소 화 계

입은 음식물을 씹는작용을 한다.

입술의 안쪽은 점막으로, 바깥쪽은 피부로 덮혀 있으며 뺨은 입술의 양쪽으로 연결되어 있다. 입천장의 연구개의 늘어진 끝을 목젖이라고 하는데, 음식물을 삼킬 때 공기의 통로를 차단하고 음식물이 식도로 넘어갈 수 있도록 해준다. 그 외에 잇몸과 이가 있는데, 이는 음식물을 씹는 기능을 한다. 혀는 근육기관으로 입의 바닥부분에 위치하며 운동성이 큰 구조로 음식물을 침과 잘 섞어주어 씹고 삼키기 쉽게 해주며, 또한 맛을 느끼는 감각기로서, 또 말하는 기능을 맡고 있는 기관으로서의 역할도 한다.

입에서의 소화

음식물이 입으로 들어오면 이와 혀의 작용으로 잘게 부서진 부수어 침이 음식물에 작용할 수 있는 표면적을 넓혀주는 역할을 한다.

침은 귀밑샘, 혀밑샘, 턱밑샘 등의 세쌍의 침샘에서 분비되는데 대부분이 물이고 점액 성분과 녹말분해효소인 아밀라아제가 포함되어 있다. 침속의 아밀라아제는 녹말을 이당류인 엿당으로 분해한다.

아밀라아제는 pH 7정도, 30℃∼40℃에서 가장 활발하게 작용한다.

침속의 아밀라아제는 이자액에서 분비되는 아밀라아제와 구별하기 위해 프티알린이라고도 부르며 녹말을 덱스트린과 엿당 등의 간단한 당류로 분해한다. 그러나 음식물이 입 안에 머무는 시간은 별로 길지 않아 아밀라아제에 의한 소화는 극히 적게 일어나다.

식도

식도는 길이 약 25cm의 접을 수 있는 곧은 관으로, 소화 기능은 음식물이 입에서 위까지 이동하는 통로를 제공한다.

입에서 음식물을 삼키면 이 음식물은 코나 기관으로 들어가지 않고 식도로만 들어가야 하는데, 이때 관여하는 것이 연구개와 후두개이다. 즉, 음식물을 삼킬 때에는 불수의운동에 의해 연구개가 올라가 음식물이 코속으로 올라가지 않게 막아주고, 후두개가 기관입구를막아 음식물이 기관으로 들어가지 않고 식도로만 넘어가도록 한다.

식도로 내려온 음식물은 식도의 환상근과 종주근의 수추과 이완에 의해 아래로 운반되는데 이러한 운동을 연동 운동이라고 한다.

위의 구조

위는 길이 25~30cm의 J자 모양으로 된 불룩한 주머니 같은 기관으로 용량은 약 1리터 이상이다. 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. 위는 식도에 연결된 입구인 분문부, 기저부, 몸통부, 십이지장에 연결된 유문부로 구성되어 있으며,위액을 분비하는 위샘은 소화효소인 펩시노겐을 분비하는 주세포와 염산을 분비하는 부세포, 그리고 점액을 분비하는 점액세포로 구성되어 있다.

위에서의 소화

위샘에서 분비하는 위액속에는 펩시노겐, 점액, 염산등이 들어 있다.

위에서의 소화는 펩신에 의한 단백질의 소화가 일어난다.

주세포에서 분비되는 펩시노겐 (pepsinogen)은 소화작용을 할 수 없는 불활성이고 부세포에서 분비하는 염산에 의해 펩신(pepsin)으로 활성화되어 단백질을 소화한다.

펩신이 위에서 단백질을 소화하기 위해서는 위속은 염산에 의해 강한 산성으로 변해야 한다. 단백질은 아미노산이 펩티드 결합에 의해 연결된 긴 폴리펩티드로 구성되어 있다.

위샘의 점액세포는 많은 양의 점액을 분비한다. 뿐만 아니라 이 샘들 사이에 있는 점막 상피세포들은 좀 더 끈적거리는 알칼리성 분비물을 분비하는데, 그 분비물은 위벽의 안쪽에 보호막을 형성한다. 이 보호막은 펩신이 위벽까지 소화시키는 것을 막아준다. 만약 점액이 분비되지 않는다면 펩신은 위벽 자신마저도 소화해 버리고 말 것이다.

위의 부세포에서 분비하는 염산(Hcl)의 작용은

첫째, 펩시노겐을 펩신으로 활성화 시켜 단백질의 소화를 돕는다.

둘째, 음식물에 섞인 세균과 미생물을 죽이는 살균 작용을 통해 음식물의 부패를 방지하며,

셋째, 위속의 음식물의 상태를 강한 산성(pH 1.6~2.4)으로 만들어 펩신의 작용을 돕는다.

위 속의 음식물을 십이지장으로 내려보내는 데 관련된 반사운동을 유문반사라고 한다. 즉, 음식물은 유문괄약근의 수축과 이완에 의해 유문이 열리면 십이지장으로 내려가고 유문이 닫히면 음식물은 십이지장으로 내려가지 못한다. 십이지장의 내용물은 처음에는 산성이지만 소화가 이루어지면서 염기성으로 변하면 유문이 열려 위속의 음식물이 십이지장으로 내려가고, 음식물이 십이지장으로 내려와서 산성이 되면 유문이 닫혀 위속의 음식물이 내려오지 못하게 된다.

소장

위에서 음식물이 소화가 되어 유미즙의 상태가 되면 유문괄약근이 열려 음식물은 소장으로 넘어가게 된다. 소장은 위에서 대장까지 이르는 주름지고 길고 좁은 관으로 된 장기로 대부분의 음식물이 소화, 흡수되는 곳이다. 즉, 소장은 소화와 흡수라는 두 가지 기능을 모두 일어나는 장소이다. 사람의 소장은 길이가 약 6.7~7.6m 이고, 십이지장·공장·회장 3부분으로 이루어져 있다. 소장은 흡수를 위해 독특하게 적응한 기관으로, 엄청나게 넓은 표면적(약 700m3)을 가지고 있다. 소장의 안쪽 벽은 무수히 많은 융털돌기로 덮여 있으며, 각각의 융털 돌기는 다시 미세융털돌기로 덮혀있다. 이러한 소장 안쪽 벽의 구조는 표면적을 엄청나게 넓혀줌으로써 소화산물의 흡수가 효과적으로 일어날 수 있게 한다.

십이지장은 위에서 부분적으로 소화된 음식을 받아들여 영양분을 소화, 흡수하는 소장의 시작 부분으로 길이가 25~30cm정도, 직경 5cm 정도로 소장에서 가장 짧고 잘 고정되어 있는 말발굽 형태로 인체의 왼쪽 간 뒤에 있다. 간, 쓸개, 이자의 관은 십이지장에 연결되어 있는데, 이들은 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.

공장과 회장 2번째 부분인 공장은 복부 중앙에 있고 길이가 약 2m 로 십이지장을 제외한 나머지 소장의 약 2/5를 차지한다. 공장은 혈액 공급이 풍부하기 때문에 짙은 적색이다. 공장의 연동 운동은 빠르고 격렬하며 공장을 지탱하는 장간막에는 지방이 거의 없다. 3번째 부분인 회장은 하복부에 있다. 회장의 벽은 공장보다 더 가늘고 얇으며 혈액 공급은 더 제한되고, 연동운동은 더 느리며, 장간막에는 지방이 더 많다.

대장

사람의 대장은 길이는 1.5m 정도이고 맹장 , 결장, 직장의 세 부분으로 되어 있으며 , 그 끝은 항문으로 이어진다. 소장과 대장의 경계에는 끝이 막혀 있는 주머니 모양의 맹장이 있고 , 그 끝에 손가락 모양의 속이 빈 충양돌기가 있다. 소장과 대장의 접합부에는 회장맹장판막이 있어 소화산물이 소장으로 역류되는 것을 막아준다. 결장에서는 주로 소장에서 완전히 소화가 끝난 찌꺼기에 함유된 수분과 무기염류의 흡수가 일어난다. 결장의 점액층은 점액질을 분비하여 대변의 형성을 돕고 , 결장의 아랫부분에서는 윤활제로 작용한다. 직장은 소화계의 마지막 부분으로 결장과 그 구조가 유사하다.

항문에는 항문괄약근이 있어서 항문의 개폐를 자율적으로 조절한다.

대장에서의 소화작용

대장에서는 소화효소가 분비되지 않기 때문에 소화는 더 이상 일어나지 않고 , 소화가 끝난 찌꺼기로 부터 무기염류와 수분을 흡수하여 혈액으로 보내주는 역할을 한다. 또한 대장 속에는 대장균이 있어서 찌꺼기의 일부를 분해하며, 몇몇 대장균들은 비타민을 합성하여 분비하기도 하는데 이 비타민들은 대장에서 흡수된다. 이렇게 찌꺼기는 대장에서 머무르는 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.

간

간은 혈액을 많이 내포하고 있는 부두러운 장기로 모양은 마름모꼴이고 표면은 매끈하며 암적색을 띠고 있다. 간은 위의 오른쪽에 위치하고 있으며, 무게는 약 1kg 이상으로 끝은 두껍고 왼쪽으로 갈수록 얇아진다.

간의 기능

(1) 담즙(쓸개즙)생성 : 간에서 나온 담즙은 담즙관을 통하여 십이지장으로 분비된다. 사람의 간은 하루에 담즙을 800~1000 ml 분비하는데 담즙에는 음식물 속의 지방을 소화시키는데 필요한 담즙산염이 들어있다. 담즙은 또한 대사노폐물 일부와 약물, 독성물질을 배출하는 수단이 되기도 한다. 십이지장에 지방이 있으면 담낭에서 장으로 담즙분비가 촉진된다. 헤모글로빈 분해 과정에서 생성되는 빌리루빈은 담즙으로 방출되어 담즙의 특정적인 색깔인 녹황색을 띠게하며, 장을 통해 체외로 배설된다.

(2) 단백질과 탄수화물, 지방대사 : 장에서 간으로 들어간 영양 물질들은 세포가 이용할 수 있는 형태로 바뀌거나 나중에 쓸 수 있도록 저장된다. 여분의 당이나 아미노산을 지방으로 전환시켜 저장조직에 저장하며, 에너지원이 감소되면 지방은 다시 간으로 운반되어 이용된다. 또한 간세포의 물질대사에 쓰이는 각종 효소를 합성하고, 혈장 단백질을 합성하며, 여분의 단백질을 지방으로 전환시켜 저장 조직에 보낸다.

(3) 혈액응고 인자 : 간은 혈액응고요소를 합성하여 혈액내에 공급하는 역할을 한다. 그러나 간에 이상이 생겨 기능을 상실하게 되면 혈액응고요소의 합성이 저하되어 혈액내의 응고요소들이 부족해 진다. 이 때에는 아주 작은 상처에도 피가 계속 흐르며 멈추지 않는다. 간경변증 환자가 이를 닦을 때 잇몸에서 피가 계속 나온다든지, 몸이 어디에 약간 부딪쳤을 때 출혈에 의해 피부의 멍이 보통사람보다 심하게 들어 검은 반점이 생기는 것은 이런 이유이다.

(4) 해독과 방어작용 : 간은 혈액을 정제하는 기능이 있어 체내 대사과정에서 나오는 질소 노폐물을 대사하고 독성물질을 해독하여 소변이나 변으로 배출시킬 준비를 한다. 하지만 암모니아를 처리하지 못할 정도로 간기능이 떨어지면 암모니아 중독으로 간성혼수에 빠지게 된다. 이밖에 알콜이나 약물도 간장에서 해독된다. 따라서 술을 너무 많이 마시거나 약물을 과잉 복용하면 간세포 자체가 이를 이기지 못하고 손상을 입게 되어 간기능을 제대로 발휘하지 못하게 된다. 그리고 간세포 사이의 혈관벽에는 일종의 검문소역할을 하는 세포들이 배치되어 있어서 세균이나 이물질을 잡아먹는 작용을 한다. 간이 손상되는 경우 이러한 필터작용이 감소되므로 세균감염증에 걸리기 쉬운 원인이 된다.

(5) 혈액량을 조절 : 간을 흐르는 혈액의 양은 1분에 약 1천5백 ml정도이다. 이처럼 많은 양의 혈액이 통과하는 것은 그만큼 간에서 하는 일이 많기때문이기도 하지만, 한편으로는 혈액을 저장하거나 방출함으로써 몸 전체의 혈류를 조절하는 기능을 하기 때문이다. 간경변 등으로 간으로의 혈류가 정상적이지 못하면 주위의 좁은 혈관으로 다량의 혈액이 몰려가 압력이 증가하고 혈관벽이 터져 출혈이 일어날 수 있다. 이는 지하철 공사로 큰 도로가 막혀서 정상적인 자동차의 소통이 안 되면 작은 골목길로 차들이 밀려 들어 사고가 많이 나는 것과 같은 이치이다.

(6) 노쇠한 적혈구를 파괴 : 오래된 적혈구를 분해할 때 생기는 빌리루빈 색소를 이용하여 쓸개즙을 생성한다. 따라서 쓸개즙은 황갈색을 띠며, 약한 염기성이다

(7) 혈당량을 조절 : 혈액 중의 포도당의 농도가 높아지면(혈당량이 증가되면) 포도당을 글리코겐으로 합성하여 저장하여 혈당량을 낮추어주며, 혈액중의 포도당 농도가 낮아지면(혈당량이 감소하면) 글리코겐을 포도당으로 분해하여 혈액에 방출함으로써 혈당량을 높여주는 작용을 통해 혈당량을 조절한다.

이런 다양한 기능을 수행하기 위해 간은 아주 독특하고 밀접하게 장과 담낭(쓸개)에 연결되어 있다.

이자

이자는 복강내의 위장과 십이지장 사이에 놓여있는 길다란 관모양을 하고 있으며, 소장의 윗 부분에 자리잡고 있다. 이자에서는 직접 소화가 일어나지 않고, 이자액을 십이지장으로분비함으로써 소장의 소화작용을 돕는 기능을 한다. 이자액에는 아밀라아제, 말타아제, 트립신, 리파아제 등의 소화효소가 있어서 탄수화물, 단백질, 지방의 소화과정에 작용하며 염기성인 탄산수소나트륨(NaHCO3)이 있어 위에서 내려온 산성음식물을 중화해 소장의 벽을 산으로부터 보호하고 후에 분비되는 소화효소가 활성을 나타낼 수 있도록 돕는다

이자액에는 각종 소화 효소가 있어 탄수화물, 지방, 단백질등 3대 영양소의 소화가 모두 이루어진다.

이자는 소화액을 분비하는 '외분비선'과 호르몬을 분비하는 '내분비선' 두 가지의 기능을 모두 가지고 있다. 이자의 내분비선인 랑게르한스섬은 인슐린과 글루카곤이라는 호르몬을 분비하여 혈당량을 조절한다. 인슐린은 혈당량을 감소시키고, 글루카곤은 혈당량을 증가시킨다.

쓸개

쓸개(담낭)는 간에서 만들어진 쓸개즙(담즙)을 저장한 뒤, 이를 담즙관을 통해 십이지장으로 분비하여 지방의 소화를 도와준다. 쓸개즙의 분비는 쓸개를 수축시키는 동시에 이자액의 분비를 자극하는 호르몬에 의해 이루어진다. 쓸개즙은 지방의 소화를 간접적으로 돕는다.

쓸개즙색소는 헤모글로빈이 간에서 파괴되고 남은 잔해로써 대변의 색깔은 바로 이 쓸개즙색소에 의한 것이다