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과학/과학

소화기관

by 산산바다 2008. 9. 1.

산과바다

 

 

 

 

음식물은 어디로 여행하는가?



우리가 섭취한 음식물이 어디를 어떻게 통과하며 그 과정에서 어떻게 영양소가 분해·흡수되는지 보다 구체적으로 살펴보고자 한다.


<각 소화기관의 작용>

사람의 체내 음식물의 통로는 입으로부터 시작해서 항문으로 끝나는 '소화관'이라 불리는 하나의 긴 튜브로 이루어져 있다. 한 줄로 펴보면 어른의 경우 8-9m의 길이에 이르는 이 소화관은 기능상 6개로 구분되는데 이 소화관의 역할은, 음식물을 분해해서 보다 원활하게 체세포까지 운반될 수 있도록 하는 것이 그 목적이다.

바로 이 과정에 관여하는 것이 타액, 위액, 장액에서 분비되는 20여종의 화학물질이며 그 중에서도 특히 중요한 것이 효소인데 이 효소의 도움 없이는 어떠한 영양소도 장에서의 흡수란 거의 불가능하다.


1. 입에서의 소화

우선 제1관문인 입을 통해 들어온 음식물은 타액 속에 녹아있는 탄수화물을 당으로 바꾸어 주는 '아밀라아제'라는 소화효소에 의해 분해되고 소화되어 식도를 거쳐 위로 들어간다.

제2관문인 식도에서는 직접적인 음식물의 분해가 이루어지지 않지만 '무틴'이라는 점액이 분비됨으로써 음식물이 보다 부드럽고 쉽게 식도를 거쳐 위까지 이를 수 있도록 도와준다.


2. 위에서의 소화

제3관문인 위까지 음식물이 이동되면 위액 속에서 분비되고 있는 강한 산(酸)인 '염산(위산)'과 위(胃)의 주세포(主細胞)로부터 나오는 '펩신(pepsin)'이라는 소화효소에 의해 단백질이 분해되는데 위액은 이 단백질을 '펩톤(peptone)'으로 분해하는 역할을 한다.

이와 같이 위 속에서 죽처럼 만들어진 음식물은 단백질을 분해하여 산화시킨 다음, 십이지장을 향해 이동하게 되는 것이다.

 

3. 소장에서의 소화

손가락 12개를 이어놓은 정도의 길이라 하여 이름 붙여진 십이지장은 소장의 일부로서 C자 형을 하고 있으며 대략 25~30cm정도의 길이이다.

이 십이지장의 중간 부위쯤에는 간장, 담낭(쓸개), 췌장으로부터의 소화액이 분비되는 '십이지장 유두'라는 측관이 열려 있으며 이곳에서 나온 알칼리성 소화액은 위로부터 산성화되어 온 음식물을 중화(中和)시키는 작용을 한다.

이렇게 십이지장에서 중화된 음식물은 또 다시 알칼리 액인 소장액과 혼합되어 중화된다.

십이지장에서 중화된 음식물은 공장(空腸), 회장(回腸)으로 이동하게 되는데 이 십이지장, 공장, 회장을 모두 합친 장기를 '소장(小腸)'이라 부른다.

'안쪽에 있는 작은 장기'라는 의미를 지닌 소장은 단어의 뜻 그대로 위나 대장에 비해 조그마한 장기로 6-7m정도의 길이이며 음식물의 대부분이 이곳에서 소화·흡수된다.

위장과 이어지는 십이지장은 후복벽에 붙어 있지만 공장, 회장은 장간막에 붙어 있어서 상당히 자유롭게 움직일 수 있기에 이 공장과 회장을 합하여 '장간만 소장(腸間膜 小腸)'이라 부르며, 속이 비었다고 해서 이름 붙여진 공장(空腸)은 왼쪽 윗부분에, 꾸불꾸불하다는 뜻의 회장(回腸)은 오른쪽 아랫부분에 위치하여 소장의 대부분을 차지하고 있다.

 

 

이러한 구조를 지닌 소장의 역할은, 위장으로부터 이동된 음식물을 보다 잘게 분해하여 그 안에 함유된 탄수화물·지방·단백질·비타민 등 몸에 필요한 각종 영양소를 소화·흡수하는 일이다.

그 흡수 효과를 최대한 높이기 위해 소장 내강의 점막은 아주 커다란 흡수면을 가지는 특이한 형태를 취하고 있는데 '고리 주름'이라 부르는 솔과 같은 주름이 바로 그것으로, 주름의 표면에는 미세한 융털(융모)이 수없이 나 있어 탄수화물·단백질·지방 등의 영양소는 이 미세 융털(융모)을 통해 흡수된다.

이렇게 소장에서 대부분의 영양소가 분해·흡수되는 데는 꽤 복잡한 운동형식을 거침으로써 그 효과를 최대한 발휘할 수 있는데 이 작용을 크게 세 가지로 나누어 보면 다음과 같다.


제1형 : 대나무 마디같이 축소된 부분과 느슨한 부분이 서로 교대로 확장·수축되는 운동을 반복함으로써 음식물을 대장으로 밀어넣게 되는 운동으로 이것을 '율동적 분절운동(律動的 分節運動)'이라 부르며 1분에 약 8-10회의 수축운동을 하게 된다.

 


이 분절운동과 동시에 소장의 점막도 수축과 확장을 반복함으로써 펌프작용과 같이 음식물을 흡수하여 혈액과 임파관으로 들여보낸다.


제2형 : 수축된 부분과 확장된 부분이 함께 움직이는 것으로 이것을 '연동운동(連動運動)'이라 부르며 이 연동운동에 의해 음식물은 1분에 1-2cm 정도의 속도로 천천히 밀려 나가게 된다.


제3형 : 제1형인 율동적 분절운동과 제2형인 연동운동이 교대로 반복되면서 음식물을 장내(腸內)로 보내는 작용이며, 제1형과 제2형에 비해 상당히 빠르게 진행된다.

이들 세 가지 운동은 음식물을 대장으로 운반하는 작용이지만 이 외에도 소장은 흡수를 보다 완전하게 하기 위해 반대의 운동도 하게 되는데 이것을 '역연동운동'이라 한다.

즉, 소장의 끝부분에서 소의 되새김과 같은 작용으로 들어온 음식물을 다시 입구 쪽으로 밀어붙인 다음 미처 흡수하지 못했던 영양소를 재차 흡수해 나가는 방법이다. 이와 같이 입을 통해 섭취된 음식물은 입 안으로 들어간 다음, 3-5시간 만에 대장을 향하게 되는 것이다.


 

4. 대장이 하는 일

소장의 작용으로 대부분의 영양소가 흡수된 후 음식물은 대장(大腸)으로 이동하게 되는데 소장과 대장의 사이에는 입술처럼 생긴 벨브가 있어 역류를 방지하고 있다.

즉, 압력의 차이에 의해 음식물은 소장에서 대장으로의 이동은 가능하나 대장으로부터 소장으로의 이동은 불가능한데 그 이유는, 음식물이 소장의 끝부분쯤에 이르면 압력이 약해지기 때문에 고압인 소장으로부터 저압인 대장으로 흘러들어갈 수밖에 없는 까닭이다.

대장은 문자 그대로 소장에 비해 큰 장기로서 지름이 5-7.5cm정도로 굵고, 길이는 약 1.6m에 이르며 오른쪽 아랫배에서 위쪽을 향해, 오른쪽 늑골 밑에서 왼쪽을 향해, 왼쪽 늑골 밑에서 아래쪽 골반 밑까지 빙빙 돌아 항문에서 끝난다.

대장의 구조는 맹장, 결장, 직장의 세부분으로 크게 나누어진다. 맹장(盲腸)은 대장의 첫 부분으로, 소장과 대장의 연결부위 오른쪽 아랫부분을 말하며 길이는 5-6cm 정도이다.

결장(結腸)은 맹장 윗부분의 대장을 말하며 순서대로 상행결장(上行結腸), 횡행결장(橫行結腸), 하행결장(下行結腸), S상결장(S狀結腸)으로 직장과 연결된다.

직장(直腸)은 S상결장(S狀結腸)과 이어지는 장관(腸管)의 맨 아랫부분으로 항문에 의해 바깥으로 열려 있다.

 


대장의 내부는 평활하며 소장보다 굵지만 관의 크기에 비해 관의 벽은 얇고, 대장 점막에는 소장과 같은 솔 모양의 주름이나 융모(융털)가 보이지 않는데 그 이유는, 대부분의 영양소가 흡수되는 소장과는 달리 대장에서는 영양소의 흡수가 거의 이루어지지 않으므로 소장 점막과 같은 구조는 불필요하기 때문이다.

이러한 구조를 지닌 대장의 주된 기능은, 물과 전해질의 흡수 그리고 대변 저장이며 소장에서 흡수되지 못한 나머지 음식물의 영양분과 대장 내 세균의 작용에 의해 생긴 물질의 흡수도 이루어진다.

한편, 대장은 음식물을 항문으로 내보내기 위해 연동운동을 하게 되는데 마치 나방이나 애벌레가 움직이듯 음식물은 연동운동에 의해 상행결장으로부터 횡행결장으로 보내진다.

횡행결장에 모인 음식물은 마치 그네처럼 왔다 갔다 하면서 차례로 하행결장까지 밀려가게 되며 이 � 음식물은 거의 분해·흡수되어 이미 찌꺼기, 즉 대변(大便)의 형태를 취하게 된다.

하행결장에서도 연동운동은 계속되지만 이곳에서는 대변으로 변한 찌꺼기를 밀어내는 운동보다는 오히려 축적하려는 운동이 일어나는데 이것을 '적응성 이완운동'이라고 부른다.

이렇게 하여 하행결장에 모인 대변은 대장 내 대연동운동에 의해 한 덩어리가 되어 S상결장과 직장으로 보내지는 것이다. 출처 http://haenglim.tistory.com/102




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