본문내용
1. 서론
혈액은 심장과 혈관을 통해 순환하는 유동성 액체이다. 혈액은 혈장과 혈구로 구성되어 있으며, 혈구에는 적혈구, 백혈구, 혈소판이 포함되어 있다. 적혈구용적률(hematocrit)은 전체 혈액에 대한 적혈구의 용량비를 나타내며, 적혈구침강속도(ESR)은 항응고제가 첨가된 혈액을 세워두었을 때 적혈구가 가라앉는 속도를 측정하는 지표이다. 혈액은 다양한 기능을 수행하는데, 가스 교환, 영양소 운반, 노폐물 운반, 신체 방어, 전해질 및 수분 조절, 호르몬 운반 등이 그것이다. 혈액은 태생기와 출생 후 서로 다른 방식으로 생성된다. 태생기 초기에는 난황주머니, 간, 비장에서 생성되다가 태생 5개월부터 골수 조혈이 시작된다. 출생 후에는 골수 조혈이 주가 된다. 총 혈액량은 체중의 8~9%를 차지하며, 성인의 경우 약 5~6리터 수준이다. 혈액량 측정 방법에는 직접법과 간접법이 있는데, 직접법은 실제 혈액을 받아 측정하고 간접법은 희석법을 이용한다.
2. 혈액의 구성과 생리
2.1. 혈액의 구성
2.1.1. 혈장
혈장은 혈액 중 액체성분으로, 혈액의 약 55%를 차지한다. 혈장은 약 92%가 물이며, 나머지 8%는 단백질, 유기물, 무기질 등으로 구성되어 있다.
단백질은 혈장 성분 중 가장 큰 부분을 차지하며, 총 단백질량은 약 7g/dL 정도이다. 혈장 단백질은 알부민, 글로불린, 섬유소원으로 구분된다. 알부민은 혈장 단백질의 약 60%를 차지하며, 체액 삼투압 유지, 물질 운반 등의 중요한 기능을 한다. 글로불린은 약 36%를 차지하며, 면역글로불린(항체)으로서 면역 반응에 관여한다. 섬유소원은 약 4%를 차지하며, 혈액 응고에 필수적인 역할을 한다.
그 밖에 혈장에는 다양한 유기물, 무기질, 호르몬 등이 녹아 있다. 포도당, 지방, 요소, 크레아티닌 등의 영양소와 노폐물이 혈장에 녹아 있어 이들을 조직과 장기로 운반하거나 배출하는 역할을 한다. 또한 칼슘, 나트륨, 칼륨 등의 전해질이 혈장에 녹아 있어 체액의 삼투압과 산-염기 균형을 유지하는데 기여한다. 더불어 각종 호르몬도 혈장에 녹아 있어 전신으로 전달되어 다양한 생리 기능을 조절한다.
종합하면, 혈장은 혈액의 액체성분으로서 영양분, 노폐물, 전해질, 호르몬 등을 운반하고, 삼투압 및 산-염기 균형을 유지하는 등 혈액의 생리적 기능을 담당하는 중요한 구성 요소이다.
2.1.2. 혈구
적혈구는 혈액 구성 성분 중 하나이다. 적혈구는 적색을 나타내며 가장 많은 부분을 차지한다. 적혈구의 주요 기능은 산소와 이산화탄소의 운반이다. 적혈구 내부에는 혈색소가 약 2억 8천만 분자가 존재하며, 이 혈색소가 산소와 가역적으로 결합하여 조직으로 산소를 전달하는 역할을 한다.
적혈구는 원반 모양의 형태를 띠고 있는데, 이러한 모양은 좁은 모세혈관을 통과할 수 있게 해준다. 또한 양면이 오목한 형태로 인해 표면적이 넓어져 산소와의 접촉이 용이해진다. 적혈구는 다양한 농도의 식염수에 노출될 경우 용혈이 발생하거나 탈수가 일어날 수 있다.
적혈구는 주로 골수에서 생성되며, 조혈 과정을 거쳐 적혈구 모세포에서 성숙한 적혈구로 발달한다. 태생기에는 간과 비장에서도 일부 적혈구 생성이 이루어지지만, 출생 후에는 골수가 주된 적혈구 생성 기관이 된다. 적혈구는 약 120일의 수명을 가지며, 노화된 적혈구는 간과 비장 등의 망상내피계에서 파괴되어 처리된다. 이와 같이 적혈구는 지속적으로 생성과 파괴가 반복되면서 동적 평형을 유지한다.
적혈구 생성은 콩팥에서 분비되는 적혈구 생성 인자에 의해 조절된다. 이 인자가 골수의 줄기세포를 자극하여 적혈구 생성을 촉진한다. 또한 철, 비타민 B12, 단백질 등의 영양 요소와 호르몬들이 적혈구 생성에 중요한 역할을 한다.
적혈구 내부에는 혈색소가 존재하는데, 이 혈색소는 산소와 이산화탄소의 운반에 중요한 기능을 담당한다. 혈색소는 단백질인 글로빈과 헴 그룹이 결합한 구조로 이루어져 있으며, 이를 통해 산소와 가역적으로 결합할 수 있다. 정상적인 성인의 혈색소 농도는 혈액 100mL당 12~16g 정도이다. 혈색소 농도가 낮아지면 상대적인 빈혈 증상이 나타날 수 있다.
적혈구는 다양한 원인에 의해 용혈될 수 있다. 삼투압 변화, 화학 물질, 독소, 기계적 손상 등이 용혈의 요인이 될 수 있다. 용혈된 적혈구 내부의 혈색소가 혈액 밖으로 나오게 되면 이를 황달이라고 한다. 황달은 간 기능 저하, 담즙 정체, 과도한 용혈 등에 의해 발생할 수 있다.
적혈구는 약 120일의 수명을 가지며, 노화된 적혈구는 지라와 간 등의 망상내피계에서 파괴된다. 적혈구의 파괴로 인해 생성된 빌리루빈은 간에서 수용성 담즙 색소로 전환되어 배설된다. 하지만 간 기능 저하나 배설 장애 등으로 인해 혈중 빌리루빈 농도가 높아지면 황달이 나타나게 된다.
이처럼 적혈구는 혈액 구성 성분 중 가장 큰 부분을 차지하며, 산소와 이산화탄소의 운반, 혈색소 형성 등 다양한 중요한 생리적 기능을 수행한다. 적혈구는 지속적인 생성과 파괴를 통해 동적 평형을 유지하며, 이 과정은 다양한 영양 요소와 호르몬의 조절을 받는다.
2.2. 혈액의 기능
2.2.1. 가스 교환
혈액은 허파꽈리로부터 각 조직으로 산소를 운반한다. 이를 통해 세포들의 에너지 생성을 위한 산화작용이 가능하게 한다. 혈액은 동맥을 따라 세포에 산소를 공급하고, 정맥을 통해 이산화탄소를 배출한다. 이산화탄소는 허파에서 배출되기 때문에 혈액은 폐에서 산소와 이산화탄소의 교환 역할을 수행한다. 혈액의 헤모글로빈은 산소와 결합하여 세포로 운반하고, 이산화탄소와도 결합하여 허파로 운반한다. 이러한 가스 교환 기능을 통해 혈액은 세포 호흡을 원활하게 하여 생명활동을 유지하는데 필수적인 역할을 한다.
2.2.2. 영양소 운반
혈액은 창자에서 흡수한 영양소들을 몸 각 부위의 조직으로 운반하여 세포들의 생존과 기능 유지가 가능하게 한다. 대부분의 영양소는 혈장에 용해된 형태로 혈액을 통해 운반되며, 일부 지용성 영양소는 혈장단백질과 결합한 상태로 운반된다. 혈액은 여러 가지 영양소를 지속적으로 운반함으로써 세포들이 필요한 영양분을 공급하여 대사활동을 지원한다. 또한 혈장단백질은 혈액의 삼투압을 유지하여 조직으로의 영양소 전달을 원활하게 한다. 이처럼 혈액은 창자에서 흡수된 다양한 영양소를 각 조직세포에 공급함으로써 생명체의 생존과 기능을 지탱하는 핵심적인 역할을 수행한다.
2.2.3. 노폐물 운반
혈액은 몸 각 부위의 조직에서 발생한 노폐물을 콩팥과 같은 배설기관으로 운반한다. 대사과정에서 생성된 요소, 요산, 젖산, 크레아티닌 등의 노폐물은 혈액에 녹아 있다가 콩팥에서 걸러져 오줌으로 배출된다. 또한 혈액은 이산화탄소를 허파꽈리로 운반하여 체외로 내보내는 역할도 한다. 이처럼 혈액은 노폐물을 운반함으로써 체내 물질대사의 균형을 유지하는데 중요한 역할을 한다.
혈액이 몸 각 부위로부터 노폐물을 수집하여 배설기관으로 운반하는...
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