9. 혈액의 일반적인 특성

1. 혈액의 구분

혈액은 세포성분인 혈구(blood corpuscle)와 액체성분인 혈장(plasma)로 이루어져 있습니다. 혈구는 적혈구(red blood cell, erythrocyte)와 백혈구(white blood cell, leukocyte), 그리고 혈소판(platelet, thrombocyte)로 나누어 집니다. 

 

혈장과 혈청 차이

혈액이 혈관 밖으로 나오면 액체의 성질을 잃고 응고하게 되는데, 이러한 응고덩어리를 혈병(clot)이라고 합니다. Clot은 혈장 중의 섬유소원(피브리노겐)이 섬유소(피브린)으로 전환되어 혈구와 엉켜진 것입니다. 이 clot을 방치해 두면 혈청(serum)이라는 투명한 액체를 얻을 수 있습니다. 따라서 혈청은 혈액이 응고한 후의 액체 부분이며, 혈장은 응고가 일어나기 전의 액체 부분입니다. 즉, 혈청은 혈장에서 피브린을 뺀 성분을 말합니다.

 

2. 혈액의 일반적 기능

다세포돌물은 많은 수의 세포, 조직, 기관으로 구성되어 있기 때문에 이들에게 영양소와 산소를 공급하고, 대사에 의해 생성된 노폐물 등을 배설하는 기관이 별도로 필요합니다. 혈액은 이와 같은 물질들을 이용하고 처리하는 기관들로 운반하기 위해 전신에서 혈관을 통해 끊임없이 흐르고 있습니다. 이러한 혈액의 작용으로 생체 세포는 내부 환경의 항상성(homeostasis)를 유지할 수 있습니다. 

포유동물을 비롯한 모든 척추동물은 혈액이 모세혈관을 통해 조직 및 세포 내액과 물질교환을 하는 폐쇄순환계를 순환하고 있습니다. 하지만 절족동물이나 연체 동물등의 하등 동물에서는 모세혈관이 존재하지 않는 개방순환계를 순환하는데, 혈액은 직접 조직 내로 침투하여 물질교환을 한 후, 정맥을 통해 심장으로 돌아가게 됩니다. 

 

3. 혈액의 일반적 성상

혈액은 적색의 불투명한 유동체로, 점성이 있는 편이며 특이한 냄새를 갖습니다. 색이 적색으로 나타나는 이유는 적혈 구 중의 혈색소(hemoglobin, Hb)에 의한 것입니다. 동맥혈은 선홍색이며, 정맥혈은 자적색인데, 이와 같은 빛깔의 차이는 혈색소에 결합되는 산소의 함량에 의한 것입니다. 혈액의 냄새는 초식동물에서는 별로 심하지 않은데 육식동물에서는 심하게 납니다. 혈취는 주로 혈액 중의 휘발성 지방산에 의한 것입니다. 또한, 혈액의 삼투압은 NaCl 0.9%와 같으므로 짠맛을 나타냅니다.

 

1) pH

정상동물의 동맥혈은 pH 7.4이며, 생명을 유지할 수 있는 혈액pH는 7.0~7.8 정도입니다. 정맥혈은 동맥혈에 비해 이산화탄소의 함량이 높기 때문에 산성도가 약간 높은 편이며, pH값은 0.02~0.03정도 차이가 납니다. 

 

2) 비중

혈액의 비중은 물보다 무겁기 때문에 대략 1.040~1.060 정도입니다. 혈구는 혈장보다 무겁습니다. 소의 적혈구 비중은 대략 1.084이고, 혈장의 비중은 1.029 정도입니다. 토끼의 경우는 혈구의 비중은 1.098, 혈장의 비중은 1.025입니다. 따라서 혈구와 혈장의 용적비 변화가 일어나면 혈액의 비중이 달라지게 됩니다. 또한, 혈장 속에 함유된 단백질의 분량에 따라서도 혈액의 비중은 달라집니다.

 

3) 혈액의 점도

혈액의 점도는 혈액이 흘러갈 때 구성물질간의 마찰에 의해서 생기는 것입니다. 혈액이 일정한 압력에서 일정한 길이의 모세관을 흐르는데 걸리는 시간의 비로 표시되며, 점도는 약 3~5 입니다. 혈액이 일정한 점도를 갖는 것은 혈압을 유지하는데 필요한데, 소동맥이나 모세혈관부에서의 혈류에 대한 저항, 즉 말초저항의 형성에 중요한 역할을 합니다.

혈액 점도는 혈구의 수, 혈장단백질의 농도와 비례합니다. 혈액 점도가 큰 것은 주로 혈구의 의한 것인데, 혈구 수가 많을수록 혈액의 점도가 큽니다. 따라서 콜레라 등으로 인해 심한 설사 증상이 있을 때에는 혈액이 농축되기 때문에 혈액의 점도가 커집니다. 동맥혈의 점도가 정맥혈보다 높으며, 채식, 호흡곤란의 경우 혈액의 점도가 증가하게 되고, 기아, 온욕 등에 의해 감소합니다. 

 

4) 적혈구 침강속도 (ESR, erythrocyte sedimentation rate)

혈구의 비중은 혈장보다 무겁습니다. 따라서 혈액을 응고하지 않게 처리한 뒤 시험관에 넣어 수직으로 세워두면, 적혈구가 먼저 침강하고 그 위에 백혈구가 층을 이루면서, 상부는 투명한 혈장이 차지하게 됩니다. 눈금이 있는 관을 이용해 일정한 시간에 대한 침강 정도를 측정한 것을 적혈구 침강속도라고 합니다. 적혈구 침강속도로 특정 질병을 진단할 수는 없지만 적혈구 침강속도의 변화는 동물의 건강상태를 알기 위해서 필요합니다. 다른 동물에 비해 개의 적혈구 침강속도는 임상적으로 질병진단의 보조 수단으로 많이 이용됩니다. 

적혈구 침강 속도는 동물에 따라 큰 차이가 있습니다. 말은 침강속도가 빠르지만 반추동물의 경우에는 침강속도가 매우 느립니다. 말의 적혈구는 소나 양의 혈장에서도 침강 속도가 빠르지만 반대로 소나 양의 적혈구는 말의 혈장에서도 침강 속도가 느립니다. 즉, 말의 적혈구의 침강속도가 빠른 것은 혈장에 의한 것만이 아니라는 것을 의미합니다. 반추동물의 침강속도는 아주 느리기 때문에 관을 45도로 경사지게 하여 측정하기도 합니다.

 

적혈구 침강속도는 적혈구의 수, 하전 상태, 응집 등에 의해 좌우됩니다. 이 중 가장 중요한 요소는 적혈구의 응집 정도입니다. 적혈구 침강속도는 임신, 급성전신감염, 악성종양, 염증 등에 의해 섬유소원이 증가한 경우 빨라집니다. 적혈구 수가 증가하면 침강속도가 느려지며 반대로 빈혈(anemia) 시에는 침강속도가 빨라진다. 또, 글로불리(globulin)이 증가하면 적혈구가 (-)로 덜 하전되기 때문에 응집이 많이 일어나므로 침강속도가 빨라집니다.

혈장의 점도, 혈구나 혈장의 비중, 적혈구의 크기 등은 침강속도에 큰 변화를 가져오지는 않는 것으로 보입니다. 

 

5) 혈액의 삼투압

혈장은 많은 물질이 혼합된 용액이기 때문에 혈장이 나타내는 삼투압은 이들 물질의 총 몰농도에 비례합니다. Na 이온과 Cl 이온이 나타내는 삼투압이 총 삼투압의 90%를 차지하며, 극히 일부분만이 혈장단백질에 의한 삼투압입니다. 가축에서 혈장의 삼투압은 약 300mOsm/kg·H2O 정도이며, 혈구의 삼투압은 이와 거의 같으므로, 혈액의 삼투압은 혈장의 삼투압과 같습니다. 혈장 전해질에 의한 삼투압은 조직 세포내의 삼투압과 평행상태이기 때문에 세포를 보호합니다. 모세혈관에서는 혈장단백질과 같은 분자량이 큰 물질은 통과할 수 없지만 전해질을 비롯한 다른 물질들은 모세혈관 내피세포를 통과하기 때문에 단백질과 같이 분자량이 큰 물질에 의해 형성되는 교질삼투압(colloidal osmotic pressure)의 생리적 의의가 큽니다.