순환계 · 혈액은 왜 온몸을 돌고 다시 심장으로 돌아올까?

과학동물과 에너지중239쪽중2 과학 · 동물과 에너지

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이 자료는

중2 과학 「동물과 에너지」 가운데 순환계를 다루는 학습지입니다. '심장 그림에서는 왜 우심방이 왼쪽에 보이나요?', '동맥과 정맥은 산소가 많고 적은 것으로 구별하나요?', '모세혈관은 가늘다면서, 총단면적은 왜 가장 넓다고 하나요?', '폐동맥에는 왜 산소가 적은 혈액이 흐르나요?'처럼 학생들이 실제로 헷갈려 하는 질문 26개를 여섯 묶음으로 나누어 하나씩 답합니다.

무엇을 운반하는가 → 무엇이 혈액을 움직이는가 → 어느 길로 이동하는가 → 이동하는 동안 무엇이 달라지는가의 순서로, 혈액 → 심장 → 혈관 → 순환 경로 → 심장박동과 맥박 → 실험과 자료 해석이 이어집니다. 혈액의 구성, 심장의 네 방과 판막, 혈압·총단면적·혈류 속도 그래프, 하나로 이어지는 두 순환, 허파와 근육의 기체 교환을 나타낸 그림과 비교 표가 들어 있습니다.

묶음마다 확인 문제가 있어 모두 42개이며, 끝에 '한눈에 다시 보는 순환계' 정리와 정답·해설이 있습니다. 해설마다 다시 볼 질문 번호를 적어 두었습니다.

미리보기

실제 학습지의 일부입니다. 누르면 크게 볼 수 있습니다.

핵심 정리 · 순환계

학습지의 질문 26개 가운데 핵심을 짧게 정리했습니다. 그림·그래프와 확인 문제는 PDF에 있습니다.

혈액은 무엇으로 이루어져 있나요?

혈액은 액체 성분인 혈장과, 그 속에 있는 적혈구·백혈구·혈소판으로 이루어집니다. 혈장은 대부분이 물이며 영양소·이산화 탄소·노폐물 등을 운반합니다. 적혈구는 헤모글로빈을 이용해 산소를 운반하고, 백혈구는 병원체 등에 대응해 몸을 방어하며, 혈소판은 혈액 응고에 관여합니다. 혈액의 부피는 대략 혈장이 55%, 혈구 성분이 45%입니다.

적혈구는 산소를 어떻게 운반하나요?

산소의 대부분은 적혈구 속 헤모글로빈과 결합하여 운반됩니다. 헤모글로빈은 산소가 많은 곳에서는 산소와 결합하고, 산소가 적은 곳에서는 산소를 놓아주는 성질이 있습니다. 그래서 허파에서는 산소와 결합하고, 산소를 사용하는 온몸의 조직에서는 산소가 떨어져 나옵니다.

심방과 심실은 어떻게 다른가요?

심방은 심장으로 돌아온 혈액을 받고, 심실은 혈액을 심장 밖으로 내보냅니다. 사람의 심장은 우심방·우심실·좌심방·좌심실의 네 방으로 나뉘며, 연결의 공통점은 정맥 → 심방 → 같은 쪽 심실 → 동맥입니다. 심장의 좌우는 그 심장을 가진 사람의 몸을 기준으로 정하므로, 정면 그림에서는 우심방이 보는 사람의 왼쪽에 보입니다.

좌심실의 벽이 가장 두꺼운 까닭은 무엇인가요?

혈액을 내보내는 데 필요한 압력이 다르기 때문입니다. 좌심실은 온몸으로 혈액을 보내는 데 필요한 높은 압력을 만들어야 하므로 벽이 가장 두껍습니다. 우심실은 허파로 혈액을 보내며 비교적 낮은 압력이 필요해 좌심실보다 벽이 얇습니다. 산소가 많은 혈액이 흐른다는 사실 자체가 벽 두께의 원인은 아닙니다.

판막은 혈액을 밀어내는 장치인가요?

아닙니다. 판막은 혈액의 역류를 막는 구조이고, 혈액을 내보내는 압력은 주로 심장 근육의 수축으로 생깁니다. 심장의 판막은 심방과 심실 사이, 심실과 동맥 사이에 있으며, 판막 양쪽의 압력 차이에 따라 열리거나 닫혀 혈액이 한 방향으로 흐르도록 합니다.

동맥과 정맥은 산소가 많고 적은 것으로 구별하나요?

아닙니다. 기준은 심장을 기준으로 한 혈액의 이동 방향입니다. 심장에서 나오는 혈액이 흐르면 동맥, 심장으로 들어가는 혈액이 흐르면 정맥입니다. 모세혈관은 동맥 쪽과 정맥 쪽을 연결하는 매우 가는 혈관으로, 얇은 벽을 통해 주위와 물질을 교환합니다.

모세혈관은 가는데 왜 총단면적이 가장 넓고, 혈액은 가장 느리게 흐르나요?

한 가닥의 단면적과 같은 종류의 혈관들을 합한 총단면적이 다르기 때문입니다. 모세혈관은 한 가닥은 매우 가늘지만 수가 매우 많아, 단면적을 모두 합하면 대동맥보다 훨씬 넓습니다. 총단면적이 넓은 구간에서는 혈액의 평균 속도가 느려집니다. 온몸순환에서 평균 혈압은 동맥 > 모세혈관 > 정맥, 평균 혈류 속도는 동맥 > 정맥 > 모세혈관, 총단면적은 모세혈관 > 정맥 > 동맥 순입니다.

허파순환과 온몸순환의 경로는 어떻게 되나요?

허파순환은 우심실 → 폐동맥 → 허파의 모세혈관 → 폐정맥 → 좌심방이고, 온몸순환은 좌심실 → 대동맥 → 온몸의 모세혈관 → 대정맥 → 우심방입니다. 두 순환은 좌심방 → 좌심실, 우심방 → 우심실의 연결로 하나로 이어져 있습니다. 허파에서는 혈액이 산소를 받고 이산화 탄소를 내보내며, 온몸의 조직에서는 산소·영양소를 공급하고 이산화 탄소·노폐물을 받습니다.

폐동맥에는 왜 산소가 적은 혈액이 흐르나요?

폐동맥은 온몸에서 돌아온 혈액을 허파로 보내는 길이어서, 그 혈액은 아직 허파에서 산소를 다시 공급받기 전이기 때문입니다. 동맥·정맥은 혈관의 이동 방향을 구분하는 말이고, 동맥혈·정맥혈은 산소와 이산화 탄소의 상대적인 양으로 혈액을 구분하는 말입니다. 그래서 폐동맥에는 정맥혈이, 폐정맥에는 동맥혈이 흐릅니다.

그림의 파란 피는 실제로도 파란색인가요?

아닙니다. 실제 사람의 혈액은 산소가 많아도 적어도 붉은 계열의 색입니다. 산소가 풍부한 혈액은 더 선명한 붉은색, 산소가 적은 혈액은 더 어두운 붉은색을 띱니다. 그림의 파란색은 산소가 상대적으로 적다는 표시입니다.

맥박은 무엇이고, 운동하면 왜 빨라지나요?

맥박은 심실이 혈액을 내보낼 때 생긴 압력 변화가 동맥을 따라 전달되면서 나타나는 혈관 벽의 주기적인 움직임입니다. 운동하면 근육에서 에너지 사용이 늘어 산소와 영양소를 더 공급하고 이산화 탄소 등을 운반할 필요가 커지므로 심장박동이 빨라집니다. 맥박 수와 혈압은 다른 양이어서, 맥박 수만으로 혈압이 얼마인지 정할 수 없습니다.

혈액을 현미경으로 관찰할 때 고정액과 김사 용액은 왜 쓰나요?

고정액은 혈구의 형태를 보존하고, 김사 용액은 핵 등을 염색하여 혈구를 구별하기 쉽게 합니다. 혈액을 얇게 펴는 것은 혈구가 겹치는 것을 줄여 각각의 모습을 보기 위해서입니다. 관찰하면 적혈구는 수가 가장 많고, 백혈구는 핵이 보라색 계열로 염색되어 보이며, 혈소판은 매우 작아 관찰하기 어려울 수 있습니다.

핵심 용어

순환계: 심장·혈관·혈액이 함께 이루는 물질 운반 체계
혈장: 혈액의 액체 성분. 대부분이 물
헤모글로빈: 적혈구 속에 있으며 산소 운반에 관여하는 붉은 색소 단백질
식균 작용: 백혈구가 병원체 등을 감싸 받아들이고 분해하는 작용
판막: 혈액의 역류를 막는 구조
동맥: 심장에서 나오는 혈액이 흐르는 혈관
정맥: 심장으로 들어가는 혈액이 흐르는 혈관
모세혈관: 동맥 쪽과 정맥 쪽을 연결하는 매우 가는 혈관. 물질 교환이 일어남
혈압: 혈액이 혈관 벽에 가하는 압력
동맥혈·정맥혈: 산소가 상대적으로 많고 이산화 탄소가 적은 혈액 / 산소가 상대적으로 적고 이산화 탄소가 많은 혈액
허파꽈리(폐포): 허파 속의 작은 공기 주머니
맥박: 심실이 혈액을 내보낼 때 생긴 압력 변화가 전달되어 나타나는 동맥 벽의 주기적인 움직임

다 풀고 나면

혈장·적혈구·백혈구·혈소판의 특징과 기능을 구별하고, 헤모글로빈의 산소 운반을 설명할 수 있다.
심장의 네 방과 연결된 혈관을 말하고, 벽 두께의 차이와 판막의 역할을 설명할 수 있다.
동맥·정맥·모세혈관을 구별하고, 혈압·혈류 속도·총단면적의 변화를 비교할 수 있다.
허파순환과 온몸순환의 경로를 이어서 말하고, 동맥·정맥과 동맥혈·정맥혈을 구별할 수 있다.
심장의 수축·이완과 판막의 열림·닫힘, 맥박의 뜻을 설명할 수 있다.
혈액 관찰 과정과 맥박 측정 자료를 읽고, 자료로 말할 수 있는 것과 없는 것을 구별할 수 있다.

이렇게 풀면 됩니다

1쪽의 여섯 묶음 표에서 오늘 볼 묶음과 그에 딸린 질문·확인 문제 번호를 확인합니다.
질문을 읽고 내 답을 한 번 말해 본 뒤 '답'과 설명, 표를 읽습니다. 심장과 순환 경로는 그림의 화살표를 손가락으로 따라가며 방 이름과 혈관 이름을 말해 봅니다.
묶음이 끝날 때마다 확인 문제를 풀고, 36쪽부터의 정답과 해설로 맞춰 본 뒤 '다시 볼 곳'에 적힌 질문으로 돌아가 다시 읽습니다.
마지막으로 35쪽 '한눈에 다시 보는 순환계'를 가리고 두 순환의 경로와 혈압·혈류 속도·총단면적의 순서를 말해 봅니다.

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