침묵의 장기라 불리는 간의 구조와 기능

1. 간

영양소 대사에 있어서 간은 신체 장기 중 가장 중요한 역할을 하는 기관 중 하나입니다. 간의 무게는 성인의 경우 약 1.5kg으로 체내에서 가장 큽니다. 간의 10~20%만으로도 생명을 유지할 수 있어 재생능력은 크지만, 간 전체를 제거한다면 24시간 이내에 사망합니다. 간의 오른쪽 하부에 부착되어 있는 담낭은 간에서 생성된 담즙을 농축하는 곳입니다. 한편, 췌장은 십이지장과 비장 사이에 옆으로 누워 있는 기관으로서 췌액과 호르몬을 분비합니다.

간은 여러 영양소 대사 및 각종 대사산물 처리 능력을 가지므로 인체 내의 거대한 화학공장에 비유됩니다. 또한 간 속에는 신경이 없고 단지 간의 표면에만 신경이 있으므로 간질환이 진행되고 있어도 증상이 없이 대부분의 역할을 묵묵히 다하는 장기라 하여 침묵의 장기라고도 합니다.

1) 간의 구조
횡격막 바로 아래 오른쪽 상복부에 자리 잡고 있으며 간의 앞부분은 늑골로 가려져 보호되어 있습니다. 낫 모양의 인대에 의해 커다란 우엽과 얇고 작은 좌엽 두 개로 나뉘어 있으나 완전히 분리된 형태는 아니고, 우엽이 간 전체의 3/4을 차지하고 있습니다. 간의 중앙 하부에는 간 문이 있고 이곳으로 간 혈류와 림프관이 출입하고 있으며 표면은 복막으로 덮여 있습니다. 간으로 들어오는 혈류에는 간문맥과 간동맥이 있고 간에서 나가는 혈류에는 간정맥이 있습니다. 간문맥은 위, 소장, 담낭, 췌장, 비장, 대장 등에 분포해 있는 혈관들이 점차 합류하면서 굵어진 정맥입니다. 따라서 소화 흡수된 영양소는 간문맥에 모여 간으로 들어옵니다. 간으로 들어온 영양소들은 간에서 대사, 저장, 신생 과정을 거치거나 필요에 따라 간정맥을 통해 체내 다른 기관으로 운반됩니다. 간으로 들어오는 혈액의 약 75%는 간문맥이고, 나머지 약 25%는 산소와 영양소를 운반하는 간동맥입니다.
문맥과 간동맥은 가늘게 분비되어 모세혈관 망인 시누 소 이드에서 합쳐진 후 방사상으로 길게 나열되어 있는 간세포에 영양소와 산소를 공급합니다. 간세포의 대사 작용으로 생성된 노폐물, 그리고 간으로부터 다른 조직에 운반될 영양소는 시누 소 이드를 따라 중심 정맥에 모인 후 다시 간정맥으로 합류되어 대정맥을 향해 나갑니다. 시누 소이들을 따라 방사상 모양으로 간세포가 일렬로 늘어서 있는 간세포 색은 중심 정맥과 함께 간소엽을 이루고 50여만 개의 간소엽이 모여 전체 간 조직을 이룹니다. 지름 1mm, 길이 1.5~2mm의 간소엽은 육각형으로 중심에는 중심 정맥이 있고 가장자리에는 문맥, 간동맥, 담관 등이 자리 잡고 있습니다. 시누 소 이드 모세혈관벽에는 혈액 속의 이물질을 제거하는 식균작용을 하는 쿠퍼세포가 있습니다.

2) 간의 기능
(1) 혈액량 조절
혈액을 동원하거나 저장하여 순환혈액량을 조절합니다. 출혈이 있으면 간에서 혈액을 동원하고 심부전이나 부종이 있으면 간에 울혈 됩니다. 또한 간은 혈색소의 처리 장소이기도 합니다.

(2) 영양소 대사
간은 당질대사와 포도당 항상성 유지에 중요한 역할을 담당합니다. 문맥을 통해 간에 들어온 단당류는 간세포 내에서 모두 포도당으로 전환되어 해당 과정과 TCA 회로를 통해 에너지를 공급하고, 여분의 포도당은 글리코겐을 합성하거나 지방으로 전환됩니다. 이를 통해 혈당치는 저하되는데, 이 반응은 식후에 혈당치가 상승할 때 일어납니다. 반대로 공복 시와 같이 혈당치가 저하될 때는 간 글리코겐 분해와 당신 생 반응을 통해 혈당치는 상승합니다. 이처럼 간은 혈당 조절 능력이 있습니다. 따라서 간 손상 시에는 간 글리코겐양이 감소하고 당 신생이 저하되어 저혈당증이 나타나기도 하는데, 이러한 저혈당증은 만성보다는 급성 간염이나 알코올성 간질환에서 볼 수 있습니다. 또한 말초조직에서의 인슐린 저항성으로 포도당 이용이 감소하여 내당능 저하가 나타나기도 합니다. 간경변증 환자의 2/3 정도가 당 불내증이며, 10~37%가 당뇨로 진행된다고 합니다.

중성지방, 인지질, 콜레스테롤 및 콜레스테롤 에스터 등의 지질은 간 중량의 3~5% 정도를 차지합니다. 체내 지질대사의 상당 부분이 간에서 일어납니다. 장에서 흡수된 지질의 대부분은 킬로미크론이라는 지단백질 형태를 이루어 근육과 지방조직으로 운반되어 중성지방의 대부분이 에너지원으로 이용되거나 저장됩니다. 킬로미크론의 나머지 부분(콜레스테롤 에스터, 소량의 중성지방 등)은 혈류를 통해 간으로 들어가 대사 됩니다. 한편, 간에서 사용하고 남은 포도당과 포화지방산은 각각 중성지방과 콜레스테롤을 합성하여 VLDL 형태로 간에서 혈류로 나옵니다. VLDL은 다시 근육과 지방조직으로 운반되어 이들 조직에 중성지방을 주고, 다른 지단백질 형태인 LDL로 전환됩니다. 다른 지단백질에 비해 LDL에 많이 함유된 콜레스테롤은 간과 간 이외의 조직으로 운반되어 여러 용도로 이용됩니다. 조직에서 이용되고 남은 여분의 콜레스테롤은 HDL에 실려서 간으로 운반되어 처리됩니다. 정상인의 경우에는 간에 저장되어 있는 지방은 활발히 대사 되며, 항지방간 인자인 메싸이오닌, 콜린, 레시틴 등의 작용으로 일정량 이상은 증가하지 않습니다. 그러나 간 손상 시에는 지방산 산화는 감소하는 반면에 지방합성이 증가하고, 또한 합성된 지방을 간으로부터 방출하는 지단백질의 합성도 저하됨으로써 일정량 이상의 지방이 간에 축적되어 지방간이 됩니다.

간문맥을 통해 간으로 들어온 아미노산 중 일부는 다시 간정맥을 통한 혈액으로 이동하여 다른 조직으로 운반되어 이용됩니다. 간에 남아 있는 아미노산 중 일부는 간에서 혈장 단백질, 효소 등과 같은 단백질 합성에 이용되거나 이화 과정을 거쳐 포도당 또는 지질을 합성합니다. 간은 알부민이나 알파 글로불린, 베타 글로불린 등의 혈장 단백질과 피브리노젠, 프로트롬빈 등 혈액응고인자를 합성하는 장소입니다. 알부민은 주로 혈장 삼투압 유지에 필수적이며 체 조직을 보수 합성합니다. 알파 글로불린과 베타 글로불린은 혈중 영양소를 운반하는데, 특히 지단백질 형태로 지질의 혈중 운반 역할을 합니다. 또한 간은 철 운반을 위한 트랜스페린이나 구리 운반을 위한 세 룰로 플라스민의 주요 합성 장소입니다. 아미노산은 에너지원이 되거나 당질, 지방으로 전환되기도 합니다. 이를 위해 간에서 탈아미노반응을 거쳐 탄소골격 부분과 아미노기 부분으로 분해됩니다. 알파 케토산은 포도당이 되거나 아세틸 CoA를 거쳐 에너지원이 되기도 하고 케톤체나 지방을 합성하기도 하며, 아미노기는 암모니아가 된 후 간에서 요소회로를 거쳐 무독성인 요소로 전환되어 신장을 통해 배설됩니다. 그 외에 아미노산은 아미노기 전이 반응에 의해 불 필수아미노산을 합성하기도 하는데, 요소회로에 필요한 아스파르트산의 합성은 좋은 예입니다. 따라서 간 손상 시에는 단백질 합성이 저하되어 저단백혈증을 일으키며 요소 합성이 90% 감소함으로써 혈중 암모니아 수준이 상승합니다. 간경변증에서는 단백질 분해가 증가하여 결국 내장과 근육조직 단백질이 소모됩니다. 그리고 여러 비타민과 무기질의 저장, 활성 및 운반에 관여합니다. 비타민 A, D, E, K와 같은 지용성 비타민은 간에 저장됩니다. 손상 시에는 비타민과 무기질 결핍을 나타냅니다. 콜레스테롤을 이용하여 담즙을 만들고, 담즙의 성분은 빌리루빈, 담즙산, 레시틴, 콜레스테롤 및 각종 전해질로서 긴 사슬 중성지방의 유화를 돕습니다. 간은 체내에서 작용을 마친 스테로이드 호르몬을 분해합니다. 알도스테론, 글루코코르티코이드, 에스트로겐, 프로게스테론, 테스토스테론 등 간에서 비활성화되어 배설됩니다. 손상 시 에스트로겐 분해가 불충분하여 유방 비대 등 여성화 경향을 나타내고, 알도스테론 분해가 불충분하면 고혈압, 저칼륨혈증, 알칼리혈증 등이 나타납니다. 약물, 알코올, 식품첨가물, 방부제 및 체내 대사 과정에서 생긴 여러 독성물질을 산화환원 하여 해독하거나 유기산 등과 결합해 신장을 통해 소변으로 배설합니다. 간의 시누 소 이드에 위치한 쿠퍼세포는 혈액으로부터 박테리아를 제거하는 해독작용을 합니다.