간의 구조와 기능

우리 몸에서 가장 큰 장기는 바로 간(liver)이다. 간은 크기가 큰 만큼 우리 몸에서 다양한 기능을 수행하는 중요한 장기라고 할 수 있다. 탄수화물, 단백질 대사에 관여하며 독성 물질을 해독하고 담즙을 생성하는 등 다양한 기능을 수행하며, 한방학 적으로는 눈과 관련이 있는 기관으로 본다.

 

간의 구조

간은 오른쪽 갈비뼈 안에 위치해 있으며, 우엽과 좌엽으로 구분된다. 다른 장기와 달리 2개의 혈관에서 이중으로 혈액을 공급받는다. 간동맥을 통하여서 동맥혈을 공급받고, 간문맥을 통하여서는 소장에서 흡수한 영양분이 함유된 정맥혈이 흐른다. 간으로 유입된 혈액은 간세포를 지나 섞인 후 중심정맥을 통과하여 간정맥으로 나가 심장으로 이동한다. 이 밖에도 쓸개즙이 이동하는 쓸개관(담관, bile duct)과 림프관도 간에 연결 되어 있다.

 

간의 세포

간의 기능이 다양한 것 처럼 간을 구성하는 세포도 다양하다. 간의 다양한 세포 중 간세포가 2/3 정도를  차지하고 간의 주요 기능인 탄수화물, 단백질, 지방의 대사와 담즙생성, 단백질 합성 등을 담당한다. 간의 동모양 혈관 내피세포(liver sinusoidal endothelial cell, LSEC)는 장벽을 형성하여 유해 인자를 차단하고, 간의 성상세포(hepatic stellate cell, HSC)는 주로 레티노이드를 저장하는 기능을 하는데, 지속적인 간 손상이 있을 경우 근섬유 모세포로 분화하여 콜라겐, 엘라스틴 같은 결합조직인자를 만드는 데도 관여한다. 쿠퍼세포(Kuffer cell)는 간에 존재하는 대식세포로서 장에서 유입된 유해 물질을 포식작용을 통해 제거하고 손상된 적혈구와 헤모글로빈을 제거하여 철분을 재사용 하는데 관여한다. 

 

간의 기능

1. 대사기능

1) 탄수화물 대사와 혈당 조절

체내 혈당이 높아져 인슐린이 분비되면 간에서는 포도당을 글리코겐으로 합성하고, 과당이나 갈락토오스를 포도당으로 변환시켜 글리코겐으로 저장하게 된다. 반대로 혈당이 낮아져 글루카곤이 분비되면 저장되어 있던 글리코겐을 분해하여 혈당을 높이고 저장된 글리코겐이 소진되었거나 코르티솔이 분비되면 아미노산이나 젖산 등을 이용하여 포도당을 합성하는 당신생(gluconeogenesis)을 진행한다.

 

2) 지방 대사

여분의 탄수화물을 지방으로 전환하여 저장하고, 콜레스테롤 합성에 관여하며, 체내 지질을 수송하기 위한 지단백질(VLDL, LDL, HDL 등)을 합성한다.

 

3) 단백질 대사

과량의 아미노산은 간에서 분해 된다. 이때 생성된 암모니아(NH3)는 요소 회로(urea cycle, 오르니틴 회로 라고도 함)를 통하여 요소(urea)로 전환된 후 배설된다. 또한 알부민, 글로불린, 피브리노겐 등 다양한 단백질 합성에도 관여한다.

 

2. 해독 작용

간은 다양한 약물 대사를 담당하는 핵심 장기이다. 약물을 포함한 신체 외부에서 유입되는 독성 화학 물질은 대부분 지용성형태로 흡수되는데 간에서 이를 수용성 형태로 전환하여 배설하기 용이한 형태로 전환하여 신장으로 배설 하게 된다. 이 대사 과정은 2단계로 나눠진다. 1상 반응(phase 1)에서는 산화(oxidation), 환원(reduction), 가수분해(hydrolysis)를 통해 -OH, -COOH, -SH, -NH와 같은 작용기를 붙여 화학 물질의 극성이 높은 대사산물로 변환시킨다. 이때 주로 관여하는 효소가 사이토크롬 P450(cytochrome P450)이며, 대부분의 약물이 이 효소에 의해 대사를 받게 된다.) 이 후 2상 반응(phase 2)에서는 극성이 높아져 불안정해진 대사산물에 글루타치온(glutathione, GSH), 글루쿠로나이드(glucuronide), 황산(sulfate) 등과 결합시키는 포합 반응(conjugation)이 일어나 수용성이 더 커지게 되고, 소변이나 담즙, 대변으로 배설이 용이하게 된다.

 

뿐만 아니라 간문맥으로 들어온 혈액 속 내독소(endotoxin) 등의 유해 인자는 쿠퍼 세포 등의 포식 작용을 통해 제거 되며 글로불린 등 면역 반응에 관여하는 인자를 합성하여 인체 방어에 필요한 물질들을 공급한다.

 

 

3. 담즙 생성

담즙(bile)이란 간에서 만들어지는 녹갈색의 액체이다. 담즙은 쓸개에 저장 된 후 지방과 비타민의 흡수를 돕고, 체내 노폐물 배설에 관여한다. 정상 성인의 경우 하루에 600-800ml 의 담즙을 생성하며, 3-15회의 장간순환(enterohepatic circulation)을 통해 15-17g이 담관으로 배출 되고, 대변으로 0.5g 정도 배설 된다. 담즙은 인지질(phospholipid), 콜레스테롤(cholesterol), 담즙산(bile acid), 포합 빌리루빈(conjugated bilirubin), 단백질, 비타민, 호르몬 등으로 구성된다.

 

담즙은 체내 콜레스테롤 제거와 지질 운반에 관여하며 담즙산 및 콜레스테롤 합성을 조절한다. 담즙 배출을 통해 인지질 분비를 촉진하고, 십이지장에서 철분, 칼슘의 흡수를 촉진시키고 소장에서 세균 증식을 억제하는 역할을 한다. 담즙산은 기본적으로 친수성과 소수성 성질을 모두 가지고 있으며 종류에 따라 친수성의 정도가 다르다. 우리가 잘 알고있는 UDCA가 가장 대표적인 친수성 담즙산이며 lithocholic acid가 가장 소수성이 큰 담즙산이며 cholic acid, chenodeoxycholic acid는 중간정도의 친수성 성질을 가진다. UDCA는 정상적인 담즙산에 5% 내외로 소량 존재하는데 간 기능 개선을 위한 제제로 사용 되고 있다. 일부 담즙산은 산화적 손상에 대응하는 성질을 가지는 반면, 어떤 담즙산의 경우 오히려 산화적 스트레스를 유발하기도 한다.

 

담즙 분비 과정에 문제가 생기면 황달, 소양증, 지방성 설사, 비타민 흡수 장애 등이 일어날 수 있으며 담즙 성분이 혈액 내에 저류되는 현상도 나타날 수 있어 치료가 필요하다.