글로벌 세계 대백과사전/생물I·동물·인체/유전과 인체/인체의 구조/인체의 조직

인체를 구성하는 단위는 세포인데, 세포는 그 종류에 따라 형태·구조·기능이 다르다. 같은 종류의 세포 집합을 조직이라 한다. 인체의 조직은 상피 조직·지지 조직·근조직·신경 조직으로 크게 구분된다.

상피 조직

관상(管狀) 구조의 내면이나 체표 등을 덮고 있는 세포군을 상피 조직이라 한다. 이 조직의 가장 큰 특징은 조직끼리 서로 결합하려는 성질을 갖고 있다는 것이다. 상피 조직을 각자 분리시킨 뒤 그냥 놓아두면 세포는 다시 원래대로 결합한다. 이와 같은 성질은 다른 조직 세포에서는 전혀 볼 수 없는 현상이다. 그렇기 때문에 다른 조직 세포가 마치 상피 조직처럼 서로 결합되어 있을 경우에는 유(類)상피라고 하며, 결합하는 성질을 어떤 이유로 2차적으로 획득한 경우에는 상피화했다 또는 상피 양변성을 일으켰다고 한다. 또 선(腺)·털·손(발)톱·치아(에나멜질) 등은 상피 조직이 변화한 것이다.

상피 조직의 분류

上皮組織－分類

상피 조직 가운데 외겹으로 된 세포가 평면적으로 연결되어 있는 경우는 단층 상피라 하며, 두 겹 이상인 경우는 중층 상피라고 총칭된다. 이들은 세포의 형태·부속물·나열 방법 등으로 조합되어 다음과 같은 종류로 나눌 수 있다.

단층 편평 상피

편평한 세포가 평면적으로 연결되어 엷은 막을 형성하고 있는 것. 심막·흉막·복막, 혈관의 내면을 덮는 내피, 폐포 상피 등이 있다.

단층 입방 상피·단층 원주 상피

주사위 모양 또는 원주 모양 세포로 되어 있는데, 단면은 다각형이다. 연속된 상피가 입방체에서 원주형으로 점차 이행해가는 경우도 많으며, 이 두 가지는 엄밀하게는 구별할 수 있는 것이 아니다. 소화관 내면을 덮고 있는 점막, 요세관 곡부 내면의 상피 등 여러 가지 기관에서 볼 수 있다.

섬모 상피

세포 표면에 섬모가 있는 상피. 기관·기관지 점막에서는 섬모의 운동에 의해 담(痰)이 배출된다. 난관(卵管)에서는 섬모 운동으로 수정란이 자궁으로 운반된다. 정관(精管)의 상피 섬모는 아교상 물질로 고정되어 있어 운동을 하지 않기 때문에 부동모라고 한다.

중층 편평 상피

편평한 상피가 여러 층으로 겹쳐 있는 것. 직접 외부의 힘이 가해지는 곳에서 내부를 보호한다. 대표적인 것은 피부이다. 여기서는 표면에 가까울수록 세포는 각화(角化)하며, 점차 핵을 잃어버리고, 결국에는 벗겨져 떨어진다. 식도나 질(膣)에서도 볼 수 있다.

다열 상피

원주 상피의 아랫부분에 끼어들듯이 키가 작은 세포가 늘어서 있는데, 이 세포의 윗부분은 표면에 도달해 있지 않다. 위(僞)중층이라고 불리기도 한다. 이관(耳管), 음경을 관통하는 요관(尿管) 등에서 볼 수 있다.

이행 상피

요관과 방광에서만 볼 수 있는 특수한 상피로, 수축했을 때와 강하게 이완했을 때 세포 배열이 현저하게 변하는 데서 이런 이름이 붙여졌다.

선

腺

상피 세포가 특수한 물질을 생산하는 기능을 갖게 된 것이 선세포이며, 이 선세포로 구성된 기관을 선[샘]이라 한다. 선은 세포가 생산한 물질을 배출하는 방법에 따라서 내분비선과 외분비선으로 구별된다. 내분비선에서는 선세포의 분비물이 인접하는 모세 혈관에 직접 옮겨져 혈관에 의해 목적 장소로 운송되는 데 비해 외분비선에서는 분비물은 도관에 의해 소정의 장소로 이끌려 배출된다.

선세포가 그 세포막을 파괴하지 않고 분비를 할 때는 누출 분비(에클린), 세포막이 파괴되고 세포질의 일부가 분비물과 함께 배출될 때는 이출 분비(아포클린), 세포 전부가 배출되어 버릴 때는 전분비(홀로클린)라고 한다.

외분비선의 형태는 여러 가지이지만 보통 다음과 같이 분류된다.

단관상선

선세포가 하나의 관으로 되어 있는 것. 장샘, 대부분의 땀샘 등.

복관상선

선관이나 도관이 몇 개의 가지로 갈라져 있는 것. 보통 대형으로, 위샘·자궁샘·눈물샘 등.

단포상선

선세포가 관모양이 아니라 중앙의 내강(內腔)을 에워싸고 공모양으로 되어 있는 경우에 포상(胞狀)이라 하며, 이 포(胞)가 한개뿐인 것. 작은 지선(脂腺)에서 볼 수 있으나 그 예는 별로 없다.

복포상선

포(胞)가 여러 개 있으며, 도관이 여러 갈래로 갈라져 있는 것. 커다란 지선, 검판선(瞼板腺)(눈곱을 분비하는 선), 이하선(耳下腺)·유선(乳腺)·췌장 등.

관상 포상선

선세포가 관모양을 하고 있으나 그 끝부분이 포상인 것. 위의 유문선(幽門腺), 설하선(舌下腺)·악하선(顎下腺)·십이지장선·전립선 등. 폐는 전형적인 관상 포상선 구조이다.

외분비선의 분비물

外分泌腺－分泌物

외분비선의 분비물은 점성의 정도에 따라 두 종류로 나눌 수 있다. 물과 같은 상태로 점성이 낮은 분비물을 내는 것은 장액선(腸液腺)이라 하며, 알부민형 단백질을 많이 함유하는 데서 알부민선이라고도 한다.

점성이 높은 분비물을 내는 것은 점액선이라고 하며, 무틴이라는 단백질을 많이 함유한다.

이하선·눈물샘·땀샘 등은 장액선의 예이며, 식도의 선, 구(球)요도선, 대전정선(大前庭腺) 등은 점액선이다. 두 가지 분비물을 다 내는선은 혼합선이라고 하며, 악하선·설하선, 기관의 선, 위저선 등 많이 있다. 지선은 유지질(類脂質)을 함유한다는 점에서 특이하다.

상피 조직의 변형물

上皮組織－變形物

털은 피부의 표피가 움푹 들어가 그 각층이 변형되어 생긴 것이다. 인간 체표의 대부분의 피부에 존재하지만 손바닥, 발바닥, 입술, 유두 등에는 없다.

손(발)톱은 피부의 표피가 변형하여 각화되어 생긴 것이다.

치아는 치육(齒肉) 바깥에 보이는 흰색의 에나멜질이 상피 세포의 작용으로 만들어진 부분이다. 그러나 그 상피 세포는 치아가 남과 동시에 없어지기 때문에 에나멜질은 마모되면 재생하지 않는다.

지지 조직

세포끼리, 기관끼리 연결하여 일정한 구조를 유지하고, 또 이들을 지탱하는 조직을 지지 조직이라 한다. 이 조직의 특징은 세포가 만들어낸 세포간 물질이 존재하는 것이다.

그 중 하나가 섬유로, 결합 작용을 하며 형태의 뼈대를 형성한다. 이 섬유의 그물눈에 조직액·연골질·골질 등의 기질이 조직을 형성하고 있다. 혈액이 지지 조직에 포함되는 것은 혈액 속에 피브리노겐이라는 형태로 섬유가 잠재적으로 존재하기 때문이다. 지지 조직은 다시 결합 조직·연골 조직·골조직으로 나눈다.

결합 조직

結合組織

세포가 만들어낸 섬유를 주로 가진 조직. 세포나 기관 사이 등에 있으며, 결합 작용을 한다. 인체 곳곳에 존재한다.

섬유는 모두 실모양의 단백질 다발인데, 그 밀도나 분자 배열의 정도에 따라 (1)교원(膠原) 섬유·(2)세망(細網) 섬유·(3)탄성 섬유 등으로 구별된다. 이 가운데 (1)섬유 쪽으로 갈수록 분자 배열이 질서있고, (3)섬유 쪽으로 갈수록 밀도가 크고 탄력이 강하다.

교원 섬유는 가장 흔히 볼 수 있는 섬유로, 종종 굵은 다발 형태로 존재한다. 세망 섬유는 훨씬 가느다란 다발로 그물 모양을 하고 있으며, 림프절·간·기타 내장에 널리 존재한다. 탄성 섬유의 강한 탄력은 에라스틴이라는 물질이 존재하기 때문이다. 피하 조직, 굵은 동맥, 폐 등에 특히 발달해 있다. 근육 양끝의 힘줄은 교원 섬유가 특수하게 변한 것이다.

섬유의 배열은 그 장소에 작용하는 장력(張力)의 방향에 따라 결정되는 듯하다. 그 분포는 드문드문하고 엷은 오블라트 같은 경우부터 조밀하고 두꺼운 경우까지 다양하다.

어느 정도 넓이를 가진 막상(膜狀) 구조가 있는 결합 조직을 근막(筋膜)이라 한다. 근(筋)이라는 이름이 붙어 있기는 하지만 근이 없는 부분에도 존재한다. 부분적으로 매우 두껍고 튼튼한 것은 인대(靭帶)라고 한다.

결합 조직 가운데는 여러 종류의 세포를 볼 수 있다. 섬유를 만들어내는 세포를 섬유 아(芽)세포라고 한다. 이물질을 식작용에 의해 처리하는 작용을 하는 조직구(球)는 섬유 아세포 또는 림프구가 변형해서 생긴 것이다.

지방 세포는 세포 내부에 지방 입자를 저장하게 되어 있는 것으로, 여러 세포가 모여 피하나 기관 사이에 존재하는데, 이것이 바로 지방이 된다.

결합 조직 중에는 미분화하여 증식 가능한 세포가 많이 있다. 이들 세포는 조건에 따라 섬유를 만드는 섬유 아세포, 연골을 만드는 연골 아세포, 골질을 만드는 골 아세포, 지방을 만드는 지방 세포나 그 밖에 여러 가지 작용을 하는 세포로 분화할 수 있다.

그리고 대부분은 주위 사정을 알면 원래의 미분화한 결합 조직 세포로 돌아갈 수 있다. 식작용을 하는 식세포로 분화하는 세망 세포는 특히 골수·비장·임파절 등에 집중해 있으며, 생체 방위 역할을 맡고 있다.

결합 조직에 들어 있는 조직액은 모세 혈관에서 혈액 속의 액체 성분이 스며나온 것으로, 넓은 의미에서 림프이다. 성상(性狀)은 그 부분의 조건에 따라 다르지만 기본적으로는 혈장(血漿)과 유사하다.

연골 조직

軟骨 組織

세포가 분비한 연골질이 교원 섬유의 그물눈을 채우고 있는 조직. 구조상의 특성에 따라 세 종류로 구분되는데, 엄밀한 차이는 아니다.

초자(硝子) 연골은 연골질의 수분 함유량이 많고(60-80%), 콘드로이친 황산 등으로 이루어진 콘드롬코이드를 함유하고 있다. 압력에 대한 저항력이 강하다. 태아의 골격은 먼저 처음에는 초자 연골로 만들어지며, 순차골(順次骨)로 변해간다. 대부분은 성인이 될 때까지 골화(骨化)되지만 늑연골·비연골, 귀의 연골 등은 일생동안 연골인 채로 남아 있으며, 후두·기관의 연골이나 관절 연골도 골화되지 않는다.

섬유 연골은 연골질에 교원 섬유가 풍부하게 존재하며, 보통 가장 바깥쪽에서는 점차 결합 조직으로 이행해 간다. 장력에 대한 저항력이 강하다. 추간(秋間) 원판(圓板)·치골 결합·관절 원판 등이 있다.

탄성 연골은 내부에는 혈관이나 림프관이 분포되어 있지 않기 때문에 영양이나 산소의 보급, 불필요한 물질의 배출 등은 세포에서 세포로 건네진다.

그 때문에 나이가 들면 두꺼운 연골의 깊은 부분은 연골 세포가 사멸하여 석회화나 석면 변성을 일으켜 물러진다. 한번 파괴된 연골은 재생하지 않는다.

골조직

骨組織

세포가 분비한 골질이 교원 섬유의 그물눈을 채우고 있는 조직. 골질은 인산 칼슘 Ca3(PO4)2, 탄산 칼슘 CaCO3 등의 칼슘염과 단백질로 이루어지며, 매우 굳고 탄력이나 가소성도 없다.

골조직은 연골 조직과는 완전히 다른 조직으로, 연골 조직이 점차 골조직으로 변해가는 경우는 없다. 골조직 속에는 혈관이나 림프관이 풍부하게 분포하며, 구부러지거나 파괴되어도 골막만 남아 있으면 재생한다.

근조직

내부에 수축·이완을 위한 특수한 단백 구조를 발달시키고 있는 세포로 이루어진 조직. 민무늬근·가로무늬근·심근의 세 종류가 있다. 민무늬근과 가로무늬근에는 지배 신경이 있어 이 신경에 자극을 받아 비로소 수축을 일으킨다. 반면 심근에는 자동성이 있다.

민무늬근은 성인이 되어서도 신생·증가하는 경우가 있으나, 가로무늬근과 심근은 신생과 재생이 되지 않으며 파괴되면 결합 조직으로 바뀐다.

민무늬근

－筋

세포는 긴 방추형이고 양끝은 가늘며, 핵은 중심부에 하나 있다. 세포질 속에는 매우 가느다란 근원 섬유가 긴 축을 따라 배열하며, 이것이 수축 작용을 한다. 이 근원 섬유에는 가로무늬근이나 심근 같은 주름 무늬는 볼 수 없다. 민무늬근은 내장이나 혈관에 널리 존재하며, 자율 신경에 의해 지배되기 때문에 의식적으로 수축시킬 수는 없다. 이 지배 신경의 말단은 세포에 접하여 끝나며, 특수한 구조는 갖지 않는다. 내장근 또는 수의근(隨意筋)이라 하기도 한다.

가로무늬근

－筋

세포는 매우 길고, 양끝은 원추형. 각각의 세포 표면 가까이에는 많은 핵이 있다. 내부에는 근원 섬유가 빽빽히 들어 차 있고, 여기에 횡문(橫紋)이라는 주름 무늬를 볼 수 있다.

이것은 근원 섬유의 단백질이 규칙적으로 늘어서 있기 때문이며, 어둡게 보이는 부분은 복(複)굴절성을 나타낸다. 가로무늬근을 수축시키는 신경은 운동 신경으로, 그 말단은 운동 종판(終板)이라는 특수한 장치에 의해 근세포에 결합되어 있다. 운동 신경의 출발점은 대뇌피질의 운동령이며, 가로무늬근 수축 명령은 의식적으로 할 수 없기 때문에 수의근이라고 하는 경우도 있다. 또 가로무늬근 조직으로 이루어진 근(筋)은 보통 그 양끝이 뼈로 끝나는 데서 골격근이라고 부르기도 한다. 근원 섬유가 많은 세포는 백근(白筋)이라고 하기도 하며, 빠른 수축으로 인해 피로하기쉽다.

근원 섬유가 비교적 적은 세포는 적근(赤筋)이라고도 하며, 천천히 수축하여 피로가 적고, 장시간에 걸친 지속적인 수축이 가능하다. 개개의 근은 그 기능에 적합한 비율로 백근과 적근이 섞여 있다고 할 수 있다.

심근

心筋

심장에서만 볼 수 있는 근세포로 이루어진 조직. 가로무늬근을 가진 근원 섬유가 존재하는 것은 가로무늬근과 같지만 길이가 짧고, 양끝은 인접 세포와 연결되어 있다.

심실 또는 심방의 근세포는 모두 서로 연결되어 그물 모양을 하고 있을 것이라고 추측된다. 연결부는 특수한 결합을 하고 있으며, 휘선(輝線) 또는 개재판(介在板) 등으로 불린다. 핵은 세포 중심부에 1-2개 있다. 근원 섬유의 구조는 가로무늬근과 같으나 섬유의 함유량은 적다. 심근의 특징은 신경의 자극이 없어도 자동적으로 수축·이완을 반복한다는 데 있다. 그렇기 때문에 심장에 분포하는 모든 신경을 절단해도 심장의 수축 활동에는 아무런 지장이 없다.

단, 필요에 따라 템포를 빠르게 하거나 늦게 하는 조절은 안 된다.

신경 조직

신경 조직을 중심으로 하는 조직. 신경 세포는 세포의 한쪽 끝이 자극을 받으면 흥분을 일으켜 이 흥분이 세포내를 전파하여 다른쪽 끝에 도달하고, 여기에서 화학 물질을 방출하여 인접 세포를 자극하는 작용을 갖고 있다.

그 밖에 신경 세포를 지지하고 영양 보급 등의 작용을 하는 글리아 세포로 이루어진 신경 교(膠)조직도 넓은 의미에서는 신경 조직에 포함된다. 신경 조직은 말단 이외에는 신경에 유래하지 않는 세포나 조직과 직접 연결되지 않고, 반드시 그 사이에 신경 교조직이 관계한다.

신경 세포

神經細胞

신경 세포는 핵이 존재하는 세포체(간단히 신경 세포라고도 한다)와 여기서 뻗어나온 돌기(신경 섬유)로 나누어진다. 세포체 주위는 중추에서는 글리아 세포, 말초에서는 외투 세포가 에워싸고 있으며, 돌기 주위는 중추·말초 모두 수초에 둘러싸여 있다. 수초의 두께는 신경의 종류에 따라 다르며, 운동 신경이 가장 두껍고 자율 신경이 가장 얇다. 일반적으로 수초가 두꺼운 신경일수록 흥분 전파 속도가 크다고 한다.

돌기에는 흥분을 세포체 쪽으로 전파하는 수상(樹狀) 돌기와 세포체에서 원심성에 돌기의 말단 쪽으로 전하는 축색(軸索) 돌기의 두 종류가 있다. 축색 돌기는 하나의 신경 세포에서 하나밖에 나오지 않지만, 수상 돌기는 여러 개 나오는 경우도 있다.

신경 돌기가 절단되면 중추에서는 세포마다 전부 죽지만 말초에서는 수초를 만드는 슈완 세포만 건재하면 대부분 재생이 가능하다. 그러나 세포체가 파괴될 때는 돌기도 모두 죽으며, 새로운 신경 세포는 생기지 않는다. 그렇기 때문에 신경 세포의 수는 출생시 신생아 때에 가장 많으며, 그 후에는 나이를 먹어가면서 감소한다.

시냅스

synapse

신경 돌기의 말단은 반드시 다른 세포와 인접해 있다. 인접 세포로는 감각 세포·근(筋)세포·선(腺)세포·신경 세포 등이 있다. 이 가운데서 신경과 신경의 접합부를 시냅스라고 한다.

시냅스는 형태적으로도 몇 가지 종류가 알려져 있는데, 어떤 종류든 축색 돌기 말단은 부풀린 상태이며, 그 부분에 미토콘드리아나 시냅스 소포(小胞)가 가득 차 있다. 이 소포 속에는 특정 화학 물질이 저장되어 있어 흥분이 전해오면 방출되고, 인접 세포에 자극으로 작용한다.

이 화학 물질은 운동 신경에서 아세틸콜린, 교감 신경에서 아드레날린이라는 것 외에는 아직 확실하게 밝혀지지 않았지만, 중추에서는 모노아민류라고 총칭되는 화합물에 속하는 것으로 추정된다.

시냅스는 기능적으로는 상반된 작용을 하는 두 가지로 구별된다. 하나는 세포를 자극하여 흥분을 일으키는 것, 또 하나는 세포에 이미 일어나 있는 흥분을 약화시키는 것이다.