의 직경으로 아주 가는 혈관으로 되어 있으며 길이는 9만 9000km로 지구 2바퀴 반 길이입니다. 동맥은 혈관이 굵고 손상이 되거나 막히면 생명과 직결되는 부분이라서 모세혈관에 대한 중요성이 상대적으로 적을 수 있지만 우리 몸 전체의 99%를 차지하는 중요한 혈관입니다. 머리카락보다 가늘어서 눈으로 보기 어려운 정도인 혈관이지만 몸의 가장 큰 장기이며 중요한 역할을 하고 있습니다. 혈액은 세포에 산소와 영양소를 운반하고 이산화탄소와 노폐물은 배출하며 물질을 교환하며 모든 세포가 모세혈관 가까이에 있습니다. 모세혈관은 동맥이나 정맥처럼 혈관이 3층 구조로 되어 있지 않고 혈관이 내피세포로 되어 있는 가는 혈관이라서 혈류의 속도를 줄일 수 있고 단층 세포가 물질교환을 충분하게 해서 몸의 말초부위 구석구석에 산소와 영양분을 운반합니다. 모세혈관은 생명활동이 되는 기본 바탕으로 혈액순환의 중요한 역할을 담당하고 있어서 모세혈관이 원활하게 순환되지 않으면 동맥에도 영향을 미쳐서 부담을 주게 됩니다. 

 

모세혈관은 혈관 사이로 적혈구가 겨우 통과할 정도로 가느다란 혈관인데 아주 작은 구멍인 창문을 통해서 수분과 산소, 영양분을 세포로 운반하여 공급하고, 불필요한 이산화탄소와 노폐물은 창문을 통해서 배출시키는 세포의 물질교환 역할을 하고 있습니다. 모세혈관이 작고 가늘어서 작은 분자인 수분과 산소, 지방, 당, 호로몬, 전해질처럼 작은 물질이 통과할 수 있고 물질이 들어오고 나가는 활동을 활발하게 하며 투과성이 높습니다. 단백질과 같은 높은 분자량을 대사 하기 위해서 간의 혈관벽에는 큰 구멍이 뚫려 있습니다. 모세혈관은 동맥과 정맥을 연결하는 동시에 몸에 필요한 물질을 서로 주고받는 매우 중요한 기관인 것입니다. 가느다란 혈관이지만 정교하고 정밀한 작용을 끊임없이 하며, 위장. 뇌의 기관에 분포하는 모세혈관도 마찬가지로 작은 구멍으로 물질이 지나가는데 그 틈의 크기가 달라서 혈액에 있는 물질들을 크기별로 걸러내는 필터 역할까지 합니다. 다른 농도의 액체를 막아놨을 때 농도가 낮은 쪽에서 농도가 높은 쪽으로 옮겨가는 삼투압 현상으로 혈관 밖에서 혈관 안으로 수분을 끌어들이는 작용을 하는데 신장의 사구체에는 모세혈관이 좌우 양쪽으로 있고 물을 여과게 됩니다. 그리고 폐에 있는 모세혈관이 산소와 이산화탄소를 교환하고, 산소를 혈액에 공급하며장에서는 영양분을 공급합니다.

혈액은 심장을 지나서 대동맥, 중동맥, 소동맥, 세동맥, 모세혈관을 거쳐서 세포로 영양소를 운반하고, 반대로 세포에서 모세혈관으로 흐른 뒤 세정맥과 소정맥, 중정맥, 대정맥 그리고 다시 심장으로 돌아오는 작용을 반복하게 됩니다. 이렇게 심장에서 출발하는 혈액이 온몸을 돌아서 심장까지 가는 데 20초~1분 정도의 시간이 걸립니다. 동맥이 붉은색을 띠는 이유는 산소를 운반하는 적혈구에 있는 헤모글로빈의 색이 붉기 때문이고 신체 각 부위에 산소를 전달하게 됩니다. 모든 진핵세포에 있는 세포기관인 미토콘드리아는 호흡을 통하여 에너지를 만들어 내는데 이때 이산화탄소가 발생하면서 세포와 혈액의 가스를 교환하는 것도 모세혈관입니다. 손에 튀어나온 파란색 혈관이 정맥인데 검은빛을 띠는 붉은색인 이유는 이산화탄소를 함유하고 있기 때문입니다. 우리는 입을 통하여 1차 소화를 시작하고 소화기관인 위와 장을 통해서 탄수화물, 지방, 단백질, 비타민, 물 등의 영양소를 분해하게 되는데 이때 위와 장의 점막 주름에 있는 모세혈관으로 흡수가 되어서 온 몸에 전달하게 됩니다. 세포 주변에 존재하는 모세혈관을 통해서 세포로 영양을 전달하여 에너지를 만들고 노폐물도 모세혈관이 여과를 한 다음에 신장이나 간에 있는 모세혈관으로 운반하고 남은 필요 없거나 해가 되는 물질은소변과 대변을 통해서 내보내게 됩니다. 

모세혈관이 하는 역할이 더 있는데 림프구나 백혈구와 같은 면역세포를 운반해서 세균이나 바이러스에 감염된 곳으로 이동하는 역할과 모세혈관의 내피세포도 마찬가지로 감염된 부위를 보호하는 물질을 분비합니다. 그리고 호로몬도 혈액을 통해서 분비되는데 그물망처럼 분포되어 있는 모세혈관이 호로몬을 운반하는 데 적합하기 때문입니다. 손끝이나 발끝까지 분포되어 있는 것도 모세혈관으로 몸의 체온을 일정하게 유지하는 기능을 합니다. 운동을 하거나 기온이 높아서 더운 날씨에는 체온이 오르면서 열이 생기게 되는데 열을 배출하기 위해서 피부에서 가까운 곳에 위치한 모세혈관이 확장하면서 혈액량이 늘어나고 피부의 온도는 높아지게 됩니다. 그래서 땀샘이나 모공에서 땀이 나게 되면서 몸속에 쌓여 있던 열을 내보내게 되는 것입니다. 반대로 체온이 떨어지게 되면 피부의 모세혈관이 줄어들면서 수축을 하게 되고 자연스럽게 혈액이 줄어들고, 피부의 온도도 낮아지기 때문에 열을 내보내지 못하게 됩니다. 혈관이 확장되거나 수축하는 것은 장기와 조직의 기능을 조절하는 교감신경과 부교감신경이 하게 됩니다.