배설계의 핵심장기 신장

[써니텐]

배설계, 신장(콩팥, kidney)

[배설]

□ 소화, 순환, 호흡, 배설의 유기적 관계

내 몸에서 내가 살아가기 위해서는 내 몸에 있는 모든 세포들이 세포호흡을 해야 한다.

모든 생명체가 살아가기 위한 가장 핵심 활동이 세포호흡이다.

내 몸을 구성하고 있는 특정 기관을 구성하는 조직세포가 세포호흡을 해야 한다.

조직세포가 세포호흡을 할려면 세포호흡을 위한 기본 물질인 3대 양양소를 공급해주어야 한다

또한 세포호흡은 유산소호흡을 해야 하기 때문에 산소를 공급해주어야 한다. 조직에 영양소와 산소를 공급해주는 방법은 혈액에 다가 실어서 운반시킨다. 즉 영양소와 산소는 각 조직세포로 들어올 때 순환계를 타고 이동한다. 순환계를 통해서 각 조직세포에 영양소와 산소를 공급한다.

이를 위해 순환계에 영양소와 산소가 들어오는 방법은 영양소는 소화계를 통해서 들어온다, 소화계에서 음식물을 섭취하면 음식물 속의 다양한 영양소들을 소화, 흡수를 시켜서 순환계로 집어 넣는다. 소화계를 통해서 섭취한 음식물 중에서 일부는 흡수하지만 흡수를 하지 못한 것들은 대변으로 빠져나간다. 대변 속에는 음식물과 영양소가 포함되어 있다. 산소는 호흡계를 통해 순환계로 들어간다.

영양소와 산소를 받은 조직세포는 세포호흡을 통해 3대 영양소를 산소와 함께 분해시켜 이산화탄소, 물, 암모니아를 발생시키고 세포호흡에서 발생된 에너지는 ATP에 담아내고 일부는 열에너지로 빠져나간다. ATP를 다시 분해시켜서 방출된 에너지가 생명활동에 직접 활용되는 것이다. 세포호흡 결과로 만들어진 노폐물(이산화탄소, 물, 암모니아)을 순환계로 들여보낸다. 순환계에서 암모니아의 일부는 간에서 요소로 바뀐다. 이산화탄소는 호흡계를 통해서 내보낸다. 질소노폐물은 배설계를 통해서 오줌으로 내보낸다.

□ 배설의 의미는 세포호흡결과 발생한 노폐물을 체외로 배출시키는 현상이다.

   - 배설에 관여하는 주 기관은 신장이다.

□ 배설 목적

1) 노폐물을 체외로 배출

2) 항상성 조절(혈장의 삼투압조절, 체온조절, 혈장의 pH 조절)

  ① 혈장의 삼투압조절 : 오줌을 생성하는 과정에서 일어나며 일어나는 현상으로 물과

 무기염류로 조절

  ② 체온조절 : 땀을 흘리는 과정에서 소량의 노폐물이 빠져 나감

□ 세포호흡결과 노폐물

- 탄수화물(C,H,O) + O₂-------à CO₂+ H2O(물) + ATP + 열

                      (완전분해)   

- 단백질(C,H,O,N) + O₂-------à CO₂+ H2O(물) +질소노폐물(NH₃-> 요소 ) + ATP + 열

. 암모니아(NH₃) 특성은 독성을 가짐 --à 간에서 독소가 없는 요소형태로 바꿈

. 내 몸에서 발생한 모든 암모니아의 100%를 요소로 바꿀 수 있는 게 아니고 대부분

바꾼다 (바뀌지 않은 것도 존재)

  . 혈액속에는 질소 노폐물인 암모니아와 요소가 같이 존재한다.

- 지방(C,H,O) + O₂----------à CO₂+ H2O(물) + ATP + 열

 □ 내 몸에서 발생된 노폐물이 빠져나가는 과정

- 이산화탄소(CO₂) : 혈액에 실어서 폐로 보내면 폐를 통해서 날숨으로 몸 밖으로 나간다

- 물 : 부족하면 내 몸에 저장해두어야 함, 넘쳐나면 몸 밖으로 뺴내야 한다

. 방법1 : 신장으로 보내서 오줌의 형태로 빼낼 수 있다. 물이 몸 밖으로 빠져나가는 주

형태는 오줌

    . 방법2 : 일부 물을 가지고 체온을 조절함, 땀샘으로 보내 땀의 형태로 몸 밖으로 빼냄

    . 방법3 : 극히 소량은 폐를 통하여서도 배출된다 (수증기 형태)

- 질소 노폐물을 내 몸 밖으로 빼내는 방법

. 암모니아와 요소는 수용성이다.(물에 엄청 잘 녹는다.)

. 물에 녹아서 빠져나가는 신장을 통하여 오줌형태로 그리고 극히 일부는 땀샘을

통하여도 빠져 나갈 수 있다

[신장(콩팥, Kidney)]

신장은 우리말로 '콩팥'이라고도 불리며 좌우 양쪽에 하나씩 존재한다.

신장은 횡경막 아래 복부 뒤쪽인 척추 양쪽에 위치하고 있다.

각 신장의 모양은 콩 혹은 팥과 같이 생겼다 하여 콩팥이라 부르고, 대략 자신의 주먹만한 크기로, 길이는 약 12cm, 폭은 6cm, 두께는 4cm정도이며, 무게는 약 150g 정도이다.

심장에서 박출된 혈액의 25%가 신동맥을 통해 모세혈관으로 구성된 사구체에 들어가서 하루 180리터 정도의 소변으로 배설되며 나머지 여과되지 않은 혈액은 세뇨관 주위 혈관과 신정맥을 통해 다시 체내를 순환하게 된다.

1. 신장의 구조

신장은 수많은 오줌을 만드는 기본단위인 네프론으로 이루어져 있는데, 네프론은 신장의 기능적 단위로서 사구체(glomerulus)와 보우만 주머니(bowman's capsule)로 이루어진 신소체, 근위세뇨관, 헬레고리, 원위세뇨관, 그리고 집합관 등 다섯 부위로 구성된다. 신장은 한 개당 약 100만개의 네프론이 있으니까, 우리는 모두 약 200만개의 네프론을 가지고 있다.

사구체란 작은 모세혈관이 실타래처럼 엉켜 있는 구조이며, 여기에서 혈액으로부터 노폐물이 걸러지게 되는데  혈액 속에 있는 단백질 중 큰 입자들과 적혈구는 사구체의 고운 여과장치를 통과하지 못하므로, 정상 소변에는 단백질이나 적혈구와 같은 성분들이 배출되지 않는다.

사구체에서 혈액 중의 수분과 노폐물이 걸러 져서 소변이 만들어 지면 이 소변은 세뇨관이라는 가늘고 긴 관을 통과하게 되며, 세뇨관을 통과하는 동안 걸러진 소변이 농축되기도 하고, 필요한 성분은 다시 몸속으로 재 흡수되고, 일부는 분비되어서 최종적으로 우리 몸 밖으로 배출되는 소변이 만들어진다.

피질(겉질), 수질(속질), 신우로 구성된다.

1)  피질 : 신장의 바깥쪽 부분

- 말피기소체(신소체) : 사구체 + 보우만 주머니

사구체	-신동맥에서 갈라져 나온 모세 혈관이 실 뭉치처럼 모인 것 -혈액이 이 곳에 들어오면 압력이 높아지고 이 압력에 의해 오줌이 걸러진다. - 신장의 실질적 기능은 사구체에서 이뤄진다. 사구체는 노폐물을 걸러내는 실쿠러미 모양의 신장내 소기관으로 사구체를 통해 하루에 약 180ℓ의 수액을 여과시키며, 이 중 99%(단백질 포함)는 세뇨관에서 재흡수되고 1~1.5ℓ만이 소변으로 배출된다
보우만 주머니	-사구체를 둘러싼 주머니 -사구체를 둘러싸고 있는 두 겹의 막으로, 한 층의 세포로 되어 있다

2) 수질 : 신장의 안쪽 부분, 세뇨관과 모세혈관이 분포

세뇨관은 보우만주머니와 집합관을 연결하는 가늘고 긴 관이며 모세혈관으로 둘러싸여 있다.

①근위세뇨관(proximal tubule) : 주요 영양소의 재흡수(100%의 포도당과 아미노산, 80∼85%의 수분, 나트륨, 칼륨, 염소, 그리고 기타 대부분의 물질들)가 일어나고 사구체에서 여과된 것 중 단지 15∼30%만이 남아 있게 된다. 세뇨관은 피질부에서 구부러져서 근위세뇨관이 된 후 수질에서 머리핀처럼 굽어서 헨레고리(Henle's loop)가 된다.

②헨레고리(Henle`s loop) : 근위세뇨관보다 가늘고 수질로 직진하는 하행지와 수질에서 역행하여 피질로 향하는 상행지의 두 개 부분으로 구성된다. 헨레고리의 상행각 중간에서 세뇨관은 다시 굵어진다.

③원위세뇨관(distal tubule) : 수소 이온을 분비하여 산-염기 수분 평형을 이루는 기능을 한다. 나트륨과 수분은 알도스테론(aldosterone)과 바소프레신(항이뇨 호르몬, antidiure- tic hormone, ADH) 호르몬의 영향으로 항상성이 유지된다.

④집합관(collecting duct) : 세뇨관의 마지막 부위로서 수분이 바소프레신과 주변 간질액의 삼투압의 작용에 의해 재흡수된다. 뇨의 최종 부피는 처음에 여과된 수분과 용질 부피의 약 0.5∼1.0%에 불과하다.

3) 신우 : 신장의 가장 안쪽의 빈 곳, 오줌이 모인다.

2. 신장의 기능

신장은 체액, 전해질 및 산-염기 상태를 조절하는 장기로, 혈중 노폐물을 제거하는 중요한 역할도 담당한다. 또한 신장은 혈액 속의 노폐물을 걸러내어 소변으로 배출시키는 역할을 한다. 이 덕분에 우리 몸에서 신진대사 후 발생되는 요산과 요소, 그리고 크레아틴 등이 제거됩니다. 그리고 신장은 혈액의 산성도를 적정수준으로 조절하고, 체내의 물과 염도를 조절해서 삼투압을 유지하게 하는 역할을 한다.

신동맥을 통해 신장 속으로 들어온 혈액은 사구체라는 가는 모세혈관 다발을 거치면서 물과 전해질, 그리고 각종 노폐물을 보우먼 주머니 속으로 분비한다. 이렇게 만들어진 소변은 세뇨관을 지나 신우로 흘러들어가고, 신우에 모인 소변은 요로를 거쳐 방광에 저장했다가 요도를 거쳐 몸 밖으로 배출된다.

신장은 뇨(오줌)를 생성하는데, 뇨는 사구체 여과, 세뇨관 분비, 세뇨관 재흡수의 세 가지 기본적인 과정을 거쳐 형성되고 그 과정에서 체액의 조성을 조절하고 대사 노폐물을 제거한다. 원뇨의 생성은 하루에 대략 180L이나 이 중 99%는 재흡수되고 최종 요 배설량은 1.5L 정도이다. 네프론에 의해 1분간에 형성되는 여과액의 양을 사구체 여과율(glomerular filtration rate ; GFR)이라 하며 이는 신기능의 주요한 지표로 사용된다. 신장은 뇨 생성과 노폐물 배출 외에도 전해질의 농도를 조절하여 정상 체액을 조절하기도 하고, 레닌(rennin)을 합성하여 혈압을 조절하기도 한다.( ※레닌은 혈압이 아주 낮을 떄 신장에서 유리되는 효소로서 혈압저하 초기에 다양한 방법을 통해 혈압을 올린다.)

 그 외에도 인슐린, 글루카곤, 부갑상선 호르몬 등의 여러 호르몬을 분해하거나 대시시키는 기능을 하고, 산-염기 평형을 조절하기도 한다.

 신장의 기능이 저하될 경우에는 요소, 크레아티닌, 요신, 유기산, 황산염 등의 혈중 노폐물이 증가하며 수분-전해질 불균형으로 인해 소변량이 감소하고 부종, 고혈압 등이 발생할 수 있다.

신장의 주기능은 신체의 세포외액의 조절역할이다. 이 기능은 오줌의 생성을 통해서 가능하다. 오줌의 생성과정에서 세포외액조절 즉, 혈장량, 혈중 노폐물 농도, 혈장내 전해질농도, 혈장pH 조절이다. 체액을 일정한 상태로 유지하는 역할을 하는 매우 중요한 장기(몸의 정수기)이다

1)  체액 조절기능- 우리 몸의 수분과 염분의 양을 조절하며, 혈액과 체액의 전해질 균형을 유지한다

2)  배설기능- 우리가 먹은 음식물의 소화과정에서 생긴 노폐물을 제거합니다. 혈액은 끊임없이 신장을 지나가면서 정화되고 여과되어 찌꺼기를 버린다.

3)  혈압 조절기능- 신장은 혈압 조절에 필요한 성분을 분비하여 혈압을 조절합니다. 대게 신장이 나빠지면 혈압이 높아진다.

4)  조혈촉진기능- 조혈 호르몬인 에리스로포이에틴 (Erythropoietin)을 분비하여 적혈구 세포의 적당한 수치를 유지하여 빈혈을 예방한다.

5)  대사 조절기능- 신장은 뼈를 튼튼하게 유지하는 비타민 D를 활성화시켜서 인체의 칼슘 섭취와 그 작용에 영향을 준다.

3. 오줌의 생성

1) 몸의 세포에서 생긴 노폐물이 걸러져서 몸 밖으로 배출되기까지의 경로

   - 사구체 -> 보우만주머니 -> 세뇨관 -> 신우 -> 수뇨관 -> 방광 -> 요도 -> 오줌

  2) 오줌의 생성과정 : 여과 -> 재흡수 -> 분비   

여과	- 사구체(혈장+혈구) -> 보우만주머니 : 원뇨(혈장과 비슷, 단백질 x) - 여과원리는 압력차에 의함 . 사구체에서 보우만 주머니로 혈장 성분이 빠져 나온다. - 여과되는 물질 : 포도당, 아미노산, 물, 무기염류, 요소, 암모니아, 크레아틴, 이눌린
재흡수	- 세뇨관 -> 모세혈관 : 유용물질(포도당, 아미노산, 무기염류는 재흡수) - 재흡수 물질 . 유용물질인 포도당, 아미노산은 100% 재흡수됨     -> 재흡수 원리는 능동수송 : 저농도-> 고농도도 끌어당기기 위해 에너지 ATP소모 필요 . 물은 99% 재흡수(물의 재흡수 원리는 삼투현상) . 무기염류는 재흡수도 일어나고 분비도 같이 일어남(상황에 따라 다름)   -> 재흡수 원리는 2가지 능동수송과 확산 . 요소도 재흡수 가능, 분비도 될 수 있다. 결과적으로 약 50% 재흡수 (재흡수 약80%, 분비 30%)   -> 재흡수 원리는 확산 . 암모니아는 분비만 일어남 . 크레아틴도 분비만 일어남 . 이눌린은 재흡수나 재여과가 일어나지 않음(여과된 양 그래도 오줌으로) . 분비과정의 원리는 무조건 능동수송 - 요소를 능동수송하는 전달체가 없음 - 포도당, 아미노산, 물, 무기염류 등은 모세 혈관으로 흡수된다.
재분비	- 모세혈관 -> 세뇨관 : 요소 - 여과되지 않고 모세 혈관에 남아 있던 요소는 세뇨관으로 분비된다

   - 여과율 : 여과되는 비율(약 10%)

   - 여과 원리 : 여과가 되려면 되기 위해서는 혈액속에 있는 물질을 보우만주머니로

밀어주는 힘이 필요하다. 밀어주는 힘은 혈압이다

      . 항상 사구체 모세혈관의 혈압이 보우만주머니의 압력보다 높아야 한다.

. 여과원리 = 사구체 모세혈관의 혈압과 보우만주머니 압력의 차이

. 여과는 에너지 소모가 필요 없으므로 ATP 소비할 필요가 없다.(확산 현상이 아님)

     - 오줌으로 빠져나가는 물질 : 물, 무기염류, 질소노폐물(요소, 암모니아). 크레아틴, 이눌린

[네프론 각 부위에서의 NaCl 및 물의 재흡수량

세뇨관	재흡수량(여과된 양에 대한 백분율)
	NaCl	H2O
근위세뇨관	65	65
헨레고리	25	20
원위세뇨관	<10	10
집합관	<10	<10
계	99	99

                                                 [혈장 포도당 적정곡선(glucose titration curve)]

3) 오줌의 생성량

- 온몸의 혈액이 신장을 통과하는 데는 4∼5분이 걸리며, 하루에 신장이 거르는

혈액의 양은 약 2000L 정도이다.

- 성인의 1일 오줌 생성량은 건강 상태나 음식물의 섭취량에 따라 다르지만, 보통 1.5 ∼ 2.0L 이다

    - 오줌의 양

= 여과액 – 재흡수량 + 분비량

= 신장 동맥의 혈액량 – 신장 정맥의 혈액량

  4) 오줌 양과 성분 비교

신동맥(혈액) ->	원뇨  ->	오줌
1100L	170L	1.5L
물, 혈장단백질, 아미노산, 포도당, 지방, 무기염류, 비타민, 암모니아, 요소, 크레아틴, 이눌린	물, 포도당, 아미노산, 무기염류, 비타민, 암모니아, 요소, 크레아틴,이눌린	물, 무기염류,암모니아, 요소, 크레아틴,이눌린

※ 혈구, 단백질은 걸러지지 않음

※ 크레아틴은 근육의 수축, 이완 과정에서 나오는 물질

                                                         [여과 -재흡수 - 분비 과정]

           ※  부위별 흐르는 양(Ml/분) : 신장동맥(1000) -> 보우만주머니(100) -> 세뇨관(20) -> 집합관(1)

5)  부위별 각 성분별 농도(정상인)

부위	흐르는 액체양 (mL/분)	각 성분의 농도(g/100mL)
		단백질	포도당	요소	무기염류	아미노산
사구체(혈장)	1000	7.5	0.1	0.03	0.9	0.05
보우만주머니(원뇨)	100	0	0.1	0.03	0.9	0.05
세뇨관	20	0	0	0.15	0.9	0
집합관(오줌)	1	0	0	1.80	0.9	0

※혈액속에 포도당량(혈당량)이 너무 많으면 100% 재흡수 되지 않는다.(당뇨병)

※성분의 오줌 농도가 높아진 경우는 3가지 중 하나

- 분비된 것

- 재흡수나 분비가 전혀 안 일어난 물질

- 물 보다 재흡수율이 낮은 물질

4. 사구체 여과

1) 사구체 원뇨

사구체에서 보우만 주머니로 들어온 원뇨는 사구체 모세혈관에 가해진 압력에 의한 것이기 때문에 나오게 된다. 사구체에서 여과된 원뇨의 양은 남자의 경우 125mL, 여자의 경우 115mL로 시간당 7.5L, 매일 180L 정도가 된다. 전체 혈액의 양이 약 5.5L정도이니까 40분에 한번씩 전체 혈액에 해당하는 여과액이 보우만 주머니로 들어오게 되는 것이다. 여과액의 대부분 물은 다시 혈관계로 수거된다.

2) 사구체 여과율의 조절

수입세동맥(신장사구체로 들어가는 동맥)의 수축과 이완은 사구체로 가는 혈액의 양을 조절하고 결국 사구체에서의 여과량을 조절하게 된다. 수입세동맥의 직경의 변화는 외재적 조절기작(교감신경적인 기작)과 내재적 조절기작에 의해 일어난다.

  - 교감신경 활동(또는 운동 증가) : 수입세동맥 수축 촉진-> 혈류 감소 -> GFR감소-> 소변 생성 감소

- 수입세동맥의 혈관 이완 및 수축 -> 사구체 혈류속도 변화 -> GFR 변화

※  신장 자동조절(renal autoregulation) : 변화하는 혈압에 대해 GFR를 일정하게 유지하려는 신장 능력

- 혈압 변화 : 70~180mmHg -> 사이에 GFR은 일정

        . 이 혈압을 벗어난 경우 여과율의 변화를 감수해야 한다.

      - 혈압증가 -> 수입세동맥 수축

      - 혈압증가 -> 수입세동맥 이완

5. 염과 수분의 재흡수(근위세뇨관의 재흡수)

하루에 여과되는 혈액의 99%는 재흡수된다. 하루에 180L가 여과되고 그 중 99%가 재흡수된 후 1.5L만이 오줌으로 배출된다.

1)  재흡수가 일어나는 이유

①  물질을 빠르게 제거하기 위해

여과된 후 재흡수되는 동안 어떤 용질은 전혀 재흡수가 안되는 경우가 있다.

②  이온과 수분의 체내 농도조절을 용이하게 하기 위해

여러 이온이나 수분 등의 물질을 여과시켜서 이것이 세뇨관을 따라간 후 집합관에 이르렀을 떄, 만약 체내에서 수분이 부족하다면 수분을 좀 더 재흡수 할 수 있다. 또한 어떠한 이온이 부족하다면 그것을 재흡수할 수도 있고, 필요하지 않다면 그냥 재흡수하지 않아서 오줌으로 배출될 수 있다

2)  수분(물)의 재흡수

 물은 삼투압에 의해 수동적으로 재흡수되는데, 나트륨과 같은 여러 용질을 세포 내부와 세포외액으로 능동 수송을 하게 됨에 따라 세포와 세포외액에서의 염농도가 상승하고, 그로 인해 물이 세포막의 아쿠아포린(Aquaporin) 혹은 세포 사이의 틈을 통해 재흡수된다.

세포를 건너 세포외액까지 이동한 후에는 자체적인 정수압에 의해 혈장으로 확산된다.

물은 근위세뇨관에서 거의 45~65% 정도 흡수되며, 헨레 고리의 하행지에서 15%, 원위세뇨관과 집합관에서 20~25%가 흡수된다.

물 역시 항이뇨호르몬에 의해 재흡수량이 조절되는데, 근위세뇨관에서는 AQP-1 이라는 아쿠아포린이 항상 열려있지만 원위세뇨관과 집합관의 AQP-2 라는 아쿠아포린은 호르몬에 의해 그 수준이 조절된다.

3)  나트륨의 재흡수는

세뇨관 세포의 기저측막에 존재하는 나트륨/칼륨 펌프에 의해 능동적으로 수송된다.

 나트륨/칼륨 펌프는 세포 내부의 나트륨을 세포외액으로 수송하는데, 그에 따라 세포 내부의 나트륨 농도는 줄어들고 세포외액의 나트륜 농도는 높게 유지된다.

 그렇게 되면 세뇨관의 내강 세포막에 존재하는 누설 통로(Leak channels)를 비롯한 여러 단백질 수송체를 통해 나트륨이 삼투압에 의해 여과액에서 세뇨관 세포로 자연스럽게 재흡수된다. 또한, 세포외액에서도 삼투압에 의해 혈장으로 확산되어 재흡수된다.

 나트륨의 약 67%는 근위세뇨관에서, 25%는 헨레 고리에서 재흡수되며, 8%는 원위세뇨관과 집합관에서 재흡수된다. (단, 헨레 고리의 하행지-신수질로 내려가는 부분-에서는 흡수되지 않는다)

 나트륨은 레닌-앤지온텐신-알도스테론계에 의해 재흡수량이 조절될 수 있는데 주로 원위세뇨관과 집합관에서 조절이 된다.

6. 생활습관에서 신장을 건강하게 하는 방법

   ㅇ 등의 신장 부위를 자주 마사지

   ㅇ 귀 마사지를 자주 한다. 손가락 사이에 귀를 넣어서 비빈다

   ㅇ 허리를 유연하게 유지

   ㅇ 신장에 좋은 음식

     - 블랙 푸드(검은콩, 검은 깨), 팥, 녹두, 민들레잎, 늙은 호박, 율무, 토마토,

양파, 마늘

   ㅇ 옥수수 수염, 산수유

   ㅇ 신장 건강에 도움이 되는 체조 : 활자세, 소뿔 자세

7. 신장기능 검사

 신장은 기능이 10~20% 남을 정도로 악화될 때까지 외부에 나타나는 증상이 거의 없다

신장기능 이상은 소변검사와 혈액검사를 통해 단백뇨, 혈액요소질소(blood urea nitrogen, BUN), 크레아티닌(Creatinine, Cr), 사구체여과율(glomerular filtration rate, GFR) 등을 확인함으로써 알 수 있다

 소변은 혈액이 인체를 순환하고 신장에서 걸러진 후 체외로 배출된 수용성 배설물이다. 인체에 불필요한 노폐물이나 여러 대사산물을 포함하고 있다. 하루 종일 배출되기 때문에 신체변화를 예민하게 반영하며, 내분비 대사기능이 정상적으로 작동하고 있는지를 판단하는 데 도움된다.

사구체여과율은 신장의 배설기능을 가장 잘 나타내는 지표로 1분당 신장에서 여과되는 혈액 양(㎖)을 나타낸다. 즉 혈장이 사구체를 통과해 나온 여과액이 만들어지는 속도다. 정상적인 콩팥은 분당 약 120㎖의 혈액을 여과시킨다. 여과율이 25% 이하로 떨어지면 신기능이 일정 속도로 악화되고, 10% 이하(분당 15㎖이하)로 감소할 경우 투석이나 신장이식을 받지 않으면 생명이 위독해진다.

신장기능은 단백질대사와 밀접한 관련이 있다

신장의 기능이 떨어지게 되면 우리 혈액 속에는 각종 노폐물이 떠돌게 되고, 몸은 점차 산성화되어 간다.

소변검사	스틱(시험지봉) 검사(dipstick test)	색깔변화로 간단 검사 판정
	알부민	정상: 하루 30㎎ 이하
혈액검사	혈액요소질소 BUN(Blood Urea Nitrogen)	정상 : 9~29mg/dL
	크레아티닌(Creatinine)	남자의 경우 0.8~ 1.3mg /dl, 여자의 경우 0.6~1.1 mg /dl
	혈중 요산 (Uric acid)	정상 : 4.5-6.5 mg/dL
	칼슘(Ca)	정상 : 8.8 ~10.5 mg/dL
	인(P)	정상 : 2.5-4.4 mg/dL

1)  소변검사

소변은 혈액이 인체를 순환하고 신장에서 걸러진 후 체외로 배출된 수용성 배설물이다. 인체에 불필요한 노폐물이나 여러 대사산물을 포함하고 있다. 하루 종일 배출되기 때문에 신체변화를 예민하게 반영하며, 내분비 대사기능이 정상적으로 작동하고 있는지를 판단하는 데 도움된다.

소변을 받은 용기에 기다란 시험지봉(스틱)을 소변에 담근 후에 꺼집어 내어 색깔의 변화로 소변의 pH, 단백뇨, 혈뇨, 당뇨 등을 간단하게 검사한다

신장기능이 악화되면 단백질이 다량 여과되면서 소변으로 배출되는데 이를 단백뇨(알부민뇨)라고 한다. 단백뇨는 검사용 막대테이프(dipstick)에 소변을 묻힌 후 시약의 색깔 변화를 통해 확인한다. 소변을 묻힌 테이프는 노란색에서 녹색을 거쳐 점차 푸른색으로 변하는데, 푸른색이 짙어질수록 단백뇨 양이 많다는 것을 의미한다. 소변내 단백질이 많을수록 검사수치는 +1에서 +5로 높아진다.

신장의 사구체에 문제가 있어 발생하는 단백뇨는 알부민이 주성분이다. 신장 세관에 문제가 있는 단백뇨는 알부민보다 분자량이 낮은 단백질이 주로 나온다. 흔히 알부민뇨와 단백뇨의 개념이 혼동돼 쓰이기도 한다. 알부민은 혈장단백질의 40%가량을 차지한다.

검사 결과 하루 뇨중 알부민 배출량이 30㎎ 이하이면 정상, 30~300㎎이면 미세단백뇨(미세알부민뇨), 300㎎ 이상은 임상적단백뇨(거대알부민뇨)로 진단한다. 500㎎이상이면 신증후군을 의심해볼 수 있다.

미세단백뇨(미세알부민뇨) 발생 위험도는 일반인이 7.3%인데 비해 고혈압 환자는 13.5%, 당뇨병 환자는 20.3%로 2~3배 높은 것으로 나타났다. 단백뇨(거대알부민뇨) 발생 위험도도 일반인은 1.1%인데 고혈압 환자는 4.5%, 당뇨병 환자는 6.4%로 4~5배 높았다.

단백뇨 수치는 심한 운동을 하거나, 추운 장소에 오래 있거나, 육류를 갑자기 많이 섭취했을 때 일시적으로 높아진다. 고혈압이나 심한 운동을 한 경우에도 일시적으로 비정상적인 단백뇨가 나타날 수 있다. 반대로 검사 전 물을 많이 마시면 단백뇨 수치가 낮게 나올 수 있다.

소변검사 전날 밤부터는 공복상태를 유지해야 한다. 또 검사 당일 아침에 물을 마시면 소변이 희석되기 때문에 단백뇨가 높아도 음성으로 판정될 수 있다.

일시적으로 소변에 단백질이 섞일 수 있지만 혈압이 높거나 뚱뚱한 사람은 신장이상의 신호일 가능성이 크다.

소변으로 당이 빠져나오는 경우는 혈당이 200㎎/㎗를 넘을 때다. 바꿔 말해 소변 스틱검사에서 당이 검출됐다는 것은 당뇨병이 상당히 위험한 수준임을 시사한다.(당뇨병의 기준은 공복혈당이 126㎎/㎗이상인 경우다.)

2)  혈액검사

혈액을 채취하여 혈액 속의 각종 화학물질의 농도를 측정하여 신장기능과 요독의 수치를 검사한다 혈액검사에서 가장 기본적인 검사는 신장 기능을 볼 수 있는 혈액요소질소와 크레아티닌이

□ 혈액요소질소 (BUN, Blood Urea Nitrogen)

음식물로 섭취된 단백질은 신체 대사과정을 거치면서 아미노산으로 분해된 후 여러 요소들로 인해 암모니아로 변환된다. 암모니아는 간내 오르니틴회로(요소회로)를 거쳐 요소로 합성된 후 신장을 통해 배출된다. 신장기능에 이상이 있는 경우 요소가 제대로 배출되지 않아 혈중 요소질소 수치가 높아진다.

요소질소는 단백질 물질이 체내에서 대사되고 남는 노폐물이며, 이것의 농도가 높을 수록 신장기능이 떨어짐을 의미합니다.

신장을 통해 배설되는 요소 질소의 약 40~70%는 배설되는 과정에서 다시 체내로 흡수되고, 단백질의 섭취나 간 기능에 의해 영향을 받기 때문에 신장의 배설기능을 완벽하게 말해준다고 보기는 어렵다. 그렇지만 소화기나 간장의 질병을 예방하는데 중요한 지표가 된다.

요소질소를 측정할 때에는 요소분해효소(unrease)를 자주 사용한다. 요소분해효소가 요소를 분해하면 암모니아가 생성되는데, 이 암모니아를 다양한 효소에 반응시켜 나오는 최종 산물을 측정한다. 정상 BUN 수치는 혈액 1㎗당 약 9~29㎎다. 수치가 정상보다 낮다면 간기능 이상을, 정상치보다 높다면 신기능 이상을 의심해볼 수 있다.

그러나 BUN 수치는 단백질 섭취량, 혈류량, 소화관 출혈, 생체내 수분량, 간기능 변화 등의 영향도 받기 때문에 신장기능을 정확히 확인할 수 없다. 두 개의 신장 중 한 쪽이 정상이면 BUN 수치가 증가하지 않을 수 있다. 또 사구체여과율이 50% 이하로 떨어지기 전까지는 수치가 변화되지 않아 검사민감도도 떨어진다. 이밖에 BUN 수치는 남성이 여성보다 10~20% 정도, 밤보다 낮에, 봄·가을보다 여름·겨울에 높게 나타난다. 운동 직후에도 발열현상으로 수치가 올라간다.이 같은 특성 때문에 신장기능을 제대로 확인하기 위해서는 혈중 요소질소와 혈청 크레아티닌의 비율을 측정해야 한다. 두 요소의 비율이 10:1~20:1일 때 정상으로 판정한다. 

□ 크레아티닌(Creatinine)

혈액 속에는 크레아티닌이란 물질이 있으며, 근육의 대사로 인해 발생하는 노폐물 가운데 하나이다. 신장기능이 나빠져서 노폐물의 배설 능력이 감소하면 혈액내의 크레아티닌 농도 수치는 상승하게 된다. 신장이 혈중 단백질 대사의 최종산물인 질소 노폐물을 어느 정도 배설시킬 수 있는가를 반영하기 때문이다. 따라서 혈액 속의 크레아티닌 농도를 알면 역으로 신장의 기능, 즉 사구체 여과율을 알 수 있으며, 그를 통해 내가 만성 신장질환의 어느 단계에 있는지를 평가할 수 있다. 혈중요소질소(BUN)와 달리 재흡수되지 않고 신기능 이외의 영향을 적게 받아 사구체 여과율을 평가하는 데 유용하다.

신장 기능이 나빠져 사구체 여과율이 떨어지면 크레아티닌이 소변으로 배설되지 못해 혈액내에 축적된다. 이 때문에 신장병이 악화될수록 혈중 크레아티닌은 상승한다.

혈중 크레아티닌의 정상 수치는 남성은 혈액 1㎗당 0.8~1.3㎎, 여성은 0.6~1㎎이다. 2세 이후 일정 수준을 유지하다가 40대 이후부터 매년 감소하는 것으로 알려져 있다. 신기능이 절반으로 저하되면 2㎎/㎗, 신기능이 5분의 1 수준으로 떨어지면 5㎎/㎗로 증가하는 추세를 보이므로 대략적인 신기능 판정에 유용하다.

다시 말해 보통 크레아티닌 수치가 2배 증가했을 때 사구체여과율은 50% 감소한 것으로 판단한다. 크레아티닌이 혈액 1㎗당 6㎎ 이상이면 혈액투석 등을 고려해야 한다.

다만 크레아티닌 농도와 신장기능은 직선적인 상관관계를 보이지 않으므로 낮은 크레아티닌 수치 범위에서는 작은 변화라도 신장기능의 큰 저하를 의미할 수 있다. 즉 크레아티닌 농도는 사구체여과율이 절반 이하로 떨어지기 전까지는 별다른 변화가 없어 콩팥기능을 그대로 반영하지는 못한다.

따라서 크레아티닌치가 갑자기 상승한다면 신장기능 저하가 의심되므로 24시간 소변을 모아 실제 사구체여과율을 구함으로써 정확히 진단해볼 수 있다. 특히 고혈압 및 당뇨병을 앓고 있거나 소변검사 결과 혈뇨나 단백뇨가 나타난다면 일년에 한번 정도는 크레아티닌 농도를 확인할 필요가 있다.

□ 요산(uric acid)

해산물, 육류 등에 많은 성분으로 이러한 음식을 많이 섭취하거나 신장으로의 요산 배출이 감소하면 혈액 속에 요산이 증가되는 고요산혈증이 나타난다. 혈액 검사에서 요산의 농도를 측정할 수 있다. 정상 요산 농도는 4.5-6.5 mg/dL 이다. 요산 농도가 높을 경우 발가락이나 발목이 갑자기 빨갛게 붓고 아픈 ‘통풍’이라는 병이 잘 발생하며, 혈압 상승, 요산에 의한 신장결석이 발생하며 신장기능이 더욱 빨리 악화된다.

□ 칼슘(Ca)

혈액 속의 정상 칼슘 농도는 8.8 ~ 10.5 mg/dL 이다. 대체로 신장기능이 떨어지면 비타민 D 나 부갑상선 호르몬 등 칼슘을 조절하는 호르몬의 변화로 인해 칼슘 농도가 떨어지게 된다(저칼슘혈증). 하지만 환자에 따라서는 신장기능이 떨어져도 칼슘이 증가되는 고칼슘혈증이 나타나는 환자도 있다.

□ 인(P)

인은 대부분의 음식 속에 포함되어 있으며, 육류나 유제품, 견과류 등에 특히 많다. 음식을 통하여 섭취한 인은 뼈나 근육 등 우리 몸을 구성하는데 쓰이고 남으면 신장으로 빠져 나간다. 그런데, 신장 기능이 떨어지면 인이 정상 수치보다 높아지게 된다. 우리 몸의 정상 인 농도는 2.5-4.4 mg/dL 이다. 이보다 높으면 고인산혈증이라 하고, 이보다 낮으면 저인산혈증이라한다.

[푸우사랑]

감사해요 어려워요. 저는 신장에 관심이 많아 신장을 건강하게 하는 운동을 신경써서 보려고 합니다.

[인생직진]

감사합니다.

[써뉘]

전해질 관련해서 잘 읽었습니다.....유용한 정보내요....^^