소장, 췌장, 간에서 분비되는 소화액의 구조와 생리적 역할

목차
1. 소장에서 분비되는 장액과 소화효소
2. 췌장에서 분비되는 췌장액의 생리적 역할
3. 간에서 생성되고 담낭을 통해 배출되는 담즙

 

 

소화기관의 최종 단계인 소장과 그에 연결된 췌장 및 간은 생리학적으로 매우 정교한 시스템으로 작동한다. 이들 기관에서 분비되는 소화액은 각각의 기능과 생화학적 특성이 다르며, 탄수화물, 지방, 단백질을 최종 산물로 분해하고 흡수하는 데 핵심적인 역할을 수행한다. 본 글에서는 소장 점막에서 생성되는 장액, 췌장의 다기능성 췌장액, 그리고 지방 소화에 필수적인 담즙의 성분 및 작용 원리를 중심으로, 각 소화액이 어떻게 상호작용하며 인체 내 소화기계 전체를 조율하는지 통합적으로 설명한다. 오늘의 글에서는 단순한 해부학적 이해를 넘어 생리학적 관점에서 소화작용을 정밀하게 해석할 수 있을 것이다.

 

1. 소장에서 분비되는 장액과 소화효소

 

1-1. 소장의 구조적 특징과 흡수 기능

소장은 십이지장, 공장, 회장으로 구분되며, 내강을 따라 윤상주름(circular folds)이 발달해 있고, 그 표면에는 수많은 융모(villi)가 존재한다. 융모는 손가락 모양의 구조로 내강 면적을 획기적으로 증가시켜 소화물의 흡수 효율을 극대화시킨다.
이러한 구조 덕분에 소장에서 탄수화물, 단백질, 지방은 각각 단당류, 아미노산, 지방산과 모노글리세라이드 형태로 흡수된다.

 

1-2. 장액과 소화효소

소장의 장선(intestinal glands)에서 분비되는 장액에는 다양한 소화효소가 포함되어 있다.

• 말타아제(maltase): 맥아당 → 포도당 2 분자
• 수크라아제(sucrase): 설탕 → 포도당 + 과당
• 락타아제(lactase): 젖당 → 포도당 + 갈락토오스

단백질 분해 효소로는 다음이 있다:

• 아미노펩티다아제(aminopeptidase): 폴리펩티드 → 아미노산
• 디펩티다아제(dipeptidase): 디펩티드 → 아미노산
• 엔테로키나아제(enterokinase): 췌장에서 분비된 트립시노겐을 트립신으로 활성화

그 외에도 DNA, RNA를 분해하는 뉴클레오타이드분해효소와 알칼리인산분해효소 등도 존재한다.

이 모든 효소는 중탄산염과 함께 분비되어 소장 내 pH를 약알칼리성으로 유지하고, 효소의 최적 작용 환경을 보장한다.

 

2. 췌장에서 분비되는 췌장액의 생리적 역할

 

2-1. 췌장액의 분비량과 구성

췌장액(pancreatic juice)은 하루에 약 200~800mL 분비되며 강력한 소화 효소와 풍부한 중탄산염(HCO₃⁻)을 포함하고 있다. 췌장액은 위산으로부터 소장을 보호하고 소화 효소들이 활성을 유지할 수 있도록 pH 7.1~8.4 정도의 알칼리 환경을 형성한다.

 

2-2. 췌장 소화효소의 종류

탄수화물 소화

• 알파 아밀라아제(α-amylase): 전분과 글리코겐 → 맥아당

단백질 소화

• 트립신(trypsin), 키모트립신(chymotrypsin), 카르복시펩티다아제(carboxypeptidase):
  췌장에서는 이들이 트립시노겐, 키모트립시노겐, 프로카르복시펩티다아제 상태로 분비되며, 활성화는 주로 소장에서 일어남
• 활성화 메커니즘: 트립시노겐은 소장 내 엔테로키나아제에 의해 트립신으로 전환되고 다른 효소들도 연쇄적으로 활성화시킴.

지방 소화

• 리파아제(lipase): 지방 → 지방산 + 모노글리세라이드
  담즙산염이 지방을 유화시켜 리파아제가 작용할 수 있는 표면적을 증가시킴.

핵산 소화

• 리보뉴클레아제(RNase), 데옥시리보뉴클레아제(DNase): 핵산 분해

2-3. 췌장액 분비의 조절

췌장액의 분비는 크게 신경성 자극과 호르몬성 자극으로 나뉜다.

• 부교감신경 자극: 췌장액 분비 촉진
• 교감신경 자극: 췌장액 분비 억제
• 세크레틴(secretin): 중탄산염 분비 촉진 (산성 위내용물이 십이지장에 도달할 때 분비)
• 콜레시스토키닌(CCK): 췌장 효소 분비 촉진 (단백질, 지방 존재 시 분비)

이러한 조절 메커니즘은 십이지장과 췌장의 협응 관계를 보여주는 대표적인 생리 현상이다.

 

3. 간에서 생성되고 담낭을 통해 배출되는 담즙

 

3-1. 담즙의 구성과 pH

담즙(bile)은 간에서 하루 500~800mL 생성되며 pH 8.0~8.6의 알칼리성 액체이다. 담즙은 간에서 생성되어 담낭에 저장되고 필요시 십이지장으로 분비된다.

• 담즙산염(bile salts): 지방 유화 및 미셀 형성
• 콜레스테롤
• 레시틴과 인지질
• 전해질과 물
• 담즙색소(특히 빌리루빈)

3-2. 담즙산염의 기능과 장간순환

• 담즙산염은 콜레스테롤 유래의 콜산(cholic acid)과 데옥시콜산(deoxycholic acid)이 글리신, 타우린과 결합된 형태로 존재한다.
• 지방과 물 사이의 표면장력을 감소시켜 지방을 유화하고 소화 효소인 리파아제가 작용하기 쉬운 환경을 제공한다.
• 지방분해 산물은 미셀(micelle)을 형성하여 수용성 상태로 흡수된다.

대부분의 담즙산염은 회장(ileum)에서 재흡수되어 문맥(portal vein)을 통해 간으로 돌아가고 다시 담즙으로 분비되는 장간순환(enterohepatic circulation)이 하루 5~6회 반복된다.

 

3-3. 담즙색소와 배설

• 빌리루빈은 헴(heme) 분해산물로 담즙의 색을 결정한다.
• 일부는 소장에서 유로빌리노겐으로 전환되어 소변으로 배출되며 대부분은 대장에서 스테르코빌린(stercobilin)으로 전환되어 변의 갈색을 형성한다.

3-4. 담즙 분비의 조절

• 식사 후 음식물이 십이지장에 도달하면 오디괄약근(sphincter of Oddi)이 이완되고 담낭이 수축되면서 담즙이 방출된다.
• 이때 콜레시스토키닌(CCK)이 십이지장 점막에서 분비되어 담낭 수축을 촉진하고 담즙 분비를 유도한다.
• 부교감신경 또한 이 과정을 촉진시키며 반대로 교감신경은 담즙 분비를 억제한다.

 

소장, 췌장, 간에서 분비되는 소화액은 단일 기관의 역할을 넘어 복합적이고 정밀한 상호작용을 통해 완전한 소화 과정을 가능하게 만든다. 소장 점막은 자체적인 소화 효소를 분비하면서 동시에 췌장과 간에서 전달된 소화액과 연계하여 최종적인 흡수 작용을 수행한다. 췌장은 다기능적 소화액 생성기관으로 탄수화물, 단백질, 지방을 동시에 처리할 수 있는 능력을 가지고 있으며 간과 담낭은 지방 소화에 결정적인 역할을 한다.
이러한 메커니즘은 단순히 음식을 분해하는 기능을 넘어서 인체 항상성과 면역력 유지에도 깊이 관여한다