염소는 나트륨과 물을 따라 밀려들어오고, 요소는 물을 따라 절반만 재흡수된다. 크레아티닌은 이 흐름에서 완전히 벗어나 그대로 소변으로 나간다.
❶ 생각해 보셨나요?
콩팥이 걸러야 할 노폐물이 있는가 하면, 반드시 보존해야 할 물질도 있다. 그렇다면 염소처럼 전해질에 속하는 것들도 적극적으로 잡아두는 걸까. 그리고 요소처럼 버려야 할 것들은 그냥 다 빠져나가는 걸까.
❷ 염소 이온은 전반부와 후반부에서 다른 방식으로 들어온다
근위세뇨관 전반부에서는 나트륨 이온이 먼저 대거 흡수된다. 나트륨(양이온)이 빠져나가면 내강에 음전하가 상대적으로 증가한다. 염소(Cl⁻)는 음이온이므로 음전하가 축적된 내강에서 밀려나 세포 사이 틈으로 수동적으로 확산된다.
이어서 나트륨을 따라 물도 흡수된다. 물이 빠지면서 내강 내 염소 농도가 상대적으로 높아지고, 이 농도 경사 역시 염소 재흡수를 촉진한다.
근위세뇨관 후반부와 그 이후에서는 특수 운반체가 직접 염소를 끌어당긴다.
- 헨리고리 상행각 굵은 마디: Na-K-2Cl 공동수송체(NKCC)가 나트륨 1개, 칼륨 1개, 염소 2개를 한꺼번에 흡수한다.
- 원위세뇨관: NaCl 공동수송체(NCC)가 나트륨과 염소를 함께 흡수한다.
❸ 요소는 물을 따라 절반만 재흡수되고, 크레아티닌은 그대로 빠진다
요소(urea)는 단백질 대사 노폐물이 간에서 포장된 형태다. 버려야 하는 물질이지만 완전히 배출되지는 않는다.
물이 흡수될 때 내강 내 요소 농도가 상대적으로 높아지고, 이 농도 경사에 의해 요소가 수동적으로 재흡수된다. 그 비율은 약 50%다. 나머지 50%는 소변으로 배출된다.
크레아티닌(creatinine)은 골격근에서 일정 속도로 분비되는 물질이다. 요소와 같은 원리라면 농도 경사에 의해 일부라도 재흡수될 것 같지만, 크레아티닌은 분자량이 크고(113 g/mol, 요소의 약 두 배) 상피세포 막을 거의 통과하지 못한다. 그래서 여과된 양이 그대로 소변으로 나간다. 이 특성 덕분에 크레아티닌은 사구체 여과율(GFR) 추정에 사용된다.
❹ 결국, 재흡수 여부는 분자 특성과 농도 경사가 함께 결정한다
염소는 나트륨과 물이 먼저 흡수되는 과정에서 전기·농도 경사를 타고 따라 들어오다가, 후반부에서는 운반체에 의해 적극적으로 잡힌다. 요소는 비슷한 농도 경사를 경험하지만 절반만 잡힌다. 크레아티닌은 농도 경사가 생겨도 분자 크기 때문에 막을 통과하지 못한다. 세 물질의 차이는 분자 특성이 농도 경사보다 강한 제약이 될 수 있음을 보여준다.
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