본문내용
1. 신장의 구조와 기능
1.1. 신장의 정의와 형태
신장(콩팥)은 우리말로 "콩팥"이라고도 불리며, 좌우 양쪽에 하나씩 존재한다. 신장은 혈액 속의 노폐물을 걸러내어 소변으로 배출시키고 혈액 속의 전해질 농도를 조절하거나 혈압을 조절하는 등 다양한 기능을 수행하고 있다. 신장의 길이는 약 10~14cm, 폭은 5~6cm, 두께는 2.5~3cm 정도이며 한쪽 콩팥의 무게는 120~190g 정도이다. 색깔은 적갈색이며 형태는 강낭콩 모양이다. 콩팥에는 단위 조직으로 네프론이 있는데 양쪽 콩팥을 합하여 약 250만 개 정도의 네프론이 존재한다. 네프론은 사구체(토리), 토리세관, 콩팥세관고리, 먼쪽세관 및 집합관으로 구성되어 있다. 집합관이 모이는 지점에 콩팥유두가 형성되며 이는 작은콩팥잔, 큰콩팥잔으로 연결된다. 콩팥깔때기는 요관과 연결되어 있으며 여러 콩팥잔(신배)이 모여서 형성된다.
1.2. 신장의 주요 기능
1.2.1. 배설 기능
신장의 주요 기능 중 하나인 배설 기능은 체내 노폐물을 걸러내어 소변으로 배출하는 역할을 담당한다. 신장에는 약 250만 개의 미세한 소여과기인 네프론이 있는데, 이 네프론을 통해 혈액 속의 요소, 크레아티닌, 요산 등의 대사 노폐물이 여과되어 소변이 만들어진다. 이렇게 만들어진 소변은 신장에서 신우로 모여들어 요관을 거쳐 방광에 저장되었다가 최종적으로 요도를 통해 몸 밖으로 배출된다. 이러한 배설 기능을 통해 체내 노폐물이 제거되어 체내 항상성이 유지된다. 또한 신장은 수분 및 전해질의 배출량을 조절하여 체액의 항상성을 유지하는 데에도 중요한 역할을 한다. 즉, 신장은 체내 대사 과정에서 발생한 노폐물을 효과적으로 배출함으로써 생명체의 정상적인 생리 기능 유지에 필수적이다.""
1.2.2. 체액 항상성 유지 기능
신장은 체액 항상성 유지 기능을 통해 체내의 수분과 전해질 농도를 일정하게 유지하는 중요한 역할을 담당한다. 신장은 사구체 여과와 세뇨관 재흡수 및 분비를 통해 혈액 내 수분과 전해질의 농도를 정상으로 유지한다.
신장은 사구체 여과 과정에서 물과 용질을 혈액에서 여과하고, 세뇨관에서 필요한 물과 전해질은 재흡수하며 불필요한 물과 전해질은 배설한다. 이를 통해 체내의 수분과 전해질 균형을 유지하는 것이다.
예를 들어 혈액 내 나트륨 농도가 높아지면 신장이 이를 감지하고 나트륨의 재흡수를 줄여 소변으로 배설하여 농도를 낮춘다. 반대로 혈액 내 나트륨 농도가 낮아지면 나트륨의 재흡수를 늘려 농도를 정상으로 유지한다. 이처럼 신장은 수분과 전해질의 균형을 유지하여 체액 항상성을 조절한다.
또한 신장은 레닌-안지오텐신-알도스테론 시스템을 조절하여 혈압을 유지하는데 기여한다. 신장의 베타 수용체가 감지한 낮은 혈압은 레닌 분비를 자극하고, 레닌은 앤지오텐신으로 전환되어 알도스테론 분비를 촉진한다. 이에 따라 혈관이 수축되고 수분과 나트륨의 재흡수가 증가하여 혈압이 상승하게 된다.
이처럼 신장의 체액 항상성 유지 기능은 체내 수분과 전해질의 균형, 혈압 조절 등 매우 중요한 생리학적 역할을 담당하고 있다.
1.2.3. 내분비 기능
신장은 다양한 내분비 기능을 수행하여 체내 항상성 유지에 중요한 역할을 담당한다.
첫째, 신장은 레닌(renin)이라는 호르몬을 생산한다. 레닌은 사구체 장치에서 분비되며, 이는 우리 몸의 혈압, 전해질 및 체액량을 조절하는데 중요한 역할을 한다. 혈압이 낮아지면 레닌 분비가 증가하고, 이는 안지오텐신 전환효소(ACE)를 활성화시켜 혈관을 수축시키고 알도스테론 분비를 촉진함으로써 혈압을 높이는 기전으로 작용한다.
둘째, 신장은 에리스로포이에틴(erythropoietin, EPO)이라는 호르몬을 생산한다. EPO는 골수에서 적혈구 생성을 촉진하여 빈혈을 예방하는데 중요한 역할을 한다. 만성신부전 환자의 경우 신장에서 EPO 생산이 감소하여 빈혈이 발생하게 된다.
셋째, 신장은 비타민 D의 활성화에 관여한다. 비타민 D는 다양한 경로를 통해 흡수 및 합성되지만, 최종적으로 신장에서 1,25-디하이드록시비타민 D3로 전환되어 활성화된다. 활성화된 비타민 D는 장에서의 칼슘 흡수 촉진, 골 대사 조절 등을 통해 체내 칼슘-인 균형 유지에 핵심적인 역할을 한다. 만성신부전 환자의 경우 신장의 기능 저하로 인해 활성 비타민 D 합성이 감소하여 저칼슘혈증과 이차성 부갑상선 기능항진증이 발생하게 된다.
이처럼 신장은 레닌-안지오텐신-알도스테론계, 적혈구 생성, 비타민 D 활성화 등의 다양한 내분비 기능을 수행함으로써 체내 항상성 유지에 필수적인 역할을 담당하고 있다."
2. 만성신부전
2.1. 만성신부전의 정의
만성신부전은 3개월 이상 신장이 손상되어 있거나 신장 기능 감소가 지속적으로 나타나는 것을 말한다."
이는 수개월 내지 수년간에 걸치는 지속성의 신장예비력의 감퇴에 근거하는 비가역성의 신장기능부전의 상태이다.
만성 신부전은 신장의 손상 정도와 기능의 감소 정도에 따라 5단계로 나누어지며, 잘 관리하지 않으면 마지막 단계로까지 악화되어 결국은 투석이나 신장이식과 같은 신장대체 요법을 해야 한다.
2.2. 만성신부전의 발생 원인
2.2.1. 당뇨병성 신증
당뇨병성 신증은 당뇨병 환자에서 가장 흔한 만성신부전의 원인이다. 당뇨병은 지속적인 고혈당으로 인해 신장의 미세혈관에 손상을 주어 여러 가지 병리학적 변화를 초래한다.
당뇨병성 신증의 주요 병리 기전은 다음과 같다. 먼저 고혈당은 신장 사구체의 과여과(hyperfiltration)를 유발하여 사구체 과부하를 일으킨다. 이로 인해 사구체 기저막이 비후되고 메산지움 세포의 비후와 기질 확장이 발생한다. 또한 단백질 흡수의 증가로 단백뇨가 발생하게 된다. 이에 따라 사구체 여과장벽의 투과성이 높아져 요단백이 소변으로 배출되게 된다.
이후 지속되는 고혈당으로 인해 산화 스트레스가 증가하고 여러 가지 유전자 및 세포 내 신호전달체계의 활성화가 일어나면서 신장 세포의 손상과 사멸이 진행된다. 또한 염증 반응이 활성화되어 신장 간질의 섬유화가 촉진된다.
특히 당뇨병성 신증에서는 신맥관(afferent arteriole)의 확장과 efferent arteriole의 수축으로 인해 사구체 내압이 상승하는 특징적인 변화가 나타난다. 이는 사구체 여과율을 유지하기 위한 반응이지만 장기적으로는 사구체 손상을 가속화시키게 된다.
이와 같은 병리 기전으로 인해 당뇨병성 신증 환자에서는 초기에 단백뇨가 관찰되고, 이후 사구체 여과율이 점진적으로 감소하게 된다. 결국 말기 신부전에 이르게 되면 투석이나 신장이식과 같은 신대체요법이 필요하게 된다.
당뇨병성 신증의 발생과 진행에는 유전적 요인, 고혈압, 이상지질혈증, 흡연 등의 위험요인이 관여한다. 따라서 당뇨병 환자에서는 이러한 위험인자들을 철저히 관리하는 것이 당뇨병성 신증의 예방과 진행 억제에 중요하다."
2.2.2. 고혈압
고혈압은 만성신부전의 두 번째로 큰 발생 원인이다. 신장은 혈압 조절에 중요한...
