위

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위는 복강상부에 위치한 큰 주머니이다. 위벽에는 수백만의 작은 위선(gastric gland)들이 배열되어 있어서 매 식사당 400~800ml의 위액(gastric juice)을 분비한다. 섭취된 음식은 위의 활발한 수축작용에 의해 위액과 완전히 혼합된다. 세 종류의 세포가 위선에서 발견되는데 벽세포(壁細胞, parietal cell), 주세포(細胞, chief cell), 그리고 점액분비세포(粘液分泌細胞, mucus-se-creting cell) 등이다. 이 중 벽세포는 염산을 위에 분비한다. 염산의 농도는 0.15 M로써 위액의 pH를 1에 가깝게 한다. 벽세포에 양분을 주는 혈액의 수소이온농도가 단지 약 4 × 10-M이라는 것을 고려했을 때 이 벽세포가 얼마나 특별한 기능을 하는가를 알게 된다. 벽세포는 능동수송에 의해 수소이온농도를 300만배 이상 높은 농도로 농축시키기 위해 엄청난 에너지를 소비하여야 하기 때문에 미토콘드리아로 가득 차 있다는 것은 그다지 놀라운 사실이 아니다.

위액내 염산은 몇 가지 기능을 가진다. (1) 섭취된 음식물에 존재하는 세균을 살균시키고, (2) 더 원활한 소화를 위해 단백질을 변성시키며(즉 결합조직을 분쇄), (3) 위에서 분비되는 주요 소화효소인 펩신을 활성화한다. 주세포는 단백질 분해효소인 펩신의 전구체인 펩시노겐(pepsinogen)을 합성 분비한다. 펩시노겐이 위액의 산성 pH에 노출되면, 단백질 분해효소인 펩신(pepsin)으로 변형된다. 펩신은 섭취된 단백질뿐만 아니라 펩시노겐을 가수분해하기 때문에 펩시노젠에서 펩신으로의 전환을 촉진시킨다.

펩신은 특정한 펩티드 결합만을 가수분해하는데, 특히 티로신, 페닐알라닌, 그리고 트립토판 잔기의 C-말단 쪽의 펩티드 결합을 절단한다. 이 펩신의 작용으로 긴 폴리펩티드 사슬은 아주 짧은 사슬로 절단된다. 위액의 분비는 가스트린(gastrin)이라는 호르몬에 의해 조절된다. 음식이 위로 들어갈때 위벽내 내분비세포는 가스트린을 분비한다. 혈액을 통해 이 호르몬이 벽세포와 주세포에 이르면 두 세포는 자극을 받아 작용하게 된다.

위는 주로 단백질로 구성되어 있는데, 왜 위벽 자신은 소화되지 않을까? 한 가지 요인은 위의 점액분비세포에 의해 보호막이 형성되기 때문이다. 게다가 위의 표피세포는 밀착결합(tight junction)에 의해 서로서로 부착되어 있어서, 위 내부의 보호되지 않는 표면으로 가는 위액의 침투를 막아주기 때문이다. 펩신이 불활성 전구체인 펩시노겐으로 분비됨으로써 효소가 위강내에 도달할 때까지는 소화작용을 못하도록 한다.

 

이러한 보호기작에도 불구하고, 표피세포는 대규모 손상이 일어나서 표피세포의 평균 수명은 겨우 몇 일밖에 되지 않는다. 따라서 빨리 세포가 수복되어야 한다. 그러나 가끔 보호기작이 실패하여 위궤양(gastric ulcer)이 일어나서 위벽의 일부가 파괴되기도 한다. 위에서는 음식물 흡수가 거의 이루어지지 않는다. 약간의 물, 소수의 이온, 아스피린과 에탄올 같은 약물이 혈액으로 흡수될 뿐이다(아스피린 복용 후에 나타나는 두통의 빠른 회복증상과 알코올음료를 마신 후에 나타나는 혈액내 에탄올의 빠른 출현 등). 위의 내용물이 완전히 액화되면 십이지장(duodenum)으로 넘어간다. 십이지장은 소장의 처음 25cm가량이며, 여기에는 간(liver)과 췌장(pancreas)에서 연결되는 2개의 관(管, duct)이 있다.