∵ 신장의 구조와 기능
신장의 해부와 기능
1. 신장의 해부
a. 무게 : 120~150 g
b. 길이 : 9~12 cm
c. 위치 : T2~L3, 후복벽
d. hilum : 신혈관과 요관의 출입구
e. 신피질(renal cortex) : 신장의 convexity의 outer zone에서 형성하여 인접한 medullary pyramids 사이로 뻗어나간다
f. 신수질(renal medulla) : 신피질의 medullary extension에 의해 분리된 multiple medullary pyramids로 형성
g. renal pelvis : 요관의 확장된 근위부
h. renal papilla : pelvis에 의해 둘러싸인 medullary pyramid 부분
2. 신장의 혈관계
a. 동맥계 및 정맥계 (아래 그림)
b. 이중 juxtamedullary glomeruli에서 나온 혈관은 vasa recta 형성
3. Nephron(신원)
a. nephron은 glomerulus, tubule, juxtaglomerular apparatus로 구성
b. 각기 고유한 혈관 공급과 일부 hormone에 의한 조절 기전
c. 신원의 다양성
- 가장 뚜렷한 차이는 피질 사구체의 세뇨관과 수질방 사구체(juxtamedullary glomeruli)의 세뇨관 사이의 차이점
- 수질을 통과하는 혈행속도가 피질속도의 1/5 수준인 이유
수질방 신원(juxtamedullary nephron)의 Henle의 긴고리가 다량의 수분을 재흡수
순환혈량이 저하되거나 피질혈류가 shock 같은 경우에 감소될 때 체액과 전해질의 보전을 위한 기전
4. 사구체
a. 수입 세동맥에서 유래된 모세 혈관의 망이 함몰되어 생긴 둥근 구조
b. 모세 혈관들이 넓은 표면적을 가지므로 효과적인 여과단위(filtration unit)을 이룸
c. 여과는 사구체의 특이한 구조에 의해 정확하게 조절
d. 미세구조
- 신원의 내강으로부터 혈액을 구분하는 장벽은 3층으로 구성
endothelium(내피세포)
basement membrane(기저막)
epithelium(상피세포)
- 이런 층들이 사구체의 투과를 조절하는 복잡한 체(sieve)를 이룸
- 내피에 넓은 구멍(fenetration)이 혈장내의 큰 단백질 분자를 포함하여 모든 화학 성분을 투과
- 기저막은 큰 분자 물질의 통과를 방해하는 치밀한 층(dense layer)를 가지고 있다
- 상피세포는 족돌기(foot process)에 의해 기저막에 부착되고 족돌기 사이에는 300-400 A 넓이의 구멍이 있다
- 큰 분자의 주된 장벽은 기저막의 치밀층(lamina densa)과 상피세포 구멍을 싸고 있는 열공 가로막(slit diaphragm)
5. Juxtaglomerular Apparatus
a. 3가지 구조로 구성
- macula densa
- renin-secreting juxtaglomerular cell
- extraglomerular mesangial cells
b. Juxtaglomerular Apparatus의 역할
- baroreceptor와 chemoreceptor의 역할
- juxtaglomerular cell에서 renin이 분비됨으로써 혈압조절
- macula densa는 chemoreceptor의 역할로 renin 분비를 조절
- renin은 혈관으로 확산되어 angiotensinogen으로 전환
신장의 기능
1. Urine의 형성
a. 근위세뇨관(proximal tubule)
- glomerular filtrate의 70% 정도를 재흡수(삼투압의 차이에 의해 흡수)
- 
-
exchanger에 의해 재흡수
- 재흡수에 따른 삼투압 경사로 수분이 재흡수됨(aquaporin 1을 통해)
- glucose, amino acid, bicarbonate, citrate, phosphate, acetate 등도 재흡수
- NH3 생산 → 
와 함께 
를 형성하여 배설됨(특히 대사성 알칼리증이나 저칼륨혈증 시에)
b. 헨레고리(Henle's loop)
- thin descending limb : NaCl의 25%, 수분의 15%를 재흡수(→ 소변이 hypotnic 해짐)
- countercurrent multiplayer system
thick ascending limb(TAL)에서 medulla내로 의 능동적 재흡수(--2
cotransporter)
descending limb : 수분에 대하여 permeable
ascending limb : 에 대하여 permeable
집합관에서 재흡수된 urea가 medulla에 축적 → medulla의 간질을 높은 삼투압으로 유지 → 집합관에서 요농축의 환경 제공
c. 원위곡세관(distal convoluted tubule, DCT)
- 소량(10%)의 NaCl 재흡수 : --cotransporter(→ thiazide에 의해 억제)
- 소변이 희석됨(DCT의 말단부를 제외하고는 수분에 impermeable)
- calcium도 능동적으로 재흡수됨 (PTH에 의해 조절)
- 여러 호르몬의 영향으로 수분 및 전해질의 미세한 조절
d. 집합관(collecting tubule & duct)
- 소변의 최종 농도 및 농축 정도를 결정하는 부위
- ADH의 영향으로 뇨의 농축 정도가 결정됨 (DCT 말단부 ~ collecting duct)
ADH 증가 → water pemeability 증가 → 수분 재흡수 증가 → 요농축
aquaporin(AQP) 2 : ADH에 의해 조절되는 water channel (→ mutation시 nephrogenic DI 발생)
- NaCl 재흡수 & 배설 : aldosterone에 의해 촉진됨(→ aldosterone antagonist에 의해 억제)
- epithelial channel (ENaC)에 의해서도 재흡수됨(→ amiloride와 triamterene에 의해 억제됨)
- urea 재흡수 → medullary interstitum의 높은 삼투압 유지에 기여
2. Renal blood flow (신혈류)
a. 신장은 심박출량의 약 25%를 받음
b. 매분 약 1.1 ~1.3 L(600~700 ml의 plasma)가 신장을 통과
- 75% → cortex
- 25% → medulla (papilla로 가는 blood는 1%에 불과)
c. 사구체를 통과하면서 plasma의 20% (120 ml/min)가 여과
3. 내분비적 기능
a. 신장에서 생성되는 호르몬 : renin, erythropoietin, 1,25(OH)2D3, prostaglandins, kinins
b. 신장에 작용하는 호르몬 : renin-angiotensin-aldosterone system, AVP, PTH, prostaglandin 등
4. Osmotic adaptation
a. 만성적인 hyponatremia 또는 hypernatremia에서 세포 용적을 유지하기 위한 기전
b. 일차적으로 와 의 transcellular shift에 의해 발생
c. 이후, organic solutes(inositol, betaine, 그리고 glutamine)의 합성, import 또는 export 등으로 이어진다.
