혈액 : 현미경으로만 볼 수 있는 기적

인간의 심장은 매일 수십만번 박동 합니다. 심장은 근육으로 된 펌프로서 그것은 한가지 목적 즉, 혈액을 내뿜는데 사용됩니다. 피를 보게 되면 종종 우리는 놀라거나 기분 나쁘게 생각합니다. 그 모습은 붉은 유동체의 형이하학적인단순한 물질로서가 아니라 형이상학적인 놀라운 복합성이 숨어있습니다.

혈액은 인체의 조직에 생존에 필요한 모든 원료를 전달합니다. 혈액은 질병에 대한 일차적인 방어를 가지고 있으며 자신만의 법칙을 중단할 수단도 가지고 있습니다.

혈액 한 방울만을 보면 그것에 대해 별로 알 수가 없습니다.
혈액에 대해서 알기 위해 내부를 보기로 합시다. 혈액은 혈관
체계를 통해 순환하며 동맥은 혈액을 심장으로부터 멀리 있는
조직과 기관으로 가져갑니다.

세동맥관이라 불리는 더욱 더 작아지는 통로로 갈라지고 결국은현미경으로만 볼 수 있는 작은 모세혈관이 됩니다.
모세혈관은 세정맥의 형태로 재 합류하는데 그것은 혈액을 다시 심장으로 되돌리는 정맥관 형태에 연결됩니다.

순환 체계에 대한 대부분의 그림들은 혈액을 한 곳에서 다른 곳으로 옮기는 데만 사용되는 주요 관만을 보여줍니다만 모세혈관을 볼 수만 있다면 인체는 외부에 거의 완전히 붉은 색으로 나타날 것입니다. 그런데 내부의 모세혈관을 모두 이으면 지구를 2바퀴 이상 도는 거리가 됩니다.

인체의 모든 세포는 모세혈관에 가까운 곳에 놓여 있는데 모세혈관을 통해서만 혈액의 주요 성분이 통과하기 때문입니다. 모세혈관의 벽은 한 개의 두꺼운 세포로만 이루어져 있습니다. 그것은 혈액의 일부 성분이 그것을 통과할 수 있도록 허용하며 다른 부분에서는 혈액을 보유하고 있지만 모세혈관의 주위 환경에 따라 통과시킵니다. 예를들어 만약 주위 환경이 혈액에서 보다 산소를 덜 보유하고 있으면 산소는 모세혈관으로부터 빠져 나오게 됩니다. 동시에 노폐물과 같은 물질은 이와는 반대의 과정이 일어납니다.

혈액은 단지 붉은색 유동체가 아니라 유동체로 된 조직임을 알 수 있습니다. 혈장이라 불리는 맑은 유동체에는 백혈구 적혈구 및 거의 보이지 않는 혈소판이 있습니다. 혈액의 한방울에는 요소들이 놀라운 수만큼 들어있습니다.

피 한방울에는 약 100만개의 백혈구, 약 6백만개의 혈소판, 약 1억개의 적혈구가 들어있습니다. 감염을 퇴치하는 동물의 혈액 흐름은 매우 느려지게 됩니다. 정상적으로 혈액은 인체 전체에 흐릅니다. 견본을 특별히 준비하여 보면 혈액의 상대적인 양을 알 수 있습니다. 상단층의 연노랑색 액체는 유동체인 혈장입니다. 하단층의 붉은색 부위는 적혈구로 되어있습니다. 혈장층과 적혈구층의 사이를 자세히 들여다 보면 그 사이에 백혈구와 혈소판으로 이루어진 얇은 층이 있음을 알 수 있습니다.

혈액의 반 이상은 맑은 연노랑색의 혈장 유동체입니다. 혈장의 9/10은 물이고 나머지1/10은 혈액이 동적이고 복합적이며 중요한 유동체로 되어 있습니다. 혈장의 화학물질은 소금이 바닷물에 용해된 것과 같이 물 속에 용해되어있습니다. 사실 소금은 혈장의 중요한 일부분 입니다. 소금은 인체에 적당한 액체의 양이 들어있도록 하는데 도움을 줍니다.

장내의 단백질도 인체의 미묘한 유동체의 균형을 유지하는데 도움을 줍니다. 단백질은 질병에 대해 인체를 보호하며 혈액이 응고하도록 해줍니다. 혈장에는 또한 호르몬도 들어있습니다.
특수화된 선은 혈액으로 호르몬을 분비합니다.

호르몬은 성장과 인체의 음식물 이용과 같은 많은 중요한 과정에 영향을 줍니다. 우리가 먹는 음식은 일단 소화가 되면 인체의 조직으로 운반되어 혈장으로 들어갑니다. 세포는 기능을 하고 자신을 새롭게 하며 새로운 세포를 만들어내기 위해 영양소를 이용합니다. 인체의 모든 부분 즉, 치아, 피부, 근육 및 뼈의 모든 것은 원료 이 형태로 혈장을 통과합니다. 혈장에는 또한 세포의 노폐물이 들어있습니다. 노폐물은 조직으로부터 모세혈관으로 흘러 들어갑니다. 이런 유해한 화학물질은 인체의 다른 부분에 있는 기관에 의해 혈액에서 제거됩니다. 신장은 노폐물을 제거하고 소금과 물의 균형을 조절하는데 도움을 줍니다. 간도 유해한 화학 물질을 부수고 에너지를 위한 연료와 같은 저장된 영양소를 방출하여 혈장의 질을 그대로 유지합니다. 허파에서는 산소가 혈장에서 분해됩니다. 그러나 혈장은 인체가 필요한 만큼 산소를 보유할 수 없습니다. 그래서 적혈구가 필요한 것입니다.

적혈구의 일차적인 기능은 산소를 운반하는 것입니다. 적혈구는 전형적인 세포 구성물들이 없습니다. 적혈구는 융통성 있는 산소를 담는 자루 정도 이상으로는 보이지 않습니다. 그 내부에는 헤모글로빈이라 불리는 화학물질이 있습니다. 헤모글로빈은 혈액을 붉게 만듭니다. 그리고 그것은 산소를 묶어놓고 그것을 방출하는 놀라운 능력이 있습니다. 혈액 형성 요소 대부분분과 마찬가지로 적혈구는 혈관에서가 아니라 뼈 속의 붉은 골수에서 생겨납니다. 적혈구는 세대에서 세대로 전해진 조상의 세포에서 생겨납니다. 그것은 발달하면서 그 일부를 잃게 됩니다.

한편 그것은 붉은 색 헤모글로빈을 만들어 내고 마지막으로 영양소를 밀어냅니다. 세포는 그 특징적인 형태를 띠게 되고 그 다음 혈관으로 방출됩니다. 붉은 골수는 놀라운 정도로 혈구를 생산하는 공장입니다. 귀하께서 이 글을 읽는 도중에도 당신의 뼈는 쉬지 않고 수많은 적혈구를 만들어냅니다.

귀하의 몸속에 있는 수 많은 적혈구중 마음속으로 하나를 골라 보십시오. 그 적혈구가 순환할 때 그것과 같이 여행할수 있다고 가정해봅시다. 당신은 여기 심장의 오른쪽에 있습니다. 당신의 여행은 심장 박동과 더불어 시작됩니다. 당신의 첫 번째 목적지는 허파입니다. 허파의 모세혈관은 극히 얇은 막 바로 옆에 놓여있습니다. 이 막을 통해 산소와 기타 가스가 통과합니다. 이 막은 수백만개의 공기 주머니로 구성되어 있습니다. 들이쉴 때 공기 주머니는 신선한 공기로 가득 찹니다. 적혈구가 공기 주머니를 휩쓸며 지나갈 때 그것은 혈장에서 분해된 산소에 걸쇠를 겁니다.

적혈구는 밝은 색이 됩니다. 산소는 세포에 도달한 다음 심장의 왼쪽으로 다시 흘러 들어가서 첫 번째 순환을 끝마칩니다(소순환). 심장은 혈액을 다시 몰아냅니다. 이번에는 몸 전체로 몰아넣습니다. 그 과정은 거의 완전하게 우연히 결정됩니다. 적혈구는 모세혈관에서만 또한 세포 주위의 세포가 혈액에서보다 산소가 적을 때만 산소를 방출합니다. 동시에 적혈구는 혈관의 일부가 되었던 노폐물과 이산화탄소를 운반합니다. 적혈구에 산소가 없으면 그것은 칙칙한 붉은색으로 변합니다. 모세혈관은 너무나 좁기 때문에 적혈구가 단 한 개의 열에서 압착되어야 하므로 탄력성의 중요성을 잘 보여줍니다. 우리의 전형적인 적혈구는 모세혈관에서 세정맥으로 그 다음 정맥으로 통과합니다. 적혈구는 심장의 오른쪽으로 다시 흘러 들어가서 두 번째 순환을 끝마칩니다 (대순환).

우리가 보았듯이 그것은 그 다음 허파로 되돌아갑니다. 거기서 그것은 이산화탄소를 모아서 방출하고 새로운 산소를운반합니다. 세포의 생명을 지속시키기 위해 순환이 다시 시작됩니다. 적혈구는 약120일 정도 삽니다. 그것은 수백만개의 다른 혈구와 더불어 주위로 밀려듭니다. 그것은 억지로 크게 일그러집니다.
적혈구가 나눠지는 동맥에 걸려 있는 모습을 볼 수 있습니다. 그것이 하나씩 납작하게 찌그러 들어 탄력성의 중요성을 알 수 있습니다. 적혈구는 약7만번의 순환을 완성시키며 수십만 킬로를 여행합니다. 마지막으로 적혈구가 노화되면 백혈구가 삼켜버립니다.

백혈구는 인체에서 자라는 비인간적인 조직 같지만 사실은 외부의 조직이 침입하는 것을 방어합니다. 백혈구의 대부분은 뼈의 골수에서 생겨납니다. 그것은 적혈구보다 크며 각각에는 핵이 들어있고 적혈구에는 없는 다른 혈구 기관이 있습니다. 백혈구는 실제적으로 혈관밖에서도 기어다닙니다. 혹 결정적인 순간에는 실제로 혈관 내부보다는 외부에 있습니다. 외부의 조직이 계속적으로 인체를 공격합니다. 백혈구는 침입하는 조직을 제거하는데 큰 역할을 담당합니다. 여기서 먼저 백혈구는 박테리아를 소멸시키고 그 다음 그것을 파괴합니다. 그러나 때때로 침입하는 조직은 그것이 재빨리 제거될 수 있기도 전에 더욱 빨리 번식하여 질병으로 인체를 괴롭히기도 합니다. 다행히도 혈액과 인체는 침입과 싸우기 위한 또 다른 전략이 있습니다. 그것은 다름아닌 면역 체계입니다.

면역 시스템의 반응을 유발하는 물질을 항원이라 합니다. 항원의 첫 번째 침입은 우리를 매우 아프게 합니다.
천천히 항원은 백혈구에 의해 파괴됩니다. 한편 인체는 그런 특별한 종류의 세균에 대한 맞춤 방어를 준비하여 우리에게 질병으로부터의 면역을 제공합니다. 잠재적으로 위험한 박테리아가 인체로 들어왔다고 가정합시다. 우리는 병이 나지만 한편 일종의 림포사이트라 불리는 백혈구가 그 박테리아를 인식하게 됩니다. 세균이 림포사이트와 접촉하면 림포사이트는 분열합니다. 새로운 림포사이트가 항체라 불리는 독특한 단백질을 만들어낸다. 항체의 일부는 림포사이트의 일부가 되고 다른 것은 인체 전체에 순환하기 위해 혈장으로 방출됩니다. 항체는 침입자에 대한 맞춤 무기입니다. 이런 항체는 세균을 파괴하거나 세균을 움직이지 않게 하기 위해 이런 종류의 박테리아만을 공격하므로 백혈구는 더욱 쉽게 인식하고 그것에 대한 행동을 취할 수 있습니다. 이런 전략은 많은 질병에 의한 반복된 감염으로부터의 면역을 제공합니다. 우리는 죽거나 약해진 질병의 세균을 인체로 투입하여 이런 메커니즘을 이용할 수 있습니다. 우리는 질병으로 고생할 필요 없이 세균에 대한 항체를 발달시킬 수 있습니다. 면역은 매년 수많은 생명을 구합니다.

요약해서 백혈구는 2개의 주요 임무가 있습니다. 그 하나는 인체내의 위험한 물질을 인식하는 것이고 다른 하나는 그것을 파괴하는 것입니다.

혈소판 즉 세 번째의 최소 혈액 형성요소로 인체를 방어합니다. 이번의 방어는 혈액 손실에 대한 것입니다.
백혈구나 적혈구와 마찬가지로 혈소판은 뼈의 골수에서 형성됩니다. 이때 거대한 모혈구가 부서지면서 혈소판을 혈관으로 방출합니다. 혈장 단백질과 일치하여 작용하는 혈소판은 혈관으로 들어갑니다. 앞서 우리가 시험관으로 분해한 혈액을 보여주었을 때 우리는 혈액응고를 방지하기 위해 혈액에 화학약품을 첨가해야 됩니다. 그렇지 않으면 관 속의 혈액은 이렇게 끝났을 것입니다. 물론 우리들은 상처가 나는 것을 피합니다.
그렇지만 결국 우리 모두는 상처를 입게 마련이다. 먼저 혈관이 파괴되면서 피가 나오게 됩니다. 혈액은 파괴된 조직으로 흘러나오며 상처를 입은 조직은 화학물질을 방출하고 혈관은 찢어진 구멍을 수축시키기 위해 부풀어 오릅니다. 복잡한 응고 과정이 시작됩니다. 정상적으로 혈소판은 관이 손상될 때 대량으로 흘러나온다. 그러나 혈소판은 부서진 표면에 달라붙고 그 다음 서로 서로 달라붙게 됩니다. 짧은 시간내에 혈소판은 느슨한 혈소판 플러그를 형성합니다.

한편 손상된 조직에서 나온 일련의 화학물질은 화학반응을 활성화시켜 결국 딱딱한 단백질 섬유를 형성하여 상처난 조직을 낳게 합니다. 이 고배율의 특수 콘덴서 현미경은 섬유속에 갖춰진 적혈구, 백혈구 및 혈소판 덩어리를 잘 보여줍니다. 혈소판은 섬유에 자신을 부착시키기 위해 팔과 같은 확장으로 뻗쳐나갑니다. 혈소판은 상처를 봉하기 위해 섬유를 끌어당기며 수축합니다. 불가피하게 박테리아, 먼지 및 기타 이물질은 상처에 침입합니다. 백혈구는 박테리아와 같은 외부의 침입을 파괴하기 위해 들어옵니다. 여기서 우리는 백혈구가 감염 근처에 있는 관의 벽에 달라붙어 있음을 볼 수 있습니다. 백혈구는 감염과 싸우기 위해 혈관에서 나와 조직으로 들어갑니다. 마지막으로 손상된 조직은 회복되고 상처는 낫습니다.

상처는 부딪히고 세게 때림으로 해서 관이 부서질 때 발견되지만 피부는 그렇지 않습니다. 화상과 같은 극히 심한 상처에서는 유동체의 손실이 너무나 커서 희생자는 상처가 낫기 시작하기 전에 죽는 경우도 있습니다.
그렇지만 시간이 충분하다면 다른 사람의 혈관으로 수혈하여 치료하는 것이 가능합니다. 수혈에서는 한사람 즉 기증자의 혈액이 주입됩니다. 충격적인 사실이지만 17세기 중반에 시도했던 최초의 수혈은 동물과 인간사이의 수혈이었습니다. 그 결과는 비참했습니다. 인간과 인간 사이의 수혈을 시도했을 때에도 그 결과는 일부만 성공적이었을 뿐이었습니다.

금세기 초 이후로 인간의 혈액형이 달라서 기증자의 혈액이 환자의 혈액과 양립할 수 있을 때만 수혈이 가능하다는 사실을 인식했습니다. 기증자와 환자의 혈액형을 결정하기 위해 수혈전 조심스런 시험을 합니다. 왼쪽에 있는 견본에서 보듯이 양립할 수 없는 혈액형은 시험에서 덩어리를 형성합니다. 4개의 주요 혈액형이 있습니다. 즉, A,B,AB,O로서 각 혈액형은 소그룹으로 나누어진다. 환자는 필요께 따라 혈액의 전체 또는 일부를 받을 수 있습니다. 인공 혈액이 실행 가능한 대체물이 될 때까지 매년 수 천명의 사람들이 혈액 기증자 덕분에 살수 있습니다. 혈액 기증은 안전하고 빠르며 비교적 고통 없는 동정 행위다. 인체는 재빨리 혈액의 손실을 대체합니다. 혈액은 누군가의 생명을 구할 수 있는 것입니다.

혈액은 순환 체계를 통해 계속적으로 흐름니다. 그 혈장은 필수 영양소를 인체 조직을 위해 운반합니다. 혈장에는 질병과 혈액 손실에 대한 복잡한 방어 메커니즘이 들어있습니다. 그것은 몸 전체를 조절하고 유지시키는 화학물질과 노폐물을 운반합니다. 혈장에 걸려있는 것은 형성된 살아 있는 요소입니다. 적혈구는 산소를 운반하고 백혈구는 위험한 물질을 인식하여 그것에 대해 행동을 하고 혈소판은 혈액 응고에 있어서 중심 역할을 하며 혈관을 유지시킵니다. 혈장, 적혈구, 백혈구 및 혈소판 모두는 운반하는 살아 있는 유동체 조직이며 이 모든 것을 합쳐 혈액이라 합니다.