소장 내 소화
소장의 소화작용은 소화관 분비액과 장 내용물을 잘 혼합하여 소화효소의 작용을 촉진하며, 소화관 벽에 장 내용물이 잘 접촉하도록 하여 영양소의 흡수를 돕고, 소화관 운동으로 장 내용물이 조절된 속도로 대장으로 이동하도록 합니다.
(1) 기계적 소화
1. 분절운동 : 분절운동은 평활근의 수축과 이완의 반복운동으로, 소장은 수 cm 정도의 길이로 분절을 만듭니다. 분절운동에 따라 소장의 내강은 위, 아래로 힘을 받게 되어 소장 내용물을 소장 내 소화액과 잘 혼합되도록 하여 소화효소의 작용을 원활하게 합니다. 소장 상부인 십이지장에서는 분절운동이 강하고 빈도가 아 약 12회/분 정도이며, 하부로 내려갈수록 약화고 빈도도 낮아져 회장에서는 약 9회/분 정도 일어납니다. 분절의 강도는 자율신경계에 의해 영향을 받는데, 부교감신경은 운동을 증가시키며 교감신경은 억제니다.
2. 연동운동 : 연동운동은 소장 상부에서 하부로 소장의 내용물을 이송하는 수축 운동으로, 소장 내 짧은 길이 내에서 수축파가 반복되다가 사라집니다. 새로운 연동운동이 그 다음 부분에서 시작되면서 소장 내용물을 대장으로 보냅니다. 연동운동 또한 소장 상부에서는 빠르고 하부에서는 느립니다. 소장 내용물이 완전히 대장에 도달하기까지는 3~5시간이 소요됩니다. 역연동운동은 십이지장 부근에서 일어나는데 췌액과 담즙과 식괴가 잘 혼합되는 효과를 나타냅니다.
3. 위회맹 반사 : 소화 내용물이 회장에 도달하면 반사작용에 의해 회맹판이 열려 대장으로 이송되는데, 이를 위회맹 반사라고 합니다. 이들 소장의 운동은 소장 내용물의 기계적, 화학적 자극 및 위 내용물의 배출 등의 자극에 의해서 조절됩니다. 주로 교감신경은 억제하고, 부교감신경은 촉진하는 작용을 합니다.
(2) 화학적 소화
1. 췌장액 분비 : 췌장액은 수많은 종류의 효소와 중탄염을 비롯해 여러 가지 전해질을 포함합니다. 효소들은 췌장의 분비 선세포에서 합성되며, 전해질은 도관에 연결된 상피세포들에 의해서 분비됩니다. 췌장액은 알칼리성인 등장액으로 산성 내용물을 중화하여 췌장액에 함유된 여러 효소의 최적 pH까지 높이는 작용을 합니다.
췌액에는 탄수화물 분해효소인 아밀라아제, 지방분해효소인 리파아제, 단백질 분해효소인 트립시노겐과 기모트립시노겐, 펩티드 분해효소인 프로카르복시펩티다아제 등이 포함되어 있습니다. 단백질 가수분해 효소들은 세포 내에서 비활성 형태, 즉 효소원 상태의 과립으로 존재하다가 자극에 의해서 소장 내로 분비되고, 이후 장 내의 다른 효소나 인자에 의해 활성화됩니다.
2. 담즙 분비 : 지방의 유화작용에 관여하고 지방의 흡수를 촉진하는 담즙은 간세포에서 생성됩니다. 담즙은 담낭에서 농축되었다가 자극에 의해서 총담관을 통해 소장으로 배출됩니다. 담즙의 주성분은 담즙산염, 무기염, 담즙색소, 콜레스테롤입니다. 간 담즙과 담낭 담즙은 성상에서 차이가 있습니다. 간 담즙은 황갈색으로 pH 7.8~8.6을 나타내며, 담낭 담즙은 적갈색으로 pH 7.0~7.4를 나타냅니다.
담즙산은 간세포의 효소작용으로 콜레스테롤로부터 합성되며, 주로 타우린 또는 글리신과 결합하 있습니다. 인간의 경우 타우린:글리신은 대체로 3:1을 나타냅니다. 담즙색소는 85%가 파괴된 적혈구 헤모글로빈으로부터 유래하며, 15%는 체내 색소단백질로부터 합성됩니다. 담즙의 조성비는 식사, 호르몬, 질병 등에 의해 영향을 받으며 담석은 담즙의 성분이 담낭 또는 담도계에서 굳어진 것입니다.
3. 장액 분비 : 장액은 소장의 장선에서 분비되는 점액이 풍부한 무색의 알칼리성 소화액입니다. 소장의 맨 앞부분인 십이지장에서 분비되는 십이지장액은 엔테로키나아제와 소량의 아밀라아제를 포함합니다. 장액 자체에는 효소가 존재하지 않으며, 장액에 포함 소화효소들은 이당류 분해효소와 아미노펩티다아제 등은 소장의 점막에서 유래된 것으로 알려져 있습니다.
대장 내 소화
음식물의 소화, 흡수는 소장에서 거의 완료됩니다. 대장에서는 주로 수분과 약간의 무기질 및 비타민이 흡수됩니다. 또 대장에서는 장내 세균이 성장하고 번식하며, 이 장내 세균에 의해 비타민 K 등 미량의 비타민이 합성됩니다. 가장 중요한 것은 불소화물을 항문을 통해 배출하는 작용입니다. 장 내용물의 대장 체류시간은 18~24시간입니다.
대장운동을 요약하면 다음과 같습니다.
1. 분절운동은 약 30분마다 한 번씩 일어나며, 대장 내용물을 혼합합니다.
2. 역연동 운동은 상행결장의 내용물을 맹장으로 되돌려 보내 장 내용물의 이동을 지연시키고 흡수력을 증대합니다.
3. 팽기수축은 소장의 연동운동과 유사하고 횡행결장에서 주로 일어납니다.
4. 집단 연동운동은 환상근과 종주근이 동시에 강력히 수축하여 발생합니다. 이에 따 대장이 짧아지고, 대장의 내용물은 S결장과 직장으로 일시에 운반되고, 배변감을 느끼게 합니다.
배변
집단 연동운동에 의해서 내용물이 직장에 이송되면, 직장 내압이 증가고 직장 벽이 팽창됩니다. 직장 벽의 팽창에 따라 내괄약근이 반사적으로 이완하고 마려움 느끼게 합니다. 이에 따라 복압이 가해져 외항문괄약근이 벌어지고 배변하게 됩니다. 배변 중추는 척수와 연수 및 대뇌피질에 존재합니다.
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