대장은 수분, 전해질 등의 흡수 기능과 배변하기 전까지 대변을 저장하는 기능을 가지고 있다. 대장의 전반부는 흡수 기능을, 후반부는 저장기능을 주로 담당한다. 이 항에서는 배변 기능과 관련된 대장의 운동성에 관해서 기술하고 자 한다. 소장에서와 마찬가지로 대장의 운동도 분절운동과 연동운동으로 구분할 수 있으나, 운동성이 소장보다 서 느린 것이 특징이다.
대장의 분절운동을 haustration이라고 하며, 이것은 주로 맹장, 상행결장에서 시작하여 항문 쪽으로 점점 이동한다.
대장 분절운동은 소장의 분절운동과 같은 운동으로서 수 축류니 발생하고 동시에 종주근인 tenia coli가 수축하므로 수축한 이외의 부분은 이완하여 주머니 형태를 나타내며, 약 30초간 지속한 다음 60초 후에 다른 부위에서 같은 형태의 대장 분절운동이 나타나게 된다. 이 와 같은 반복된 대장 분절운동의 결과로 대장 내용물은 잘 혼합되고, 또 수분, 전해질 등은 쉽게 흡수된다.
대장에서 발생하는 연동운동은 분절운동에 비하여 그 빈도가 낮게 발생하며, 소장의 연동운동과 동일한 성질의 것이지만, 연동차로 인한 내용물의 이동 길이는 18~20cm로 소장보다 10배 정도 큰 수치이다. 특히 1회 연동 운동파로 내용물을 30 cm 이상 이동시키는 운동을 일으키는데, 이를 집단운동이라고 한다. 그 빈도는 하루에 3~4회 정도밖에 발생하지 않으며, 특히 식사 후에 상행결장과 횡행결장의 상당한 길이가 동시에 수축하는 것이다. 보통 식후 집단운동이 시작되는 것은 위대장반사 혹은 십이지장 대장 반사의 결과인 것으로 생각된다. 대장의 집단운동이 진행되는 부위에서는 대장의 분절이 소실되며, 대장의 분절 및 연동운동은 외부 신경이 없어도 생기고, 위장관의 내재 신경에 의해 조절된다.
정상상태에서 직장에는 내용물이 없지만, 집단운동의 결과로 대장 내용물이 하강하여 직장이 25% 이상 충만한 게 되면 신전 수용기가 작용하여 배변 반사가 유발된다.
항문에는 2개의 괄약근이 있는데, 내항문괄약근은 골반신경에 의해 억제되고, 아랫배신경은 흥분시킨다. 반면에 외항문괄약근은 음부신경에 의해 긴장성 수축상태를 유지한다. 직장이 대변으로 충만해지면 직장 벽의 신전 수용기가 감지하여 골반신경을 따라 2개의 경로로 신호가 전달된다. 그 하나는 천수(5,4)를 통해 다시 골반신경으로 전달되어 평활근인 내항문괄약근이 이완된다. 동시에 다른 경로를 통해 대뇌 중추로 전달되어 마려움이 증강되면서 음부신경을 통한 수의 반사로로 인해 골격근인 외항문괄약근의 수축이 발생한다. 최종적으로 배변이 이루어지기 위해서는 배변 반사뿐만 아니라, 외항문괄약근의 수의적인 이완과 복근의 수축 및 강한 함 식에 의한 복압의 증가가 필요하다. 만약 배변할 여건이 되지 않는 경우에는 외항문괄약근의 수의적 이완이 생기지 않게 되며, 직장은 배변 반사의 강도를 줄여서 증가한 용량에 대해 적응한다. 이때 내항문괄약근은 수축하며 약 10분 정도의 시간이 지나면 마려움이 소실된다.
배변 반사의 중추인 천수(524)가 파괴되면 배변 실금이 생길 수 있지만, 장내 벽 반사가 존재하므로 배변 반사는 일부만 소실되는 경우가 많다.
대장, 특히 직장결장 부위에 선천적으로 잠근 신경층이 결손난 경우가 있는데, 결손난 부위는 수용성 이완이 되지 않고 수축하여 협착을 이루며, 병변의 상부는 대변 형성 물질이 쌓여 크게 확장되게 된다. 이를 선천거대결장증이라 한다. 선천거대결장증은 주로 신생아 혹은 어린 영아에서 결장이 크게 확장된 상태로 발견되는데, 5 신생아 중에 1명 정도로 발병하며, 적어도 이 중의 절반은 tyrosine kinase 수용체, endothelin 3 혹은 그 수용체인 endothelin B 수용체의 유전자 결함이 관여된다고 알려져 있다. Endothelin 은 펩티드 호르몬의 일종으로 주로 혈관내피세포에서 분비되며, 일반적으로 endothelin 1과 3은 혈관 수축을 촉진한다. 특히 endothelin 3은 교세포에서 합성되어 신경영양인자, 즉 신경세포의 성장과 생존을 촉진하는 작용이 있다. 태아가 발생하는 과정에서 신경능선 세포가 위장관 벽으로 이동하고, 그 후 내재 신경계의 결장 신경절세포로 발달하는 데 tyrosine kinase 수용체, endothelin 3 그리고 endothelin B 수용체가 요구되기 때문이다. 이 질환의 치료는 선천적으로 신경세포가 결핍된 부위를 절제하고 결장 접합수술을 한다. 식도에서도 마찬가지 현상을 볼 수 있는데, 이것을 앞서 설명한 식도이완불능증 혹은 거대식도증이라 한다.
변비 : 배변의 빈도는 정상인에 있어서 1일 2~3회 정도에서 1주일에 1회 정도까지 여러 가지 양상이 있지만, 보통 1일 1회인 경우가 많다. 대장의 운동성이 감소한 결과 배변의 간격이 긴 경우를 변비라 한다. 이때에는 복부의 불쾌감, 두통, 메스꺼움, 식욕감퇴 등의 증상이 나타난다. 변비 때 나타나는 여러 증상은 변이 대장에 오래 머물므로 대장이 확장되어 나타나는 단순한 현상이며, 대장 내용물과 장내세균 사이에서 일어난 대사의 결과로 생긴 어떤 독성물질에 의한 것은 아니다. 그 이유로는 변비 시 생기는 여러 증상이 변을 제거하면 곧 없어지기 때문이다.
변비는 마려움이 있을 때 이것을 억제한다든지, 다른 원인으로 대장벽 근육의 운동성이 감소하였든지, 또는 정서적으로 우울하거나 슬픔, 불안 등이 있는 경우에 생길 수 있으며, 노인에서 종종 발생한다. 최근 서양에서 많은 관심을 보이는 것은, 그들의 음식에는 비소화성인 식물성 섬유의 양이 적다는 것이다. 그 이유는 동양인들의 주식은 곡류나 채소이고, 서양인들은 육류를 많이 섭취하기 때문에 대변의 양이 적어서 대장의 팽창에 의한 자극이 부족한 결과 변비의 발생이 많기 때문이다. 과거 서양인들에서 발생빈도가 높았으며, 현재 우리나라에서도 발생이 증가하는 대장암도 식생활 습관의 변화로 인해 식물성 섬유의 섭취량이 낮아지기 때문이라는 주장도 있다. 식물성 섬유는 사람의 위장관에서 소화 흡수되지 않으므로 변의 양이 많아지고, 이것이 대장에 자극을 가하여 운동성을 증가시키므로 배변의 빈도가 증가한다. 변비 시는 대장 내용물에 수분이 계속 흡수되므로 변의 고형화로 인해 더욱더 심한 변비를 초래하게 된다. 그리고 여러 가지의 이유로 설사제를 오남용한 후에도 변비가 발생한다.
설사 : 설사는 배변의 횟수가 증가한 경우를 말하는데, 이때는 액성 변이 나온다. 대개 위장관이 세균 또 는 바이러스에 의해서 감염에 의해 장이 심한 자극을 받거나 정서적인 영향으로 운동성이 항진된 결과이다. 그 외에도 영양물질의 흡수장애에 의한 삼투성 설사와 콜레라 혹은 병원성 대장균의 장 독소에 의해 분비가 지나치게 항진된 분비성 설사 등이 생길 수 있다. 설사는 마땅히 흡수되어야 할 영양분은 물론 수분, 전해질 등의 손실로 여러 가지 악영향을 끼치며, 특히 어린이들의 심한 설사는 생명까지 빼앗는 수가 있다. 설사는 탈수 현상뿐만 아니라 Kt 및 HCO, 의심한 소실을 초래하므로 저칼륨혈증이나 산증을 유발할 수도 있다. 저칼륨혈증은 세포막을 과 분극 시켜 흥분성을 떨어뜨리고 심장의 부정맥을 유발하는 위험을 초래할 수 있다
인체생리학