생명과학 ① 5-3. 배설 - 오줌의 생성과 분비, 오줌의 배설 경로

▎생명과학 ① 5-3. 배설 - 오줌의 생성과 분비, 오줌의 배설 경로

 

◈ 오줌의 생성과 분비

 

1. 오줌의 생성과 분비

 

① 분비
사구체에서 여과를 거쳤다고 하더라도 아직 혈액 내에는 요산, 크레아틴과 같은 노폐물과 불필요한 무기 염류들이 많이 포함되어 있는데, 이들 물질은 사구체에서 나온 혈액이 모세 혈관을 흐르는 동안 다시 세뇨관 쪽으로 능동적으로 내보내지는데, 이 과정을 ‘분비’라고 한다.

 

 

항이뇨호르몬(ADH)

다음의 첫 번째 그래프는 1L의 물과 생리식염수를 각각 따로 마신 후, 시간의 경과에 따른 오줌의 생성 속도를 나타낸 것이고, 두 번째 그래프는 평상시와 목마를 때의 혈중 ADH 농도와 혈장 삼투압의 관계를 나타내고 있다.
세 번째 그래프는 혈중 ADH의 농도 증감에 따른 재흡수되는 물의 양을 나타낸 것이다.
네 번째 그래프는 혈중 ADH의 농도에 따른 원뇨의 이동 속도를 나타낸 것이다.

 

 

㉠ 첫 번째 그래프는 물과 생리 색염수를 마신 경우 시간에 따른 오줌의 생성 속도를 나타내고 있다. 생리 식염수는 우리 몸의 체액을 0.9%의 NaCl용액으로 생각하여 이와 농도를 동일하게 조정하여 제조한 등장액을 말한다. 생리식염수는 일반 물과  달리 혈관 내에 직접 들어와도 삼투압의 변화를 일으키지 않는다. 위의 경우 물을 마신 경우는 오줌의 생성 속도가 빨라지다가 어느 순간부터 속도가 감소하지만 생리 식염수를 마시면 오줌의 생성 속도에 거의 영향을 주지 않는다. 이것은 오줌의 생성 속도에 관여하는 어떤 것이 혈장 삼투압과 연관이 있다는 것을 말해주는 것이다.

 

㉡ 두 번째 그래프에서 목이 마르다는 것은 체내에 수분량이 부족하거나 염분을 많이 섭취하여 갈증을 느끼는 것이고, 목이 마를 때는 혈장의 삼투압이 올라가고 혈중 ADH 농도도 증가하는 것을 알 수 있다. 이것은 몸이 수분을 필요로 하여 혈장의 삼투압이 올라가 혈관으로의 수분 유입을 증가시키며 ADH의 농도가 증가하여 수분의 재흡수를 돕는다는 것을 나타낸다.

 

㉢ 세 번째 그래프에서 ADH의 농도가 증가할 때 재흡수되는 물의 양이 급격히 증가하는
것으로 보아 ADH는 물의 재흡수량에 비례하는 것을 보여주고 있다.

 

㉣ 네 번째 그래프는 혈중 ADH의 농도가 높아지면 원뇨의 이동속도가 상대적으로 느려지고 ADH의 농도가 낮을 때는 원뇨의 이동속도가 빨라지는 것으로 보아 ADH의 농도는 원뇨의 이동속도와 반비례한다는 것을 보여준다. 이것은 ADH가 원뇨의 이동 속도를 느리게 만들어 수분 재흡수의 시간적 여유를 갖게 만드는 것이다.

 

 

◈ 오줌의 생성 및 배설 경로

 

① 오줌의 생성 및 배설 경로
신장의 네프론에서 여과, 재흡수 및 분비의 과정을 거쳐 혈액 중의 노폐물과 여분의 무기 염류만이 오줌의 성분으로 농축된다. 네프론에서 생성된 오줌은 집합관으로 모이고, 신우를 거쳐 수뇨관을 지나 방광에 저장되었다가 최종적으로 요도를 통해 몸 밖으로 배설된다.

 

 

 

 

세뇨관

사람의 신장은 피질, 수질, 신우로 구성되어 있고 오줌은 말피기소체(보먼주머니-사구체) → 세뇨관 → 신우 → 수뇨관 → 방광 의 순서로 이동하며 생성된다. 신장에서 말피기소체(보먼주머니와 사구체)를 통해 원뇨가 여과된 후에 세뇨관을 통해 재흡수가 일어나는데 이 세뇨관이 근위세뇨관(proximal convoluted tubule), 헨레 고리(loop of Henle), 원위세뇨관(distal convoluted tubule)의 세부분으로 되어있다. 첫 번째 부분인 근위세뇨관은 꼬불꼬불하게 되어있고 삼투압의 차이로 물이 원뇨로부터 혈액으로 재흡수되고, 나트륨, 포도당, 아미노산들도 능동 수송되어 재흡수된다. 두 번째 부분인 헨레 고리는 U자 모양으로 하행지와 상행지가 있고 신장의 수질에 해당하고 대부분의 물과 염기를 재흡수한다.
마지막 부분인 원위세뇨관에서는 근위세뇨관과 마찬가지로 나트륨 이온과 염소이온이 재흡수된다.

 

 

 

여과, 재흡수, 분비

 

다음은 신장에서 물질의 종류에 따라 여과, 재흡수, 분비와 관련한 네프론에서의 물질이동의 몇 가지 유형을 모식적으로 나타낸 것이다.

 

㉠ A는 보먼주머니로 여과된 물질이 재흡수 없이 세뇨관으로 통과하는 것으로 보아 이눌린이다.
㉡ B는 보먼주머니로 여과된 물질이 일부는 재흡수되고 나머지는 세뇨관을 통과하여 오줌으로 배설되는 것으로 보아 요소이다.
㉢ C는 여과된 물질이 전부 재흡수되므로 포도당이다.
㉣ D는 사구체를 지난 혈액에서 세뇨관으로 분비하는 것으로 보아 크레아틴이다.

 

 

 

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