신장의 구조와 주요기능

신장의 구조와 주요기능

 

 

신장(영어: kidney)은 비뇨기계 기관의 하나이다. 혈액으로부터의 노폐물이나 여분의 수분의 여과 및 배출을 하여 소변을 생성하는 체액의 항상성 유지를 주된 역할로 한다. 형태와 구조 사람의 신장은 소라게 종자와 같고 후 복벽 벽 측 복막보다 뒤쪽에 위치(후복막 장기)하며 횡격막 아래에 한 쌍이 있다. 신체의 오른쪽에는 간이 있기 때문에 제11흉추에서 제3요추로 간에 의해 압박되기 때문에 오른쪽 신장은 왼쪽 신장보다 약간 낮은 위치에 있다. 무게는 약 150g(노트 1권 분량)으로, 세로 약 12cm, 폭 약 6cm, 두께 약 3cm. 건강한 사람이라면 이식 등으로 한쪽을 잃어도 기능상 문제가 없다. 가운데 안쪽 부분은 움푹 파여 있어 신문이라 불린다. 여기에는 신우(신반), 신동맥, 신정맥, 수뇨관, 림프관 등이 모인다. 또 좌우 키 사이에 평행하게 좌측에 대동맥, 우측에 대정맥이 주행하고 있다. 또 부신이 신장 윗부분에 위치해 있다. 조직학적으로는 좌우 신장 각각 약 100-120만 개의 네프론이 있으며, 네프론은 사구체와 요세관(신세관)으로 구성되어 있다. 더욱이 신소체는 사구체 및 보망낭, 요세관은 근위 요세관, 헨렐프 및 원위 요세관으로 각각 구성되어 있다. 혈류 사람의 콩팥은 체중의 약 0.3%를 차지하는 반면 심박수의 2025%를 받아들인다. 신장 혈류량은 800-1200ml/분이다. 극히 적은 부분이 신장 자체의 가스 교환, 영양·노폐물 교환에 이용되지만 대부분은 사구체에서의 여과를 목적으로 한다. 신장으로 유입되는 거의 모든 혈액은 대동맥에서 직접 분기된 신동맥에서 유래하며 유출되는 혈액은 하대정맥에 이르는 신정맥을 거친다. 대동맥에서 신소체를 거쳐 하대정맥에 이르는 경로를 다음과 같다. 이 중 신장 특유의 기능과 관련된 것은 수입세 동맥, 신소체(사구체), 수출세 동맥, 요세관 주위 모세혈관, 요세관 주위 정맥이다. 대동맥-신구 동맥-엽간 동맥-궁상 동맥-소엽 간동맥-수입세 동맥-사구체(신소체)-수출세 동맥-요세관 주위 모세혈관-요세관 주위 정맥-소엽 간정맥-궁상 정맥-신정맥-하대정맥 사구체를 통과하는 혈액의 여과와 관련된 힘은 세 가지, 즉 혈압, 삼투압, 사구체의 방안이다. 이 중 가장 강한 것이 혈압이며, 이에 혈장 교질 삼투압과 사구체낭 압이 대항한다. 차감, 10mmHg의 유효 여과 압이 작용한다. 이에 따라 200만 개의 사구체를 합쳐 하루 약 150L의 혈액이 사구체에 여과된다. 주요 기능 소변 생성으로 체액(세포외액)의 항상성을 유지할 것. 요소 등의 단백질 대사물을 배출할 것. 내분비 및 대사 조정(비타민D 활성화, 에 리스로포에틴 생산, 레닌 생산) 소변 생성과 배설 신장동맥에서 보내온 혈액은 모세혈관을 거쳐 신소체로 들어간다. 단백질 이외의 혈장 성분은 한 번 보먼 봉지 안에 걸러진다. 그 양은 통과 혈액의 10%이며, 여과된 액체는 원뇨(소변의 원료)가 된다. 원뇨는 하루 약 150리터 만들어지지만 소변이 되는 것은 약 1%이고 나머지 약 99%는 요관에서 재흡수된다. 원료 중 유효성분(모든 글루코스, 95%의 물 및 무기염류)은 신세관을 경유하고 나머지 4%의 수·무기염류는 집합관을 경유해 재흡수돼 신정맥으로 돌아와 다시 신체 혈류를 탄다. 남은 성분(소변 하루 약 1.5L 정도)은 신세관을 거쳐 신우로 모여 요관을 거쳐 방광으로 배출된다. 물과 나트륨 재흡수량 조절은 위뇨세관이나 집합관에서 이뤄지며 항이뇨호르몬(ADH) 알도스테론 ANP 등의 호르몬이 관여한다. 재생이 쉬운 요세관에 대해 사구체는 손상돼도 재생하지 않기 때문에 기능부전이나 손상에 빠진 경우에는 염분과 칼륨 제한, 인공투석이 필요하다. 현대인은 콩팥에 부하를 주는 염분 섭취량이 많기 때문에 부하가 걸리기 쉽고 알게 모르게 콩팥에 손상을 줄 수 있다. 내분비 신장에는 내분비 작용이 있다. 우선 신장 혈장 유량 저하에 반응해 방사 구체 세포보다 레닌을 분비함으로써 레닌·안디오텐신·알도스테론계를 부활시켜 혈압, 소변량을 조절하고 있다. 동시에 혈관 확장 작용을 하는 프로스타글란딘이 산출돼 신장 혈류 조절에 관여하고 있다. 이는 안디오텐신I에 의한 혈관 수축작용이 신장동맥에 미치지 않도록 조절하는 의미가 있다. 다음으로 요세관 간질세포에서 에 리스로포에틴을 분비해 골수에서의 적혈구 생산을 돕는다. 이 때문에 신장질환으로 요세관이 상해되면 빈혈이 될 수 있다(신성 빈혈). 마지막으로 부갑상선 호르몬은 요세관에 작용해 비타민D의 활성화를 일으키고 혈중 칼슘의 상승작용을 담당한다.