통합과학 중2 동물과 에너지 심화

심장과 혈액 순환

심장의 구조와 박동, 체순환과 폐순환 경로, 혈액의 성분(적혈구·백혈구·혈소판·혈장)을 이해한다.
심장은 2심방 2심실로 이루어진 펌프로, 혈액을 폐로 보내 산소를 채우는 폐순환과 온몸으로 보내 산소·영양소를 전달하는 체순환을 쉬지 않고 돌립니다.
심장은 두 대의 펌프가 나란히 붙어 있는 기계입니다. 오른쪽 펌프는 혈액을 폐로만 보내고, 왼쪽 펌프는 온몸으로 보냅니다. 두 펌프가 동시에 뛰면서 혈액이 8자 모양으로 두 바퀴를 돕니다.

쉽게 말하면

소화·순환·호흡·배설에서 흡수한 영양소와 폐에서 받은 산소를 세포까지 나르는 일은 순환계가 맡습니다. 그 중심에 심장이 있습니다.

심장은 위쪽에 혈액을 받아들이는 심방 두 개, 아래쪽에 혈액을 내보내는 심실 두 개로 되어 있습니다. 혈액은 언제나 심방에서 심실로, 심실에서 동맥으로 한 방향으로만 흐릅니다. 그 사이에 있는 판막이 거꾸로 흐르는 것을 막아 주기 때문입니다. 심실의 벽이 심방보다 두껍고, 그중에서도 온몸으로 피를 밀어내야 하는 좌심실 벽이 가장 두껍습니다.

혈액이 도는 길은 두 갈래입니다. 폐순환은 우심실에서 나가 폐를 지나 좌심방으로 돌아오면서 이산화 탄소를 버리고 산소를 싣는 길이고, 체순환은 좌심실에서 나가 온몸의 조직을 지나 우심방으로 돌아오면서 산소와 영양소를 내려놓고 노폐물을 싣는 길입니다. 혈액 한 방울은 이 두 길을 번갈아 돌므로, 온몸을 한 바퀴 도는 동안 심장을 두 번 지나갑니다.

혈관은 세 종류입니다. 동맥은 심장에서 나가는 혈관이라 벽이 두껍고 탄력이 있고, 정맥은 심장으로 들어오는 혈관이라 벽이 얇고 판막이 있으며, 모세혈관은 세포 한 겹 두께라서 이곳에서만 물질 교환이 일어납니다. 혈액 자체는 액체인 혈장과 세 가지 혈구로 나뉩니다. 적혈구는 헤모글로빈으로 산소를 나르고, 백혈구는 몸에 들어온 세균을 잡아먹고, 혈소판은 상처에서 피를 굳게 합니다. 혈장은 대부분이 물이어서 영양소·노폐물·이산화 탄소를 녹여 나릅니다.

이렇게 나타납니다

  1. 예시 1
    상처가 나면 피가 저절로 멈추는 이유
    혈소판이 상처 부위에 모여 혈액을 굳히는 과정을 시작합니다. 굳은 덩어리가 딱지가 되어 상처를 막고, 세균이 들어오는 것도 막아 줍니다.
  2. 예시 2
    고산 지대에 오래 살면 적혈구가 늘어난다
    높은 곳은 공기가 희박해 들이마시는 산소가 적습니다. 몸은 같은 양의 혈액으로 더 많은 산소를 나르기 위해 적혈구 수를 늘립니다. 적혈구가 곧 산소 운반차라는 것을 보여 주는 예입니다.
  3. 예시 3
    손목에서 맥박이 느껴지는 이유
    심실이 수축할 때마다 혈액이 동맥으로 한꺼번에 밀려 나가고, 동맥의 탄력 있는 벽이 부풀었다 줄어듭니다. 이 리듬이 피부 가까이 지나는 동맥에서 맥박으로 느껴집니다. 정맥에서는 맥박이 느껴지지 않습니다.

체순환과 폐순환

구분체순환폐순환
경로좌심실 → 대동맥 → 온몸의 모세혈관 → 대정맥 → 우심방우심실 → 폐동맥 → 폐의 모세혈관 → 폐정맥 → 좌심방
하는 일세포에 산소·영양소를 주고 이산화 탄소·노폐물을 받아 옴혈액의 이산화 탄소를 버리고 산소를 실어 옴
나갈 때의 혈액산소가 많은 혈액(동맥혈)산소가 적은 혈액(정맥혈)
돌아올 때의 혈액산소가 적은 혈액(정맥혈)산소가 많은 혈액(동맥혈)

자주 하는 오해

동맥에는 항상 산소가 많은 혈액이 흐른다고 생각하기
이렇게 생각하기 쉬움동맥에는 동맥혈, 정맥에는 정맥혈이 흐른다
실제로는폐동맥에는 산소가 적은 정맥혈이, 폐정맥에는 산소가 많은 동맥혈이 흐릅니다.
동맥과 정맥은 산소량으로 붙인 이름이 아니라 '심장에서 나가는 혈관이냐, 심장으로 들어오는 혈관이냐'로 붙인 이름입니다. 폐로 가는 혈액은 아직 산소를 싣지 못한 상태로 심장에서 나가므로, 정맥혈이 흐르는 동맥이 생깁니다.
혈액이 심장을 한 번 지나면 온몸을 한 바퀴 돈다고 생각하기
이렇게 생각하기 쉬움심장 → 온몸 → 심장, 이렇게 한 바퀴 돌면 끝이다
실제로는사람의 혈액은 폐를 한 번 다녀오고 온몸을 한 번 다녀오므로, 한 바퀴 도는 동안 심장을 두 번 지납니다.
온몸을 돌고 온 혈액은 산소를 다 내려놓은 상태라 그대로 다시 내보낼 수 없습니다. 반드시 폐에 들러 산소를 채워야 합니다. 그래서 심장이 두 개의 펌프처럼 나뉘어 있고, 산소가 많은 혈액과 적은 혈액이 심장 안에서 섞이지 않습니다.

선수 개념 — 이걸 먼저 알아야 해요

소화·순환·호흡·배설중2

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자주 묻는 질문

Q1왜 좌심실 벽이 가장 두꺼운가요?
좌심실은 혈액을 머리끝부터 발끝까지 온몸으로 밀어내야 합니다. 폐까지만 보내면 되는 우심실보다 훨씬 센 힘이 필요하므로 근육 벽이 두껍습니다.
Q2모세혈관은 아주 가는데 왜 여기서만 물질 교환이 일어나나요?
모세혈관의 벽은 세포 한 겹으로 아주 얇아 물질이 드나들 수 있습니다. 동맥과 정맥은 벽이 두꺼워 물질이 통과하지 못합니다. 또 모세혈관은 온몸에 그물처럼 퍼져 있어 거의 모든 세포 가까이에 닿습니다.
Q3정맥에는 왜 판막이 있나요?
정맥은 심장에서 멀리 떨어져 있어 혈액을 미는 압력이 약합니다. 특히 다리에서는 혈액이 중력 때문에 거꾸로 내려가기 쉬우므로, 판막이 역류를 막아 심장 쪽으로만 흐르게 합니다.
교육과정 2022 개정 · 중2 통합과학 · 동물과 에너지 수록 심화 (교육과정 밖 확장 개념)

혈액이 나르는 것은 산소와 영양소만이 아닙니다. 신호를 나르고 반응하는 몸의 또 다른 체계를 자극과 반응에서 확인해 보세요.

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