인산염 완충계는 어떻게 새로운 중탄산염을 만드는가

세관 내강에서 인산염이 과잉 수소 이온과 결합해 소변으로 배설되면, 그 대가로 혈액에 새로운 중탄산염 이온이 추가된다.

❶ 생각해 보셨나요?

여과된 중탄산염을 재흡수하는 것은 이미 있던 것을 되찾는 일입니다. 그런데 산증을 교정하려면 그보다 더 나아가 중탄산염을 새로 만들어야 하지 않을까요? 콩팥이 그것을 어떻게 해내는지, 인산염이 어떻게 연결되는지 살펴봅니다.

인산염(phosphate)은 세관 내강에서 수소 이온과 결합한다.

$HPO_{4}^{2 -} + H^{+} \to H_{2} PO_{4}^{-}$

HPO₄²⁻(이인산염 이온)가 수소 이온을 잡아 H₂PO₄⁻(일인산염 이온)가 되면, 이것은 Na⁺와 짝을 이루어 염의 형태로 소변으로 배설된다.

이 수소 이온은 어디서 왔는가. 세관 세포 안에서 CO₂와 H₂O로부터 탄산(H₂CO₃)이 만들어지고, 이것이 수소 이온과 중탄산염(HCO₃⁻)으로 분리된다. 수소 이온은 세관으로 분비되고, 중탄산염은 기저막을 통해 혈액으로 나간다.

중요한 점은, 이 중탄산염이 여과된 뒤 재흡수된 것이 아니라는 것이다. 이것은 세포 안에서 새롭게 생성되어 혈액으로 들어간 것이다. 이를 **새로운 중탄산염의 생성(new HCO₃⁻ generation)**이라 한다.

인산염은 우리 몸에서 중요한 물질이다. 세관에서 대부분 재흡수되기 때문에, 완충에 사용될 수 있는 양은 전체의 30~40%에 불과하다. 나머지는 재흡수된다.

즉 인산염 완충계만으로는 과잉 수소 이온을 충분히 처리할 수 없다. 이 역할의 대부분은 다음 카드에서 다룰 암모니아 완충계가 담당한다.

수소 이온이 중탄산염과 결합하면 여과된 것을 재흡수하는 효과에 그친다. 그러나 수소 이온이 인산염 같은 다른 완충제와 결합해 소변으로 배설되면, 그 과정에서 혈액에 새로운 중탄산염이 순증가한다. 이것이 콩팥이 산증을 능동적으로 교정하는 방식이다.

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