소화와 소화 기관

소화(消化, digestion)와 소화기관(消化器官, digestive system)

                                                           김진국

1. 소화

1) 소화 작용

 우리가 먹은 음식물은 크기가 커서 몸속으로 흡수될 수 없다. 영양소가 몸속 혈관으로 흡수되기 위해서는 세포막을 통과해야 하는데 너무 크면 세포막을 통과할 수 없다. 그래서 음식물을 잘게 부수고 이어서 세포막을 통과할 수 있을 정도의 크기로 영양소를 작게 분해해야 하는데 이런 작용을 소화라 하며 소화 작용이 일어나는 기관을 소화기관이라 한다. 소화기관에는 입, 식도, 위, 작은창자(소장), 큰창자(대장) 등의 소화관과 간, 쓸개(담), 이자(췌장) 등의 소화에 관계되는 물질을 분비하는 분비기관이 있다.
 소화 기관을 조절하는 뇌는 간뇌이며 자율신경이 지배한다. 교감신경은 소화 작용을 억제하며 부교감신경은 소화를 촉진한다. 식사 후 바로 운동을 하면 교감신경이 작용하므로 소화 작용이 억제된다. 그리고 식사 후에 잠이 오는 식곤증은 부교감신경의 작용으로 소화 작용이 활발하여 혈액이 소화기관으로 많이 흐르고, 머리의 뇌로는 적게 흐르므로 대뇌의 활동이 쉬게 되어 일어나는 것이다.  

2) 소화 작용의 종류

 소화 작용에는 음식물을 잘게 부수는 기계적 소화(機械的消化, mechanical digestion, 물리적 소화)와, 큰 분자를 작은 분자로 분해하는 화학적 소화(化學的消化, chemical digestion)가 있다.
 기계적 소화에는 입속 이의 씹는 작용, 혀의 섞는 작용, 소화관의 연동운동(蠕動運動, peristalsis, 음식물이 소화관을 내려가게 하는 운동, 아이스바, 쥬쥬바를 먹을 때 밑 부분을 웅켜 잡으면 얼음이 위로 밀려 올라가는 현상과 같은 원리), 분절 운동(分節運動, segmentation movement, 혼합 운동, 소화관 근육의 수축과 이완으로 영양소와 소화효소를 혼합하거나 주물러 부수는 작용)이 있다. 기계적 소화로 음식물이 작아질수록 표면적이 넓어진다. 대부분의 기계적 소화는 소화효소가 작용할 면적을 넓히는 작용이다.
 화학적 소화는 소화 효소에 의한 촉매 작용으로 큰 분자의 영양소를 작은 분자로 분해하는 화학적 분해 작용이다.
 음식물의 화학적 소화가 잘 일어나기 위해서는 소화효소가 작용할 표면적이 넓어야 한다. 그래서 먼저 기계적 소화로 잘게 부수어 표면적을 넓히는 것이다.
기계적 소화 작용은 일어나지 않고 화학적 소화 작용만 일어난다면 소화가 잘 되지 않아 소화 시간이 오래 걸린다.

3) 소화 작용에 필요한 시간 

 먹은 음식물이 소화 경로에 따라 이동될 때 각 소화기관의 소화 작용에 걸리는 시간을 보면 음식물이 입에서 식도를 지나 위까지 약 6.7초, 물은 0.5 ~ 1.5초 걸린다.
 위에서 머무는 시간은 탄수화물이 주성분인 밥이나 빵 등은 약 3시간, 지방 성분이 많은 음식물은 약 6시간이다.
 소장에서는 음식물이 약 4 ~ 5시간 머물다 대장으로 내려간다. 소장에 머무는 시간이 긴 것은 영양분을 흡수하는 데 많은 시간이 필요하기 때문이다.
  대장에서는 음식물의 수분과 무기염류가 흡수되고, 나머지 음식물은 변이 되어 직장에 축척된다.
 직장에 변이 축적되면 척수 반사로 배출하게 된다.
 음식물을 먹은 후 변의 배출까지는 12  ~ 15시간이면 가능하지만 실제 변의 배출까지는 25 ~ 72시간 정도로 길다. 만약 불량한 음식물을 섭취하여 유해균이 대량 발생하면 설사를 하게 되는데 이때는 음식물을 먹은 후 2시간 만에 배출되기도 한다.

4) 배고픔을 느끼는 원리

 배고픔과 배부름을 조절하는 뇌는 간뇌의 시상하부이다. 간뇌의 시상하부의 바깥쪽은 배고픔을 느끼고, 안쪽은 배부름을 느낀다. 아무것도 먹지 않고 영양 주사만 맞아도 그다지 배고픔을 느끼지 않는 것을 보면 배가 부르다거나 고프다는 것은 위가 음식으로 차 있는 유무가 아니고 혈당량과 관계가 있음을 알 수 있다. 간뇌의 시상하부를 흐르는 혈액의 혈당량이 높아지면 시상하부의 안쪽이 배부름을 느끼고, 혈당량이 낮아지면 시상하부의 바깥쪽이 배고픔을 느낀다.
이를 만복 중추와 섭식 중추라 한다. 만복 중추는 음식물을 많이 섭취하여 위 확장, 소장 확장, 혈당량 상승, 인슐린 분비 증가, 렙틴(leptin) 호르몬 분비량 증가 등을 감지하고는 교감신경에 명령을 내려 소화활동을 억제한다. 이때에 섭식 중추는 억제된다. 섭식 중추는 음식물을 섭취하지 않아  위 수축, 소장 수축, 혈당량 감소, 그렐린(ghrelin) 호르몬 분비량 증가 등을 감지하고는 부교감신경에 명령을 내려 소화활동을 활발하게 한다. 이때에 만복 중추는 억제된다.
 배고플 때 섭식 중추를 자극하는 그렐린(ghrelin)이라는 호르몬과, 배부를 때 만복 중추에 신호를 보내 식욕을 억제하는 렙틴(leptin)이라는 호르몬이 있다는 것이 1990년대에 밝혀졌다.
 렙틴(leptin)은 지방 세포에서 혈중으로 방출되어 사상 하부에 있는 만복 중추의 뇌 혈액 막(blood-brain barrier)을 통과한 후 수용체에 신호를 전달하여 배고픔의 신호를 차단하고, 더 많은 칼로리를 소모하게 만들어 비만을 억제하는 호르몬이다. 반면에 주로 위벽에서 분비되지만 소장의 윗부분과 시상하부에서도 분비되는 그렐린은 빨리 음식을 달라는 신호를 시상하부의 섭식 중추로 보낸다는 것이다.
 배에서 ‘꼬르륵’ 소리가 나는 것은 간뇌의 섭식 중추가 혈액의 혈당량이 수준 이하로 떨어진 것을 감지하거나 그렐린 호르몬의 신호가 수용되면 위에게 소장으로 음식을 내려보내도록 근육 수축운동 명령을 내려보내는데 위가 명령에 따라 물질이 내려가도록 수축함에 따라 위에서 나는 소리이다. 혈액의 혈당량이 수준 이하로 떨어지면 몸의 항상성이 깨어지므로 간뇌가 소장에서 영양소를 흡수할 수 있도록 명령을 내린다. 계속해서 먹지 않으면 간뇌의 명령에 따라 글루카곤, 당질 코르티코이드, 아드레날린 등의 호르몬이 분비되어 몸에 저장된 글리코겐, 지방, 단백질을 분해하도록 하여 혈당량을 높인다.

2. 소화기관

가. 입 

 입의 기능은 음식물을 이의 씹는 작용(저작)으로 잘게 부수고, 혀의 작용으로 음식물을 침과 섞으면(물리적 소화) 침 속의 아밀레이스라는 효소의 작용으로 녹말이 엿당으로 분해된다(화학적 소화).
 사람의 이빨 개수는 앞니(자르는 작용), 송곳니(찢는 작용), 앞 어금니, 어금니(가는 작용) 순으로 2,1,2,3이다(1/4). 그래서 총개수는 32개이다. 육식 동물은 송곳니가 발달되었으며  초식동물은 어금니가 발달되었다. 초식 동물인 토끼는 송곳니가 없다.
 침은 혀밑샘, 귀밑샘, 턱밑샘 등의 침샘에서 분비된다.

나. 식도

 입 안쪽에서 위까지가 식도이다. 식도는 인두 부분에서 기관과 교차되어 기관의 뒤쪽에 위치하여 아래로 이어진다. 식도의 연동운동(꿈틀 운동)으로 음식물이 내려가게 된다.

다. 위

식도의 연동운동(꿈틀 운동)으로 음식물은 위에 내려온다. 위는 모양과 크기는 일정하지 않지만 대부분 J형이며, 식도와 연결되는 입구를 분문(들문), 소장의 첫 부분인 십이지장(샘 창자)에 이어지는 출구를 유문(날문)이라고 한다.
 위에서는 음식물을 잘게 부수는 분절 운동(혼합 운동)과 음식물을 내려보내는 연동운동이 일어나는데 이를 물리적 소화라 하며, 효소로 음식물의 단백질을 분해하는 화학적 소화가 있다.
 음식물이 식도에서 내려와 위벽을 자극하면 위벽에서 가스트린이라는 호르몬이 혈관으로 분비되어 위벽에 있는 위샘을 자극하면(음식물을 눈으로 보면 신경이 위샘을 자극하여 위액 일부 분비) 위액이 분비된다. 위액에는 불활성인 펩시노젠과 염산이 같은 위샘에서 각각 따로 배출되는데 위샘의 입구에서 합쳐지면 염산의 작용으로 펩시노젠이 펩신으로 활성화된다. 펩신에 의해 단백질이 폴리펩타이드(펩톤)로 분해된다.
 위액에 포함된 위산(염산, pH 2)으로 인해 위 속 물질은 산성이 되며 강산성으로 살균 작용이 일어난다. 살아있는 유산균을 장까지 보내기 위해 산에 강한 물질로 보호막을 입힌 제품이 시중에 나와 있다.  
 위벽의 내면은 점막(뮤신)으로 싸여 있어 펩신으로부터 보호되고 있다. 점막 상피로부터 뮤신(mucin)이라는 다당류의 복합체(mucopolysaccharide : 점액 다당질, 당단백질)가 분비되어 점액 속에 있어서 위벽을 효소와 위산의 작용으로부터 보호한다. 펩신은 뮤신을 분해하지 못하지만, 알코올은 뮤신에 작용하므로 술을 많이 마시면 위벽이 상하여 위궤양 및 위 첨공(위의 구멍)이 일어날 수 있다.
 위에서도 약간의 염류, 물, 포도당, 알코올과 약품의 일부는 흡수될 수 있다.
 위벽의 근육에 의한 연동운동으로 음식물과 위액을 혼합하여 일부 소화된 묽은 죽 상태로 만들어 유문이 열리면 십이지장으로 내려보낸다.
 먹은 음식물이 식도로 다시 올라오지 않는 것은 분문(들문)이 닫고 있기 때문이다.

※ 단백질의 소화
 자연 상태에서 2, 3, 4차 구조의 입체구조로 결합되었던 단백질이 열이나 산, 자외선, 기계적인 자극, 중금속 등에 의해 메타프로테인(metaprotein), 프로테오스(proteose), 폴리펩타이드(polypeptide), 펩타이드(peptide) 등으로 분해되는 과정을 단백질의 변성(denaturation)이라 한다. 이 과정을 거치면 소화가 잘 된다. 가열로 일부 변성된 단백질은 위로 내려가면 위의 염산(HCl)의 작용으로 더욱 변성되어 메타프로테인(metaprotein) 등으로 된다.
단백질은 단백질 분해 효소(protease, 프로테이스, 프로테아제, 단백질 분해효소 총칭)에 의해 분해된다.
단백질 분해 효소(protease, 프로테이스)는 동식물의 조직, 세포, 미생물 등에도 존재한다.
단백질 분해 효소(protease, 프로테이스)는 단백질에 작용하는 위치에 따라 크게 엔도펩티데이스(endopepeidase)와 엑소펩티데이스(exopeptidase)로 분류한다. 엔도펩티데이스를 프로테이스라 하고, 엑소펩티데이스를 펩티데이스라고 하기도 한다.
 엔도펩티데이스는 폴리펩티드의 가운데 위치한 특정한 아미노산 결합을 끊어 버리는 효소를 말하며, 트립신, 카이모트립신(chymotrypsin), 펩신 등이 여기에 속한다. 이 중 트립신은 아르기닌과 라이신의 뒤쪽의 결합을, 카이모트립신은 류신, 메사이오닌, 페닐알라닌, 타이로신, 트립토판의 뒤쪽의 결합을, 또 펩신은 페닐알라닌, 트립토판, 티로신 뒤쪽의 결합과 그 밖의 여러 아미노산의 펩타이드 결합을 끊는다.
 엑소펩티데이스는 단백질(polypeptide) 구조의 가장 바깥에 위치한 아미노산을 분해하는 효소로, 아미노기(-NH2)를 가지는 첫 번째 아미노산의 펩티드 결합을 분해하는 것을 아미노펩티데이스(aminopeptidase, 아미노말단펩타이드가수분해효소, N말단펩티데이스), 이와 반대로 카르복시기(-COOH)를 가지는 가장 끝에 있는 아미노산을 분해하는 종류를 카복시펩티데이스(carboxypeptidase)라고 한다.
 실제 단백질의 분해는 여러 종류의 엔도펩티데이스(endopepeidase)가 작용하여 짧은 폴리펩티드로 분해되고 다시 엑소펩티데이스(exopeptidase)가 작용하여 양 끝의 아미노산을 분해하면 최후로 아미노산이 두 개 또는 세 개가 결합된 상태의 디펩타이드, 트리펩타이드가 되며 이를 디펩티데이스(dipeptidase)와 트리펩티데이스(tripepidase)가 작용하여 각각의 아미노산으로 완전히 분해시킨다.

*핵산(DNA, RNA)의 소화
  핵산은 생명의 기본 물질이며, 가장 중요한 생체 성분이다. 핵산은 세포의 핵에 소량으로 있고, 핵산은 DNA(디옥시리보핵산)와 RNA(리보핵산)가 있으며, 이 두가지가 관계하여 단백질 합성, 즉 형질 발현을 담당하므로 유전 현상을 지배하는 물질이다.
핵산(DNA와 RNA)의 단위체는 뉴클레오타이드이며 뉴클레오타이드가 사슬 모양으로 길게 공유 결합되어 고분자를 이루는데 이 중 DNA는 두 가닥이 사다리꼴 모양을 한 이중나선구조로 되어 있으며 RNA는 한 가닥으로 되어 있다.
  핵산(DNA와 RNA)의 단위체인 뉴클레오타이드(염기+당+인산)는 핵염기(nucleobase), 당(sugar, ribose or deoxyribose), 인산(Phosphate)이 결합한 화합물이다.
뉴클레오타이드(염기+당+인산)에서 인산이 떨어진 상태를 뉴클레오사이드(염기+당)라 한다.
그리고 DNA는 음식물에 nucleoprotein의 형태로 존재한다.
DNA와 RNA는 위에서 먼저 낮은 pH에 의해 분해가 시작되며 nucleoprotein은 소장에서 trypsin, chymotrypsin, carboxypeptidase의 작용으로 단백질이 분해되어 polynucleotide(DNA와 RNA)가 된다.
이어서 DNA와 RNA는 이자(췌장)에서 분비되는 데옥시리보뉴클리에이스(deoxyribonuclease)와 리보뉴클리에이스(ribonuclease)에 의해 뉴클레오타이드(염기+당+인산)로 분해된다.
대부분의 뉴클레오타이드는 다시 염기(base)와 뉴클레오시드(base + sugar)로 분해되어 소장에서 모세혈관으로 흡수된다.

라. 소장(작은창자)

 소장은 위와 연결되어 있고 십이지장, 공장, 회장으로 나누며, 그 길이는 약 7 m 정도이다. 연동운동(꿈틀 운동)과 분절 운동이 일어나고 각종 소화효소의 작용으로 최종적으로 분해되며, 이렇게 소화된 영양소는 소장 벽의 융털 돌기(영양분 흡수 면적을 넓히기 위해 장 표면이 돋아난 것, 길이 0.1~1.2㎜)로 흡수된다.

1) 십이지장(샘 창자)

  소장 중에서 위와 이어지는 부분으로 길이는 약 25 ~ 30㎝ 정도이고 쓸개관과 이자관이 연결되어 있다. 십이지장은 길이가 손가락 12개 넓이의 길이 정도 된다고 붙여진 이름이다.
 유문 반사(유문을 통해 십이지장으로 먼저 내려간 pH2의 음식물이 분비되는 이자액과 섞여 십이지장 내의 산성도가 pH8이 되면 닫혀있던 유문이 다시 열리는 현상)로 유문이 열려 음식물이 위에서 십이지장으로 내려와 위액 중의 수소이온(H＋, 산성물질)이 십이지장 벽을 자극하면 십이지장 벽에서 세크레틴(Secretin, 호르몬)이 혈관으로 분비되어 이자를 자극한다.
세크레틴(Secretin)은 이자의 샘꽈리중심세포(centroacinar cell)에 작용하여 알칼리액(NaHCO3, 탄산수소나트륨, 염으로 중성이지만 물에 녹으면 산성물질인 CO2가 기체로 발생되고 염기성인 NaOH로 됨)의 분비를 촉진하고 콜레시스토키닌(cholecystokinin)의 작용을 촉진하는 작용도 한다. 이렇게 이자에서 분비된 이자액은 이자관을 통해 십이지장으로 분비된다.
동시에 음식물(아미노산, 지방산)이 십이지장 벽을 자극하면 십이지장벽에서 쓸개즙 방출을 자극하는 호르몬인 콜레시스토키닌이 분비되어 쓸개를 수축시킴으로써 쓸개즙이 쓸개관을 통해 분비된다. 쓸개즙은 알칼리성인 황금색의 액체로서 대부분이 물이며, 담즙산염, 담즙 색소, 콜레스테롤, 무기염류 및 레시틴(인지질의 일종) 등이 포함되어 있다.
 쓸개에서 나오는 쓸개즙은 지방덩어리를 잘게 부수는 유화 작용(마이셀, micelle을 형성)을 하며, 장에서 지용성 비타민의 흡수를 원활하게 한다.
그리고 콜레시스토키닌은 이자의 샘 꽈리 세포에 작용하여 이자 효소의 분비를 촉진한다.
이자에서 분비되는 이자액에는 탄산수소나트륨이 있어 위에서 내려온 산성의 음식물을 중화시키며, 아밀레이스(녹말 → 엿당), 라이페이스(지방(트리글리세리드) → 모노글리세리드+지방산), 트립신(트립시노젠이 장샘에서 분비되는 엔테로키네이스 enterokinase에 의해 활성화됨), 단백질(폴리펩타이드) → 디펩타이드, 트리펩타이드), 카이모트립신(카이모트립시노젠이 트립신에 의해 카이모트립신으로 활성화됨, 단백질(폴리펩타이드) → 디펩타이드, 트리펩타이드) 등의 소화효소가 있어 탄수화물, 지방, 단백질 등의 소화 작용이 일어난다. 십이지장벽에는 주름이 없고 벽에 융털 돌기가 있다. 십이지장에 있는 융털 돌기는 길이 0.1~1.2㎜이며, 1㎠ 당 약 3,600개, 흡수 총면적이 1.34㎡ 정도로 넓다.
 장샘은 융털 돌기 사이에 있으며, 장액을 분비한다.
 장액에는 말테이스(엿당 → 포도당), 펩티데이스(디펩타이드, 트리펩타이드 → 아미노산), 수크레이스(설탕 → 포도당+과당), 락테이스(젖당 → 포도당+갈락토오스), 엔테로키네이스(enterokinase, 트립시노젠을 트립신으로 활성화) 등의 소화효소가 있어 화학적 소화를 한다.
 그 외에도 십이지장벽에는 십이지장샘(Brunner’s gland, glandulae duodenales)이 있어 위산을 중화하는 탄산수소나트륨, 유로가스트론(urogastrone) 등을 분비한다.  

2) 공장과 회장

 공장은 십이지장에 이어진 소장으로 인체를 해부했을 때 공장 속에 음식물이 없다고 붙여진 이름이고, 회장은 구불구불하기 때문에 붙여진 이름이다. 공장과 회장의 경계는 명확하지 않지만, 형태적인 차이가 있다. 공장은 지름 약 4㎝로 회장보다 굵고 벽이 두꺼우며, 혈관이 많이 분포되어 있다. 공장은 활발히 활동하기 때문에 음식물의 수송이 빠르고 오래 머물지 않아 속이 빈 곳 같이 보인다. 회장은 공장보다 다소 가늘고 벽도 얇으며 혈관 분포도 적다.
 공장과 회장 벽은 주름이 있으며 주름진 벽에 융털 돌기가 있다. 소장 벽에 있는 융털 돌기는 길이 0.1~1.2㎜ 크기이며, 1㎠ 당 공장에는 약 3,600개, 회장에는 약 2,500개가 있어 흡수 총면적이 공장 3.7㎡, 회장 5.3㎡ 정도로 넓다.
 장샘은 융털 돌기 사이에 있으며, 장액을 분비한다.
장액에는 말테이스(엿당 → 포도당), 펩티데이스(디펩타이드, 트리펩타이드 → 아미노산), 수크레이스(설탕 → 포도당+과당), 락테이스(젖당 → 포도당+갈락토오스), 앤트로키네이이스 등의 소화효소로 화학적 소화를 하여 소화작용을 종료한다.

3) 영양분의 흡수

 사람의 소화기관에서 음식물이 소화되면 최종산물은 탄수화물은 포도당, 과당, 갈락토오스, 지방은 지방산과 글리세롤, 단백질은 아미노산으로 되며 그 외에 물, 무기염류, 비타민이 있다.
 셀룰로오스는 소화되지 않으므로 흡수될 수 없어 에너지원으로 이용되지 않지만 청장운동, 포만감, 유이균의 먹이감으로 유용하며 담즙산과 결합하는 성질이 있어 콜레스테롤 배설을 증가시킨다.
 이들 중  포도당, 아미노산, 무기염류 및 수용성 비타민은 소장에 있는 융털 돌기의 모세혈관으로 흡수되어 간으로 갔다가 심장으로 가서 온몸으로 운반된다. 수용성인 영양소가 간을 거쳐 온몸을 순환하게 되는 것은 간에서 혈당량을 조절받아 몸의 혈당량을 일정하게 유지하기 위함이다. 물의 대부분은 소장에서 흡수된다. 대장에서는 물, 무기물, 비타민 등이 흡수된다.
좀 더 구체적으로 탄수화물 소화 산물의 흡수 과정을 보면 단당류가 막의 지질층을 통과하기 위해선 운반체가 필요하며 운반체와 나트륨-칼륨 펌프의 상호작용으로 장점막 세포를 통과하여 혈액에 흡수되다. 포도당과 갈락토오스는 능동 수송에 의해 흡수되고 과당은 촉진 확산에 의해 흡수된다. 소장 내에서의 당의 상대적 흡수 속도(혈당지수, GI)를 비교해 보면 갈락토오스(110), 포도당 (100), 과당(43), 만노오스(19), 아라비노오스(9) 순이다.
 단백질 소화 산물의 흡수 과정을 보면 작은 펩타이드와 아미노산으로 흡수되는데 L-아미노산은 능동 수송으로 흡수되며 소장 상피세포에는 중성 아미노산 수송계, 염기성 아미노산 수송계, 산성 아미노산 수송계가 있으므로 각 아미노산은 각각 특이성을 갖는 운반체들에 의해 흡수된다. 디펩타이드는 소장 상피세포 막에 존재하는 효소에 의해 가수 분해된 후점막 세포를 통과하므로 유리된 아미노산보다 효율적으로 흡수된다.
  지방 소화 산물의 흡수 과정을 보면 글리세롤과 중간 크기의 사슬 지방산(탄소 수 10 ~ 12개) 중에 수용성인 것은 소장에서 모세 혈관으로 흡수되어 간 문맥을 거쳐 간, 심장으로 이동한다. 그러나 지용성 비타민과 긴 사슬 지방산 (탄소 수 14개 이상)은 모노 글리세리드와 함께 담즙산염과 인지질의 계면활성 작용(유화 작용)에 의해 혼합 마이셀(미셀, micelle) 상태로 되고 이 마이셀(미셀, micelle)이 소장 상피세포에 붙으면 파괴되고 미셀 속에 있던 긴 사슬 지방산(탄소 수 14개 이상)과 모노 글리세리드가 농도 차이로(확산) 소장 상피세포로 흡수된다. 이들 물질은 소장 세포의 활면 소포체에서 중성지방으로 재합성되어 카이로마이크론(단백질과 인지질막이 중성지방을 둘러싼 것) 형성하여 융털 돌기의 암죽관(림프관, 유미관)으로 들어가고 가슴관을 지나 심장으로 이동되어 온몸으로 운반된다.
  핵산의 소화 흡수 과정을 보면 이자에서 분비되는 소화 효소에 의해  DNA와  RNA는 뉴클레오타이드(base + sugar + phasphate)로 분해된다. 대부분의 뉴클레오타이드는 다시 염기(base)와 뉴클레오시드(base + sugar)로 분해되어 소장에서 모세혈관으로 흡수된다.

마. 대장(큰창자)

 대장은 배의 오른쪽 아랫부분에서 소장에 이어져 있다. 대장은 소장에서 항문에 이르는 소화관의 마지막 부분으로 성인의 경우 길이가 1.5m, 직경이 7cm 정도이다. 오른쪽 아랫배에서부터 시작되며 맹장, 결장, 직장, 항문으로 구분된다. 대장의 시작 부인 맹장과 소장의 끝부분인 회장의 연결 부분에는 결장 판막이 있어 평상시에는 닫혀 있다가 내용물이 들어올 때만 열리게 됨으로 내용물이 대장에서 회장으로 역류되지 않는다. 대장에도 기계적 소화인 분절 운동과 연동 운동이 일어난다.
 대장의 주요 기능은 일부분의 수분을 흡수(소장에서 더 많은 수분 흡수)하는 것이지만, 물 이외에도 나트륨과 그 밖의 이온들이 흡수되며 Ca, Mg, Fe 등을 산염, 황산염으로 배설시킨다.
대장에서는 소화 효소가 분비되지 않으나 음식물에 섞여 있는 소화 효소가 얼마 동안 작용한다. 
대장에는 대장균, aerobacta aerogenes, 장구균, 포도상 구균, 웰치균(Bacillus welchii, 퍼프린젠스균) 등 수많은 종류의 세균이 있는데 소장에서 소화되지 않은 당은 이들 세균에 의해 발효되어 젖산(lactic acid), 초산(아세트산, acetic acid), 낙산(butryc acid), 프로피온산(propionic acid), 알코올, 그리고 이산화탄소, 수소, 메테인 등의 가스를 생산한다. 단백질과 지방도 세균에 의해 분해된다. 단백질과 아미노산이 탈 아미노기 작용, 탈탄산 작용을 받으면 황화수소, indole, skatol 등을 발생시키고 변의 특유한 냄새를 발생한다. 세균에 의해 소량의 cellulose를 분해해서 흡수하며 비타민B12를 합성한다.
대장 속에 있는 이들 박테리아의 활동 및 평형상태가 대장의 건강뿐 아니라 우리 몸의 건강에 직접적으로 영향을 준다. 대장에 오랫동안 머문 변을 숙변이라 하는데 숙변이 유해한 균들에 의해 부패될 때 발생되는 해로운 물질들이 몸으로 확산되어 건강을 해치는데, 밖으로 나타나는 현상으로 얼굴색이 나빠진다  한다. 유산균 등 좋은 균을 먹으면 해로운 균이 줄어들어 균 간의 균형이 맞춰지므로 대장의 건강이 좋아질 수 있다. 건강을 유지하기 위해서는 음식을 자주 먹거나 많이 먹지 말고, 대장의 운동을 시켜서 빨리 내보내어 대장 속이 비어 있는 기간이 길도록 해야 한다. 셀룰로오스를 많이 먹으면 셀룰로오스가 변을 뭉쳐서 끌고 내려가므로 숙변 예방에 도움을 준다. 그러나 셀룰로오스를 너무 많이 먹으면 위장의 기계적 소화에 부담을 주어 피로를 느끼게 된다.
대장으로 들어오는 음식물은 반 용액 상태인데 수분이 흡수됨에 따라 단단해진다.
그리고 섭취하는 음식물 속에 섬유질 양이 많으면 대장 속의 변은 물러지고 섬유질이 적으면 단단해진다
대변의 3/4는 물이며, 고체 성분 중 탄수화물이 30%, 박테리아 15%, 무기염류 3%, 단백질 20%, 지방 30%, 그 밖의 소화되지 않은 물질로 구성된다.
대장의 내용물에는 수분의 양이 섭취한 것보다 훨씬 많은데 이는 소화기관에서 분비되는 각종 소화효소 및 장액이 합쳐지기 때문이며, 그래서 장기간 설사를 하면 장에서 물의 흡수는 적고 체액의 물이 많이 배출되므로 탈수현상을 겪게 된다.
횡행 결장 이하의 연동운동은 하루에 1~2회 일어나지만, 식사를 하면 횡행 결장에서 S장 결장에 걸쳐 급격히 강한 연동 운동을 일으켜 위 결장 대장 반사에 의해 결장의 내용물이 직장으로 이동한다. 내용물 이동시간은 음식물의 성질, 대장의 운동기능, 흡수능력, 정신적 상태에 따라 다르고, 시간에 따라 주기적으로 이루어진다.
대장의 점막 상피로부터는 점액이 분비되어 단단한 내용물이 지날 때 점막을 상하지 않도록 한다.
 최종적으로 변이 직장에 축적되었다 배출된다.
 축적된 변에 의해 직장 근육이 확장되면, 먼저 직장 근육에 있는 압력 수용기가 내압을 수용하여 척수와 뇌에 전달하게 되는데 자극이 뇌에 전달되어 변의를 느끼게 되면 장소를 찾게 되고, 척수 반사를 일으켜 내외 항문 괄약근을 이완시키고 직장을 구성하는 평활근을 수축시켜 변을 배출하게 된다.
 항문은 내 괄약근과 외 괄약근으로 되어 있는데 직장의 평활근과 항문 내 괄약근은 불수의근이므로 의지로 조절할 수 없지만 외 괄약근은 수의근이므로 변을 어느 정도 참을 수 있다.
 항문 괄약근은 환상근과 종주근으로 이루어져 있으므로 수축이 잘 되며 수축 상태를 오랫동안 유지할 수 있다.

1) 맹장(막창자)

 소장에 이어진 대장의 시작 부분의 아래쪽에 맹장이 있다. 맹장은 소장의 끝부분인 회장과 이어지는 대장의 첫 부분으로 사람은 퇴화되어 약 8cm 정도 크기의 장관이다.
 맹장은 파충류 이상의 고등동물에서 많이 발견되며, 조류에는 1쌍이 있고 포유류는 대개 1개가 있다. 토끼나 말 등의 초식동물은 긴 맹장을 갖는데, 그곳에는 여러 종류의 장내 세균이 서식하여 셀룰로오스 등 각종 음식물을 발효시켜 소화시키는 역할을 한다. 사람과 개에는 맹장이 있지만 퇴화해 별다른 역할을 담당하지 않는다.

2) 충수(막창자꼬리)

 소장에 이어진 대장의 시작 부분의 아래쪽에 맹장이 있다. 맹장의 막힌 곳의 끝부분에 연필 굵기에 손가락 정도의 길이를 가진 충수가 붙어 있다. 충수는 아래가 막힌 작은 관 모양을 이루고 있으며 이 충수에 염증이 생긴 것이 충수염이다. 따라서 맹장염이란 표현은 바르지 않다.
 충수에는 림프조직(lymphatic tissue, 세망세포와 세망 섬유로 형성된 망의 눈에 림프구가 밀집하여 있음)이 있어 세균과 바이러스의 침입을 막는 면역 작용을 한다. 급성 충수염을 치료하기 위해 충수를 제거해도 우리 몸에는 다양한 림프조직이 있기 때문에  면역 기능에 큰 문제는 없다.

바. 간

 간에서는 혈당량 조절, 지방 분해, 노화된 적혈구 파괴, 콜레스테롤 합성, 콜레스테롤을 분해하여 쓸개즙 생성, 단백질 합성(헤파린과 피브리노젠), 알코올 분해, 니코틴 분해 등 해독하는 작용, 체온 조절을 위한 열 발생 등 여러 작용이 일어난다.
 간에서 생성된 쓸개즙은 간세포에서 분비되며 분비된 쓸개즙은 간세포 사이의 쓸개 모세관으로 모아져 쓸개로 들어간다.
 간은 재생이 잘 되는 기관이지만 하는 일이 많고 독을 해독하는 등 어려운 환경에서 작용하기 때문에 감각세포가 없다(자극을 일일이 감각하면 일을 할 수 없음). 그래서 거의 간 전체가 이상이 일어나야 증상을 인식한다.
 간세포가 파괴되면 파괴된 헤모글로빈(빌리루빈)이 혈관으로 방출되므로 황달 현상이 일어난다.

사. 쓸개(담)

 쓸개는 간에서 생성된 쓸개즙을 보관했다가 쓸개관을 통해 십이지장으로 분비하는 기관이다. 쓸개즙은 지방을 유화(미셀 micelle화)시키고 주성분은 콜레스테롤이지만 소화 효소가 없다. 불수용성인 지방은 소장에서 크게 뭉쳐져 있어 표면적이 작으므로 라이페이스가 잘 작용할 수 없다. 쓸개즙이 유화 작용으로 지방을 계면활성화(양극성으로 지방을 마이셀 등으로 형성시켜 물에 녹게함)시키고 잘게 부수면 표면적이 넓어지므로 라이페이스가 잘 작용할 수 있다.

아. 이자(췌장)

 이자는 소화에 관계되는 탄산수소나트륨과(염기성 물질, 위산을 중화시킴), 아밀레이스, 라이페이스, 트립시노젠 등을 생성하여 이자관을 통해 십이지장으로 분비하며, 혈당량 조절 호르몬인 인슐린과 글루카곤을 생성하여 혈관을 통해 간으로 분비한다.

소화와 소화기관.hwp

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