간의 기능, 역할과 구조

소화계통의 간(liver)은 붉은색(적갈색)을 띠며, 우리 몸에서 가장 큰 내부 장기이다. 간의 무게는 약 1,200~1,500g 정도이며 횡격막 아래 복강 내에 위치한다.
간이 붉은색을 띠는 것을 통해 간이 우리 몸에서 혈액과 관련된 많은 일을 하고 있음을 예상할 수 있다. 신체의 여러 가지 대사 및 조절 기능을 수행한다고 알려진 간은 혈액 조성을 일정하게 유지시켜 우리 몸의 항상성(homeostasis)을 지키는 매우 중요한 기능을 담당한다. 또한 간은 무려 500여 가지에 달하는 화학적 기능을 수행한다고 알려져 있다. 간이 수행하는 주요한 화학 기능에 대해 알아보기 전에 미리 이해를 요하는 부분은 간의 혈액 수급 방식이다. 이 부분에 대해서도 짤막하게나마 먼저 살펴본다.

1. 간이 혈액을 공급받는 경로, 간의 구조
2. 간의 주요 기능: (2-1)영양소 처리 (2-2) 적혈구 제거 (2-3) 비타민과 무기질 저장 (2-4) 해독
3. 간의 다른 여러 가지 기능과 역할

간의 기능, 역할과 구조에 대한 알기쉬운 설명

1. 간은 간동맥과 간문맥을 통해 혈액을 공급받는다.
간동맥은 산소가 풍부한 동맥혈을, 간문맥은 다른 장기로부터 흡수한 영양분을 담은 혈액을 간으로 공급한다. 간의 구조는 간소엽(liver lobule)이라는 기능 단위를 통해 설명할 수 있다. 이미지와 아래 설명을 통해 간의 구조와 혈액 수급방식에 대해 파악해보자.

간의 기능 단위인 ②간세포(Hepatocytes; liver cells)는 ①간소엽(Liver lobule)이라고 부르는 질서 정연한 기능 단위를 이루고 있다. 이 간소엽 내에서 간세포들은 ③중심정맥(Central vein)을 둘러싼 관들을 이룬다.

간의 구조[이미지 제공=ACS(American Cancer Society)]

앞서 언급한 것처럼, 간은 두 가지 경로로 혈액을 공급받는다. ④간동맥(Hepatic artery)이 실어 나르는 풍부한 산소를 담은 혈액은 간으로 유입되는 혈액공급의 약 20%를 차지한다. 나머지 80%는 ⑤간문맥(portal vein)을 통해 유입되는 저산소 혈액인데, 여기에는 소화를 통해 흡수한 영양분이 풍부하게 담겨있다. 이 모든 혈액이 간소엽에서 섞이게 되며, 간세포들을 스쳐 흐르면서 화학적 처리가 이뤄지게 된다.

2-1. 간의 영양소 처리 기능

• 포도당과 지방산, 아미노산 등 영양소가 소화를 통해 흡수되어 혈류로 공급되면 간이 그것을 처리한다.
• 포도당은 인체의 주요 연료이다. 간세포는 포도당을 모은 뒤 혈중 포도당 농도가 높아지면 그것을 글리코겐(glycogen) 형태로 저장하고, 농도가 낮아지면 저장해둔 것을 다시 내놓는데, 잉여의 포도당을 지방으로 전환하기도 한다.
• 간은 지방산을 분해해서 에너지를 생성하거나 지방으로 저장하는데, 콜레스테롤 등을 운반하는 기능의 지질단백질(lipoprotein)을 체세포와 주고받기도 한다.
• 간은 잉여의 아미노산을 분해하여 에너지를 내기도 하는데, 아미노산 속의 질소는 노폐물인 요소로 변환시켜 소변으로 내보낸다.

2-2. 적혈구를 제거하는 간
간소엽(Liver lobule)을 이루는 것은 수십억 개의 간세포인데, 그 사이사이에 굴모세혈관(discontinuous capillary)이라는 것이 있다. 굴모세혈관은 정맥 혈액과 동맥 혈액이 섞인 혈액을 간세포들 사이로 전달하는 통로이다. 이 굴모세혈관의 내막에 있는 별큰포식세포(쿠퍼 셀; Kupffer cell)는 기능을 다한 적혈구를 파괴한다. 이때 적혈구의 혈색소 분자에 들어있는 철을 수거하여 간세포에 저장했다가 나중에 재활용한다. 이때 혈색소 분자의 나머지는 분해되어 쓸개즙 색소가 되고, 쓸개즙을 통해 방출된다. 이외에도 별큰포식세포는 혈액에서 세균, 세포 파편 등을 제거하고 독소들을 차단하는 기능을 한다.

2-3. 비타민과 무기질을 저장하는 간
간이 하는 주요 기능으로 가장 많이 알려진 부분이다. 간은 여러 가지 비타민을 보관했다가 필요할 때 배출한다. 코발라민(cobalamin)이라고 부르는 비타민 B12와 대표적인 지용성 비타민(지방에 잘 녹는 비타민) A, D, E, K가 여기에 해당된다. 비타민 A는 2년 치, 비타민 D와 B12는 4개월치를 저장할 수 있다.
여기서 잘 알아둬야 할 점이 있다. 비타민 보조제나 영양제를 남용하면 안 되는 이유가 여기에 있다. 비타민은 여분이 많아도 저장되기만 할 뿐 방출되지 않는다. 지용성 비타민 A, D, E, K가 지나치게 많아지면 간이 손상될 수 있다.
간은 이러한 비타민 외에도 혈색소 생성에 필요한 철, 여러 가지 대사반응에 관여하는 구리도 저장한다.

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2-4. 간의 해독 기능
간은 약물이나 세균의 독소, 오염 물질을 해독하는 중요한 역할을 담당하고 있다. 간세포들은 이런 유해물질을 안전한 화합물로 바꿔 내보낸다. 약물의 경우에도 마찬가지다. 약물은 몸에 이로운 용도로 주입한 것이지만 장기간 혈류에 남게 될 경우 해로워질 수 있다.
만약 알코올을 지나치게 섭취할 경우 간이 해독작용을 장기간 수행하게 되는데, 이때 간에 섬유조직이 발달하게 되면서 제기능을 발휘하지 못하게 된다. 간이 제기능을 내기 위해 알코올 섭취를 줄여야 한다는 것은 기본 상식이다.

3. 이외에도 다양한 기능을 수행하는 간(liver)
(1) 쓸개즙 생성
간세포는 쓸개즙을 하루에 최대 1리터나 만들어낸다. 쓸개즙염은 샘 창자에서 지방의 소화를 도우며 간으로 돌아와 다시 쓸개즙으로 배출된다. 쓸개즙에는 혈색소가 분해되어 생성되는 빌리루빈(Billirubin)과 같은 노폐물도 담겨 있는데, 노폐물은 대변으로 배출된다.
(2) 체온 유지
간세포에서 굉장히 많은 대사과정이 일어나며 그 부산물로 열이 발생한다. 이 열은 혈액을 통해 온 몸으로 퍼져 체온을 일정하게 유지시켜준다.
(3) 단백질 합성
간은 소화된 음식이나 간세포에서 공급된 아미노산을 써서 혈장 단백질(plasma protein)을 합성한다. 여기에는 혈액의 수분 평형을 유지하는 알부민(albumin), 지질(lipid)과 지용성 비타민을 운반하는 운반 단백질, 응혈에 관여하는 섬유소원 등이 있다.

500여 가지에 달하는 화학적 기능을 수행하는 간의 주요 기능과 역할에 대해 살펴봤다. <끝>