대장의 놀라운 생리학

3월 12, 2019
대장의 생리학을 알아보는 이 글에서는 오로지 소화관의 가장 끝부분에 대해서만 언급한다는 점을 잊지 말자.

대장은 맹장, 결장, 직장 및 항문관을 포함하고 있다. 이들이 하나가 되어서 소화관에서 가장 넓지만 가장 짧은 부위가 형성된다. 오늘은 대장의 놀라운 생리학을 소개한다. 가장 먼저 신체의 중심부에 있는 대장은 수분과 전해질을 흡수하는 역할을 한다.

다음으로 중심부에서 멀리 떨어진 장은 대변이 배출되기 전까지 저장하는 역할을 한다. 이러한 기능에서는 결장의 움직임이 소장만큼 격렬하지 않아도 된다. 실제로 부드럽고 느린 움직임으로 수행된다. 그 결과 결장의 움직임은 소장의 움직임과 유사하다.

대장의 생리학

장운동

대장의 놀라운 생리학

소장에서 일어나는 일과 마찬가지로 장 운동은 혼합 및 추진 운동으로 나뉠 수 있다.

혼합 운동

혼합 운동은 결장의 환상근과 종주근의 결합된 수축이다. 이는 결장의 비자극 부위를 바깥쪽으로 밀어낸다. 몇 분이 지나면 과정이 조금 더 멀리 반복되어 대장을 따라 대변을 밀어낸다. 이렇게 되면 대변이 모두 장벽에 노출되어 수분 전해질 흡수가 촉진된다.

추진 운동

추진 운동은 ‘질량 이동’에 달려 있다. 이는 결장의 움직임을 통합하는 연동 운동 또는 수축의 변형된 유형이다. 이들은 대변을 앞으로 밀어낸다. 추진 운동은 대개 하루에 3회씩 발생하며 매번 약 30분간 지속된다. 추진 운동은 복부 팽창에 대한 대응으로 반응을 보인다. 다른 때에는 자극에 대응하여 움직일 수도 있다. 자극의 경우의 예시는 궤양성 대장염 환자들이 겪는 것과 같다.

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회맹판의 역할

회맹판은 불순물이 결장에 도달하면 돌창자로 역류하는 것을 방지한다. 

또한 맹장의 반사 작용이 돌창자의 움직임을 제어하여 역류 방지에 도움을 준다. 맹장 벽이 팽창하면 이는 괄약근의 수축을 높이고 장 연동을 억제하는 신호를 보낸다.

이 과정에 변화가 생기면 어떻게 될까?

일반적으로 말하자면 다음과 같은 변화가 생길 수 있다.

  • 과도한 장운동성은 감소된 물질의 흡수로 이어진다. 그 결과 설사 또는 묽은 변을 볼 수 있다.
  • 장운동성의 결함은 물질의 흡수를 높인다. 따라서 단단한 변이 형성되어 추후에 변비가 발생할 수 있다.

배변 반사

대장의 놀라운 생리학

배변 반사는 배설물 배출을 일으킨다.

배설물이 직장에 도달하면 벽을 팽창하여 근층간 신경총을 통해 구심성 신호를 보낸다. 신호에 대한 응답으로 결장에서 나오는 연동파가 직장을 향해 아래쪽으로 흐른다. 이렇게 되면 항문에서 대변을 밀어낸다.

근층간 신경총은 내항문 괄약근을 이완하는 억제 신호를 방출한다. 그 결과 연동파가 항문에 도달하면 배설물이 계속해서 앞으로 움직인다.

물질 분비물

대장의 놀라운 생리학

한 가지 유형의 점액이 분비물을 구성한다. 점액 분비물은 점액 세포의 직접적인 자극을 통해 형성된다. 그렇지만 골반 신경의 자극에 대한 반응도 일으킨다.

점액 분비물은 다음과 같은 3가지 기능을 갖고 있다.

  1. 배설물의 산으로 인한 흉터로부터 장벽을 보호한다. 
  2. 대변을 하나로 뭉친다.
  3. 박테리아의 활동으로부터 장을 보호한다.

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물질 흡수

대장의 놀라운 생리학

대장은 매일 약 1500 ml의 미즙을 받는다. 이는 주로 중심부에 위치한 결장에 있는 대부분의 수분과 전해질을 흡수한다. 그 결과 배출된 대변에는 약 100 ml의 수분과 1~5 mEq의 나트륨 및 염소 이온밖에 함유되어 있지 않다.

대장은 어떻게 물질을 흡수할까?

대장은 나트륨-수소 교환을 통해 능동 수송으로 나트륨을 흡수한다. 전기 기울기로 인해 일부 염소 이온은 수동적으로 세포의 내부로 이동한다. 나머지 염소 이온은 중탄산 이온으로 교환되어 흡수된다.

대장은 칼슘 또는 마그네슘과 같은 기타 이온과 함께 칼륨을 흡수하기 위해 능동 수동을 사용한다.

대장 내 세포 간의 결합은 소화관의 다른 부위보다 훨씬 더 좁다. 그 결과 이온의 역행하는 확산 작용을 막아 더 많은 나트륨을 흡수할 수 있게 된다.

알도스테론은 나트륨 흡수에 큰 도움이 된다. 결과적으로 나타나는 농도 기울기는 수분이 삼투 현상을 통해 흡수될 수 있게 한다. 

대장의 생리학을 알아보니 어떤가? 신체가 작동하는 방식이 정말 놀랍지 않은가!

이미지 제공: wikiHow.com

Azzouz, L. L. (2018, October 27). Physiology, Large Intestine. Retrieved from https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK507857/