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생명과학 ① 5-1. 배설 - 신장의 구조와 기능, 방광, 요도, 수뇨관, 네프론
▎생명과학 ① 5-1. 배설 - 신장의 구조와 기능, 방광, 요도, 수뇨관, 네프론
◈ 신장의 구조와 기능
1. 노폐물의 생성 및 배설
① 노폐물의 생성
우리의 몸을 구성하는 세포들은 생활에 필요한 에너지를 얻기 위해 세포 호흡을 통해 쉴 새 없이 영양소를 분해하는데, 그 결과 노폐물을 생성된다. 탄수화물과 지방은 탄소(C), 수소(H), 산소(O)로 구성되어 있기 때문에 세포 호흡에 의해 분해되면 이산화탄소(CO₂)와 물(H₂O)이 생기고, 단백질은 탄소, 수소, 산소 외에 질소(N)를 포함하고 있기 때문에 세포 호흡에 의해 분해되면 이산화탄소와 물 이외에 *암모니아(NH₃)와 같은 *질소성 노폐물이 생긴다.
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‣ 암모니아(NH₃) : 암모니아는 독성이 강하고 체액의 pH를 상승시키기 때문에, 체내에 축적되지 않도록 바로 배설하거나 독성이 없는 물질로 바꾸어 주어야 한다. 그러므로 사람은 간에서 암모니아를 독성이 거의 없는 요소로 전환시킨 다음에 신장으로 운반하여 오줌으로 배설한다. |
② 노폐물의 배설
세포 호흡 동안 생성된 대부분의 이산화탄소는 외호흡의 과정을 통해 폐에서 체외로 배출되고, 물은 다시 흡수되어 이용되거나 오줌이나 땀으로 배설된다. 그리고 단백질의 분해 과정에서 생긴 암모니아는 혈액에 의해 간으로 운반된 다음 요소로 전환된 뒤에 다시 신장으로 운반되어 다른 노폐물과 함께 오줌으로 배설된다.
2. 사람의 배설 기관
① 사람의 배설 기관과 신장의 구조
사람의 배설 기관은 신장, 수뇨관, 방광, 요도로 구성되어 있는데, 그 중심이 되는 기관은 신장이다.
- 신장 : 사람의 신장은 길이가 10cm 정도이며 강낭콩 모양의 암적색 기관으로, 횡격막의 아래에 등 쪽으로 좌우 1개씩 자리 잡고 있다.
- 수뇨관 : 각 신장에는 오줌이 지나가는 통로인 수뇨관이 연결되어 있다.
- 방광 : 수뇨관의 끝에는 오줌을 저장하는 방광이 있다.
- 요도 : 방광에 오줌이 어느 정도 이상으로 차면 요도를 통해 오줌을 배설하게 된다. 사람의 신장 단면을 보면 세 부분으로 구성되어 있다.
- 피질 : 신장의 바깥쪽, 사구체와 보먼 주머니로 구성된 말피기소체가 분포
- 수질 : 신장의 안쪽, 세뇨관과 집합관이 주로 분포
- 신우 : 수질 아래의 빈 공간
② 네프론
사구체와 보먼 주머니 및 세뇨관이 합쳐져서 신장의 구조적·기능적 단위인 ‘네프론’(nephron , 신단위)을 구성하는데, 이곳에서 오줌이 생성된다.
신장 1개에는 약 100만 개의 네프론이 있다. 네프론 중 사구체와 보면 주머니를 ‘말피기소체’라고 하는데, 말피기소체는 피질에 분포하고 있다. 말피기소체에서 ‘사구체’는 신동맥에서 나온 혈관들이 실타래처럼 뭉친 덩어리로 보먼 주머니에 싸여 있는데, ‘보먼 주머니’는 가늘고 긴 ‘세뇨관’으로 연결되어 있고, 세뇨관은 피질과 수질 사이를 오르내리다가 수질을 지나면서 여러 개가 ‘집합관’으로 합쳐진다. 집합관의 끝은 신우에 열려 있으며, 신우는 수뇨관으로 이어져 있다. 그리고 사구체에서 나온 모세 혈관은 세뇨관을 감싸고, 그 끝은 신정맥과 연결되어 있다.
- 네프론 : 사구체, 보먼주머니, 세뇨관
- 말피기소체 : 사구체, 보먼주머니
- 신동맥에서 나온 혈관 ⇨ 사구체(실타래 모양) : 모세혈관 ⇨ 세뇨관 감쌈 ⇨ 신정맥
- 보먼주머니 ⇨ 세뇨관 ⇨ 집합관 ⇨신우 ⇨ 수뇨관 ⇨ 방광 ⇨ 요도
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