콩팥은 세관 끝에서 소금 농도를 감지해 사구체 혈류를 피드백 제어한다. 이 기전을 세관-사구체 되먹임(tubuloglomerular feedback, TGF)이라 한다.
❶ 생각해 보셨나요?
GFR이 갑자기 올라가면 콩팥은 어떻게 알까. 혈액 검사 결과를 보고 판단하는 것도 아니고, 뇌의 명령을 기다리는 것도 아니다. 콩팥은 자기 안에서 직접 감지하고, 직접 조절한다. 어떻게 그게 가능한가.
❷ 콩팥이 스스로 여과량을 감지하는 구조는 어떻게 생겼는가
콩팥의 구조를 보면 이 피드백이 가능한 이유를 알 수 있다.
사구체에서 여과된 액체는 세관(tubule)을 통해 아래로 내려갔다가, 헨레 고리(loop of Henle)를 따라 다시 위로 올라온다. 올라오는 지점이 바로 수입세동맥(afferent arteriole)과 수출세동맥(efferent arteriole)이 있는 사구체 바로 옆이다.
이 위치에 감지 세포가 있다. 이를 **치밀반(macula densa)**이라 한다. 치밀반은 원위세관(distal tubule) 안의 NaCl 농도를 감지한다.
치밀반이 NaCl 농도를 보는 이유
NaCl이 많이 올라온다 = 사구체에서 여과가 많이 됐다는 뜻이다. 여과가 많으면 재흡수해야 할 양도 많고, 재흡수가 늘면 세관 끝에 도달하는 NaCl 농도가 올라간다.
즉 치밀반의 NaCl 농도는 GFR을 간접적으로 반영한다.
❸ 감지한 신호를 어떻게 혈류 조절로 연결하는가
NaCl 농도가 높다고 감지되면(GFR이 너무 높다) 두 가지 일이 동시에 일어난다.
- 치밀반이 수입세동맥(afferent arteriole)에 신호를 보내 수축시킨다. 들어오는 혈류가 줄어든다.
- 인근 방사구체세포(juxtaglomerular cell)에서의 레닌(renin) 분비를 억제한다. 레닌이 줄면 안지오텐신 II(angiotensin II)가 감소하고, 수출세동맥(efferent arteriole)이 이완된다. 나가는 혈관이 넓어진다.
들어오는 혈관은 수축, 나가는 혈관은 이완 — 사구체 내 압력이 낮아지면서 GFR이 감소한다.
반대로 NaCl 농도가 낮으면(GFR이 너무 낮다) 위의 모든 과정이 반대로 작동해 GFR이 증가한다.
❹ 결국
이 기전이 중요한 이유는 콩팥이 뇌나 호르몬의 지시 없이 스스로 GFR을 일정 범위 안에 유지할 수 있다는 점이다. 입력(여과량)이 너무 많으면 출력(혈류)을 줄이고, 입력이 적으면 출력을 늘린다.
이 자율 조절이 작동하는 한, 혈압이 다소 변해도 GFR은 일정하게 유지된다. 반대로 이 기전이 망가지면 — 예를 들어 레닌-안지오텐신 계통을 약물로 차단했을 때 — GFR 변동이 커질 수 있다.
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