안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.
혈관은 심장에서 나가는 혈액의 높은 압력을 견디는 동맥, 물질 교환 후 저압 상태에서 혈액을 심장으로 돌려보내는 정맥, 그리고 주변 세포와 직접 물질을 주고받는 모세혈관으로 나뉘며, 각 혈관의 구조는 이 고유한 기능에 맞게 특화되어 있습니다.
동맥은 혈관벽이 세 혈관 중 가장 두껍고, 특히 중간층에 탄력 섬유와 평활근이 매우 발달해 있습니다. 심장이 수축할 때 뿜어져 나오는 혈액은 혈압이 매우 높습니다. 동맥의 두꺼운 탄력층은 고압의 혈액이 밀려올 때 풍선처럼 늘어나 혈관 파열을 막아주며 심장이 이완할 때 늘어났던 탄력층이 탄성적으로 다시 튀어 오르면서 혈액을 앞으로 밀어내어, 쿵쾅거리며 박동성으로 밀려온 혈류를 전신에 일정하고 지속적인 흐름으로 완충해 줍니다.
정맥은 동맥에 비해 벽이 얇고 근육층과 탄력층이 약하지만, 관 내부 지름이 넓습니다. 가장 핵심적인 특징은 혈관 내부에 일정한 간격으로 반달 모양의 판막이 존재한다는 점입니다. 모세혈관을 거쳐 정맥으로 들어온 혈액은 심장의 펌프력이 거의 미치지 않아 혈압이 매우 낮습니다. 특히 하체의 정맥혈은 중력을 거슬러 올라가야 하므로 아래로 흘러내리기 쉬우며 정맥 내의 판막은 혈액이 심장 방향으로 올라갈 때는 열리고, 밑으로 역류하려 할 때 닫혀 혈액의 일방통행을 보장합니다. 주변 골격근이 수축하면서 정맥을 쥐어짜는 작용과 판막이 함께 작동하여 저압의 혈액을 심장까지 무사히 끌어올립니다.
모세혈관은 적혈구 하나가 겨우 통과할 정도로 관이 가늘며, 동맥이나 정맥과 달리 평활근이나 탄력층이 전혀 없이 단 한 층의 단층 편평 내피세포와 이를 받치는 기저막으로만 이루어져 있습니다. 모세혈관의 유일한 목적은 조직 세포와의 물질 교환입니다. 세포 두께가 한 겹에 불과해 이동 거리가 극도로 짧아지므로, 산소, 영양소, 이산화탄소, 노폐물 등이 별도의 에너지 소비 없이 빠르게 확산되어 이동할 수 있습니다. 또한, 수십억 개의 모세혈관이 그물망처럼 퍼지면서 전체 단면적이 커져 혈류 속도가 가장 느려지는데, 이 느린 속도 덕분에 세포와 물질을 충분히 교환할 수 있는 시간을 확보하게 됩니다.