위장과 십이지장의 작동

1. 소화과정

 

사람의 소화기관

 

입에서의 소화    기계적 소화 음식물이 입으로 들어오면 이와 혀와 턱의 작용에 의해 잘게 부숴진다. 이러한 과정을 기계적 소화라고 하며, 이는 소화액이 음식물에 작용할 수 있는 표면적을 넓혀주는 역할을 한다.    화학적 소화 침 속의 아밀라아제는 녹말을 이당류인 엿당으로 분해한다. 이처럼 소화효소에 의해 고분자의 영양소가 저분자의 물질로 가수분해되는 것을 화학적 소화라고 한다. 아밀라아제는 PH 7 정도, 30-40 ℃ 에서 가장 활발하게 작용한다.

혀의 감각

  위에서의 소화

위에서는 음식물이 머무르면서 위벽의 연동운동에 의해 위액과 음식물을 섞는 기계적 소화와 소화효소에 의해 단백질을 분해하는 화학적 소화가 함께 일어난다.

 

a. 위샘에는 주세포와 부세포가 있는데 , 주세포는 펩시노겐을 분비하고 부세포는 염산을 분비한다. 분비된 염산은 펩시노겐을 활성화시켜 단백질 분해효소인 펩신을 만든다.

b. 펩신은 단백질을 폴리펩티드로 분해한다.

c. 위의 위쪽과 아래쪽의 양끝은 괄약근으로 되어 있어 소화 도중 음식물이 식도로 역류하거나 미리 십이지장으로 내려가는 것을 막아 준다. 위에서 음식물이 위액과 섞여 유미즙 상태가 되면, 유문괄약근이 열려 음식물은 소장으로 넘어가게 된다.

 

위의 유문반사 모식도

 

부위	위		십이지장
주입 용액	산성 용액	알칼리성 용액	산성 용액	알칼리성 용액
유문 괄약근 상태	수축	수축	수축	이완

 

d. 십이지장 속의 pH가 산성일 때(위 속의 음식물이 바로 내려왔을 때) 유문 괄약근은 닫히고, 중성이거나 알카리성일 때 (중화 반응이 일어나거나 이자에서 계속적인 NaHCO₃를 분비할 때)는 소화 효소의 작용에 의해 음식물이 소화되었음을 의미하므로 위 속에 머물고 있는 음식물이 소장으로 내려오도록 열린다.

 

이자에서의 소화 이자는 소장의 윗 부분에 자리잡고 있다. 이자에서는 직접 소화가 일어나지 않고 ,이자액을 십이지장으로 분비함으로써 소장의 소화작용을 돕는 기능을 한다.   a. 이자액에는 말타아제 ,트립신 ,리파아제 등의 소화효소가 있어서 탄수화물 ,단백질 ,지방의 소화과정에 작용한다. b. 이자액에는 염기성인 중탄산나트륨(NaHCO3)이 있어 위에서 내려온 유미즙을 중화해 소장의 벽을 산으로 부터 보호하고 나중에 분비되는 소화효소가 활성을 나타낼 수 있도록 돕는다.

  소장에서의 소화

소장에서는 연동운동과 동시에 분절운동도 일어나 음식물과 소화액을 고루 섞어 소화를 촉진시킨다.

 

a. 소장의 안쪽 벽은 무수히 많은 융털돌기로 되어 있으며, 융털돌기는 다시 미세융털돌기로 덮혀 있다. 이러한 소장 안쪽 벽의 구조는 표면적을 엄청나게 넓혀줌으로써 소화산물의 흡수가 효과적으로 일어날 수 있다.

b. 이자액에 있는 트립시노겐은 장액속의 엔테로키나아제에 의해 트립신으로 활성화되어 단백질을 폴리펩타이드로 분해한다.

c. 이자액의 리파아제는 지방을 지방산과 글리세롤로 분해한다.

d. 이자액과 장액에 있는 말타아제는 엿당을 포도당으로 분해한다.

 

  대장에서의 소화

대장에서는 소화효소가 분비되지 않기 때문에 소화는 더 이상 일어나지 않고 , 소화가 끝난 찌꺼기로부터 무기염류와 수분을 흡수하여 혈액으로 보내주는 역할을 한다.

 

a. 대장속에는 대장균이 있어서 찌꺼기의 일부를 분해하며, 어떤 대장균들은 비타민을 합성하여 분비하기도 하는데 이 비타민들은 대장에서 흡수된다.

b. 이 찌꺼기는 대장에서 머무는 동안에 수분이 흡수되어 대변 덩어리가 되고, 대장의 연동 운동에 의해 항문으로 보내져 몸 밖으로 배출된다. 만약에 대장에 이상이 생겨 수분이 흡수되지 못하면 설사를 하게 되고 사람은 탈수 현상에 빠지게 된다.

 

사람의 소화 효소의 종류와 작용

부분	소화액	pH	효소·작용 물질	작    용
입	침	7.0	아밀라아제	녹말 → 엿당
위	위액	2.0	펩신	단백질 → 펩톤 카제인 → 파라카제인
이자	이자액	8.0	리파아제 아밀라아제 트립신, 키모트립신 펩티다아제	지방 → 지방산 + 글리세롤 녹말 → 엿당 단백질 → 폴리펩티드 폴리펩티드 → 아미노산
소장	장액	8.0	말타아제 수크라아제 락타아제 펩티다아제	엿당 → 포도당 + 포도당 설탕 → 과당 + 포도당 젖당 → 갈락토오스 + 포도당 펩티드 → 아미노산
간	쓸개즙	8.0	리파아제	지방을 유화시킴

[소화 효소의 기능]

 

  효소의 특징

• 주성분은 단백질이다.
• 특정 기질에만 작용한다.
• 35 ∼ 40℃에서 가장 활발하게 작용한다.
• 최적 pH에서만 작용한다.

 

2. 양분의 흡수와 이동

  양분의 흡수 원리

 

융털에서 물과 일부 이온들은 농도차에 의한 확산 작용에 의해 흡수되고 , 영양분은 ATP 에너지에 의한 능동수송에 의해 모세 혈관과 암죽관으로 흡수된다.

 

 능동수송

 

일반적으로 물질은 확산 법칙에 의해서 농도가 높은 곳에서 낮은 곳으로 이동하나 , 세포에서는 농도차에 역행하여 필요한 물질을 얻기도 한다. 이와 같은 작용에는 반드시 에너지가 필요하며 , 이 과정을 능동수송이라 한다.

 

양분의 흡수 기관   위에서 물과 알코올이 일부 흡수되지만 , 대부분의 영양분은 소장에서 흡수된다. 소장의 주름진 내벽에는 융털이라는 작은 돌기가 무수히 많이 돋아 있고 , 융털의 표면은 다시 미세융털돌기로 덮혀 있다. 이러한 소장 내벽의 구조는 표면적을 엄청나게 넓혀줌으로써 소화된 영양분의 흡수가 효율적으로 일어난다. 융털의 내부를 자세히 살펴보면 암죽관이라 불리는 림프관이 있고 , 그 주위에 무수히 많은 모세혈관이 분포하고 있다.

 

양분의 이동   소장에서 수용성 양분은 융털의 모세혈관으로 흡수되고, 지용성 양분은 융털의 암죽관으로 흡수된다.    수용성 양분(단당류 , 아미노산 , 무기 염류 , 수용성 비타민)   융털의 모세 혈관 → 간문맥 → 간 → 간정맥 → 하대정맥 → 심장 → 온 몸의 조직  지용성 양분(지방산 , 아미노산 , 지용성 비타민 )   융털의 암죽관 → 림프관 → 가슴관 → 쇄골하정맥 → 상대정맥 → 심장 → 온 몸의 조직

 

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. 위 stomach. 위 stomach

 

☞구조: 위는 대체적으로 복강의 왼쪽 윗부분에 있는 커다란 주머니 모양의 기관으로 위끝은 횡격막의 아랫면과 접하고 있다. 따라서 위의 윗부분은 왼쪽늑골로 덮여 있다. 위는 음식물을 부드러운 죽 모양으로 바꾸는 한편, 단백질을 부분적으로 소화하는 역할도 맡고 있다.

 

대부분의 사람에서 위의 형태는 J문자와 유사하다. 그러나 위의 모양과 위치는 사람에 따라 다르고 한 개인에서도 호흡시 횡격막의 움직임, 위의 내용물, 자세에 따라 다르다. 비어 있는 위는 단지 대장보다 약간 더 큰 공간이나 상당히 팽창될 수 있어 2~3L의 음식물을 간직 할 수 있다.

 

식도가 위와 접촉하는 곳은 분문 cardia이라고 하며 십이지장과 이어지는 곳을 유문 pylorus이라고 한다. 유문에는 유문조임근(유문괄약근) pyloric sphincter이 있어 음식물이 십이지장으로 배출되는 것을 조절한다.

 

☞기능: 위는 음식물이 일시적으로 저장되는 한편, 본격적으로 소화가 시작되는 기관으로 위의 위아래 양끝은 괄약근으로 되어 있어 소화도중 음식물이 식도로 역류하거나 소화되지 않은 음식물이 미리 십이지장으로 내려가는 것을 막아 준다. 위의 율동적인 연동운동과 위벽의 주름은 유미즙을 혼합시킨다. 연동운동은 위기저부에서 매 30초마다 시작되어 유문동을 거쳐 유문부로 계속된다. 유문내 압력이 증가되면 유문조임근이 열리며 유미즙이 통과한다. 유미즙이 통과하면 역류를 방지하기 위해 조임근은 닫히게 되는 것이다.

 

① 위는 음식을 받아들여 꿈틀 운동으로 더 잘게 부순다. ② 위의 벽에서 나오는 위액(pepsin)은 주로 단백질을 분해시킨다. ③ 위액 속의 염산은 세균을 죽이고 음식물이 상하는 것을 막는다. ④ 위에서 음식물이 머무는 시간 : 보통 4~5시간 정도 머문 다음 십이지장으로 내려간다.

 

5. 소장 small intestine

 

소장은 위의 유문 pylorus에서 시작하여 대장에 이르는 긴 관으로서 음식물의 소화와 영양의 흡수는 대부분 이 곳에서 이루어진다. 길이는 약 7m, 지름은 위쪽이 4cm, 아래쪽이 2cm정도인 긴 관으로 십이지장, 공장, 회장의 세 부분으로 되어 있다.

 

소장에서는 본격적인 소화가 이루어진다. 소장에서 분비되는 소화효소가 대단히 많아서 주요 영양소( 단백질, 탄수화물, 지방)를 소화작용으로 분해를 촉진시키며, 소장의 내벽은 무수히 많은 주름과 넓은 표면적으로 영양분을 흡수한다. 이 주름에는 많은 융털이 덮혀 있다. 위액과 장액의 분비는 신경의 지배를 크게 받고 있으며, 또 가스트린과 세크레틴이라는 호르몬에 의하여 조절되고 있다. 그리고 소장에서 흡수된 영양소는 혈액을 통하여 온몸으로 운반되고 찌꺼기는 대장으로 내려간다. 췌장(이자)과 담즙(쓸개즙)의 효과도 있다.

 

1) 십이지장 duodenum

 

☞구조: 소장의 처음 부분이며 길이가 25~30cm로 가장 짧고 또한 가장 넓으며 가장 고정된 부분이다. 유문 pylorus에 이어 첫째 요추골의 오른쪽에 기시하여 요추골의 오른쪽을 내려간 다음, 셋째 요추골의 왼쪽을 약간 위로 나아가 공장에 이어지며 후복벽에 위치하는 장기로 C자형으로 되어 있다. 인체의 왼쪽 간 뒤에 있으며 손가락 12개를 옆으로 붙였을 때의 길이와 같은 길이여서 이와 같은 이름이 붙여졌다.

 

☞기능 : 간, 담낭(쓸개), 췌장(이자)은 십이지장에 연결되어 있어, 위에서 넘어오는 산성 음식물을 중화시키고 단백질, 탄수화물, 지방의 소화를 돕는 소화액을 십이지장으로 분비한다.

음식물과 위 분비액이 섞인 액체 혼합물이 위의 유문에서 십이지장으로 들어가면 십이지장벽의 분비샘에서 이자액의 분비를 촉진하는 호르몬(세크레틴)과 쓸개즙의 분비를 촉진하는 호르몬(판크레오치민)이 분비되어 십이지장으로 이자액과 쓸개즙이 분비되도록 한다. 

 

☞구조: 위는 대체적으로 복강의 왼쪽 윗부분에 있는 커다란 주머니 모양의 기관으로 위끝은 횡격막의 아랫면과 접하고 있다. 따라서 위의 윗부분은 왼쪽늑골로 덮여 있다. 위는 음식물을 부드러운 죽 모양으로 바꾸는 한편, 단백질을 부분적으로 소화하는 역할도 맡고 있다.

 

대부분의 사람에서 위의 형태는 J문자와 유사하다. 그러나 위의 모양과 위치는 사람에 따라 다르고 한 개인에서도 호흡시 횡격막의 움직임, 위의 내용물, 자세에 따라 다르다. 비어 있는 위는 단지 대장보다 약간 더 큰 공간이나 상당히 팽창될 수 있어 2~3L의 음식물을 간직 할 수 있다.

 

식도가 위와 접촉하는 곳은 분문 cardia이라고 하며 십이지장과 이어지는 곳을 유문 pylorus이라고 한다. 유문에는 유문조임근(유문괄약근) pyloric sphincter이 있어 음식물이 십이지장으로 배출되는 것을 조절한다.

胃 stomach 식도와 장 사이에서 소화관이 팽대한 부분. 음식물의 일시적 저류장소로서 형성되었는데, 후에 소화·흡수의 기능을 갖게 된 기관이다.

 

(위의 형상〕

사람의 위는 모양이나 크기가 일정하지 않지만, 표준적으로 윗부분이 넓고 장축(長軸)이 좌상후방에서 우하전방으로 향한 자루모양이라고 할 수 있다. 내용물이 없을 때는 앞뒤가 편평한 자루모양이지만, 내용물이 가득차 있을 때는 서 있을 때나 앉아 있을 때나 J형을 취한다. 사체해부 때 위의 모양은 근육의 이완으로 인해 자루모양으로 부풀어 있다. 위의 위치는 내용물이 반 정도 들어 있을 때는 위(胃) 전체외 5/6가 몸의 정중선에서 좌측에 있고, 위의 가느다란 부분만이 우측에 있다. 위안에 내용물이 없을 때 위의 최하단(大彎底部)은 성인의 경우 배꼽에서 손가락 3개를 가로로 놓은 만큼 윗부분에 위치한다. 위의 각 부분의 명칭은 식도에서 위로 이행하는 부분을 분문(噴門)이라고 하며, 분문구에서 위내강(胃內腔)으로 들어간다. 내강은 갑자기 넓어지는데 그 대부분이 위체(胃體)이며, 위체의 좌측 상단의 불룩한 부분을 위저(胃底)라고 한다. 위저의 위치는 제10늑골 앞끝 높이가 된다. 위체는 출구를 향해서 가느다란 관상부(管狀部), 즉 유문부(幽門部)로 되는데, 십이지장에 이어지는 경계가 유문이다. 위를 전체적으로 보면 전벽은 약간 앞쪽 위를 향하며 후벽(後壁)은 뒷쪽 아래를 향하고 있다. 전벽과 후벽의 연결부는 위쪽으로 열린 활모양을 하고 있으며, 상연(上緣)이 소만(小彎), 하연이 대만(大彎)이다. 한국인의 소만의 길이는 12∼15㎝, 대만의 길이는 42∼50㎝이다. 평균용량은 한국인 성인의 경우 남성은 1407.5cc, 여성은 1275.0cc이다.

 

(위의 구조〕

위벽의 구조는 밖에서 안쪽을 향하여 장막(漿幕)·근층(筋層)·점막으로 구별된다. 장막은 복막의 연속으로서 위 전체를 덮고 있으며, 소만·대만에서 각각 소망(小網)·대망(大網)으로 이행한다. 근층은 3층의 민무늬근층으로 구성되어 있다. 바깥쪽에서부터 종주근(縱走筋)·환상근(環狀筋;輪走筋이라고도 한다)·사섬유(斜纖維)가 배열되어 있다. 대부분 식도벽의 근층에 이어져 있는데 환상근이 가장 잘 발달되어 있으며 거의 평균적인 두께로 되어 있다. 사섬유는 식도환상근 일부의 연속으로, 분문에서 비스듬히 분산되는데, 유문까지는 이르지 않는다. 환상근이 유문에서는 특히 두꺼운 유문괄약근(幽門括約筋)을 형성하여 유문구를 둘러싸고 있다. 점막은 위가 비어 수축상태일 때는 많은 종주주름을 형성하며, 또 이 주름을 가로로 연결하는 짧은 주름이 나타난다. 위가 확장되면 이들 주름은 없어지지만, 소만을 따라 3∼4줄의 주름은 남아 있어서 위의 내용물이 십이지장으로 이동하는 데 도움을 준다. 점막의 표면은 2∼3㎜ 크기의 다각형의 작은 구획으로 나누어져 있는데 이를 위소구(胃小區)라고 한다. 위소구 안에는 무수한 위소와(胃小窩)라는 작은 함몰부가 있고, 그 밑바닥에 위샘[胃毛]이 몇 개씩 개구하고 있다. 위샘은 위액을 분비하는데, 점막상피(粘幕上皮)가 점막고유층 속으로 진입하여 생긴 것으로서 위저와 위체에는 고유위샘[胃底毛]이 있고, 유문샘[幽門腺]은 유문부에만 있다. 고유위샘을 구성하는 세포에는 주세포·벽세포·부세포(副細胞)의 3종류가 있다. 위샘의 대부분은 주세포로 되어 있는데, 펩시노겐(胃液原素)과 응유효소(凝乳酵素)를 분비한다. 부세포는 위소와(胃小窩)에 가까운 샘경부[毛頸部]에 있으며, 점액물질을 함유하고 있다. 벽세포는 샘 전체에 있는데 특히 샘경부에 많으며, 염산을 분비한다. 한편 유문샘은 한 종류의 세포로 되어 있으며, 분문샘과 비슷하다. 분문샘은 분문을 둘러싸는 소량의 샘으로, 식도분문샘과 같은 점액성샘이다. 위와 주변 장기(臟器)의 관계를 보면, 위의 대부분은 상복부와 좌하륵부(左下肋部)에 위치하며, 소만·분문·유문부는 간좌엽(肝左葉)에 덮여 있다. 대만의 일부는 횡행결장(橫行結腸)에 덮여 있고, 우측의 삼각형모양의 부분은 직접 전복벽(前腹壁)에 닿아 있으며, 위의 뒤쪽에는 좌신장(左腎臟)·부신(副腎)·이자(췌장)가 있다. 위저는 횡격막 좌하면에 접해 있고, 지라(비장)·간좌엽과도 접해 있다. 위의 영양을 관리하는 혈관은 복부대동맥의 가지인 복강동맥에서 갈라져 나와 직접 위에 분포하는 것과 복강동맥에서 간·지라 또는 십이지장으로 가는 동맥가지에서 갈라져 나와 분포하는 것이 있는데, 위에서 나온 정맥혈은 지라·이자·십이지장에서 나온 정맥혈과 함께 모두 문맥(門脈)으로 들어간다. 위 주변의 림프선은 위벽을 순환하는 림프관을 받아들인다. 이 림프선의 분포는 위종양의 전이(轉移)나 치료 등에 중요한 의미를 지닌다.

 

(생리작용〕

식도에서 운반되어 온 음식물은 위안에 층을 이루며 쌓이고, 위체부의 중앙 부근에서 약 25초당 1회의 비율로 일어나는 연동운동에 의해서 유문전정부(幽門前庭部)로 보내 진다. 유문전정부에서는 연동운동이 활발해져 음식물은 유문괄약근 방향으로 진행되지만, 보통 이 괄약근이 있는 곳은 폐쇄되어 있으므로 내용물은 여기에서 반전·역행하여 교반혼화(攪拌混和)된다. 이 사이에 위액의 작용으로 위의 내용은 산성이 되고 침에 의한 녹말분해작용은 멈춘다. 또 위액에 함유되어 있는 펩신은 산성에서 잘 작용하므로 음식물 중의 단백질은 펩톤으로 분해되어 반유동성의 미죽, 즉 죽상태가 된다. 이 미죽은 유문전정부와 십이지장 내의 압력차에 의해서 조금씩 유문괄약근을 통하여 십이지장으로 보내진다. 위에서 십이지장으로 배출되는 시간은 음식물의 종류에 따라 다르나, 지방성 음식물은 위로부터의 배출을 지연시킨다. 이것은 십이지장에 들어간 지방이 엔테로가스트론이라는 일종의 호르몬을 분비시켜 이것이 위의 운동을 억제하기 때문이다. 또 음식물의 물리적 성질도 배출시간에 영향을 미친다. 즉 액체는 고형인 것보다 빨리 배출되고, 고형인 것은 반유동체가 될 때까지 위에 정체하여 교반되므로 배출이 늦어진다. 또 스트레스는 위운동에 대하여 억제적으로 작용하므로 배출을 지연시킨다. 위에서는 음식물이 거의 흡수되지 않지만 알코올만은 잘 흡수된다.

 

(위운동의 조절〕

위벽에는 근층 사이에 아우어바흐신경총과, 점막 밑에 마이스너신경총이라는 두 신경군이 있고, 이것들은 내장신경(교감신경)과 미주신경(迷走神經;副交感神經)으로 연락된다. 일반적으로 미주신경은 위운동을 촉진하고, 내장신경은 이것을 억제하는 것으로 알려져 있는데, 미주신경에는 억제섬유가, 내장신경에는 촉진섬유가 있어서 이것들이 복잡하게 위운동을 조절하고 있다. 연수(延髓)에는 위운동의 중추가 있고, 이 중추를 통해 소장-위운동억제반사가 생기며, 이러한 것은 소장의 화학적 자극 또는 신전(伸展) 자극에 의해 일어나는 위운동의 억제를 말하는데, 미주신경을 절단하면 이 반사는 약화된다고 한다. 이 밖에도 소장-위운동촉진반사, 대장-위운동억제반사 등이 있다. 위점막에서 분비되는 호르몬인 가스트린은 주로 위액의 분비를 촉진하지만, 위운동에 대해서도 촉진적인 작용을 한다. 또 십이지장점막(Brunner's Gland 부르너 샘)에서 분비되는 콜레시스토키닌(CCK)도 위 운동에 대해 촉진적으로 작용하지만, 세크레틴이나 GlP(gastric inhibitory polypeptide)는 위 운동을 억제한다. 이와 같이 소화관의 점막에서 분비되어 그 운동(motility) 또는 분비(secretion)기능을 조절하는 화학물질을 소화관호르몬이라고 한다.

 

(위의 병태(病態)〕

위는 점막과 거기에서 분비되는 점액으로 위벽을 보호하고, 또 점막세포에 있는 효소에 의해 스스로 소화되는 것을 막고 있다. 이 보호작용이 약해지면 위액이 작용하여 궤양을 일으킨다. 이것을 위궤양 또는 소화성궤양이라고 하며, 자율신경의 실조나 스트레스로 인하여 일어나는 분비기능의 변조와 관련된다고 한다. 증상으로는 위통·구토·토혈 등이 있다. 위궤양 외에 위염·위암이 위의 병태로서 중요한대 이것을 위의 3대질환이라고 한다. 이들 외에도 위벽의 긴장이 저하된 위아토니증, 또는 중독 등에 의해 반사성이나 중추성(中樞性)으로 미주신경의 긴장이 고조되어 위전체의 구축(拘縮)을 가져오는 위경련 등도 종종 볼 수 있다.

 

 * 체내효소가 결핍이라면...위산결핍(hypoclorhydria/achlorhydria) 또한 일어날 것입니다. 위산(HCl)의 생성에 체내효소가 촉매   작용을 하고 있을테니까!  이로 미루어 짐작컨대, 체내효소의 결핍이란 곧 '위산결핍' 을 포함한 체내 모든 내분비작용과 오장육부   의 운동성 장애요, 생명력의 고갈 이란 뜻이겠지요.  아쉽지만, 몸의 유통기한이 다 되었다(!)는 뜻..?/ㅠ