신장의 구조

신장의 구조. 신장의 실질은 단면이 균일하지 않습니다. 0.4~0.7cm 두께의 표층과 2~2.5cm 두께의 심층으로 구성되어 있으며, 각 심층은 피라미드 모양으로 나타납니다. 표층은 짙은 붉은색을 띠는 신장 피질을 형성하며, 신소체와 네프론의 근위세뇨관 및 원위세뇨관으로 구성됩니다. 신장의 심층은 더 밝고 붉은색을 띠며, 수질로, 세뇨관(네프론)의 하행 및 상행 부분, 집합세뇨관, 유두세뇨관을 포함합니다.

신피질의 표면층을 형성하는 신피질(cortex renalis)은 균질하지 않고 밝은 부분과 어두운 부분이 번갈아 배열되어 있습니다. 밝은 부분은 원뿔 모양이며, 수질에서 피질까지 광선 형태로 뻗어 있습니다. 수질의 광선(radii medullaris)은 방사부 (pars radiata)를 형성하며, 여기에는 신장 수질로 이어지는 직립 신세관과 집합관의 시작 부분이 포함됩니다. 신피질의 어두운 부분은 나선형 부분(pars convoliita)이라고 하며, 신소체와 나선형 신세관의 근위부 및 원위부를 포함합니다.

신수질(medulla renalis)은 피질과 달리 연속적인 층을 형성하지 않지만, 기관의 전두엽 부분에서는 신주(renal column)로 분리된 별개의 삼각형 부분처럼 보입니다. 신주 (columnae renalis)는 혈관이 지나가는 좁은 부분으로, 결합 조직인 엽간 동맥과 정맥으로 둘러싸여 있습니다. 신수의 삼각형 부분은 신피라미드 (pyramides renales)라고 하며, 신장에는 10~15개가 있습니다. 각 신피라미드는 피질을 향한 기저부(basis pyramidis)와 신유두(papilla renalis) 형태의 정점을 가지며, 신동을 향합니다. 신피라미드는 네프론의 고리를 형성하는 직선 세관과 수질을 통과하는 집합관으로 구성됩니다. 이 세관들은 점차 서로 합쳐져 신유두 부위에 15~20개의 짧은 유두관 (유두관)을 형성합니다. 유두관은 유두공(유두관 구멍)을 통해 유두 표면에 있는 작은 신컵(renal cup)으로 연결됩니다. 이러한 유두관의 존재로 인해 신유두의 윗부분은 일종의 격자 구조를 가지며, 체질 영역(사체 영역)이라고 합니다.

신장과 혈관의 구조적 특징은 신장 물질을 상측(segmentum superius), 상측 전방(segmentum anterius superius), 하측 전방(segmentum anterius inferius), 하측(segmentum inferius), 그리고 하측 후방(segmentum posterius)의 다섯 부분으로 나눌 수 있게 합니다. 각 부분은 2~3개의 신엽을 연결합니다. 한 신엽 (lobus renalis)은 인접한 신장 피질과 함께 신피질 피라미드를 포함하며, 신주(renal column)에 위치한 소엽간 동맥과 정맥에 의해 경계를 이룹니다. 신엽에는 약 600개의 피질소엽이 있습니다. 피질소엽(lobulus corticalis)은 접힌 부분으로 둘러싸인 방사상 부분으로 구성되며, 인접한 소엽간 동맥과 정맥에 의해 경계를 이룹니다.

신장의 구조적, 기능적 단위는 네프론입니다. 네프론은 이중벽의 술잔 모양을 한 사구체낭(capsula glomerularis; Shumlyansky-Bowman capsule)과 세뇨관으로 구성됩니다. 이 캡슐은 사구체 모세혈관을 둘러싸고 있으며, 이로 인해 신 (말피기) 소체 (corpusculum renale)가 형성됩니다. 사구체낭은 근위세뇨관 (tubulus contortus proximalis)으로 이어지고, 하행부와 상행부가 있는 네프론 고리 (ansa nephroni; loop of Henle) 로 들어갑니다. 네프론 고리는 원위세뇨관 (tubulus contortus distalis)으로 이어지고, 원위세뇨관은신집합세뇨관 (tubulus renalis colligens) 으로 흘러 들어갑니다. 신집합세관은 유두관으로 이어집니다. 네프론 세관은 전체 길이에 걸쳐 인접한 모세혈관에 둘러싸여 있습니다.

네프론의 약 80%는 피질에 위치한 신소체와 수질 바깥쪽으로만 내려가는 비교적 짧은 고리를 가지고 있습니다. 네프론의 약 1%는 완전히 신피질에 위치하며, 이들은 모두 피질 네프론입니다. 나머지 20%의 네프론은 신소체와 수질 경계에 위치한 근위 및 원위 굴곡 세뇨관을 가지고 있으며, 이들의 긴 고리는 수질로 내려가는데, 이들은 수질주위(수질주변) 네프론입니다.

신장에는 약 백만 개의 네프론이 있습니다. 네프론 하나의 세뇨관 길이는 20mm에서 50mm 사이이며, 두 신장에 있는 모든 세뇨관의 총 길이는 약 100km입니다.

네프론의 구조는 복잡합니다. 네프론의 시작은 캡슐이며, 외벽과 내벽 사이에는 네프론 캡슐이라는 공동이 있습니다. 캡슐 내부에는 50개 이상의 혈액모세혈관으로 구성된 사구체 모세혈관망(혈관사구체)이 있습니다. 네프론 캡슐은 혈관사구체와 함께 직경 약 20μm의 신소체를 구성합니다. 혈관사구체의 혈액모세혈관 내피는 최대 0.1μm 크기의 창(fenestrae)을 가지고 있습니다. 기저막은 내피 바깥쪽에 위치합니다. 그 바깥쪽에는 네프론 캡슐 내 소엽의 상피가 있습니다. 이 소엽의 상피 세포는 크고(최대 30μm) 모양이 불규칙하며 족세포(podocyte)라고 합니다. 돌기(cytopodia)는 족세포에서 뻗어 나와 기저막에 부착되어 있습니다. 세포돌기 사이에는 기저막으로 통하는 좁은 틈새(구멍)가 있습니다. 네프론 피막의 외층은 기저막 위에 위치한 단층 입방 상피로 표현됩니다. 모세혈관의 상피, 피막 내층의 족세포, 그리고 이 세포들에 공통적으로 존재하는 기저막은 신장의 여과 장치를 형성합니다. 이를 통해 혈액이 피막 내강으로 여과되고, 1차 소변(하루 100리터 이상)이 생성됩니다.

네프론의 근위곡세관은 직경 약 60μm의 좁고 불규칙한 모양의 내강을 가진 짧은 관입니다. 세관의 벽은 단일 층의 입방 경계 상피로 형성됩니다. 정단면의 상피 세포는 솔무늬 테두리를 가지고 있으며, 세포의 기저면은 줄무늬가 특징입니다. 상피 세포의 소기관 중 리소좀과 미토콘드리아가 우세합니다. 이 세관 수준에서는 일차 소변에서 세관을 둘러싸고 있는 모세혈관으로 단백질, 포도당, 전해질, 수분의 역흡수 (재흡수)가 일어납니다.

네프론 고리의 하행 부분은 얇고(직경 약 15µm) 세포질이 밝은 편평한 상피 세포로 덮여 있으며, 세포소기관이 적습니다. 네프론 고리의 상행 부분은 두껍고 직경 약 30µm입니다. 또한 기저막에 위치한 편평한 상피 세포로 덮여 있습니다. 네프론 고리 높이에서는 물, 나트륨 및 기타 물질의 재흡수가 일어납니다.

원위세뇨관은 짧으며 지름이 20~50µm입니다. 세뇨관 벽은 브러시 테두리가 없는 단일 입방형 세포층으로 이루어져 있습니다. 대부분의 상피세포의 세포막은 세포막 아래에 위치한 미토콘드리아로 인해 접혀 있습니다. 원위세뇨관 벽을 통해 다량의 물이 혈액으로 흡수됩니다. 흡수 과정은 집합세뇨관에서 계속됩니다. 결과적으로 최종 소변(2차 소변)의 양이 급격히 감소합니다. 2차 소변에서 요소, 요산, 크레아틴(재흡수되지 않는 물질)의 농도가 증가합니다.

피질 방사부에 있는 집합신세관은 단층의 입방형 상피로 덮여 있으며, 그 아랫부분(신수질)에는 단층의 저원주상피가 있습니다. 집합신세관의 상피는 밝은 세포와 어두운 세포로 구성되어 있습니다. 밝은 세포는 세포소기관이 적고, 세포질은 내부 주름을 형성합니다. 어두운 세포는 미세구조가 위샘의 벽세포와 유사합니다.

피라미드 꼭대기에 있는 각 신유두는 깔때기 모양의 작은 신배(calix renalis minor)로 둘러싸여 있습니다. 때로는 여러 개(2~3개)의 신유두가 하나의 작은 신배로 향하기도 합니다. 두세 개의 작은 신배가 합쳐져 큰 신배(calix renalis major)를 형성합니다. 두세 개의 큰 신배가 합쳐지면 확장된 공동 공간인 신우(pelvis renalis)가 형성되며, 납작한 깔때기 모양을 하고 있습니다. 신우는 점차 아래쪽으로 좁아지면서 신문(renal hilum) 부위에서 요관으로 들어갑니다. 작은 신배, 큰 신배, 신우, 그리고 요관이 요로를 구성합니다.

신우 형성에는 배아기, 태아기, 성숙기의 세 단계가 있습니다. 1기에서는 큰 신배가 발현되지 않아 작은 신배가 신우로 직접 흘러 들어갑니다. 2기에서는 기존의 큰 신배가 요관으로 들어가 신우가 형성되지 않습니다. 3기에서는 정상적인 수의 작은 신배가 존재하며, 두 개의 큰 신배로 흘러 들어가고, 이 두 개의 큰 신배는 요관이 시작되는 신우로 들어갑니다. 신우는 모양에 따라 팽대부형, 나무 모양, 혼합형으로 나뉩니다.

신우의 벽, 대배엽과 소배엽은 동일한 구조를 가지고 있습니다. 벽은 점막, 근육막, 그리고 외막(외막)으로 나뉩니다. 신궁(신장포닉스, 신포닉스의 시작 부분) 부위에 있는 소배엽의 벽은 평활근 세포로 구성되어 있으며, 이 평활근 세포는 고리 모양의 층인 신궁(신장포닉스) 하강근을 형성합니다. 신경 섬유, 혈관, 림프관이 이 벽 부위로 접근합니다. 이 모든 것이 신장의 음경 기관을 구성하며, 이 기관의 역할은 신세뇨관에서 소배엽으로 배출되는 소변의 양을 조절하고, 소변의 역류를 차단하며, 골반강 내 압력을 유지하는 것입니다.

신장은 배설 기관일 뿐만 아니라 내분비 기능도 수행합니다. 네프론 고리의 상행 세뇨관 벽에서 원위곡세뇨관으로 이동하는 구심세뇨관과 원심세뇨관 사이의 벽에는 기저 접힘이 없는 키가 큰 상피 세포가 매우 얇은 기저막 위에 위치합니다. 원위세뇨관의 이 부위를 치밀반(macula densa)이라고 합니다. 아마도 소변 내 나트륨 함량 변화를 감지하고 레닌과 신장 적혈구 생성 인자를 분비하는 사구체 인접 세포에 영향을 미치는 것으로 보입니다. 사구체 인접 세포는 치밀반 근처 구심세뇨관과 원심세뇨관 벽의 내피 세포 아래에 위치합니다. 수질 피라미드의 기질에는 프로스타글란딘(항고혈압 및 기타 효과가 있는 생물학적 활성 물질)을 생성하는 소위 간질 세포가 있습니다. 신장의 내분비 복합체는 전신 순환과 신장 순환을 조절하는 데 관여하며, 이를 통해 소변 형성에 영향을 미칩니다.