콩팥의 배설 기능과 내분비 기능 (소변 보는 이유)

우리는 항상 소변을 보지만 정작 소변을 생성하는 콩팥에 대해서는 잘 모르는 경우가 많습니다. 콩팥이 기능을 상실하면 다양한 합병증이 발병하고 예후가 좋지 않을 정도로 중요한 장기인 콩팥. 오늘은 콩팥이 하는 일에 대해 자세히 알아보도록 하겠습니다.

 

 

우리가 소변을 보는 이유

콩팥은 크게 두 가지의 기능을 합니다. 첫 번째는 소변을 생성하고 배설함으로써 체액의 양과 구성 성분을 일정하게 조절하는 기능을 합니다. 두 번째는 내분비 기능입니다. 콩팥은 소변을 만들기도 하지만 내분비 기관이기도 합니다. 여러 가지 호르몬을 분비하여 우리 몸을 일정하게 유지하는 역할을 하고 있습니다.

우리가 소변을 보는 이유는 무엇일까요? 흔히 소변을 보지 않으면 체내에 쌓인 노폐물을 내보내지 못하기 때문에 소변을 보는 것이 중요하다고 이야기합니다. 실제로 단백질 대사로 생기는 질소 대사물과 요소(urea), 요산(uric acid), 크레아티닌(creatinine) 등의 성분들을 몸 밖으로 내보내는 것은 필수적인 일입니다. 하지만 이것이 소변을 보는 것이 중요한 이유의 전부가 아닙니다. 훨씬 더 중요한 이유가 있습니다. 그것은 바로 체액의 양과 그 안에 포함된 전해질의 구성성분을 언제나 일정하게 조절하기 위한 것이라는 점입니다.

 

콩팥의 배설 기능

콩팥의 기능 중 가장 중요한 것은 우리가 섭취한 물, 나트륨 이온(Na+), 칼륨 이온(K+), 염소 이온(Cl+), 탄산수소 이온(HCO3-) 등 모든 이온들이 일정한 농도를 유지할 수 있도록, 필요 없는 것은 여과하여 소변으로 배출하는 것입니다. 만약 급성 콩팥기능상실 상태가 되어 소변을 한 방울도 눌 수 없게 된다면 3~4일 만에 사망에 이를 수 있습니다. 이때 사망 원인은 단백질 대사 등의 대사산물이 몸속에 쌓였기 때문이 아니라, 전해질 이온의 농도 증가로 인해 고칼륨혈증(hyperkalemia), 대사산증(metabolicacidosis)의 상태가 되었기 때문입니다.

우리는 매일 식사를 하고 있지만 물은 얼마큼 마시고 전해질은 얼마큼 섭취해야 할지 계산하고 있지 않습니다. 이는 콩팥이 항상 우리 몸의 체액 조성을 균형 있게 유지해주고 있는 덕분입니다. 우리가 무얼 먹든지 콩팥이 치밀하게 처리를 해주고 있기 때문에 우리는 의식하지 않고도 마음껏 먹고 싶은 것을 먹을 수 있는 것입니다.

콩팥은 좌우를 합쳐도 400g이 안 되는 작은 장기이지만, 심박출량의 20%가 콩팥으로 보내집니다. 1분간 심박출량은 대략 5,000ml이고, 이 중 20%인 1,000ml가 콩팥을 지나갑니다. 혈액은 50%는 적혈구, 50%는 혈장으로 이루어져 있습니다. 그러므로 1분간 500ml의 혈장이 콩팥을 흐르는 것이고, 이 중 20%가 여과되어 분당 100ml의 원뇨가 만들어지게 됩니다. 1분간 콩팥을 흐르는 혈류량을 콩팥 혈류량(renal plasma flow:RPF)이라고 합니다. 그리고 1분간 토리에서 여과되는 소변량을 토리 여과율(glomerular filtration rate:GFR)이라고 합니다. 정리해보면 RPF의 정상치는 500ml/min이고, GFR의 정상치는 100ml/min입니다. 이를 하루로 계산해보면 토리에서 여과되는 소변이 144ℓ라는 걸 알 수 있습니다. 체중이 60kg인 사람의 세포외액량이 12ℓ정도 이기 때문에 하루 동안 세포외액이 12번이나 토리에서 여과되는 셈입니다. 그런데 이 중에서 실제로 우리 몸 밖으로 배출되는 소변은 하루에 1.5ℓ정도입니다. 토리에서 여과된 양의 99%는 다시 재흡수된다는 이야기입니다. 재흡수는 근위요세관에서부터 집합관사이에서 이루어지고 있습니다. 요세관 속을 흐르는 물과 용질을 다시 밖으로 퍼내는 작업이 이루어지는 것인데, 재흡수에 필요한 다양한 통로와 전달체를 통해 적절한 양의 용질이 운반되고, 삼투압 차이에 의해 물도 바깥으로 확산되게 됩니다.

 

콩팥의 내분비 기능

콩팥은 레닌(renin)과 적혈구생성소(erythropoietin)을 생산하여 분비하고, 비타민 D를 활성화하는 역할을 하고 있습니다.

레닌은 수입세동맥에 있는 JG cell에서 생성되며, angiotensinogen을 angiotensin I으로 바꾸는 호르몬입니다. angiotensin I은 ACE(angiotensin converting enzyme) 효소에 의해 angiotensin II로 바뀌고, angiotensin II는 부신 겉질에서 알도스테론(aldosterone)이 분비되도록 작용합니다. 알도스테론은 콩팥의 원위세뇨관에서 작용하는 호르몬으로 나트륨 이온의 재흡수와 칼륨 이온, 수소 이온의 분비에 관여합니다. 그래서 알도스테론이 분비되면 나트륨 이온의 재흡수가 증가하게 되어 혈액 내 나트륨 이온이 많아지게 되고, 결과적으로 순환 혈액량이 늘어나게 됩니다. 정리하면 만약 혈압이 떨어지거나 저염식이를 하는 경우, 또는 교감신경이 혈압을 올리려고 작용할 때 레닌의 분비가 촉진되고 알도스테론이 만들어져 혈압을 올리게 되는 것입니다.

적혈구생성소는 적혈구의 생산을 증가시키는 호르몬입니다. 만성 콩팥기능상실 상태에서는 적혈구생성소의 분비가 감소하기 때문에 적혈구 수가 줄어들어 빈혈이 발생하게 됩니다. 콩팥은 비타민 D의 작용을 조절하는 중요한 장기이기도 합니다. 부갑상샘에서 PTH(parathyroid hormone)가 분비되면 이것이 콩팥에 작용하여 비타민 D를 활성화를 촉진하는 신호를 주게 됩니다. 그러면 콩팥에서는 비타민 D가 활성형으로 바뀌게 됩니다.