각 기관은 고유 기능이 있지만, 여러 기관이 함께 기능을 발휘하기도 하며, 이러한 집합체를 기관계라 합니다(주요 기관계 표 참조). 의사는 기관계에 따라 장애와 의학전공분야를 분류합니다.
예를 들어, 기능을 기반으로 한 일부 기관계에는 소화계, 심혈관계 및 근골격계 등이 있습니다.
구강부터 항문까지 이어지는 소화계(또는 위장계)는 음식을 섭취 및 소화하고 배설물을 배출하는 역할을 담당합니다. 소화계는 음식을 이동하게 하고 흡수하는 위와 소장, 대장뿐 아니라 췌장, 간, 쓸개와 같이 소화효소를 생산하고 독소를 제거하며 소화에 필요한 물질을 저장하는 관련 기관도 포함됩니다.
심혈관계에는 심장과 혈관이 포함됩니다. 심혈관계는 혈액을 내보내고 순환시키는 일을 맡고 있습니다.
근골격계는 뼈와 근육, 인대, 힘줄, 관절을 포함하며 인체를 지지하고 움직일 수 있도록 합니다.
함께 작용하는 기관계
기관계는 함께 작용하여 복잡한 기능을 수행하곤 합니다. 예를 들어, 음식을 다량 섭취한 후 소화계에서 더 많은 혈액을 확보하여 제 기능을 발휘할 수 있도록 여러 기관계는 함께 작용합니다. 소화계는 심혈관계와 신경계의 도움을 받습니다. 소화계의 혈관은 운반 혈액을 늘리기 위해 확대됩니다. 신경 자극은 뇌로 전달되어 소화 활동이 증가되었음을 알립니다. 소화계는 신경 자극과 혈류에 방출되는 화학물질을 통해 심장을 직접 자극하기도 합니다. 심장은 이에 반응하여 내보내는 혈액을 늘립니다. 뇌는 배고픔은 적게, 포만감은 더 많이, 그리고 격렬한 신체적(근골격계) 활동에 대한 흥미는 더 적게 감지하여 반응하게 되며, 이에 따라 골격근 대신 소화계에서 사용되는 혈액이 더 많이 유지됩니다.
기관과 기관계의 의사소통은 매우 중요합니다. 인체는 의사소통을 통해 전신의 필요에 따라 각 기관의 기능을 조정할 수 있습니다. 위의 예시에서 심장은 언제 소화기관에서 더 많은 혈액이 필요하여 더 많이 활동할 수 있는지 알아야 합니다. 심장에서 신체가 휴식 중임을 인지하면 혈액 공급 활동을 줄일 수 있습니다. 신장은 신체에 체액이 너무 많아 소변을 더 많이 생성해야 할 때와 탈수로 인해 신체의 수분을 보존해야 할 때를 알아야 합니다.
항상성이란 신체가 정상적인 조성과 기능을 어떻게 유지하는지 나타내는 용어입니다. 기관계는 서로 상호작용을 하므로 신체는 체액과 체내 물질의 양을 안정적으로 유지할 수 있습니다. 그리고 기관들은 기능을 덜하거나 과도하게 하지 않고, 각 기관은 다른 모든 기관의 기능에 도움을 줍니다.
항상성 유지를 위한 의사소통은 자율 신경계와 내분비계를 통해 이루어집니다. 전달물질이라는 특수 화학물질을 통해 의사소통합니다.
자율 신경계는 신체 기능을 조절하는 복잡한 통신망을 대부분 제어합니다. 이러한 신경계는 작업이 이루어진다는 눈에 띄는 표시 없이, 생각하지 않고도 작동합니다. 신경계 부분 사이와 신경계와 기타 장기 사이에서 메시지를 전달하는 전달물질을 신경전달물질이라고 합니다.
내분비계는 호르몬이라는 화학 전달물질을 생성하는 다양한 분비선으로 구성됩니다. 호르몬은 혈류를 통해 다른 기관으로 이동하여 해당 기관의 기능을 조절합니다. 예를 들어, 갑상선은 대사율(인체의 화학적 기능이 진행되는 속도)을 조절하는 갑상선 호르몬을 생성합니다. 췌장에서는 당 사용을 조절하는 인슐린이 분비됩니다.
가장 널리 알려진 전달물질로는 에피네프린(아드레날린) 호르몬이 있습니다. 사람이 갑자기 스트레스를 받거나 공포를 느끼면 뇌는 즉시 부신에 메시지를 전송하며, 부신은 즉시 에피네프린을 분비합니다. 순식간에 이 화학물질은 맞섬 도피 반응이라고도 부르는 반응을 전신에 발령합니다. 심장 박동이 빨라지고 거세지고, 눈이 커져 더 많은 빛을 받아 들이며 호흡이 가빠지고 소화계 활동이 감소되며 더 많은 혈액을 근육으로 보냅니다. 효과는 급격하고 강렬합니다.
기타 화학적 의사소통은 극적이지 않지만 효과는 동일합니다. 예를 들어, 탈수가 일어나 다량의 수분이 필요하면 심혈관계를 통해 순환하는 혈액량은 감소합니다. 이렇게 감소된 혈액량은 경부 동맥에 있는 수용체에 인지됩니다. 수용체가 이에 대한 반응으로 신경을 통해 뇌의 하단에 있는 뇌하수체에 자극을 전송하면 뇌하수체는 항이뇨 호르몬을 생산합니다. 이러한 호르몬은 신장에 소변을 농축하여 수분 보유량을 늘리라는 신호를 보냅니다. 이와 동시에 뇌는 갈증을 느껴, 물을 마시게 하는 자극을 보냅니다.