사구체 모세혈관의 교질삼투압(oncotic pressure)은 혈장 단백질 농도에 의해 결정되는데, 이 농도는 여과 분율(filtration fraction)에 따라 달라지므로 콩팥 혈장 유량(renal plasma flow) 변화만으로도 GFR이 바뀔 수 있다.
❶ 생각해 보셨나요?
사구체에서 여과가 일어나려면 모세혈관 정수압(hydrostatic pressure)이 교질삼투압보다 커야 한다. 그런데 교질삼투압을 결정하는 혈장 단백질 농도가 고정된 값이 아니라면? 정수압이 전혀 변하지 않아도 GFR이 달라질 수 있다는 뜻이 된다.
❷ 교질삼투압은 무엇이 결정하는가
혈장 내 단백질(주로 알부민)은 수분을 혈관 안으로 당기는 힘, 즉 **교질삼투압(oncotic pressure)**을 형성한다. 이 힘은 여과를 방해하는 방향으로 작용한다. 교질삼투압이 높을수록 사구체 여과는 억제된다.
이 교질삼투압을 결정하는 요소는 두 가지다.
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원래 혈장 단백질 농도 — 저알부민혈증이 있으면 교질삼투압이 낮아져 여과가 증가할 수 있다.
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여과 분율(filtration fraction, FF) — 여과 분율이란, 콩팥으로 들어오는 혈장 유량 중 사구체에서 실제로 여과되는 비율이다. 여과가 많이 일어날수록 단백질은 남고 수분만 빠져나가므로 사구체 출구 쪽 혈장의 단백질 농도가 올라간다. 즉 여과 분율이 높아지면 교질삼투압이 올라가고, 이는 더 이상의 여과를 억제하는 방향으로 작용한다.
❸ 그렇다면 콩팥 혈장 유량이 변하면 어떻게 되는가
여과 분율의 정의는 다음과 같다.
FF = GFR ÷ 콩팥 혈장 유량(renal plasma flow, RPF)
이 관계에서 중요한 함의가 나온다.
- RPF 감소 → FF 증가 → 단백질 농도 상승 → 교질삼투압 상승 → GFR 감소
- RPF 증가 → FF 감소 → 단백질 농도 하강 → 교질삼투압 하강 → GFR 증가
즉 사구체 정수압이 변하지 않더라도, 콩팥으로 들어오는 혈장 유량만 달라져도 GFR은 바뀐다. 정수압 변화와 독립적으로 작동하는 GFR 조절 경로가 존재하는 것이다.
이것은 탈수나 신혈관 협착처럼 RPF가 감소하는 상황에서 왜 GFR이 떨어지는지를 교질삼투압 경로로 설명해 준다.
❹ 결국
GFR은 사구체 정수압(밀어내는 힘)만으로 결정되는 것이 아니다. 교질삼투압(당기는 힘)도 함께 작용하며, 이 교질삼투압 자체가 RPF와 여과 분율에 의해 동적으로 바뀐다. RPF가 줄면 여과 분율이 올라가고, 교질삼투압이 따라서 오르면서 GFR을 억제한다. 정수압이 같아도 RPF가 줄면 GFR이 떨어지는 이유가 바로 여기 있다.
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