[건강과 식품] 적혈구의 역할과 특징

적혈구의 역할과 특징

 

공기의 구성

우리가 숨을 들이시면, 질소(Nitrogen) 78%, 산소(Oxygen) 21%, 이산화탄소(Carbon Dioxide) 1%로 구성된 공기가 들어옵니다. 폐포에서 산소를 공급받는 과정에서 폐동맥의 보라색 피가 폐정맥의 적색 피으로 변합니다. 산소가 감소한(deoxygenated) 혈액이 폐동맥의 모세혈관을 지나면서 폐포의 다공성(porous) 세포막을 지나고 혈액 속의 이산화탄소가 산소 포화도가 높은 폐포로 확산하고, 폐포 속의 산소가 이산화탄소 포화도가 높은 혈관 속으로 확산하면서 혈액 내 산소가 증가합니다.

 

적혈구의 역할

공기 중의 질소 분자 역시 혈관으로 확산될 수 있으나 (반대도 가능) 산소 만큼 확산이 활발하지 않습니다. 산소 분자가 질소 분자에 비해 쉽게 확산하는 이유는 적혈구의 역할 때문입니다. 적혈구는 혈액순환 시스템(Circulatory System)에 흐르는 작은 홈을 가진 납작한 구체 혹은 마름모꼴의 세포입니다. 적혈구 내에는 작은 단백질인 헤모글로빈을 포함합니다. 헤모글로빈은 4개의 헴(heme) 그룹으로 구성되며, 헴 그룹의 주요 구성성분은 철분(Iron)입니다. 따라서, 신체에 철분이 부족하면 헤모글로빈이 제 기능을 못하여 혈액 내 산소 공급이 원할하게 이루어지지 않습니다. 헤모글로빈의 4 헴 그룹은 각각 산소 분자와 결합합니다, 그럼으로 적혈구 내의 헤모글로빈은 혈장(Plasma) 밖에 있는 산소 분자를 빨아드리는 스폰지처럼 작용합니다. 혈장은 혈액의 구성 요소로 혈구를 담고 있는 노란 액체입니다. 이산화탄소는 주로 이 혈장 내에 변형된 형태로 흡수되어 흐릅니다. 

폐동맥에 흐르는 혈액 내 적혈구는 산소를 떼어낸 헤모글로빈이 흐르기 때문에 어둡고 퍼렇거나 보라색을 띄게 됩니다. 반대로 폐정맥에 흐르는 혈액 내 적혈구는 산소와 결합한 헤모글로빈이 흐르기 때문에 빨간색을 띄게 됩니다. 또한 공기 중에 질소가 더 많음에도 호흡을 통해 혈액에 산소가 위주로 공급되는 것도 적혈구 속에 수많은 헤모글로빈이 있기 때문입니다. 헤모글로빈은 혈장 내에 산소를 대부분을 흡수하며, 혈액이 적색인 원인인 것입니다.

 

적혈구의 특징

적혈구의 특징은 다른 세포와 달리 세포핵과 DNA가 없다는 것입니다. 세포에는 세포핵과 DNA가 반드시 있어야 하기 때문에 적혈구 역시 처음에는 세포핵을 가지고 있었으나 가능한 많은 헤모글로빈을 포함하기 위해 진화론적인 변화가 일어난 것으로 보입니다. 가능한 많은 헤모글로빈을 포함한다는 것은 가능한 많은 산소를 포함할 수 있기 때문입니다. 또한 적혈구는 80~120일 수명을 가지는 짧은 주기를 가진 세포이기도 합니다.

 

출처: Khan Academy - Biology Library : Red Blood Cells

https://www.khanacademy.org/science/biology/human-biology/circulatory-pulmonary/v/red-blood-cells