[과학] 배설기관 콩팥 오줌관 방광 요도의 구조와 기능, 오줌생성과정, 배설기관의 구조와 기능

우리가 움직이고 숨을 쉬면서 우리 몸 속의 기관들이 일을 하면 노폐물이 만들어집니다. 이렇게 생겨난 노폐물을 몸 밖으로 내보내는 과정을 배설이라고 합니다. 우리가 사용하는 정수기가 물에서 불순물을 걸러내는 것과 비슷한 역할이라고 생각할 수 있습니다. 배설에 관여하는 기관을 배설기관이라고 하는데 콩팥, 오줌관, 방광, 요도 등이 있습니다. 각 배설 기관의 구조와 기능을 알아볼게요.

배설기관

1. 배설기관 배설기관의 중요성

배설 기관은 우리 몸의 신진대사 과정에서 발생하는 노폐물을 몸 밖으로 내보내고, 체내의 수분량, 염분 농도, pH 등을 일정하게 유지하는 삼투압 및 체액 조절 역할을 하는 기관계입니다. 배설 기관은 크게 콩팥(신장), 수뇨관, 방광, 요도로 이루어져 있습니다.

 

배설 기관은 단순히 노폐물을 배출하는 것 이상의 중요한 기능을 수행합니다. 단백질 대사 산물인 요소(urea)와 같은 독성 물질을 제거하여 체내 축적을 막습니다. 체내 수분량과 염분 농도를 일정하게 유지하여 세포 기능에 필수적인 환경을 조성합니다. 혈액의 산성도(pH)를 일정하게 유지하여 항상성을 지키는 데 중요한 역할을 합니다. 일부 호르몬 분비를 통해 혈압 조절에도 관여합니다. 배설 기관의 기능에 문제가 생기면 체내에 노폐물이 쌓이고 체액의 균형이 깨져 심각한 건강 문제를 일으킬 수 있습니다.

 

콩팥

콩팥은 허리의 등쪽 좌우에 한 개씩, 모두 2개 있으며 강낭콩 모양의 기관입니다. 콩팥의 크기는 주먹만 해요. 콩팥은 혈액 속의 노폐물을 걸러내 오줌을 만들어 냅니다. 등 쪽 허리 부위, 척추 양쪽에 좌우 한 쌍으로 위치합니다. 주먹만 한 크기의 팥 모양 기관입니다.

콩팥

오줌관

오줌관은 긴 관 형태의 구조이며, 콩팥에 연결되어 있습니다. 오줌관은 콩팥에서 생성된 오줌을 방광으로 운반하는 통로 역할을 합니다. 방광 방광은 작은 공 모양이며, 오줌관에 연결되어 있습니다. 콩팥에서 만들어진 오줌을 저장하는 기관이에요. 줌을 일시적으로 저장하는 주머니 모양의 기관입니다. 약 500mL 정도의 오줌을 저장할 수 있으며, 방광이 일정량 이상 차면 배뇨감을 느끼게 됩니다.

오줌관

요도

요도는 방광에 연결되어 있고, 방광에 모인 오줌이 몸 밖으로 나가는 통로입니다. 콩팥에서 노폐물이 걸려진 깨끗한 혈액은 온몸을 순환합니다. 콩팥이 기능을 제대로 하지 못하면 혈액 속의 노폐물을 제대로 걸러 내지 못하여 몸 속에 노폐물이 쌓여 병이 생길 수 있습니다. 방광에 저장된 오줌을 몸 밖으로 배출하는 통로입니다. 남성과 여성의 길이가 다릅니다.

요도

 

2. 오줌 생성 과정 (네프론에서의 역할)

오줌은 주로 여과, 재흡수, 분비의 세 단계를 거쳐 생성됩니다.

 

여과 (Filtration)

콩팥 동맥을 통해 들어온 혈액이 토리의 모세혈관을 지나는 동안, 혈압에 의해 물, 요소, 무기 염류, 포도당, 아미노산 등 비교적 작은 분자들은 보먼주머니로 걸러져 나옵니다. 이때 혈구(적혈구, 백혈구)나 단백질과 같이 큰 분자들은 걸러지지 않고 혈액에 그대로 남아있습니다. 보먼주머니로 걸러진 액체를 원뇨라고 합니다. 하루에 약 180L의 원뇨가 생성됩니다.

 

재흡수 (Reabsorption)

원뇨에는 노폐물뿐만 아니라 우리 몸에 필요한 포도당, 아미노산, 대부분의 물과 무기 염류 등도 포함되어 있습니다. 세뇨관을 지나는 동안, 이러한 유용한 물질들이 세뇨관 주변의 모세혈관으로 다시 흡수됩니다. 포도당과 아미노산은 100% 재흡수됩니다. 만약 소변에서 포도당이 검출된다면 당뇨병을 의심할 수 있습니다. 물과 무기 염류는 몸의 상태(수분량, 염분 농도)에 따라 필요량만큼만 재흡수됩니다. 재흡수는 주로 세뇨관에서 일어나지만, 물의 재흡수는 집합관에서도 조절됩니다.

 

분비 (Secretion)

혈액 내에 남아있던 노폐물 중 일부(예: 크레아티닌, 일부 약물)와 과도한 이온(칼륨, 수소 이온 등)이 모세혈관에서 세뇨관으로 직접 분비됩니다. 이는 혈액을 더욱 깨끗하게 하고, 체액의 pH를 조절하는 데 기여합니다. 이 세 과정을 거쳐 하루 약 1.5L 정도의 오줌이 생성되어 수뇨관을 거쳐 방광으로 이동하고, 요도를 통해 몸 밖으로 배출됩니다.

오줌생성과정