신장

사람은 생명을 유지하기 위해 주기적으로 물을 섭취합니다. 음식을 처리할 때(대사) 더 많은 수분이 생성됩니다. 몸에 추가된 수분량이 빠져나가는 양과 동등하게 일치하지 않으면 수분이 급속히 축적되고 그 사람은 아프게 되며 심지어 죽을 수도 있습니다. 수분이 지나치게 많으면 체내 전해질을 희석시키는 반면 수분이 적으면 전해질을 농축시킵니다. 체내 전해질은 무척 정밀한 농도에서 유지되어야 합니다. 신장은 수분과 전해질의 올바른 균형을 조절하고 이를 유지하는 일을 돕습니다.

혈액은 높은 압력으로 사구체로 들어옵니다. 혈액의 많은 부분은 사구체에 있는 작은 구멍을 통해 걸러져 혈구 그리고 단백질 등 무척 큰 분자가 남게 됩니다. 걸러진 투명한 체액은 보우만 공간으로 들어가 보우만 주머니로 이어지는 세관으로 들어갑니다. 건강한 성인의 경우 매일 체액 약 47갤론(180리터)이 걸러져 신장 세관으로 들어갑니다. 이 체액 중 거의 모두(그리고 그 안에 담긴 전해질)가 신장에서 재흡수됩니다. 체액 중 불과 1.5~2% 가량만이 오줌으로 배설됩니다. 이 재흡수가 이루어지려면 신장단위의 상이한 부분들이 수분을 끌어당기는 상이한 전해질을 능동적으로 분비하고 재흡수하며 신장단위의 다른 부분들은 수분 투과성이 다르므로 더 많거나 적은 수분을 혈류에 반환할 수 있습니다. 이들 과정의 세부 내용은 다소 복잡합니다.

세관의 첫 부분(근위곡세관)에서 나트륨, 물, 포도당, 그리고 기타 여과된 물질 대부분이 재흡수되어 최종적으로는 혈액으로 되돌아갑니다. 세관의 다음 부분(헨레고리)에서 나트륨, 칼륨 그리고 염화물이 배출됩니다(재흡수). 따라서 나머지 체액은 점점 묽어집니다. 묽은 체액은 세관의 다음 부분(원위곡세관)을 통과하는데, 여기서 남은 나트륨 대부분은 흡수되는 칼륨 및 산과 교환되어 배출됩니다.

다수의 신장단위 세관에서 나온 체액은 집합관으로 흘러 들어갑니다. 집합관에서 체액은 계속 묽은 상태이거나 아니면 체액에서 수분이 흡수되어 혈액에 반환되어 소변이 더 짙어질 수 있습니다. (뇌하수체가 생성한) 항이뇨 호르몬과 기타 호르몬이 수분 재흡수를 조절합니다. 이들 호르몬은 신장 기능을 조절하고 소변 조성을 제어하여 체내 수분과 전해질 균형을 유지하는 데 도움을 줍니다.

비뇨기계의 모습

신체가 음식을 대사하면 특정 노폐물이 생성되는데 이들 노폐물을 몸에서 빼낼 필요가 있습니다. 주요 노폐물 중 하나는 단백질 대사과정에서 나오는 요소입니다. 요소는 사구체를 자유롭게 통과하여 세관 체액으로 들어가, 여기서 재흡수되지 않으므로 소변으로 흘러 들어갑니다.

산 등 대사 노폐물을 비롯한 원치 않는 다른 물질, 그리고 많은 독소와 약물은 신장 세관에 있는 세포를 통해 능동적으로 소변에 분비됩니다(그리고 소변에 그 독특한 냄새를 부여합니다).

신장의 또 다른 기능은 과도한 나트륨을 배출시켜 몸의 혈압 조절을 돕는 일입니다. 나트륨이 지나치게 적게 배출되면 혈압이 올라갈 가능성이 높습니다. 또한 신장은 레닌이라는 효소를 만들어 혈압 조절을 돕습니다. 혈압이 정상치 미만으로 떨어지면 신장에서 혈류로 레닌을 분비하여 레닌-앤지오텐신-알도스테론 계통을 활성화하며, 이를 통해 혈압이 다시 올라갑니다. 신장은 또한 유로텐신도 생성하는데 유로텐신은 혈관을 수축시켜 혈압 상승을 돕습니다. 신부전이 있는 사람은 혈압 조절 능력이 떨어지고 고혈압에 걸리기 쉽습니다.

신장은 호르몬을 분비하여 적혈구 생성 그리고 뼈의 성장과 유지 등 다른 중요한 기능을 조절하는 데 도움을 줍니다.

신장은 에리트로포이에틴이라는 호르몬을 생성하는데, 이 호르몬이 골수에서 적혈구 생성을 촉진합니다. 이제 골수는 적혈구를 혈류에 방출합니다.

건강한 뼈를 성장시켜 유지하는 일은 신장을 비롯한 여러 가지 기관계에 의존하는 복잡한 과정입니다. 신장은 뼈 건강에 결정적인 칼슘, 인 그리고 무기질 수치를 조절하도록 돕습니다. 신장은 피부에서 생성되며 여러 가지 음식에도 들어 있는 불활성 형태의 비타민 D를 호르몬처럼 작용하여 소장에서 칼슘과 인의 흡수를 자극하는 활성 형태의 비타민 D(칼시트리올)로 전환시켜 이를 해냅니다.