위 배출

위 내용물이 십이지장으로 이동하는 속도인 위 배출을 조절하는 인자는 2가지로 생각할 수 있다. 하나는 위 내 음식물에 의한 위장 자체의 운동성 변화이고, 다른 하나는 십이지장 내 음식물에 의한 이차적인 위장의 운동성 변화이다.
① 위의 조절인자
먼저 위 내 음식물에 의한 영향을 살펴보면, 위벽의 수 용돈은 일차적으로 음식물의 양과 입자의 크기와 같은 물리적인 성향을 감지한다. 위 내용물의 양이 많은 경우가 더 빨리 배출되며, 액체 상태의 내용물이 고체일 때 보다 더 빨리 배출된다. 고체가 배출되기 위해서는 그 크기가 2mm 이하에서 배출이 촉진될 수 있다.
위는 크게 확장될 수 있는 장기이지만 많은 음식물이 위 내로 들어올 경우, 음식물에 의한 위벽의 확장이 자극원이 되어서 위벽 내재신경과 미주신경이 흥분하게 되므로 유 문 펌프의 기능이 항진되어 음식물이 십이지장으로 이동하게 된다.
또 단백질 소화 산물이 위벽에 접촉하였을 때 이들 자극
은 유문동의 점막에 있는 G 세포를 흥분시켜 gastrin을 분비하게 한다. Gastrin은 위샘에 작용하여, 특히 위산을 분비하게 하지만 그 외에도 위 운동성을 항진시키는 작용이 있다. 이처럼 위 내용물이 신경을 흥분시키고, 또 gatrin의 분비를 촉진하므로 위 배출 시간을 단축한다.
② 십이지장의 조절인자
십이지장 내 음식물에 의한 영향을 살펴보면, 십이지장에 음식물이 충만하여 있을 때는 위 운동성이 자연적으로 억제되어 더 이상 십이지장이 확장되는 것을 막는다.
소장의 이런 기능 이외에도 소장의 수용체는 주로 삼투질 농도, pH 혹은 지방의 함량 등과 같은 화학적 특성을 더 잘 감지한다. 따라서 십이지장에 자극적인 음식물, 강한 산성의 음식물, 삼투질 농도가 높은 음식물, 단백질 및 지방 소화 산물이 존재할 때 위 운동성이 억제된다. 이것을 소장위반사라 한다. 소장위반사는 십이지장 내 여러 가지 자극이 내재 신경을 통해 위로 전달되는 short loop reflex와 외부 신경을 통해 교감신경절에 전달되어 다시 위에 신호가 전달되거나 또는 뇌간에 신경 신호가 전달되고 다시 미주신경을 따라 위에 신호가 전달되는 long loop reflex가 있다. 이러한 반사작용으로 위 유문동의 운동성을 억제하고 유문괄약근의 긴장을 고조시켜 음식물 이 십이지장으로 이동하는 것을 억제한다.
신경 반사뿐만 아니라 십이지장에서 분비되는 호르몬에 의해서도 위 운동성이 억제된다. 십이지장 내 음식물이 화학수용기를 자극하면 신경계와 호르몬계를 조절하여 위 운동성을 억제하고 위 내용물이 십이지장으로 이동되는 속도가 늦어지며, 호르몬에 의해서도 위 운동성이 억제된다.
지방 소화 산물은 십이지장에서 CCK, GIP 및 neurotensin 의 분비를 촉진하고, 산성 음식물인 경우 secretin 분비가 증가하여 이들 호르몬 작용으로 위 운동성이 억제된다. 특히 십이지장에 있는 지방 물질은 십이지장의 I 세포에서 CCK 분비를 자극한다. CCK는 위 후반부의 수축을 유발함 과 동시에 위 전반부를 이완하여 결국 위 내용물을 근위부 쪽으로 이동시켜 위 배출을 억제하게 된다.
4) 소장운동
소장운동은 다음의 4가지 목적을 두고 이루어진다. 소장 내용물을 소화효소와 그 외의 분비물과 혼합하고, 더 작은 크기의 입자로 부수며, 최적의 소화 및 흡수를 위해 소장 벽에 위치한 세포로 내용물을 운반한 후, 최종적으로 대장으로 이동시키는 역할을 한다.
(1) 소장운동의 종류
소장의 운동은 기본적으로 분절운동과 연동운동에 의해 적절하게 수행된다. 소장이 음식물에 의해서 확장되면 1~s cm 간격으로 율동적인 수출환이 생기고, 약 5초간 지속한 후 이완하면 다시 새로운 부위에 같은 형태의 수축한 이 반복되는 것이다. 이러한 소장의 운동을 분절운동이라 한다. 이 분절운동의 결과로서 소장 내의 음식물은 잘게 분리되고 소화액과 잘 혼합될 뿐만 아니라 소장 벽의 흡수 면과 접촉을 새롭게 하지만 내용물의 이동은 없다.
소장의 분절운동의 빈도는 서퍼에 의해서 결정되는데, 위장에서와는 달리 소장은 부위에 따라서 소파의 빈도가 다르다. 십이지장 분절운동의 빈도는 매분 12회 정도이며, 하방으로 내려갈수록 점차 감소하여 회장의 끝부분에서는 매분 9회 정도이다. 소장의 수축 빈도는 상부가 하부보다 더 많으므로 장내의 쌀뜨물이 하방으로 이동하게 되는 한 가지 원인이 된다. 분절운동은 소장이 확장될 경우에 더욱 강화되며, 강한 분절운동은 소장 내 음식물의 연동운동을 방해하기도 한다.
소장에서 발생하는 연동운동은 분절운동에 비해 그 빈도 다 낮게 발생하며, 일련의 수축차에 의해 쌀뜨물이 하방으로 이동된다. 이러한 연 동파를 연동 반사라고 부르기도 하는데, 그 이유는 소장을 통과하는 쌀뜨물 덩어리에 의해서 그분 위가 팽창하고, 팽창된 소장은 잠그신 경총에 의해 반사작용을 일으키기 때문이다. 이러한 반사작용으로 쌀뜨물 덩어리 바로 하방에 위치하는 환상근의 이완과 동시에 종주근의 수축이 일어나므로 소장 내강의 직경이 증가하고 쌀뜨물이 하방으로 이동하게 된다. 쌀뜨물이 하방으로 용이하게 이동되는 또 하나의 기전은 쌀뜨물 덩어리의 상방에 위치하는 환상근의 수축과 종주근의 이완으로 압력이 상승하므로 쌀뜨물 덩어리는 이완된 하부로 이동하게 된다.
분절운동과 연동운동 이외에도 점막층의 근육인 점막 내 근육의 수축과 이완에 의해서 소장 벽의 융모 길이가 길어지고 짧아지는 운동을 하는데, 이것은 소 장벽과 음식물의 접촉면을 새롭게 해줌으로써 소장의 흡수 기능을 효과적으로 수행하도록 하는 데 기여한다.
공복 상태의 위장관에서는 식간에 1.5~2시간마다 위와 십이지장 근위부에서 시작하여 말단 회장까지 연속되어 진행하는 일련의 활성 연동 파가 6~10분 동안 지속되는 것이 관찰되는데, 이러한 수축차들은 앞에서 설명한 것과 같이 이동성 의장관 복합운동이라고 부른다.
MMC는 항문 방향으로 6~12 cm/분의 속도로 내려가며, 공복이기에 위와 소장에 남아 있는 음식물이나 탈락한 상피세포 등을 제거하여 적체를 방지하는 역할을 하는 것으로 생각된다.
MMC 파가 회장 말단에 도달할 때쯤에는 위에서 다시 새로운 연동 파가 시작된다. 실제 공복 시 소화 기간 사이에 근수축의 소파는 초기 약 50분간의 활동이 없는 시기인 제1기와 10~50%의 서퍼에서 수축이 불규칙적으로 발생하는 제2기(약 25분) 그리고 이어서 오는 강력한 수축기인 제3기(약 15분)는 90~100%의 활동도를 나타내는 시기이다. 마지막 수축은 아주 강하게 일어나서, 공복 시 소장에 남아 있는 내용물을 대장으로 밀어내기 때문에 MMC를 소장의 housekeeper라고 부른다. 하지만 식사하는 동안에는 MMC가 발생하지 않으며, 소장의 수축성은 항진되어 분절운동과 연동운동이 더 명확하게 발생한다.
위장관 펩타이드 조절에서 언급한 것과 같이 MMC는 소장에서 주기적으로 분비된 motilin 이라는 호르몬에 의해 유발되며, 그 혈중 농도가 제3기에 높아진다. 하지만 위 내에 음식물이 있거나 섭식을 하게 되면 MMC를 몇 개 한다.
Motilin이 주기적 분비되는 정확한 기전에 대한 규명은 아직 과제로 남아 있다.
소장의 운동도 신경성 조절과 호르몬에 의해 영향을 받는다. 앞서 언급한 것처럼 부교감신경은 수축을 증가시키며, 교감신경은 억제한다. VIP와 nitric oxide, secretin 및 glucagon 등은 수축을 억제하는 반면, gastrin, CCK, SRO-ton in과 insulin 등의 호르몬은 운동성을 촉진한다.
여러 종류의 반사들이 소장의 길이를 따라 수축 활동을 조절한다. 대체로 이들 반사는 소장을 따라 음식물이 이동하는 것을 도와주며, 위 배출에 의해 소장으로 유임되는 음 식물의 양을 결정하고, 십이지장으로 유입되는 양이 많을수록 대장으로 내용물을 더 많이 이동시키는 역할을 한다.