소화기계에 속하는 소화샘. 췌장(膵藏) 또는 이장이라고도 하며 간과 함께 2대 소화샘이다. 이자는 소화에 필요한 이자액을 분비하는 외분비선(샘)과 특별한 세포군으로 된 내분비선으로 구성되어 있으며 자율신경의 지배를 받는다.
형태와 위치
전체는 소의 혀모양의 가늘고 긴장기이며, 외관은 큰 침샘인 귀밑샘이나 턱밑샘 등과 비슷하다. 표면은 약간 붉은 기가 도는 회백색을 띠고 있다. 또 표면에서는 뚜렷한 분엽구조(分葉構造)를 볼 수 있다. 이자의 길이는 15㎝, 두께는 약 2㎝, 무게는 평균 70g이다. 가느다란 이 장기는 제1~2요추의 전방에 가로놓여 있기 때문에 전면[腹面(복면)]만이 복막에 덮이고, 후면은 복강 후벽에 접착해 있다. 이자는 췌두(膵頭)·췌체(膵體)·췌미(膵尾) 3부분으로 구분된다. 오른쪽 끝이 췌두인데, 가장 굵고 갈고랑이 머리처럼 구부러졌으며, 췌두전체는 십이지장의 C자모양으로 구부러진 부분에 끼어 있다. 췌두에 이어진 췌체는 척추를 가로지르듯이 왼쪽으로 뻗어 있다. 왼쪽은 가는 췌미가 되며 췌미의 왼쪽 끝은 무디고 뾰족하다. 췌미 부분은 지라의 하부와 접하고 있다. 췌두와 췌체의 경계 부분의 아래 가장자리에는 췌절흔(膵切痕)이라고 하는 깊이 들어간 곳이 있고, 이곳에서 이자의 후면을 통과하는 상장간막(上腸問膜) 동·정맥이 나타난다. 췌체 부분은 거의 삼각기둥꼴이며 전면·후면·하면으로 구분된다. 전면은 복막으로 덮이고, 다시 망낭(網囊)을 사이에 두고 위(胃)의 후면과 마주한다. 그 밖에 십이지장 상부, 횡행결장(橫行結腸) 등이 있다. 후면은 후복벽에 접착해 있고, 그 사이를 총쓸개관[總膽管(총담관)]·문맥(門脈)·하대정맥·복대동맥 등이 통과하며 좌신(左腎)·비문(脾門) 등이 접하고 있다.
1: Head of pancreas
2: Uncinate process of pancreas
3: Pancreatic notch
4: Body of pancreas
5: Anterior surface of pancreas
6: Inferior surface of pancreas
7: Superior margin of pancreas
8: Anterior margin of pancreas
9: Inferior margin of pancreas
10: Omental tuber
11: Tail of pancreas
12: Duodenum
구조
외분비선으로서의 이자의 구조는 일반적인 샘조직, 특히 귀밑샘과 비슷한 조직구조를 나타내기 때문에 ＜복부의 침샘＞이라는 별명이 있다. 이자를 덮고 있는 결합조직은 내부로 침입하여 소엽간결합조직이 되고, 이것에 의해 샘소엽[腺小葉(선소엽)]이 나누어져 있다. 샘구조는 장액성(漿液性)의 복합포상샘[複合胞狀腺(복합포장선)]이며, 분비세포의 내부에는 강굴절성을 나타내는 분비과립이 들어 있다. 이 과립을 효소원과립(酵素原顆粒；티모겐과립)이라 하며, 분비세포의 내층부(內層部；細胞先端部)에 집적해 있다. 분비세포의 기저부에는 리보핵산(RNA)이 많고, 단백질 합성이 활발히 이루어지고 있다. 내분비조직은 이자실질조직 속에 섬처럼 산재하는 내분비세포군으로 형성되는데, 이것을 랑게르한스섬(islet of Langerhans；膵島라고도 하며, 19세기 독일 병리학자 P. 랑게르한스의 이름에 유래한다)이라 부른다. 랑게르한스섬의 지름은 약 50∼100㎛이며, 췌미에 비교적 많이 분포한다. 랑게르한스섬 속의 세포는 50만개 정도라고 하지만, 그 수량 폭은 20만 개에서 200만 개까지 있다고 한다. 랑게르한스섬 속에 있는 세포는 3종류, 즉 A세포(α세포)·B세포(β세포)·D세포(δ세포)로 분류된다. 이중 B세포가 가장 많아 랑게르한스섬 세포의 60∼80％를 차지하고 특수한 염기성색소(알데히드푹신·크롬헤마톡실린)이며, 청자색으로 염색되는 분비과립을 가지고 있다. 이 과립 속에 인슐린이 들어 있다. A세포는 대형이며 수는 적다. 랑게르한스섬 세포의 15∼20％를 차지하고 붉은 산성색소(아조카민·산성푹신)에 붉게 염색되는 분비과립을 가지며 과립 속에는 글루카곤(glucagon)이 함유된다. D세포는 수가 가장 적고 소형이다. 랑게르한스섬 세포의 10∼20％를 차지하며, 특히 도은염색(鍍銀染色)에서 호은성(好銀性)을 나타내기 때문에 다른 세포와 구별된다. 이 세포의 과립에는 소마토스타틴(Somatostatin)이 함유된다. 이 밖에 랑게르한스섬의 주변부나 외분비세포 사이에는 D세포보다도 작은 세포가 산재하며, 이 세포를 F세포 또는 PP세포라 하고, 최근 발견된 이자폴리펩티드(膵폴리펩티드；pancreatic polypeptide)를 포함한다고 하는데, 이것의 동정(同定)에 대하여는 아직 불확정적인 부분이 많다. 또한 혈관을 보면 이자에는 비동맥(脾動脈)과 췌십이지장동맥의 가지가 분포해 있고, 랑게르한스섬 내부의 혈관은 동양모세혈관(洞樣毛細血管)으로서 외분비부의 모세혈관보다도 굵다.
이자액
이자의 외분비선에서 분비되는 소화액이며, 소화에 중요한 구실을 한다. 이자액은 분비샘을 형성하는 샘방세포[毛房細胞(모방세포)]에서 분비되는 소화효소, 샘방중심세포와 개재관(介在管)의 상피세포에서 분비되는 물, 전해질이 혼합된 것이다. 이자액의 분비량은 하루 700~1500㎖이다. 비중은 1.008이며, 1.5~6.0%의 고형물을 함유한다. 이자액은 무색투명하고 염기성이며, pH 약 8.5, 중탄산나트륨 함량이 많은 점조(粘稠)한 액이며, 이자관[膵管(췌관)]을 지나 쓸개즙[膽汁(담즙)]의 배출구와 같은 곳에서 십이지장의 내강(內腔)으로 배출된다.
이자액에는 다음과 같은 많은 소화효소가 들어 있다.
① 아밀라아제·말타아제: 탄수화물을 분해한다.
② 트립시노겐: 장액 속의 엔테로키나아제에 의하여 활성을 가진 트립신이 되어 단백질을 분해한다.
③ 키모트립시노겐: 트립신에 의하여 키모트립신이 되어 단백질을 분해한다.
④ 카르복시펩티다아제: 단백질을 아미노산까지 분해한다.
⑤ 리파아제: 지방을 모노글리세리드와 지방산으로 분해한다.
⑥ 뉴클레아제: 핵산을 분해한다.
이자액의 분비는 미주신경(迷走神經)에 의하여 촉진되며 음식물이 입에 들어옴과 동시에 반사가 일어나 분비가 시작된다. 이 시기의 이자액은 분비량은 적으나 소화효소는 풍부하다. 곧 이어 십이지장에 음식물이 들어오면 십이지장 점막에서 세크레틴·판크레오지민이라는 호르몬이 분비되고, 이것이 이자의 분비세포를 자극하여 이자액 분비를 촉진시킨다. 이 중 세크레틴에 의하여 분비되는 액은 중탄산나트륨의 함량이 많고 분비량도 많으나, 판크레오지민에 의하여 분비되는 액은 소화효소를 많이 함유하지만 분비량은 적다. 이 밖에 위에서 분비되는 가스트린은 이자액의 분비를 왕성하게 하고, 랑게르한스섬에서 분비되는 글루카곤은 이자액의 분비를 억제한다. 이와 같이 이자액의 분비는 신경과 소화관에서 분비되는 호르몬에 의하여 조절되고 있다.
인슐린
B세포에서 분비되는 아미노산으로 이루어진 단순단백질이며, 분자량은 사람의 경우 5734이다. 21개의 아미노산으로 이루어진 A사슬과 30개의 아미노산으로 이루어진 B사슬이 S-S결합을 하고 있다. B세포 속에서는 인슐린보다도 큰 분자인 프레프로인슐린이 합성되고, 그것이 홑사슬의 프로인슐린이 된다. 사람의 프로인슐린은 84개의 아미노산으로 되어 있고, 분자량은 약 9000이다. 이는 분비되기 앞서 펩티드결합이 풀려 인슐린이 된다. 최근 연구에 의하면 혈액 속의 포도당이 B세포를 자극하면 세포 속에 칼슘이온이 흘러가 분비가 일어난다고 한다. 또 인슐린의 분비는 미주신경의 흥분이나 생장호르몬에 의하여 촉진되며, 또한 글루카곤·세크레틴·위억제펩티드(GIP) 등의 소화관호르몬에 의하여도 왕성해진다.
인슐린의 생리작용으로서는 다음과 같은 것을 들 수 있다.
① 골격근과 그 밖의 조직에서의 포도당흡수를 증대시켜 혈당치(血糖値)를 내린다.
② 단백질 합성을 촉진한다.
③ 세포에 아미노산 수송을 증대시킨다.
④ 세포내에 지방산 흡수를 증대시키고, 나아가서는 글리세로인산 합성과 트리글리세리드의 생성을 촉진시킨다.
글루카곤
A세포에서 분비되는 물질이며, 29개의 아미노산으로 이루어진 홑사슬의 펩티드이다. 분자량은 3485이며, 혈액 속의 포도당농도가 감소하면 방출이 왕성해지고 당의 양이 증가하면 방출이 적어진다. 또 유리지방산이 증가하면 방출이 억제된다. 이 밖에도 십이지장에서 유리되는 콜레시스토키닌-판크레오지민(CCK-PZ)은 글루카곤의 방출을 왕성하게 한다. 신경에 의한 조절에서는 미주신경이 흥분하면 분비항진이 나타난다. 글루카곤의 간에서 아미노산으로부터 당의 신생(新生)을 촉진시켜 혈당치를 올리는 작용을 하며, 또한 소화관의 운동을 억제하고 지방의 분해작용도 한다.
소마토스타틴
소마토스타틴은 시상하부(視床下部)에서 분비되는 생장호르몬방출억제호르몬(GIH)으로서 발견된 것이며, 뇌하수체전엽에 작용하여 생장호르몬의 방출을 억제하는 작용을 가지고 있다. 이자의 D세포에서도 분비되는 소마토스타틴은 14개의 아미노산으로 이루어진 분자량 약 1900의 펩티드이다. 이 호르몬을 사람의 혈장글로불린에 작용시킨 뒤, 토끼에게 주사하면 항체가 생긴다. 이 항체를 이용하면 소마토스타틴이 존재하는 부위에서 항원·항체반응이 일어나는데, 이때 형광(螢光)을 내도록 하면 소마토스타틴의 존재 부위를 알 수가 있다(이것을 면역형광법이라 한다). 이 면역형광법을 이용한 결과, 이자의 D세포 외에 대장·소장·중추신경 등과 같은 많은 부위에도 소마토스타틴이 있다는 사실을 알게 되었다. 소마토스타틴의 생리작용은 아직 명확하게 해명되어 있지 않지만, 글루카곤과 인슐린의 방출을 억제하거나 가스트린의 분비를 억제한다고 한다. 또 F세포에서 분비되는 이자폴리펩티드는 36개의 곧은사슬로 이루어진 펩티드인데, 그 작용에 관해서는 불분명한 점이 많다.
인슐린과 당뇨병
당뇨병은 인슐린 부족으로 혈당치가 올라가는 질환인데, 당뇨·다뇨(多尿)·대식(大食) 등의 증상이 나타나며 말기가 되면 혈액이 산성(아시도시스；acidosis)이 되고 혼수상태에 빠진다. 당뇨병 중에서 랑게르한스섬의 세포(특히 B세포)가 대부분 파괴되어 일어나는 것을 인슐린의존형당뇨병이라 부른다. 인슐린의존형당뇨병은 소아 또는 청년기에 발병하는 일이 많아 이전에는 약년성당뇨병(弱年性糖尿病)이라고 하였으나, 성년에도 나타나기 때문에 현재 이 말은 사용되지 않는다. 이에 대하여 인슐린비의존형당뇨병이 있다. 이전에는 성인형당뇨병이라고 하였으며, 과식·비만인 사람이나 육체운동이 부족한 사람에게 나타나는데, 40세 이후부터 서서히 발병된다. 당뇨병은 인슐린 주사로 증상을 가볍게 할 수 있다. 최근에는 유전공학을 응용하여 인슐린의 대량생산도 가능하게 되고 인공이자도 개발되었다. 인공이자는 혈당치를 연속적으로 측정하는 장치, 측정된 혈당치에서 필요로 하는 인슐린의 양을 산출하는 컴퓨터 부분, 컴퓨터의 지령에 의해 인슐린을 주입하는 펌프의 3가지로 이루어진 인공장기이며, 당뇨병환자의 수술이나 당뇨병 혼수의 치료 등에 이용된다. 또한 이자가 손상되면 급성이자염이 되어, 샘조직의 자가소화를 일으키고, 다시 증상이 진행되면 급성 이자괴사[膵臟壤死(췌장양사)]에 이른다.
동물의 이자
척추동물에서도 이자는 소화관에 속하는 샘이며, 이자액을 분비하는 외분비성의 조직과 호르몬을 분비하는 내분비선의 조직으로 되어 있다. 내분비성 조직은 랑게르한스섬이라고 하며 A세포는 글루카곤, B세포는 인슐린, D세포는 소마토스타틴을 분비하는 것으로 여겨진다. 경골어류에서는 일반적으로 외분비조직과 내분비조직이 나누어져 있다. 또 조류에서는 A세포와 B세포가 다른 랑게르한스섬에 있다는 특징을 가지고 있다.
비장(spleen) =지라=비
복강내에 있는 림프계 장기(臟器). 복강의 좌상부의 횡격막과 좌신장 사이에 있으며 비 (脾), 또는 지라, 비장(脾臟)이라고 한다. 제9~11늑골에 자리잡고 있다. 전체적으로 타원판모양인데 길이 약 10㎝, 나비 약 7㎝, 두께 약 3㎝, 무게 80~150g이다. 일반적으로 여성이 남성에 비해 가볍다. 지라는 혈관이 많기 때문에 외견상 암적색을 띠고 있다. 뒷면은 조금 볼록하고 횡격막에 접하고 있으므로 횡격면이라고 한다. 앞면은 복강에 면하고 위저(胃底)·좌신장·좌결장곡(左結腸曲) 등과 접하고 있으므로 이것을 내장면이라고 한다. 내장면의 거의 중앙에 지라동맥·지라정맥·신경이 출입하는 비문(脾門)이 있고, 이 비문을 경계로 앞쪽에는 위면(胃面), 뒤쪽에는 신면(腎面)이 있다. 위면과 신면의 아래쪽 끝에는 좌결장곡과 이자(췌장)의 꼬리부분이 접하는 결장면이 있다. 비문을 제외한 지라의 모든 면은 복막의 연장인 장막에 싸여 있다. 장막의 안쪽에는 결합조직으로 이루어진 섬유막이 있고 장막과 섬유막을 합쳐 비피막(脾被膜)이라고 한다.
비수
비수에는 백수(白髓)와 적수(赤髓)라고 하는 구조가 있다. 백수는 림프조직으로서 세망조직(세망세포와 세망섬유)이 기본구조로 되어 있기 때문에 흰빛을 띤다. 백수 속에는 지름이 0.2∼0.7㎜인 지라 림프소절(림프구의 집단인데 이탈리아의 해부학자 M. 말피기에서 연유하여 말피기 소체라고 한다)이 있다. 이 림프소절 속의 림프구는 B림프구로서 면역항체 생산세포가 된다. 지라림프소절의 중심에는 비주속에서부터 갈라져 나온 동맥지가 있는데 이것을 중심동맥이라고 한다. 중심동맥의 주위에는 동맥을 칼집모양으로 둘러싸고 있는 림프조직이 있으며 이 조직 속의 림프구는 주로 T림프구이다. T림프구는 세포성 면역에 관여하는데 항원의 자극에 반응하여 증식하며 활성화한다. 적수란 백수 이외의 부분을 말하는데 혈관이 많아 외견상으로 적갈색을 띤다. 적수는 정맥성동양혈관(靜脈性洞樣血管)인 비동(脾洞)과 그 사이를 메우고 있는 비색(脾索；세망조직)으로 이루어져 있다. 비동의 굵기는 20∼50㎛이며 꾸불꾸불 뻗어 있다. 비동의 벽을 이루고 있는 내피세포 상호간에는 비교적 넓은 간극이 있고 혈구(특히 적혈구)가 자유로이 통과한다. 혈액은 적수 속에서 비교적 오래 정류(停留)하는데, 그 동안에 적수는 혈액 속의 이물질을 처분하거나 노화하고 파괴된 적혈구를 처리한다. 비색의 세망조직의 그물코 속에는 적혈구 외에 형질세포·대식세포·림프구 등이 존재한다. 대식세포는 비세포라고도 하는데 활발한 식작용을 하며 노화적혈구, 파괴된 혈구 성분 등을 먹는다. 대식세포는 황갈색 헤모지데린을 함유하고 있는데, 이 헤모지데린은 간으로 운반되면 쓸개즙 색소를 생합성(生合性)하는 재료가 된다. 사람의 경우 지라는 태생기(胎生期)에는 조혈기관으로서 적혈구나 그 밖의 다른 혈구를 생산하지만 생후에는 백수에서 림프구만을 생산한다. 적수는 혈액의 저장소인데, 다량의 출혈이 있거나 운동할 때 또는 정신적으로 긴장이 계속될 때 지라가 수축하여 저장중인 혈액을 혈류 속으로 방출한다. 지라의 질환에는 특히 말라리아·장티푸스·백혈병 등에 걸렸을 때 비종(脾腫)이 일어나는 경우가 있다. 널리 알려져 있는 것이 반티 증후군(이탈리아 의사 G. 반티의 이름에서 연유했다)의 거대비종이다. 비종이 있으면 혈구의 저장량이 증대하고 그 결과 말초혈액 속의 혈구가 감소한다. 이때 수술로 비대해진 비장을 적출해 내면 감소되었던 혈구가 다시 정상화된다.
