혈관의 구조, 기능, 동맥의 종류와 혈압

 

혈관의 구조와 기능

 

혈관의 주요한 세 가지 형태는 동맥(artery), 정맥(vein), 모세혈관(capillary)으로 나뉜다. 심실의 수축에 의해 혈액은 대동맥으로 이동하고 이어서 작은 동맥들을 거쳐 동맥의 가장 작은 가지인 소동맥(arteriole)에 이르게 되며 여기서 모세혈관으로 혈액이 이동한다. 모세혈관에서 나온 혈액은 소정맥에서 점점 큰 정맥으로 이동하게 되고 최종적으로 대정맥에 이어 심장으로 혈액이 들어간다.

 

동맥 혈관의 벽은 혈관강(lumen)을 둘러싸고 있는 세 개의 층(layers)으로 구성되어 있다. 관강을 둘러싸는 가장 안쪽의 층을 내막(tunica intima)이라고 하는데, 내막은 모든 혈관에서 볼 수 있는 유일한 층이며 혈관의 내면을 덮는 내피(endothelium)를 포함하고 있다. 내피세포들은 서로 밀접하게 연결되어 미끄러운 표면을 형성함으로써 혈액이 혈관강을 통해 흐를 때 마찰을 감소시켜 준다.

 

중막(tunica media)은 대부분이 환상으로 배열된 평활근 세포와 탄력섬유(elastic fiber)로 되어 있으며, 평활근의 작용은 교감신경인 혈관운동신경섬유(vasomotor nerve fibers)에 의해 조절된다. 혈관운동 신경섬유는 평활근 수축에 의해 내강 직경이 감소되는 혈관수축(vasoconstriction) 작용과(vasoconstriction) 평활근 이완에 의해 내강 직경이 확장되는 혈관확장(vasodilation)을 일으킨다.

 

일반적으로 중막은 동맥에서 가장 두터운 층으로 혈압과 계속적인 혈액 순환 유지에 큰 영향을 미치며, 혈관내강 직경의 작은 변화에도 혈류와 혈압은 큰 영향을 받는다. 혈관 벽을 이루고 있는 가장 바깥층인 외막(tunica adventitia)은 교원섬유(collagen)로 이루어져 있으며 혈관을 보호하고 혈관을 주위 구조에 고정시키는 역할을 하고 신경섬유와 림프관이 분포되어 있다.

 

동맥의 종류

 

동맥은 심장으로부터 모세혈관까지 산소가 풍부한 혈액을 운반하는 혈관이다. 동맥은 상대적인 크기와 기능의 관점에 따라 탄력성 동맥(elastic artery), 근육성 동맥(muscular artery), 소동맥(arteriole)으로 구분된다.

 

탄력성 동맥은 심장에 근접한 혈관들로 대동맥 및 대동맥의 주요 분지들이며, 직경이 크고 탄력성이 가장 좋고 동맥벽 또한 두텁다. 이들 혈관들은 전도동맥(conducting arteries)이라고 부르기도 하는데, 직경이 커서 심장으로부터 중간 크기의 동맥으로 혈액을 운반하는 저항이 낮기 때문이다. 다른 혈관에 비해 중막에 탄력섬유를 더 많이 포함하고 있는 탄력성 동맥은 탄력성 섬유가 많기 때문에 심장이 수축하여 혈액을 내보낼 때 이들 동맥이 확장함으로써 큰 압력의 변화에 견딜 수 있게 하며, 심장이 이완할 때 탄력성 반동으로 혈액이 계속 흐르도록 한다.

 

근육성 동맥은 신체기관으로 혈액을 운반하며 직경은 3-10mm의 범위에 있는데 근육성 동맥의 중막은 탄력성 동맥의 중막에 비해 평활근이 많고 탄력성 조직이 적다. 그러므로 이들 동맥이 혈관 수축 시에 더 많이 작용하고 신전성이 적다.

 

소동맥은 동맥혈관 중 가장 작고, 좀 더 큰 소동맥들은 세 가지 층 모두를 포함하고 있으며, 중막은 주로 평활근과 소수의 산재해 있는 탄력섬유로 이루어져 있다. 좀 더 작은 소동맥은 바로 모세혈관으로 이어지며, 소동맥은 또한 혈관 중에서 압력의 하강이 가장 많아서 혈관 저항이 가장 높은 곳이다.

 

 

혈압

 

이러한 동맥의 벽을 따라 맥파가 발생하는데, 맥파의 가장 기본적인 생리적 특징 중의 하나가 동맥 가지에 따라 심장에서 멀어질수록 진폭은 일반적으로 증가하고 맥파의 모양 또한 변한다는 것이다. 예를 들어 말초 동맥 맥파는 대동맥 압력파보다 수축기 최고점이 더 좁고 가파른 특징을 갖는다. 대동맥과 말초 동맥 간에 맥파압력 증폭은 심박수에 따라 큰 차이를 나타낸다. 운동이나 다른 원인에 의해 심박수가 증가한 경우 말초 동맥의 맥파 압력은 대동맥보다 대략 3배 정도 더 높은 것으로 보고되고 있다.

 

일반적으로 혈압은 동맥압을 의미하며 혈압과 동맥의 탄력성과는 깊은 연관성을 갖는다. 성인의 안정 상태에서 정상 혈압은 수축기에서 120 mmHg, 이완기에서 80 mmHg이지만 이 혈압은 흥분이나 운동 및 여러 상태에 따라 달라질 수 있다. 수축기 혈압은 대동맥 판막이 열리고 심실에서 대동맥으로 혈액이 유출되면서 동맥압이 상승하여 최고치에 이르렀을 때의 혈압을 의미한다. 이 후 반월판이 닫히고 혈압이 감소하다가 최저치에 이르렀을 때의 혈압이 이완기 혈압이다.

 

평균혈압은 전체 심장주기 동안의 평균압력으로, 수축기는 이완기보다 짧기 때문에 평균압력은 수축기압과 이완기 압의 반값보다 약간 작다. 평균혈압은 실제로 압력 곡선을 적분해서 얻어지지만 근사치로서 평균혈압은 이완기 혈압에 맥압의 1/3을 더한 것과 같다.