혈관기능

간은 안정 시 심박출량의 약 30%를 수용하는 혈관으로 구성된 장기이며, 체순환에서 혈액을 저장하는 장소이기 도하다. 정상적인 상황에서 전체의 10~15% 혈액량이 간에 있으며, 그 혈액량 중의 60%는 동양 혈관에 있다. 만약 출혈로 혈액을 소실했을 경우에 간은 혈액을 역동적으로 방출하여 출혈에 대해 상당한 정도를 보상한다. 반대로, 수액을 빠르게 주입하는 경우처럼 혈액량이 갑자기 증가했을 때는 체순환에서 증가한 혈액량을 완충하기도 한다.
인체에서 형성되는 약 50%의 림프는 간에서 만들어진다. 동양 혈관의 내피세포에는 상당한 크기의 구멍이 있기 때문에 혈액 내의 체액과 단백질이 내피세포와 간세포 사이의 공간으로 자유롭게 흘러 들어가서 림프를 형성한다. 림프는 이 Disse 공 간으로 통했으며 흘러들어 portal triad와 연관된 작은 모세림프관에 모인 다음 전신 림프계로 연결된다. 따라서 만약에 동양 혈관의 압력이 정상 이상으로 증가하게 되면 림프의 생성도 증가하게 될 것을 예측할 수 있게 된다. 심한 경우에는 간에서 림프를 너무 많이 생성하게 되어 복장에 축적되게 되는데 이를 복수라 한다.
간은 또한 탐식 계에서도 중요한 역할을 한다. 동양 혈관에는 많은 수의 Kipffer 세포라고 알려진 조직 대식세포가 잠복하고 있다. Kipffer 세포는 순환계의 이물질과 미생물 등을 제거하고 활동적으로 탐식할 동을 한다. Kipffer 세포는 문정맥의 하류 방향에 있으므로, 장의 상피세포를 뚫고 문정맥으로 유입하려는 세균을 효과적으로 청소하기 때문에 이 세균들이 체순환 계로 침입하는 것을 막는 기능을 담당한다.

(2) 대사기능
간세포는 신체의 대사에 있어 중요한 작용을 담당한다.
항상성 유지에 도움이 되는 물질을 만들기 위해 어떤 물질에서 다른 물질로 전환한다든지, 에너지 균형을 조절하는 등의 기능을 담당한다. 이 부분은 생화학에서 매우 중요하게 언급이 되는 부분이지만, 중요한 기능에 대해 다음에서 열거하고자 한다.
인체 대사의 중추적인 역할을 담당하는 간의 대사기능 은 탄수화물, 지방 및 단백질의 대사에 관여하는 이외에 요소의 합성, 여러 가지 호르몬들의 불활성화, 약물과 독소의 해독, 25-hydroxycholecalcifero의 합성 등을 담당하고 있다.

① 간의 탄수화물대사
간의 탄수화물대사를 요약하면, ① 당원의 저장, 2 galactose와 과당의 포도당으로의 전환, @ 포도당 신생, 탄수화물 대사산물로부터 중요한 다른 화합물의 합성 등이 있다.
특히 간의 탄수화물대사에 미치는 영향으로 가장 중요한 것은 당원을 통해 혈당이 좁은 범위 내에서 일정하게 유지되게 하는 완충 역할을 수행한다는 것이다. 즉 식사 후에 혈당이 높아지면 간세포에서 당을 흡수하여 당원으로 만들어 저장함으로써 혈당을 낮추고, 반대로 공복 시에는 당원 분해 과정을 통하여 당원으로 저장되어 있던 당을 분해하여 혈중으로 내보내어서 혈당을 높이는 역할을 담당한다. 또 오랜 공복 시나 운동 후 간에 저장된 당원이 고갈되었을 때는 포도당 신 합성 과정을 통하여 지방이나 단백질의 대사산물로부터 당을 합성하여 혈당을 유지하는 역할도 한다.

② 간의 지방 대사
간의 지방 대사를 요약하면, ① 지방산의 B-산화 및 ace-to acerate 형성, 20 지단백질 생성, 3 콜레스테롤 및 인지질 합성, 탄수화물과 단백질로부터 지방으로의 전환 등이다.
지방산은 B-산화에 의하여 acryl-CoA가 되며, 이것이 구연산회로로 들어가서 ATP를 만들게 된다. 이러한 B-산화는 인체의 모든 세포에서 일어나지만, 특히 간에서는 이 반응이 매우 빠르게 일어난다. 또한 간은 두 분자의 acety-CoA를 축합반응에 의하여 acetoacetic acid를 만든 다음 혈액을 통하여 다른 조직으로 보낸다. 다른 조직에서 흡수된 acetoacetic acid는 그곳에서 다시 acetyl-CoA로 된 후 신경 조직, 심근 및 골격근 등에서 지원으로 사용된다.
간은 잉여의 탄수화물과 단백질을 지방산과 중성지방으로 전환하는 주요 장소이며, 전환된 지방을 지방조직으로 보내 저장한다. 한편 간은 콜레스테롤 및 인지질을 합성한 여 여러 종류의 lipoprotein에 저장하였다가 필요한 장기에 공급해 준다. 이 중 콜레스테롤과 인지질은 세포 기관의 막 성분으로 이용된다. 또한 그중에서 남은 것은 콜레스테롤 상태로 담즙에서 분비되거나 담즙산으로 전환이 된다.

③ 간의 단백질대사
당이나 지방의 대사는 간이 중추적인 역할을 담당하지 만 간 이외의 다른 부분에서도 일어나는데, globulin을 제외한 대부분의 단백질대사는 간에서 일어나기 때문에 간 기능에 크게 의존한다. 간의 단백질대사를 요약하면 탈아미노작용 과정에서 생긴 암모니아로부터 요소의 형성, 혈장 단백질 형성, 아미노산에서 다른 아미노산으로의 변환 혹은 다른 화합물로의 변환 등이 있다.
아미노산의 탈아미노 작용은 아미노산이 에너지원으로 이용될 때나 당 등으로 전환되는 데 필요한 과정이며, 이 과정에서 암모니아가 발생하며 이것은 간에서 요소로 변환된다. 이러한 이유로 간 기능이 저하되면 혈중의 암모니아 농도가 높아지고 간성 혼수
에 빠지게 되며 이때는 단백질의 투여를 제한하여야 한다.
림프조직에서 만들어지는 7 globulin을 제외한 모든 혈장 단백질은 간세포에서 만들어진다. 간 기능의 저하 시 혈장 단백질의 농도는 감소하며, 특히 albumin의 감소로 인하여 혈액의 교질삼투압이 저하되어 부종이 생길 수 있다. 간세포는 혈액 응고에 관여하는 여러 가지 인자들을 만드는데 여기에는 섬유 소원, prothrombin, factor V, VIL, IX 및 X 등이 있다. 이 중 prothrombin, factor VI, IX 및 x의 합성에는 비타민 K가 필수적으로 필요하다. 이러한 이유로 간 기능 저하된 경우 혹은 비타민 K가 부족할 때는 출혈성 경향이 생기며, prothrombin time이 간기 능을 반영하는 검사법으로 사용되기도 한다.

(3) 담즙분비 기능
담즙은 간에서 만들어져 담낭에서 농축 및 저장되었다가 십이지장으로 분비되어 지방의 소화 및 흡수를 촉진하는 역할을 한다. 담즙산염과 그 밖의 담즙 성분은 소장에서 흡수되어 문정맥을 통해 간으로 돌아가 다시 담즙으로 분비된다. 담즙은 콜레스테롤과 같은 지용성 물질과 bilinu bin의 중요한 배설경로가 되며, 약물, 환경오염 물질은 담즙과 함께 분비되어 배설된다.

① 담즙의 구성
간에서 만들어진 담즙은 하루에 약 500(400~800) mL가 분비된다. 담즙의 색깔은 golden yellow 색깔을 띠는데 이는 biliverdin, bilirubin과 같은 담즙색소 때문이며, 이들은 혈색소의 분 해산물로부터 만들어진다. 이러한 이유로 bilirubin이 혈중이나 피부, 각막 및 점막 등에 축적되면 황색의 빛깔을 띠게 되며 이를 황달이라고 한다.
담즙산염은 gycine이나 taurine으로 접합된 담즙산의 sodium과 pocassium 염을 말한다. 담즙산은 콜레스테롤로부터 합성되며 사람에서는 4가지 종류가 있다. 이 중 choli acid와 chenodeoxycholic acid는 간에서 만들어지므로 일차 담즙산이라고 하고, deoxycholic acid와 lithocholiacid는 장내 세균에 의하여 만들어진다고 하여 이차 담즙산이라고 한다.
담즙산의 구조적 특징은 친수성과 소수성을 동시에 지니고 있는 양쪽 친매성 분자이다. 이런 양쪽 친매성 때문에 담즙산 농도가 충분할 때 서로 응집하여 미세지방 적을 형성한다. 미세지방적 형성 시 담즙산 분자의 친수성 부분은 밖을 향하여 용액과 수용성 계면을 형성하는 반면, 소수성 부분은 안쪽을 향하므로 미세지방적 중심부에 지용성 환경을 형성한다. 이러한 미세지방 적의 형성으로 지용성인 인지질과 콜레스테롤이 미세지방적 중심부에 용해되어 있다.
이들 담즙산은 십이지장으로 분비된 후 90~95%는 소장에서 재흡수되는데, 이 중 대부분은 회장 말단부에서 능동 이동을 통하여 재흡수되고 나머지 5% 가 대장으로 가서 배설되며 deoxycholic acid는 흡수된다.
흡수된 담즙산은 문정맥을 거쳐 간으로 가서 다시 사용될 수 있는데, 이와 같은 순환을 창자간순환이라고 한다.
이 같은 기전으로 인해 대부분의 담즙산이 분비되어 지방의 소화 및 흡수를 도운 후에 다시 흡수되어 사용되는 과정을 반복할 수 있으며, 보통 한 번의 식사에 2번 정도 재순환하여 하루 6~8회 반복된다.
하루에 간에서 합성되는 담즙산염의 양은 0.2~0.4 gm 정도이며, 담즙산염의 총량은 3.5 gm 정도이다. 이와 같은 이유로 회장 말단부의 절제나 질환으로 창자간순환이 제 한 되면 지방의 흡수가 저하되어 대변에 지방이 섞여 나오며, 지용성 비타민의 흡수가 심하게 저하된다.