원위세관(distal tubule)은 위치상 사구체 옆에 자리하며, 여과율 조절에 관여하는 동시에 소변을 희석하는 두 가지 역할을 맡는다.
❶ 생각해 보셨나요?
세관은 그냥 걸러진 물질을 재흡수하거나 버리는 통로처럼 보인다. 그런데 원위세관은 사구체 바로 옆에 위치한다는 사실이 특별한 기능을 가능하게 한다. 세관이 사구체의 여과율을 조절한다는 것이 어떻게 가능한가?
❷ 원위세관이 사구체 옆에 있다는 것이 왜 중요한가
헨레 고리(loop of Henle)를 타고 올라온 원위세관은 자신을 만든 사구체 바로 옆에 위치하게 된다. 이 위치를 활용한 장치가 방사구체 장치(juxtaglomerular apparatus, JGA)이다.
JGA는 세관 내강의 소듐(Na⁺)과 클로라이드(Cl⁻) 농도를 감지한다. 농도가 낮으면 여과율이 부족하다고 판단하고, 수입세동맥(afferent arteriole)의 저항을 낮추는 동시에 수출세동맥(efferent arteriole)의 저항을 높인다. 즉 더 많은 혈액이 들어오고 덜 나가도록 해서 사구체 여과율(GFR)을 높인다. 이것이 세관-사구체 되먹임(tubuloglomerular feedback, TGF)이다.
이전 영상에서 다뤘으나 여기서도 핵심이다: 세관은 자신의 출력 결과를 사구체에 되먹임으로써 여과 과정을 자체 조절한다.
❸ 재흡수 측면에서 원위세관이 하는 일은 무엇인가
원위세관 상피 세포에는 Na⁺와 Cl⁻를 함께 들여오는 공수송체(cotransporter)가 있다. 이를 방해하는 약이 싸이아자이드(thiazide) 계열 이뇨제이다. Na⁺와 Cl⁻가 차단되면 이온들이 소변으로 빠져나가 결과적으로 배뇨량이 늘어난다.
중요한 것은 원위세관 앞쪽에서 물이 거의 통과하지 못한다는 점이다. 이온은 재흡수되는데 물은 함께 들어오지 못하므로, 관 내강의 용액은 이온이 줄어들고 물이 상대적으로 많아져 점점 묽어진다. 이것을 희석 분절(diluting segment)이라 한다.
ADH와의 관계
원위세관 뒷부분부터는 ADH(항이뇨호르몬)가 있을 때 아쿠아포린(aquaporin)이 삽입되어 물이 재흡수되기 시작한다. 앞부분까지는 ADH 유무와 관계없이 물은 들어오지 않는다.
❹ 결론
원위세관의 두 역할: 1) 위치를 이용한 TGF로 GFR을 조절하고, 2) 물 없이 이온만 재흡수하여 소변을 희석한다. 싸이아자이드 이뇨제는 이 두 번째 역할을 이용한 약이다.
영상으로 더 깊이 보고 싶다면: ▶ 영상으로 보기 (멤버십)
선행: tubule10-henle-loop, jga-basics 연관: thiazide-diuretic, tubuloglomerular-feedback 다음: tubule12-collecting-duct