신장의 기본 단위인 네프론

신장의 기본 단위인 네프론

신장은 혈액과 세포 속의 수소이온 농도를 조절하여 체내 산성도를 유지한다. 삼투압농도를 통해서 체내 산성도가 높아지면 수소이온 배출량을 늘리고, 산성도가 낮으면 수소이온 배출량을 줄인다.

삼투압농도는 용질의 크기, 성질, 종류와 상관없이 특정 용액에 녹아있는 용질의 개수의 특정한 농도를 나타낸다. 단일 성분이 아닌 섞여있는 용질의 전체 분자 수이다. 용질은 물이 따라가게 되어 있기 때문에 삼투압농도를 조절하는 것은 수분량을 조절하는 것과 동일하다.

신장은 중요한 호르몬의 분비 기관이다. 신장에서 배출하는 대표적인 호르몬은 에리스로포이에틴이다. 적혈구가 부족할 경우 분비되어 골수의 조혈작용을 촉진시켜 빈혈을 교정하는 역할을 한다. 그 다음으로 레닌이라는 호르몬이 있는데, 혈압을 조절하는 중요한 작용을 한다.

신장은 칼슘 대사 역할도 한다. 세뇨관에서 비타민 D를 이용하여 캄슘을 재흡수한다. 칼슘은 뼈를 생성 및 유지하는데 중요한 역할을 하기에, 갱년기 이후 여성들이 칼슘과 호르몬이 부족해져서 골다공증에 걸리기가 쉽다.

 

신장의 바깥쪽에 신피질이 있고, 안쪽에는 신수질이 있다. 실제 신장의 가운데를 절단하면 피질과 수질이 명확하게 구분되어 보인다. 이 두 부분은 구조와 기능에서도 차이를 보인다.

중추신경에서 기본적인 신경세포 단위를 뉴런이라고 하는데, 신장에서 기본 단위는 네프론이라고 한다. 각 네프론에서 혈액을 여과해서 소변을 만들고, 네프론의 80%가 신수질에 있다.

네프론의 수는 총 200만 개 정도이지만, 실제 활동하는 것은 6~10% 정도이고, 나머지는 활동하는 네프론의 기능을 상실할 경우에 대체하는 역할을 한다.

심장에서 신장으로 보내지는 혈액은 네프론의 신소체에서 걸러져 소변의 전 단계인 원뇨로 만들어진다. 신장에서 하루에 180리터의 원뇨가 만들어지지만, 이 중 99%는 세뇨관에서 재흡수되고, 나머지 1%인 1.5리터 정도가 소변으로 배출된다.

인간의 신장이 이런 방식으로 배출하는 이유는 혈액을 걸러내고 재흡수하는 과정에서 체액의 성분과 체내 산성도를 일정하게 유지하고, 혈압과 체액량을 조절하기 위해서이다. 우리 몸의 항상성을 유지하는데 중요한 기능이다.

 

네프론은 둥근 모양의 신소체와 관 모양의 세뇨관으로 구성된다. 이 중에 신소체는 시구체와 보먼주머니로 나뉜다. 사구체는 모세혈관들이 엉켜 있는 모양이며, 사구체의 모세혈관으로 들어간 혈액은 압력 차이로 인해 보먼주머니로 새어나온다.

이 과정에서 크기가 큰 단백질과 혈구세포를 제외한 거의 모든 혈액 성분이 빠져나온다. 이에 건강한 사람의 사구체를 거친 여과액 속에는 단백질과 혈구가 없다.

소변에서 단백질이 검출되었다면 신장에 염증이 있다는 의미이다. 실제 신장 기능의 이상이 있을 경우에 신부전 초기 증세가 소변에 단백질이 섞여 나오는 것이다.

모세혈관에서 물질의 이동은 압력 차이에 의해 물질이 이동하는 여과로 이뤄진다. 사구체를 이루는 모세혈관은 일반 모세혈관보다 망의 공간의 많고 혈압이 1.6배 정도 높다.

여기에도 단백질에 의한 교질삼투압 현상이 나타나 여과하는 힘이 상쇄된다. 사구체는 융단 모양의 돌기 구조를 가지고 있어 표면적이 넓다. 이에 많은 양의 혈액을 짧은 시간에 이동시킬 수 있다.