기린이 긴 목을 가지고 있는데 혈액을 공급할 수 있는 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 기린은 동물 중에서도 가장 긴 목을 가지고 있는 생명체인데 어떻게 머리로 혈액을 공급할 수 있는지 그 원리가 궁금합니다.
안녕하세요.
중심은 심장과 역류 방지 등입니다.
기린은 강한 심장을 가지고 있습니다. 그래서 다량의 혈액을 높은 곳으로 보낼 수 있는 힘을 가지고 있습니다.
이러한 힘을 지탱할 수 있는 두꺼운 혈관도 가지고 있습니다.
역류 방지를 위해서 목에 일정한 막 등이 존재합니다. 그래서 목 중간의 혈액이 밑으로 내려가지 않습니다.
그래서, 기린은 중력을 거스르고(?) 혈액을 머리 위쪽으로 보낼 수 있습니다.
감사합니다.
기린이 긴 목을 통해 머리로 혈액을 공급할 수 있는 원리는 강력한 심장과 혈압 조절을 위한 독특한 신체 구조에 있습니다. 기린의 심장은 10kg이 넘고 좌심실의 벽이 매우 두꺼워 강한 펌프질로 혈액을 머리까지 밀어 올립니다. 이를 위해 기린은 사람보다 두 배 이상 높은 혈압을 유지합니다. 또한, 머리를 숙였다 올릴 때 혈압이 급격히 변하는 것을 막기 위해 '경이로운 그물' 또는 '원더 네트(wonder net)'라 불리는 특수한 혈관 구조가 뇌 근처에 위치해 혈압을 조절합니다. 이와 함께 목의 정맥에는 여러 개의 판막이 있어 혈액이 아래로 역류하는 것을 방지합니다. 마지막으로, 기린의 질기고 두꺼운 피부는 높은 혈압을 견딜 수 있도록 외부에서 혈관을 지지하는 역할을 합니다.
가장 큰 이유는 강한 심장에서 나오는 높은 혈압, 그리고 특수한 혈관 구조 덕분입니다.
기린은 중력을 거슬러 뇌까지 혈액을 끌어올려야 하므로, 다른 동물에 비해 훨씬 높은 혈압을 가지고 있습니다.
사람의 혈압이 보통 120/80 mmHg 정도인 것에 비해, 기린의 혈압은 160-260 mmHg 정도로 두 배 이상 높습니다. 이 높은 압력을 유지하기 위해 기린의 심장은 특별한 구조와 기능을 가지 있습니다.
기린의 심장은 길이가 60cm가 넘고, 무게는 무려 11kg에 달합니다. 펌프질을 하는 심장 근육, 특히 전신으로 혈액을 보내는 좌심실 벽은 매우 두껍고 강력하여 엄청난 힘으로 혈액을 뇌까지 밀어 올리게 됩니다.
그리고 기린이 머리를 숙여 물을 마시거나 풀을 뜯을 때, 높은 혈압 때문에 뇌로 혈액이 과도하게 쏠릴 수 있는데, 이로 인한 뇌출혈을 막기 위해 기린은 '원더넷'이라는 특수한 혈관 구조를 가지고 있습니다.
원더넷은 목과 머리 사이에 있는 모세혈관 다발로, 뇌로 들어가는 혈액의 압력을 조절하는 일종의 압력 완충 장치 역할을 합니다. 높은 압력의 혈액이 원더넷을 통과하면서 압력이 낮아져 뇌는 정상적인 혈압으로 혈액을 공급받을 수 있는 것입니다.
게다가 기린이 머리를 다시 들 때, 뇌의 혈액이 중력에 의해 아래로 쏠리는 것을 막기 위해 목 정맥에는 정맥판이 있어 혈액의 역류를 방지하죠.
안녕하세요.
말씀해주신 것처럼 기린이 그 길고 높은 머리까지 안정적으로 혈액을 공급할 수 있는 비결은 강력한 심장과 정교한 혈압 조절 시스템을 가지고 있기 때문인데요, 기린의 심장은 무게가 약 10~12kg, 길이는 60cm에 달하며, 매우 두꺼운 근육벽을 가지고 있는데요, 이 심장은 분당 약 2배 이상 높은 혈압(최대 250mmHg)을 만들어, 지상에서 2~3m 위에 있는 뇌까지 혈액을 밀어 올립니다. 이렇게 높은 혈압이 없으면 중력 때문에 혈액이 머리까지 도달하지 못합니다. 목동맥(Carotid artery)은 머리로 향하는 동맥벽이 매우 두껍고 탄성이 강해, 압력 손실을 최소화하며, 해면체( rete mirabile, '기묘한 그물')은 뇌 기저부에 모여 있는 모세혈관 네트워크로, 혈류 속도를 줄이고 압력을 완화해 뇌출혈을 방지하고 정맥 판막은 목 정맥에는 다수의 판막이 있어, 머리를 숙일 때 피가 거꾸로 몰리는 것을 막습니다. 또한 기린이 물을 마실 때처럼 머리를 숙이면, 높은 혈압 때문에 뇌가 손상될 위험이 있는데요, 이를 막기 위해 목 정맥의 판막이 닫히고, 해면체가 압력을 흡수하여 갑작스러운 혈류 증가를 완충합니다. 게다가 긴 목은 높은 나뭇잎을 먹는 데 유리했을 뿐만 아니라, 수컷끼리 목으로 싸우는 ‘넥킹(necking)’ 경쟁에서도 중요한 역할을 하지만 긴 목은 혈액 공급 문제를 동반했기 때문에, 기린은 심혈관계와 혈압 조절 메커니즘이 동시에 발달하게 되었습니다. 즉 기린은 강력한 심장, 두꺼운 혈관벽, 해면체 구조, 그리고 다단계 혈압 조절 시스템 덕분에, 지상에서 2~3m 위에 있는 뇌까지 안정적으로 혈액을 공급할 수 있는 것입니다.