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과학

우리 몸의 순환 기관과 호흡 기관, 배설 기관, 감각 기관

by 매너련 2023. 9. 4.
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1. 순환 기관

순환 기관의 종류와 하는 일

우리가 생명을 유지하려면 혈액이 온몸을 되풀이해 돌아가야 한다. 이것을 혈액의 순환이라고 하며, 이에 관여하는 기관을 순환 기관이라고 한다. 순환 기관에는 심장과 혈관이 있다. 심장은 자신의 주먹만 한 크기이며, 가슴 중앙에서 왼쪽으로 치우쳐 있고, 혈관은 가늘고 긴 관이며, 온몸에 퍼져 있다. 심장은 펌프와 같은 역할을 하며 끊임없이 혈액을 내보내고 받아들인다. 현관은 혈액이 이동하는 통로이고 심장에서 나오는 혈액은 혈관을 따라 온몸을 돌고 다시 심장으로 돌아온다. 혈액은 산소와 영양소를 온몸으로 운반하고 몸에서 생긴 이산화탄소와 노폐물도 운반한다. 즉 정리하면 순환 기관은 혈액을 온몸으로 순환시켜 영양소와 산소, 이산화 탄소와 노폐물 등을 운반하는 일을 한다. 또한 심장에서 나온 혈액은 현관을 따라 온몸을 돌고 다시 심장으로 돌아오는 과정을 반복한다. 

혈액 순환의 경로

온몸 순환(체순환) : 좌심실에서 나온 혈액에는 영양소와 산소가 많이 포함되어 있으며, 이 혈액은 대동맥을 거쳐 온몸에 퍼져 있는 모세 혈관으로 이동한다. 혈액이 모세 혈관을 지나는 동안 주변의 세포와 물질 교환이 일어난다. 즉, 혈액은 세포가 에너지를 만드는 데 필요한 영양소와 산소를 공급하고, 세포의 대사 활동으로 생긴 이산화 탄소와 노폐물을 받는다. 이산화 탄소와 노폐물이 많이 포함된 혈액은 모세 혈관에서 대정맥을 거쳐 우심방으로 들어간다. 이와 같은 혈액 순환 경로를 온몸 순환(체순환)이라고 한다.

폐순환 : 우심실에서 나온 혈액이 폐를 지나면서 이산화 탄소를 내보내고 산소를 받아들인 뒤 좌심방으로 들어가는 경로를 폐순환이라고 한다.

2. 호흡 기관

우리는 끊임없이 숨을 쉬어야 살 수 있다. 이처럼 숨을 들이마시고 내쉬는 활동을 호흡이라고 하며 이에 관여하는 기관을 호흡 기관이라고 한다. 호흡 기관에는 코, 기관, 기관지, 폐 등이 있다. 코는 몸 밖의 얼굴 가운데에 있으며 공기가 드나드는 곳이다. 기관은 굵은 관 모양으로 코에 연결되어 있으며 공기가 이동하는 통로이다. 기관지는 기관과 폐를 이어 주는 여러 개의 가는 관으로 공기가 이동하는 통로이다. 폐는 가슴 양쪽에 한 개씩 있다. 폐에서는 몸 밖에서 들어온 산소가 혈액으로 이동하고, 몸속에서 생긴 이산화탄소가 혈액에서 폐로 이동한다. 숨을 들이마실 때 코로 들어온 공기는 기관과 기관지를 거쳐 폐로 들어가고, 숨을 내쉴 때 폐 속의 공기는 기관지, 기관, 코를 거쳐 몸 밖으로 나간다. 

폐에서의 기체 교환

폐는 수많은 폐포로 이루어져 있어 표면적이 넓으며, 모세혈관이 폐포의 바깥쪽을 둘러싸고 있어 폐포 속의 공기와 모세 혈관의 혈액 사이에서 산소와 이산화 탄소의 교환이 효율적으로 일어난다. 이때 산소는 폐포에서 모세 혈관으로, 이산화 탄소는 모세 혈관에서 폐포로 확산한다.

3. 배설 기관

우리 몸속의 기관들이 일을 하면 노폐물이 만들어지는데, 이 노폐물은 혈액이 운반하므로 혈액 속에는 노폐물이 들어 있다. 이와 같은 혈액 속 노폐물을 몸 밖으로 내보내는 과정을 배설이라고 하며 이에 관여하는 기관을 배설 기관이라고 한다. 배설 기관에는 콩팥, 오줌관, 방광, 요도 등이 있다. 콩팥은 강낭콩 모양으로 허리의 등쪽 좌우에 한 개씩 있으며, 혈액 속의 노폐물을 걸러내어 오줌을 만든다. 오줌관은 긴 관 모양으로 콩팥에 연결되어 있으며 콩팥에서 만든 오줌이 이동되는 통로이다. 방광은 작은 공 모양으로 오줌관에 연결되어 있으며 오줌이 모이는 곳이다. 요도는 방광에 연결되어 있으며 방광에 모인 오줌이 몸 밖으로 나가는 통로이다. 정리하면 배설 기관은 혈액 속의 노폐물을 걸러내어 몸 밖으로 내보내는 일을 한다. 

콩팥의 구조

콩팥은 겉질, 속질, 콩팥 깔때기로 구성되어 있으며 겉질과 속질에 걸쳐 오줌을 생성하는 단위인 네프론이 분포한다. 네프론은 사구체, 보먼주머니, 세뇨관으로 구성된다. 심장에서 나온 혈액은 콩팥 동맥을 거쳐 콩팥으로 들어갔다가 콩팥 정맥으로 나오는데, 콩팥을 지나는 동안 혈액 속 여분의 물과 요소와 같은 질소 노폐물 등이 걸러져 오줌이 생성된다.

4. 감각 기관

날아오는 공을 보는 것과 같이 우리 몸은 주변의 다양한 자극을 받아들이는데 이에 관여하는 기관을 감각 기관이라고 한다. 감각 기관에는 눈, 귀, 코, 혀, 피부가 있다. 눈은 물체를 보고 귀는 소리를 듣는다. 코로 냄새를 맡고 혀로 음식의 맛을 느끼며 피부로 차가움, 따뜻함, 아픔, 촉감 등을 느낀다. 신경계는 감각 기관이 받아들인 자극을 전달하고 전달받은 자극을 해석해 행동으로 결정하며, 이를 운동 기관으로 전달한다. 신경계는 온몸에 퍼져 있다. 운동 기관은 전달받은 대로 행동한다.(반응)

 감각과 감각기관

• 시각: 눈의 망막에서 빛을 자극으로 받아들여 시각 신경을 통해 대뇌로 전달함으로써 물체의 색깔과 명암 등을 느낀다.
• 청각: 속귀(내이)에 있는 달팽이관에서 음파를 자극으로 받아들여 청각 신경을 통해 대뇌로 전달함으로써 소리를 듣는다.
• 후각: 콧속에 있는 후각 상피에서 기체 상태의 화학 물질을 자극으로 받아들여 후각 신경을 통해 대뇌로 전달함으로써 냄새를 맡는다.
• 미각: 혀의 맛봉오리(미뢰)에서 액체 상태의 화학 물질을 자극으로 받아들여 미각 신경을 통해 대뇌로 전달함으로써 단맛, 쓴맛, 짠맛, 신맛, 감칠맛을 느낀다.
• 피부 감각: 피부에 있는 감각점에서 온도 변화 압력, 접촉, 화학 물질 등을 자극으로 받아들여 감각 신경을 통해 대뇌로 전달함으로써 따뜻함, 차가움, 촉감, 아픔 등을 느낀다.

 뉴런(신경세포)

뉴런은 신경계를 구성하는 기본 단위가 되는 신경 세포이다. 
• 뉴런의 구조: 뉴런은 모양과 크기가 다양하며 대부분 신경 세포체, 가지 돌기, 축삭돌기로 구성되어 있다. 신경 세포체는 뉴런의 생장과 물질대사를 조절한다. 가지 돌기는 신경 세포
체에서 뻗어 나온 여러 개의 짧은 돌기로 감각 기관이나 다른 뉴런에서 오는 자극을 받아들인다. 축삭 돌기는 신경 세포체에서 뻗어 나온 한 개의 긴 돌기로, 다른 뉴런이나 운동기관으로 흥분을 전달한다.
• 뉴런의 종류: 뉴런은 기능에 따라 감각 뉴런(구심성 뉴런) 연합 뉴런, 운동 뉴런(원심성 뉴런)으로 구분할 수 있다. 감각 뉴런은 감각 신경을 이루며 감각 기관에서 받아들인 자극을 중추 신경계로 전달한다. 연합 뉴런은 중추 신경계인 뇌와 척수를 구성하며, 감각 뉴런과 운동 뉴런 사이에서 흥분을 중계한다. 운동 뉴런은 운동 신경을 이루며 중추 신경계의 명령을 근육과 같은 운동 기관으로 전달한다. 감각 신경과 운동 신경은 말초 신경계를 구성한다.

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