본문내용
1. 신장의 구조와 기능
1.1. 신장의 구조
1.1.1. 신장의 위치와 구조
신장은 적갈색을 띠는 강낭콩 모양의 장기로, 복막 뒤 장기이며 제12흉추에서 제3요추 사이에 위치한다. 오른쪽 신장은 왼쪽 신장보다 약 1~2cm 낮게 위치한다. 신장의 크기는 평균적으로 길이 11~12cm, 폭 5~6cm, 두께 2.5~3cm 정도이다.
신장을 수직으로 잘라보면 겉질(피질)과 속질(수질)로 구분된다. 겉질에는 신소체가 위치하며, 속질에는 8~18개의 원추형 신추체가 있다. 각 신추체의 꼭지는 소신배의 속공간으로 돌출되어 있는데, 이를 신유두라고 한다. 2~4개의 소신배들이 모여 1개의 대신배를 이루고, 이 대신배들은 다시 신우와 연결된다. 신우는 요관과 연결된다.
이처럼 신장은 복막 뒤에 위치하며, 강낭콩 모양의 구조를 가지고 있다. 겉질과 속질로 구분되어 있으며, 속질 내에는 신추체와 이를 관통하는 소신배, 신유두 등의 구조들이 존재한다. 이러한 신장의 독특한 해부학적 구조는 신장의 다양한 기능 수행에 중요한 역할을 한다.
1.1.2. 신장의 혈액공급 및 순환 조절
신장의 혈액공급 및 순환 조절은 신장 기능 유지에 핵심적인 요소이다. 신장은 혈액 중에 있는 신진대사의 노폐물을 정화하기 위해 심박출량의 약 20~25%를 처리한다. 하루에 신장을 통해 흐르는 혈액량은 1,500L이며, 이 중 소변으로 나가는 양은 1.5L 정도이다.
신장으로 혈액을 공급하는 신동맥은 복부대동맥에서 직접 나와 신장문을 통과한 후 여러 가지로 나뉘어 수입세동맥을 이루고, 이는 다시 모세혈관 뭉치인 사구체를 형성한다. 사구체의 모세혈관이 다시 모여 수출세동맥이 되어 보우만주머니를 빠져나온다. 수출세동맥은 모세혈관 그물을 형성하여 근위요세관, 원위요세관, 요세관고리 및 집합관을 둘러싸고 결국 정맥계로 유입되어 신정맥이 되며 하대정맥으로 들어간다. 이러한 신장의 혈액순환 구조는 신장 여과 및 배설 기능에 중요한 역할을 한다.
신장 혈액순환은 사구체여과율(GFR)을 통해 조절된다. 사구체여과율은 신장이 단위 시간당 걸러내는 혈액량을 의미하며, 정상적인 사구체여과율은 성인에서 약 125 mL/min이다. 사구체여과율은 체내 혈압, 혈액량, 혈관 저항 등의 변화에 따라 실시간으로 조절된다.
구체적으로, 신장 내 사구체근위세동맥(수입세동맥)과 사구체근위세정맥(수출세동맥)의 긴장도가 변화하여 사구체압력을 조절한다. 예를 들어 혈압이 감소하면 사구체근위세동맥이 확장되고 사구체근위세정맥이 수축하여 사구체압력이 증가하고 사구체여과율이 높아진다. 반대로 혈압이 증가하면 사구체근위세동맥이 수축하고 사구체근위세정맥이 확장되어 사구체압력이 낮아져 사구체여과율이 감소한다.
이러한 사구체압력 조절 기전은 체액량, 전해질 농도, 삼투압 등의 항상성 유지에 필수적이다. 또한 레닌-안지오텐신-알도스테론계, 아드레날린, 항이뇨호르몬 등 다양한 내분비계 인자들이 관여하여 신장 혈류와 여과율을 조절한다.
요약하면, 신장의 혈액공급 및 순환 조절은 신장 기능을 유지하는 핵심 기전으로, 사구체여과율 조절을 통해 수분, 전해질, 노폐물 배설을 적절히 조절한다는 것을 알 수 있다.
1.2. 신장의 기능
1.2.1. 소변 생성과 배설
소변 생성과 배설은 신장의 가장 중요한 기능 중 하나이다. 콩팥은 하루 약 1,500ml의 소변을 배출한다. 소변 생성의 과정은 사구체 여과, 요세관 재흡수 및 요세관 분비의 3단계로 이루어진다.
먼저, 사구체 여과 과정에서는 혈액 중 물과 용질이 사구체 여과막을 통과하여 보우만주머니로 여과되어 들어간다. 이때 분자량이 큰 단백질과 혈구세포는 통과하지 못하고 혈액 내에 남게 된다. 하루 평균 사구체에서 여과되는 양은 약 180L에 이르지만, 대부분이 요세관에서 재흡수되어 최종적으로 배출되는 소변량은 1-2L 정도이다.
다음으로 요세관 재흡수 과정에서는 여과된 물과 용질 중 필요한 성분들이 재흡수된다. 근위세뇨관에서는 약 65%의 나트륨과 수분, 모든 포도당, 칼륨, 아미노산 등이 재흡수되며, 헨레고리와 원위세뇨관에서도 추가적인 재흡수가 일어난다. 이를 통해 여과된 용질의 대부분이 혈액 내로 다시 흡수되어 체내 항상성이 유지된다.
마지막으로 요세관 분비 과정에서는 요소, 요산, 크레아티닌 등의 노폐물과 약물, 수소이온 등이 분비되어 소변으로 배출된다. 이러한 분비 과정은 주로 근위세뇨관과 원위세뇨관에서 일어난다.
이와 같...
