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신장 상식(2)-Kidney :: 2007/04/10 18:44
2. 네프론(Nephrone)의 구조 및 신장의 기능
네프론은 한 쪽이 막혀 있는 관이다. 그것은 다음으로 구성된다.
1. 바우만 주머니 (Bowman’s capsule) : 막혀 있는 쪽에 있으며, 네프론의 벽과 더불어 2중 벽의 공간을 만든다.
2. 사구체 (Glomerulus) : 바우만 낭 안에 있는 모세혈관 망. 사구체를 지나는 피는 두번째 모세관 망으로 들어가는 데,
3. 중앙 쪽의 convoluted tubule : 이것은 미세융모(microvilli)가 깔려있고 와 미토콘드리아로 채워져 있는 세포들로 고리가 만들어 연결되어 있다.
4. 헨레 루프(loop of henle) : 이것은 중앙 쪽의 convoluted tubule에서 바깥 쪽의 convoluted tubule 로 진행하는 네프론의 일부분임.
5. 바깥 쪽의 convoluted tubule : 이것은 많은 고리로 되어 있으며 모세관으로 둘러 싸여 있다.
6. 회수 관 : 이것은 신우(Pelvis)로 연결되며, 신우에서는 오줌이 방광으로 흐르며, 주기적으로 방광에서 몸 밖으로 내 보낸다.
네프론은 오줌을 만드는 데, 그 방법은,
1. 작은 분자와 이온으로 구성된 피를 여과하며,
2. 유익한 물질의 필요한 양을 회수하며, 과잉이거나 폐 분자와 이온은 소변으로 흘려 보낸다.
소변 생성 과정,
1. 피는 압력을 받아 사구체에 들어 온다.
2. 이것은 물과 작은 분자들(단백질과 같은 큰 분자들은 제외된다)과 이온들을 여과하여 모세관 벽을 통해 바우만 주머니로 들여 보낸다. 이 용액은 신장 여과액(nephric filtrate) 이라고 불린다. 이것은 단순히 혈장에서 단백질을 제거한 것이다. 본질적으로 세포 사이의 용액과 다름이 없다.
3. 신장 여과액(nephric filtrate)은 바우만 주머니로 모이며, 그리고 나서 중심의 관으로 흘러 간다.
4. 이곳에서 거의 모든 당분과 아미노산, 그리고 90% 이상의 뇨산, 최대 60% 의 무기염이 능동 수송(active transport)을 통해 흡수된다.
5. 중심 관으로부터 소디움(나트륨)의 능동 수송(active transport)은 엔지오텐신 II(혈압상승호르몬)에 의해 조절된다.
6. 인산염의 능동 수송은 부갑상선 호르몬에 의해 조절된다.
7. 이러한 용질이 신장 여과액(nephric filtrate)에서 제거되면서, 많은 양의 수분이 삼투작용에 의해 회수된다 (바우만 주머니에 저장된 180리터의 80~85%가 회수됨).
8. 용액이 헨레 루프를 따라 내려가면서, 수분은 계속해서 삼투압에 의해 흡수된다. 왜냐하면, 세포 사이의 용액이 삼투압이 높기 때문이다. 이것은 헨레 루프의 상승 부분에서 관 속의 용액으로부터 나트륨이 능동 수송된 결과이기도 하다.
9. 바깥쪽 관에서 능동 수송을 통해 더 많은 소디움이 흡수되며, 따라서 더 많은 수분이 삼투압으로 흡수된다.
10. 신체의 나트륨과 물의 최종적인 조절은 회수 관에서 일어난다.
소디움(나트륨)
거의 97% 의 소디움이 이미 제거되었을지라도 마지막 3% 가 소디움의 최종 균형,즉 수분의 양과 혈압, 을 결정한다. 바깥 쪽 관과 회수 관에서의 소디움의 재흡수는 앨도스테론 호르몬의 작용에 의해 주로 조절된다.
물(water)
세뇨관을 둘러 싸고 있는 세포간 용액이 삼투압이 높기 때문에 물을 흡수하는 높은 삼투압을 제공한다. 물의 구멍(aquaporin)이라 불리는 단백질로 만들어진 막을 통한 통로가 혈장 막에 삽입되어 물에 대한 투수성을 크게 높여 준다. 개방된 물구멍(aquaporin) 통로를 통해 매초 30억 개의 물 분자가 통과한다. 이러한 물 통로의 삽입은 항이뇨 호르몬(ADH, 아르기닌 바소프레신으로도 알려져 있다)에 의한 신호가 필요하다. ADH는 회수 관 세포의 표면에 있는 호르몬 수용체(V2 수용체라 불린다)와 결합한다. 호르몬의 결합은 세포 내에 있는 2차 전달자(cAMP)의 수준을 증가시킨다. 이 ‘2차 전달자’가 물구멍 통로의 삽입이 되는 작용을 불러 일으킨다.
뇌하수체 후두엽으로 나오는 ADH의 방출은 피의 삼투압에 의해 조절된다. 땀을 많이 흘리는 것과 같은 몸의 탈수현상이 생기면, 혈중의 삼투압이 올라가고, 그러면 ADH가 방출되며, 그래서 V2 수용체와 결합하고, 결국에는 물구멍이 열리는 것이다. 그 결과로 하루 180 리터의 신장 여과액 으로부터 0.5 리터 이하의 소변이 남게 된다. 소변의 소금 농도는 피보다 4배 정도 진할 수 있다. 그러나 그것은 인간이 바닷물을 마시게 할 만큼 짜지는 않다. 바닷물이 훨씬 더 짜다.
만약 물을 너무 많이 마셔서 혈액이 너무 묽어 지면, ADH의 분비는 중단된다. 많은 양의 물과 같은 소변이 형성된다(이 경우 소변의 소금 농도는 피의 4분의 1 정도이다)
세뇨관 분비
소변의 생성은 우선적으로 여과-재흡수 기전에 의해 이루어진다고 해도, ‘세뇨관의 분비’라 불리는 보조 기전이 관계 한다. 세뇨관의 세포들은 어떤 분자들과 이온들을 피로부터 제거하여, 이것들을 세뇨관 안에 있는 체액에 저장한다. 예를 들면, 수소 이온(H+)과 칼륨 이온(K+)들은 바깥쪽 세뇨관(distal tubules)안에 있는 체액 안으로 직접 분비된다. 각각의 경우에, 소디움(나트륨) 이온의 흡수가 분비를 배증한다.
수소 이온의 세뇨관 분비는 혈중 산성도의 조절을 유지하는 데 중요하다. 혈중의 산성도가 떨어지기 시작하면, 더 많은 수소 이온이 분비되며, 혈액이 너무 알칼리화 되면 수소 이온의 분비는 감소된다.
7.3 내지 7.4 정도의 피의 정상 산성도를 유지하기 위해, 신장에서는 4.5 이하로 낮거나, 8.5 이상으로 높은 산성도의 소변을 생성하기도 한다. 신장문 근처에 위치한 신우는 자신의 공간에 소변을 모은다. 신우로부터 소변은 수뇨관(ureter)으로 내려 가며, 방광에 이른다. 방광은 아랫배에 있는 근육으로 된 저장 주머니이다. 방광(bladder)은 어느 때나 약 2분의 1 리터(2 컵 정도)를 보유할 수 있다. 소변은 방광에서 관처럼 생긴 수뇨관을 통해 몸 밖으로 방출된다.
신장동맥을 통해 혈액이 신장으로 들어 오며, 동맥의 말단에 있는 작은 실핏줄을 통해 네프론(신단위)으로 들어 간다. 네프론에서 혈중의 해로운 물질을 제거한다. 신장이 혈액을 여과하고 깨끗이 하면서, 노폐물을 운반하는 소변이 생성된다.
