腎臟의 3가지 작용
신장=몸의 서비스부위--이제까지 설명한 작용이 腎臟(신장)의 기본적인 활동인데, 이것이 우리생활에서 갖는 의미를 생각해 보자.
결론적으로 말해서 腎臟(신장)은 노폐물의 배설뿐만 아니라 우리 몸 내부 환경의 여러가지 조건을 일정하게 유지하는 중요한 책임을 갖고 있다.
우리 몸을 도시와 비교한다면 신장은 하수도나 저수지의 수위조절댐이나 발전소 같은 도시기능의 유지에 불가결한 서비스 업무를 맡고 있다고 할수 있다. 그러므로서 생산부분인 肝臟(간장), 문화활동 정보부분인 중추신경계 등의 기능이 원활해진다.
그러나 腎臟(신장)의 기능이 저하되어 요독증이 생기면 신장 이외의 뇌, 消化器(소화기), 心臟(심자예 등의 여러가지 장기에서 장애가 나타나고 서비스 기능의 마비때문에 전체적으로 도시기능이 원활하지 못하게 된다.
이와 같은 신장의 기능을 의학적으로 표현한다면, 첫째, 불필요한 것을 몸밖에 배설한다. 둘째, 수분과 염류 이온의 배설을 가감함으로서 체내의 수분 전해질 대사를 조절한다. 셋째, 구조적으로 血壓(혈압)을 조절한다.
또 신장에서는 赤血球(적혈구)를 만드는데 필요한 호르몬과 같은 것을 분비한다는 것이 최근에 밝혀지고 있다.
하수도와같은 작용
생명현상이 있는 곳에는 반드시 (1)에너지원이 되는 물질의 섭취 (2)불필요한 생성물의 배설이라는 세가지 과정이 존재하는데, 신장은 이중에서 세번째 배설 기능을 맡고 있는 중요한 기관이다.
신진대사의 마직막 산물은, 탄수화물에서 탄산가스와 물이되고, 탄산가스는 肺(폐)에서 배설된다. 그리고 腎臟(신장)에서는 탄산가스 이외의 마지막 산물과 단백질이나 질소 화학물의 최후 산물인 尿素(요소)나 尿酸(요산)을 비롯하여 燐酸(인산)과 黃酸(황산)등이 배설된다.
페니실린이나 스트렙토마이신, 설파제 등의 이물질은 유기산이나 有機鹽基(유기염기)의 성분으로서 우리몸에 필요한 물질이 아니다. 그런데 신장은 사구체의 여과뿐이 아니고 세뇨관 세포에 의해 적극적으로 이 이물질을 제거한다. 그러므로 이들 물질은 血液(혈액)이 腎臟(신장)을 한번 흐르는 사이에 거의 100% 급속도로 제거된다.
신장이 만성 내지 급성으로 장해를 받으면 그 배설작용은 감퇴된다. 그러므로 대사가 끝난 뒤, 생선되는 요소같은 것이 血液속에 축척되므로, 혈액분석에서 쉽게 발견된다.
또한, 폐놀설퍼프탈레인(PSP)같은 이물질을 靜脈(정맥)에 주사하는 검사가 있는데, 이것은 신장이 적극적으로 이물질을 배설하는 작용을 이용한 근위 세뇨관의 기능 검사인 것이다.
정교한 에어컨디션닝 작용
지구상의 생명체 중에서 단세포 생물 이외는 細胞外液(세포외액) 이라는 체액을 갖고있다.
인체의 血液(혈엑)이나 임차액도 사실은 세포외액인데 생리학적으로 말한다면 우리 생체를 구성하고 있는 세포는 세포외액 속에 떠 있다고 할 수 있다.
이와같은 체액속의 이온농도, 예를 들면 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘, 염소, 重炭酸(중탄산)등의 농도나 산성도, 또한 전체적인 분량은 매우 정교하게 조절되고 있다.
이 성분 조성은 동물의 조류와 관계없이 대부분 일정하며, 지구상에 생명이 탄생된 당시의 바닷물농도와 같은 것으로 추정되고 있다.
동물의 진화와 더블어 바닷물의 일부를 받아들여 생명유지에 알맞도록 충분히 조절하는 변화가 생겻는데 이것이 세포외액이다.
다시 말하면 인간의 지혜가 발전되면서 의복과 집을 만들어 추위와 더위를 이겨내고 문명의 발달에 의해 에어컨디션닝이 발명된 것과 같다고 할 수 있다.
체액의 조절 기구중에서 예를 들어 수분이 상대적으로 부족하여 체액의 溶質(용질) 농도가 증가했다고 하자, 이때는 간뇌에 있는 삼투압 감지장치가 작용하여 처음에 口渴症(구갈증)이 생겨 물을 마시게 만든다. 그리고 다음에는 뇌하수체 후엽의 호르몬인 항이뇨호르몬의 분비를 명령한다.
이 호르몬은 신장의 原因細尿管(원인세동맥)이나 집합관의 세포를 자극하고 이 부위의 수분 투과성을 증가시키므로, 여기의 수분은 주위의 높은 삼투압에 이끄려 재흡수된다. 그밖에 체액의 산성도(HP)는 7.35~7.45의 약 알카리를 유지하도록 조절되고, 肝腦(간뇌)나 경동맥의 일부에 감지 기구가 있으므로 숨을 깊이 쉴때마다 신장도 여기에 협력하게 된다.
칼슘과 인산은 부갑상선 호르몬의 신자이나 腸管(장관) 골조직에 대한 작용을 조절하고 있는데, 칼슘 농도를 측정하는 것은 바로 副甲狀腺(부갑상선) 자체로 알려져 있다. 그리고 세포외액에서 가장 중요한 성분이 나트륨이나 칼륨의 조절은 다음의 巡還 血藏量(순환혈장양) 조절과 관계가 깊은 것이다.
저수지 수위 조절 댐(Dam)같은 작용
우리들의 몸을 구성하고 있는 세포는 細胞外液(세포외액) 속에 떠 있는 것과 같다고 말했는데, 이 액체는 정체된 물이 아니고 끊임없이 영양분이나 산소를 운반하면서 노폐물을 배설하는 역활을 맡고 있다.
이와 같이 순환혈장량이나 流量(유량)을 가장 알맞게 조절한다는 것은 저수지의 수위를 조절하는 댐에 의해 관개 용수를 적절히 공급할때 농업생산이 향상되는 것과 같다.
만일 우리몸을 순환하고 있는 혈장량이 감소됐다고 가정하자, 그러면 전신에 충분히 피가 공급되지 못해 산소나 영양소가 부족하게 되면서 노폐물이 축척되어 신장에의 혈류도 감소된다.
이때 신장 속에 있는 傍絲球體(방사구체) 장치가 이것을 감지하고 여기에서 레닌이라는 일종의 단백질 분해효소를 방출한다.
레닌은 혈액속에 있는 안지오텐시노겐이라는 물질에 작용하여 안지오테신 I 을 만드는데, 이것은 轉移(전이)효소의 작용을 받아 다시 안지오텐신 II 로 변화된다. 그리고 이 안지오텐긴 II 는 우선 전신에 있는 혈관벽의 평활근에 작용하여 이것을 강하게 수측시킨다.
마치 물의 공급이 부족할때 여기저기의 수문을 폐쇄하는 것과같다.
다음에 안지오텐신 II 는 부신에작용하여 알도스테론이라는 호르몬의 분비를 촉진한다. 또 알도스테론은 腎臟(신장)의 細尿管(세뇨관)에 작용하여 세뇨관 세포막의 나트륨 펌프를 빨리 회전시켜 나트륨을 몸 안으로 흡수한다.
나트륨은 세포외액의 주성분이므로 이것이 몸안에서 증가되면 혈장량도 결과적으로 많진다.
血壓의 조절은 신장만의 작용이 아니다. 그러나 앞에서 설명했듯이 레닌, 안지오텐신계는 혈압을 조절하는 주요한 역활을 맡고 있는데, 안지오텐신 II 의 혈어압수축작용과 알도스테론 분비에 의한 순환혈액량의 유지라는 두가지 기능이 저하된 혈압을 회복하기 위해 시간적으로 속효성과 지연성의 복합적인 조절을 약속하고 있다.
반대로, 신장을 비롯한 여러가지 장기에서 만들어지는 프로스타그란딘이라는 물질은 혈관을 확장하고 혈압을 내리도록 작용한다. 신장 기능이 저하되었을 때,나타나는 것은 이 물질의 생성이 저하되기 때문으로 아려지고 있다.
혈압은 신장이 공급하는 혈액량과 순환혈액량, 혈관의 수축정도, 血液粘度(점도)에 의해 결정되는데. 조직에 피를 공급하는 원동력이 중요 인자다. 따라서 혈압이 지나치게 동요되면 각 장기에의혈액공에 변확 생기고 내장 기관의 대사. 결과적으로는 생명 기능에도 중대한 영향을 끼치게 된다.
그래서 혈압의 변동을 가능한 완화하기 위하여 신장을 중심으로 하는 정교한 휘-드백Feed back)기구가 만들어져 기능하고 있는 것이다.
