알도스테론은 세뇨관에서 어떻게 소듐을 붙잡고 포타슘을 내보내는가

알도스테론은 세뇨관 기저막의 소듐-포타슘 펌프와 내강 쪽 채널을 동시에 자극하여 소듐 재흡수와 포타슘 분비를 촉진한다.

❶ 생각해 보셨나요?

바나나를 많이 먹으면 포타슘이 몸에 쌓인다. 짠 음식을 많이 먹으면 소듐이 늘어난다. 신장은 이 둘을 어떻게 구분해서 처리할까? 그리고 소듐을 붙잡으면서 동시에 포타슘을 내보내는 일이 하나의 호르몬으로 가능한 이유는 무엇일까?

알도스테론(aldosterone)은 부신 피질에서 분비되어 신장 세뇨관에 작용하는 호르몬이다. 핵심 작용은 두 가지다 — 소듐 재흡수 촉진, 포타슘 분비 촉진.

이 작용이 이루어지는 구조를 살펴보면 이렇다.

세뇨관 상피세포의 기저막(혈관 쪽)에는 소듐-포타슘 펌프(Na⁺-K⁺ ATPase)가 있다. 이 펌프는 ATP를 써서 세포 안의 소듐을 간질 쪽으로 내보내고, 간질의 포타슘을 세포 안으로 들여온다. 그 결과 세포 내 소듐은 낮아지고, 포타슘은 높아진다.

한편 내강 쪽(소변이 흐르는 면)에는 소듐이 들어오는 채널과 포타슘이 나가는 채널이 있다. 세포 안의 소듐 농도가 낮으니 내강에서 소듐이 채널을 통해 자연스럽게 들어오고, 세포 안에 넘치는 포타슘은 채널을 통해 내강으로 빠져나간다.

알도스테론은 이 두 지점을 모두 자극한다. 기저막의 소듐-포타슘 펌프를 활성화시키고, 내강 쪽 소듐 채널의 투과도를 높인다. 그 결과 소듐 재흡수와 포타슘 분비가 동시에 촉진된다.

알도스테론 분비를 촉진하는 주요 인자는 두 가지다.

혈중 포타슘 상승: 포타슘이 많아지면 알도스테론이 분비되어 포타슘을 소변으로 내보낸다. 이 경로에서 알도스테론의 역할이 특히 중요하다. 소듐 조절에는 여러 호르몬이 관여하지만, 포타슘 조절은 알도스테론이 주도한다.
안지오텐신 2(angiotensin II) 상승: 안지오텐신 2는 혈압이 낮을 때 분비되는 호르몬이다. 혈압을 높이기 위해 체액량을 늘려야 할 때, 안지오텐신 2가 알도스테론 분비를 자극하여 소듐 재흡수를 늘린다.

애디슨병(Addison’s disease): 부신이 파괴되어 알도스테론이 나오지 않으면 포타슘 배설이 안 되어 혈중 포타슘 농도(고칼륨혈증)가 높아진다.
콘 증후군(Conn’s syndrome): 부신 종양으로 알도스테론이 과다 분비되면 포타슘이 지나치게 빠져나가 저칼륨혈증이 생긴다.

알도스테론은 포타슘 항상성의 핵심 조절자다. 식사로 포타슘 섭취가 변해도 혈중 포타슘 농도가 크게 흔들리지 않는 것은 이 호르몬 덕분이다. 동시에 안지오텐신 2의 하위 신호로도 작동하여, 혈압이 낮을 때 체액량을 늘리는 역할도 수행한다.

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