위와 간 위장관의 운동 및 간의 구조와 기능

위장관의 운동, 간의 구조와 기능

1. 위운동, 소장운동, 대장운동

음식물이 위에 들어가면 소화관벽이 확장되면서 연속적인 국소반사가 일어납니다. 연동운동에 의해서 음식물이 이동하는데, 이는 환상근과 종주근이 교대로 수축함으로써 연동운동파를 형성하여 소화관의 위쪽 부분에서 아래로 파동으로 이동시킵니다. 위 연동운동파는 위체부 중간 부위에서 시작되어 규칙적으로 나타나며 유문동 쪽으로 수축파가 전해져서 유문부에서 끝나게 됩니다. 위에서는 연동운동에 의하여 음식물을 분문부에서 유문부를 거쳐 십이지장 쪽으로 보냅니다. 위의 연동운동으로 액화된 위의 내용물이 유문괄약근을 거쳐 십이지장으로 서서히 이동되는 현상을 위 배출이라고 합니다. 음식물이 위 안에 남아 있는 시간은 섭취량과 내용물에 따라 달라지는데, 물이나 수프 형태는 단시간에 위에서 배출되지만 보통의 혼합식이를 하면 모두 십이지장으로 옮겨지는 데는 3~4시간이 소요됩니다. 위 배출은 Chyme을 받아들이는 십이지장의 상태에 영향을 받는데, 십이지장 내에 Chyme 이 많아지면 소장-위반사에 의하여 위장운동과 위액 분비가 저하됩니다. 즉, 십이지장에 영양소의 분해산물 및 산성의 내용물이 많아지면 십이지장 점막으로부터 엔테로가스트론이 분비되어 위 운동과 위액 분비를 억제하므로 위 배출은 지연됩니다. 지방이 많은 음식일수록 엔테로가스트론이 많이 분비되므로 위 배출은 더 지연됩니다. 3대 영양소 중 가장 빠르게 배출되는 것은 탄수화물이며 단백질은 2배 정도 느리고 지방은 위의 소화운동을 억제하여 가장 느리게 배출됩니다. 위 배출은 정서 상태에 따라서도 영향을 받는데 기분이 좋을 때는 촉진되고, 불쾌·흥분·공포 시에는 위의 운동과 위액 분비가 억제되므로 느려집니다. 또한 부교감신경은 위운동을 촉진시켜 위 배출 속도를 빠르게 하고, 교감신경은 위운동을 억제시켜 위 배출 속도를 느리게 합니다. 소장에서는 주요 수축운동의 2가지 형태인 연동운동과 분절운동이 일어납니다. 연동운동은 소장의 평활근이 자극되면 자극을 받는 곳의 상부는 수축하고 하부는 이완하면서 소장의 하부 쪽으로 이와 같은 수축과 이완이 파급됩니다. 연동운동은 소장의 환상근과 종주근이 함께 관여하며 이로 인해 음식물은 소화와 흡수가 이루어지면서 하부로 이동하게 되고, 이 연동 파는 식도나 위보다는 약하게 나타납니다. 분절운동은 소장의 환상 평활근층으로부터 유래된 전기적 활동에 의하여 시작되는데, 일정한 간격으로 소장의 환상근이 수축과 이완을 반복함으로써 수축된 곳이 이완되면 다음번 수축은 전에 이완된 것의 중간 부위에서 일어남으로써, 장 내용물이 분리되었다가 합쳐졌다 하게 됩니다. 이 과정을 통해 음식물이 소화액과 잘 섞여 소화효소의 가수분해작용을 쉽게 받으며, 소장의 내용물을 전후로 움직이게 하여 소장 점막과 충분한 접촉을 함으로써 흡수가 용이해집니다. 분절의 강도는 호르몬, 장 신경계, 자율신경계에 의해 조절되는데 부교감신경은 수축을 증가시키고 교감신경은 이를 억제시킵니다. 대장은 직경이 7.5cm, 길이는 120cm 정도로 처음 부분이 맹장으로 작고 돌출된 주머니 형태의 충수를 갖고 있고, 결장은 상행결장, 횡행결장, 하행결장과 하행결장 끝부분에 S상 결장으로 이루어져 있으며, 이어서 직장과 항문이 연결되어 있습니다. 충수는 관 속 불순물의 부패 등 여러 가지 요인으로 염증을 일으키기도 하는데 이것을 충수염이라고 합니다. 대장의 운동은 소장과 마찬가지로 분절운동과 연동운동이 있으나 운동성이 소장에 비해서 느린 것이 특징입니다. 대장의 분절운동은 주로 맹장, 상행결장에서 시작하여 아래쪽으로 점점 이동하며, 환상근이 일정한 거리를 두고 수축하게 되면 수축하지 않은 곳은 불룩하게 주머니 모양의 haustral를 형성하게 됩니다. haustral는 주로 맹장과 상행결장에서 나타나며 내용물을 잘 혼합해서 대장에서 흡수가 일어나기 쉽도록 합니다. 대장에서 발생하는 연동운동은 분절운동에 비하여 그 빈도가 적게 발생하며 1회 연동파로 내용물을 20~30cm가량 이동시키는 집단운동이 일어납니다. 이는 하루에 3~4회 나타나는 운동으로 특히 식사 후에 상행결장과 횡행결장의 길이가 상당량 동시에 수축하며 위대장반사, 십이지장대장반사에 의해 나타납니다. 이 운동의 결과로 대장의 내용물이 하강하여 직장에 차게 되면 배변반사가 유발되며, 이로 인해 직장의 수축이 일어나는 동시에 변의를 느끼며 평활근인 내항문 괄약근이 이완되고 수의반사로 인해 골격근인 외항문 괄약근의 수축이 발생합니다.

2. 간의 구조와 기능

간은 복강의 횡격막 아래 오른쪽 상복부에 위치하고 성인의 경우 1.0~1.5kg 정도로 내장기관 중 가장 큽니다. 간은 기능적 단위인 간소엽으로 되어 있고, 간소엽은 모세혈관 및 모세담관이 중심정맥을 중심으로 방사상으로 모여진 구조를 하고 있습니다. 간은 간동맥과 간문맥으로부터 혈액을 공급받는데, 간문맥은 소화관에서 흡수한 영양소를 간으로 운반하고 비장에서 파괴된 적혈구에서 생성된 혈색소를 간으로 운반하는 역할을 합니다. 간소엽에 위치한 모세혈관 형태인 시누 소이 드는 영양소를 체내에 공급하고 대사작용의 결과로 생성된 노폐물을 대정맥에 보내는 역할을 합니다. 간은 탄수화물, 지질, 단백질 대사에 관여하는 이외에 담즙의 생성, 약물과 독소의 해독, 체내 방어 역할을 담당합니다. 간의 탄수화물 대사에서 중요한 역할은 혈당을 일정하게 유지하는 것입니다. 즉, 식사 후에 혈당이 높아지면 간세포에서 글리코겐 합성, 즉 포도당을 흡수하여 글리코겐으로 만들어 저장함으로써 혈당을 낮추고, 반대로 공복 시에는 글리코겐 분해 과정을 거쳐 혈당을 높이는 역할을 합니다. 또 오랜 공복이나 운동 후 간에 저장된 글리코겐이 고갈되었을 때는 지방 분해에 의해 생성된 글리세롤, 체단백질의 분해로 생긴 아미노산의 대사산물로 당을 합성하는 포도당 신생 과정이 일어납니다. 간에서의 지방 대사 중 대표적인 것은 지단백 합성에 관여하며 중성지방, 인지질과 콜레스테롤을 합성하여 필요한 조직에 공급해 주고, 당과 단백질을 지방으로 전환시킵니다. 식사 또는 지방조직에서 방출된 지방산은 간에서 B-산화 과정을 거쳐 아세틸-CoA(아세틸조효소 A)가 되며, 시트르산회로(구연산회로)로 들어가서 ATP를 만들게 됩니다. 간에서 일어나는 단백질 대사는 아미노산의 탈아미노작용과 아미노기 전이반응을 통해 비필수아미노산을 합성하며, 포도당 생성에 이용되기도 합니다. 또한 간은 알부민, 글로불린, 트랜스페린 등의 혈청단백질과 프로트롬빈, 피브리노겐 등의 혈액응고인자 등을 합성합니다. 간은 여러 비타민과 무기질의 대사 및 저장, 활성화에 중요한 역할을 합니다. 간에는 비타민 A와 비타민 D 등의 지용성 비타민과 비타민 B1, 비타민 B12, 비타민 C 등 수용성 비타민이 저장됩니다. 간에서 카로틴이 비타민 A로 전환되고 비타민 D도 비타민 25(OH) D로 전환되어 활성화되며, 비타민K는 프로트롬빈 합성에 이용됩니다. 또한 적혈구 형성에 필수요소인 철분과 구리를 페리틴과 ceruloplasmin의 형태로 저장합니다. 간은 음식물을 통하여 장내로 들어온 암모니아 등의 각종 해독물질을 독성이 덜한 요소로 전환시키며, 요소는 간에 의해 혈액으로 분비되고 신장에 의해 소변으로 배설됩니다. 간의 모세혈관망에는 식균작용이 강한 쿠퍼세포라는 내피세포가 있어서 간으로 유입되는 독성물질, 파괴된 적혈구, 노후된 세포 등을 무독화시킵니다. 이와 유사하게 간은 독성 포르피린을 빌리루빈으로, 푸린을 요산으로 전환시킵니다. 간은 지방 소화에 필요한 담즙을 생성하고 분비합니다. 담즙의 주요 성분으로는 담즙색소인 빌리루빈, 담즙산염, 인지질, 콜레스테롤, 무기이온 등이 있습니다.