2. 독성동태학-배설(excretion)

1. 배설이란?

 

배설은 물질이나 대사산물이 몸을 떠나는 것을 말한다. 생체내변환을 거치고 남은 물질들은 몸 밖으로 배설된다. 생체내변환과 대사를 혼용하는 것처럼 배설도 ‘제거’와 혼용되는데, 제거는 대사과정뿐만 아니라 배설에 의한 흡수된 생체이물의 제거를 모두 포함하기에 배설보다 포괄적인 의미에서 사용된다. 우리 몸에서 생체이물은 배설계, 소화계, 그리고 호흡계(날숨)를 통해 배출된다.

 

 

2. 배설계를 통한 배출

 

배설계는 크게 콩팥, 오줌관, 방광, 요도로 구성된다. 그리고 콩팥에는 오줌을 생성하는 기능적 단위인 네프론이 있다. 네프론은 사구체와 사구체를 둘러싸는 보먼주머니, 보먼주머니에 연결된 세뇨관으로 구성된다. 배설과정은 크게 여과, 재흡수, 분비의 3가지 과정으로 이루어진다. 여과는 사구체로 들어온 혈액 일부가 사구체의 높은 압력에 의해 보먼주머니로 빠져 나오는 과정이고, 물, 무기 염류, 아미노산, 포도당, 요소 등 분자량이 작은 물질이 여과되어 원뇨를 형성한다. 그리고 원뇨가 세뇨관을 지나면서 세뇨관을 둘러싸고 있는 모세 혈관으로 다시 흡수된다. 이를 재흡수라고 한다. 개중 포도당과 아미노산은 모두 재흡수되고, 무기 염류와 물, 요소는 필요량만큼 재흡수된다. 그러고는 모세 혈관에 남아 있던 노폐물과 칼륨이온, 수소이온, 그리고 몇몇 생체이물들이 세뇨관으로 이동하는 분비(secretion)를 거쳐 우리 몸에서 배설된다. 분비는 두 가지 시스템이 있는데, 그 중 하나는 많은 이중결합 약물과 페니실린류 같은 약산성 물질을 수송하고, 다른 하나는 히스타민이나 콜린 같은 염기성 물질을 수송한다. 여기서 알 수 있는 것이 사실 배설이 중요한 이유는 우리 몸의 항상성을 유지시켜주기 때문이지, 노폐물을 제거하기 때문이 아니다. 혈중 칼륨 농도의 정상치는 4mEq/ℓ인데, 이 수치가 2배가 된다면 상당히 치명적이다. 그러나 노폐물인 크레아티닌은 정상치인 1mg/dL에서 2mg/dL가 되어도 거의 아무런 문제가 발생하지 않는다. 마찬가지로 요산 수치가 2배로 증가해도 통풍으로 괴로운 정도이고 바로 사망하지는 않는다.

 

 

 

3. 소화계를 통한 배출

 

배설물에 의한 독성물질의 제거(Fecal Excretion)은 크게 두 가지 과정으로 이루어진다. 담즙배설(biliary excretion); 장간순환(enterohepatic circulation)과 장관 배출(intestinal excretion)이다. 장간순환은 간과 장관 사이를 순환하는 것인데, 간에서 생성 및 분비되는 담즙이 담낭을 거쳐서 십이지장내로 배출된다. 이 배출된 담즙 중의 담즙산은 대부분이 문맥에서 재흡수되어 간으로 되돌아가서, 다시 담즙의 생성분비를 재촉한다. 즉 소장에서 지방의 소화를 돕고 소장에서 다시 재흡수 되어 다시 간으로 들어가 재활용된다는 내용이다. 장간 순환은 이러한 담즙 뿐만 아니라 발암 물질을 포함한 각종 노폐물들이 같이 흡수되어 해독기관인 간으로 이동되어 해독이 된다. 

 

장간순환

 

장관 배출(intestinal excretion)은 배설물(대변)을 통해서 체내의 생체이물들을 제거하는 방법이다. 생체이물의 주요 제거 경로는 아니지만 많은 양의 물질을 제거할 수 있다. 특히 혈장에서 이온화가 잘 되지 않는 약염기성의 몇몇 물질들은 모세혈관의 세포벽, 장 점막하층(submucosa)으로 수동확산하거나, 장을 통해 배설물로 제거된다.  이 배출은 비교적 느리게 진행되는 과정이어서 주로 생체내변환이 느리게 일어나거나, 배설계를 통한 배출이 느리거나, 담즙 배설이 느리게 일어나는 생체이물에 대해서만 작용한다. 장의 지용성 성분이 증가할 수록 지용성물질이 장관 배출을 통해서 더 잘 배출된다. 

 

장의 구조

 

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장간순환

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장간 순환

https://toxtutor.nlm.nih.gov/13-003.html

ToxTutor - Fecal Excretion

 http://study.zum.com/book/13271

노폐물의 배설 : 학습백과zum

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*해당 내용은 전문 지식이 없는 중학생이 작성한 것입니다.