우리의 신장—생명을 유지시켜 주는 여과기

「깨어라!」 아일랜드 통신원 기

땅과 인체에는 공통점이 있습니다. 둘 다 생명을 유지하기 위해서는 여과기가 있어야 한다는 점입니다. 땅은 태양으로부터 오는 해로운 광선의 끊임없는 공격으로부터 보호를 받을 필요가 있습니다. 지구의 대기권에 있는 오존층이 이것들을 걸러내어, 생명을 유지시켜 주는 빛만 대기권을 통과하여 땅에 도달하게 해줍니다. 그러면 인체는 어떠합니까? 우리 몸 속에서는 여러 가지 화학 작용이 일어나 독성 물질과 노폐물이 혈류 속으로 방출됩니다. 이러한 물질을 그대로 방치한다면 우리는 심각한 문제를 겪게 될 것이며 심지어 죽을 수도 있습니다. 이러한 물질은 끊임없이 걸러내어 제거해야만 합니다.

이처럼 걸러내는 일이 신장의 주요 기능 중 하나입니다. 그렇지만 이 조그만 기관이 어떻게 해로운 물질을 식별하고 분리하여 제거하는 일을 하는 동시에, 생명에 필수적인 성분들은 남겨서 인체에 영양분으로 공급되도록 할 수 있습니까? 그리고 우리는 신장이 우리의 건강을 유지하는 일을 어떻게 도와 줄 수 있습니까?

신장 내부에는 무엇이 있는가?

사람에게는 보통 두 개의 신장이 있는데, 등 아래쪽으로 등뼈 양쪽에 하나씩 있습니다. 각 신장의 크기는 대략 길이가 10센티미터, 폭이 5센티미터, 두께가 2.5센티미터이며, 무게는 110그램에서 170그램 정도 됩니다. 신장을 대칭이 되도록 위에서 아래로 양분하면, 밑의 그림에서 보는 것처럼 몇 가지 특징들이 뚜렷이 드러납니다.

신장이 어떻게 기능을 발휘하는지를 그려 보기 위해, 경기를 관람하기 위해 수천 명의 관중이 모여들고 있는 경기장을 상상해 보십시오. 먼저, 사람들은 여러 줄로 나누어 서야 합니다. 그런 다음 각 줄에 있는 사람은 한 사람씩 검표소를 통과하게 되는데, 표가 없는 사람은 통과하지 못합니다. 표를 가진 관중은 들어가서 자기들의 지정석으로 갑니다.

마찬가지로, 우리의 혈액을 구성하고 있는 많은 성분들은 전부 온 몸을 순환할 필요가 있습니다. 그런데 그 성분들은 온 몸을 순환하면서 각 신장에 하나씩 있는 큰 혈관인 신동맥을 통해 반복적으로 신장을 통과해야 합니다. (24면 그림 참조) 신동맥은 신장 속으로 들어간 후, 신장의 안쪽과 바깥쪽 층으로 부채꼴 모양으로 퍼져 나가 좀더 작은 혈관을 이룹니다. 그리하여 우리 혈액 속에 있는 여러 가지 성분들은, 더 작아서 성분들을 처리하기가 더 쉬운 “줄”을 통과하여 흐르게 됩니다.

마침내 혈액은 조그만 덩어리들에 이르게 되는데, 그 조그만 덩어리는 각각 빽빽하게 고리 모양으로 감긴 40개 가량의 미세한 혈관으로 구성되어 있습니다. 이 각각의 덩어리는 사구체라고 하는데, 보먼 주머니라고 알려진 두 겹으로 된 얇은 막으로 둘러싸여 있습니다.a 사구체는 보먼 주머니와 함께 신장 ‘검표소’, 즉 신장의 기본 여과 단위인 네프론의 첫째 부분을 형성합니다. 양쪽 신장에는 각각 100만 개가 넘는 네프론이 있습니다. 그러나 네프론은 너무 작아서 현미경으로만 볼 수 있습니다!—25면에 나오는, 크게 확대한 네프론 그림 참조.

2단계 혈액 여과

혈류 속의 혈구와 단백질은 없어서는 안 되는 것들입니다. 그것들은 인체를 위해 산소 공급, 방어 그리고 손상 복구와 같은, 생명을 유지하는 데 꼭 필요한 일들을 해줍니다. 혈구와 단백질이 손실되는 것을 막기 위해 여과의 첫 번째 단계에서는 그것들을 다른 모든 성분과 분리합니다. 이 특별한 작업은 보먼 주머니에서 수행됩니다. 그러면 어떤 과정을 통해 수행됩니까?

사구체로 들어간 혈관들은 가느다란 모세 혈관으로 더 잘게 나누어지는데 이 모세 혈관들은 벽이 매우 얇습니다. 그래서 혈류에 있는 약간의 물과 그 밖의 작은 분자들은 혈압으로 인해 모세 혈관의 이 얇은 막을 통하여 보먼 주머니나 보먼 주머니에 연결되어 있는 꼬불꼬불한 관으로 들어갈 수 있습니다. 이 관을 곡세뇨관이라고 합니다. 좀더 큰 단백질 분자들과 모든 혈구들은 혈류 속에 남아 모세 혈관을 통해 계속 흐르게 됩니다.

이제 여과가 좀더 선택적으로 진행됩니다. 우리의 신장은 우리 몸에 이로운 것은 절대 빠져 나가지 못하도록 해야만 합니다! 이 시점에서 곡세뇨관을 통해 흐르는 액체는 물에 섞여 있는 혼합물들로서, 용해된 유용한 분자들과 노폐물 및 원치 않는 물질들로 이루어져 있습니다. 곡세뇨관의 안쪽 벽에 자리잡고 있는 특수 세포들은 유용한 분자들, 이를테면 물, 염분, 당분, 무기물, 비타민, 호르몬, 아미노산과 같은 유용한 분자들을 알아봅니다. 이러한 분자들은 효율적으로 추출되는데, 곡세뇨관 벽으로 재흡수된 다음 곡세뇨관을 그물처럼 둘러싸고 있는 모세 혈관으로 다시 보내졌다가 혈류 속으로 다시 들어감으로써 그렇게 됩니다. 그 모세 혈관들은 다시 합쳐져서 작은 혈관들이 되고, 그 작은 혈관들이 결합되어 신정맥이라고 하는 혈관이 됩니다. 이제 걸러져서 깨끗해진 피는 신정맥을 통해 신장을 빠져 나와 몸에서 계속 생명 유지 활동을 수행하게 됩니다.

노폐물 제거

그러면 곡세뇨관에 남아 있는 액체는 어떻게 됩니까? 이 액체에는 분명히 우리의 몸이 원하지 않는 물질이 들어 있습니다. 이 액체가 곡세뇨관을 따라 더 큰 집합세관 혹은 집합관으로 계속 흘러감에 따라 곡세뇨관 벽에 있는 다른 세포들은 가외의 분비물을 그 액체 속으로 방출하는데, 이를테면 암모니아, 칼륨, 요소, 요산, 여분의 물 등을 방출합니다. 이렇게 해서 최종적으로 생성되는 것이 소변입니다.

여러 네프론에서 나온 집합관은 함께 합쳐져서 피라미드처럼 생긴 신추체 끝에 있는 구멍을 통해 소변을 내보냅니다. 소변은 신우 속으로 들어간 다음, 신장과 방광을 연결해 주는 관인 요관을 통해 나오게 됩니다. 소변은 몸 밖으로 배출되기 전에 방광 속에 저장됩니다.

신장 내에 있는 200만 개가 넘는 네프론은 현미경으로나 볼 수 있을 정도로 크기가 아주 작지만 매우 놀라운 일을 해냅니다. 「신 브리태니카 백과 사전」은 이렇게 설명합니다. “네프론은 ·⁠·⁠· 45분마다 혈액 속에 들어 있는 4.73리터의 물을 전부 여과해 낸다.” 정상적이고 건강한 사람이라면 여러 가지 물질이 재흡수되고 많은 과정이 끝마쳐져 24시간마다 약 2리터의 노폐물을 소변의 형태로 배출할 수 있습니다. 참으로 부지런하고 완벽한 여과 체제입니다!

신장을 돌보라!

신장은 자체 정화, 자체 관리 체제를 갖추고 장기간 일할 수 있습니다. 그렇지만 신장이 자기 임무를 수행하는 것을 도와 주기 위해 우리가 해야 할 역할이 있습니다. 신체가 건강을 유지하려면 참으로 많은 양의 물이 신장을 통과해야 합니다. 사실, 충분한 양의 물을 마시는 것은 신장이 감염되거나 신장에 결석이 생기는 것을 막는 주된 방법으로 여겨집니다.b 물을 마시는 것은 또한 소화기 계통이나 심장 혈관계에 도움이 된다고, 뉴욕 롱아일랜드 대학 병원 비뇨기과 과장인 C. 고덱 박사는 지적합니다.

물을 얼마나 마셔야 합니까? 고덱 박사를 비롯한 다른 많은 의사들은 음식물과 음료를 섭취하는 것에 더하여 매일 적어도 2리터의 물을 마실 것을 권합니다. “대부분의 사람들이 탈수 상태에 있습니다”라고 고덱 박사는 본지와의 회견에서 말하였습니다. 그는 신장이나 심장에 질병이 있지 않는 한 물은 그 기관들에 좋다고 말하였습니다. “하지만 충분히 마셔야 합니다. 대부분의 사람들은 그렇게 하지 않지요”라고 고덱 박사는 말하였습니다.

일부 사람들은 물에 레몬과 같은 향을 약간 가미하면 마시기에 더 좋다는 것을 알게 되었습니다. 어떤 사람들은 샘물이나, 활성탄으로 거른 물의 맛을 더 좋아합니다. 어떤 경우이든, 아무 것도 넣지 않은 맹물이나 향을 약간 가미한 물은 다른 어떤 음료보다도 신장에 더 좋습니다. 사실, 과일 주스나 인공 감미료를 넣은 음료에 들어 있는 당분은 신체가 물을 더 필요로 하게 만듭니다. 알코올이나 카페인이 함유된 음료는 몸에서 수분을 잃게 만듭니다.

하루에 2리터의 물을 마시는 습관을 갖는 것은 참으로 도전이 되는 일일 수 있습니다. 우선, 많은 사람은 평상시보다 더 자주 화장실에 가야 하기 때문에 불편해하거나 당혹스러워합니다. 하지만 당신의 몸은 당신이 가외의 노력을 기울이는 것에 대해 감사할 것입니다. 물을 충분히 마시는 것은 건강을 유지하는 데 도움이 될 뿐만 아니라, 우리의 외모를 가꾸는 데도 도움이 될 수 있습니다. 의사들은 적절한 영양 섭취와 많은 액체 섭취가 다른 외적 피부 관리보다 피부를 아름답게 유지하는 데 훨씬 더 효과적이라고 지적합니다.

유감스럽게도, 갈증을 느끼는 신체의 기능은 불완전하며, 나이가 들어감에 따라 훨씬 더 무뎌집니다. 따라서 갈증을 느끼는 정도만으로는 우리가 얼마나 많은 물을 필요로 하는지를 알 수 없습니다. 어떻게 하면 확실히 충분한 양의 물을 마실 수 있습니까? 어떤 사람들은 두 잔의 물을 마시는 일로 하루를 시작한 후에 일정한 간격을 두고 또 물을 마십니다. 또 어떤 사람들은 투명한 용기에 물을 담아 눈에 띄는 곳에 그리고 손이 닿는 곳에 두는데, 그렇게 하면 그 물을 보고 온종일 주기적으로 물을 마시게 됩니다. 어떤 방법을 사용하든 간에, 순수하고 깨끗한 물을 충분히 마시는 것은 당신의 생명을 유지시켜 주는 놀라운 여과기인 신장에 대해 인식을 나타내는 좋은 방법입니다.

[각주]

[25면 네모]

네프론—여과의 기본 단위

양쪽 신장에는 각각 100만 개가 넘는 네프론이 있다. 개개의 네프론에서 볼 수 있는 관상 기관의 평균 길이는 약 3센티미터, 평균 폭은 겨우 0.05밀리미터이다. 하지만 신장 하나에 들어 있는 가느다란 관을 모두 쭉 펴서 한 줄로 이을 수 있다면, 그 길이는 장장 30킬로미터 정도에 이를 것이다!

보먼 주머니는 사실상 네프론에 있는 곡세뇨관의 끝이 불룩하게 부푼 것이다. 이 곡세뇨관을 모세 혈관이라고 하는 매우 가느다란 혈관이 그물처럼 둘러싸고 있다. 곡세뇨관은 좀더 큰 집합관과 연결되고, 집합관은 네프론이 걸러낸 노폐물과 독성 물질을 운반해 간다.

[24, 25면 도해]

신정맥은 새로 걸러진 피를 몸 속으로 내보낸다

신동맥은 걸러지지 않은 피를 신장으로 들여보낸다

신추체는 소변을 신우로 운반하는 원뿔형 구조물이다

피질에는 각 네프론의 사구체가 들어 있다

신우는 소변을 모아 요관으로 흘려 보내는 깔때기 모양의 기관이다

요관은 소변을 신장에서 방광으로 운반한다

[25면 도해]

네프론은 약 200만 개 정도 되는데, 현미경으로나 볼 수 있는 관상(管狀) 여과기로서 피를 정화한다

사구체

소변은 곡세뇨관에 의해 모아진 다음 방광으로 내려간다

보먼 주머니

모세혈관