Chapter 15 음식물의소화와흡수 Copyright The McGraw-Hill Companies, Inc. Permission required for reproduction or display.
위장관계 (gastrointestinal system) 위장관 ; 입, 인두, 식도, 위소장, 대장분비기관 ; 침샘, 간쓸개 기능 음식물을분자형태로소화시키고, 인체의내부환경으로전달한다. 이러한기능은순환계를통하고, 신경계 ( 내장신경계와중추신경계 ) 의도움을받는다. - 성인위장관의도관은 15 피트 ( 입에서항문까지 ) 이고, 도관의내강은외부환경과연속되어있다. - 소화의단계 1. 위장관의도관으로들어온대부분의음식물 ( 단백질또는다당류 ) 을소장내에서용해되거나작은분자로분해하는과정을소화 (digestion) 라고한다. 2. 소화과정은위의염산, 간의담즙, 외분비기관에서방출되는다양한효소들에의해이루어진다. 소화물질들은분비 (secretion) 를통하여소화기관의내강으로유리된다. 3. 위장관에서소화작용으로생성된분자들은내강을통과하며소장의상피세포를가로질러혈액이나림프로들어가는과정을흡수 (absorption) 라한다. 4. 소화, 분비, 흡수과정동안소화기관벽평활근의수축은 2 가지기능을한다. 1) 내강의내용물과분비물질을잘섞는것, 2) 이들혼합물을입에서항문까지이동하게하는것으로이같은이동성을소화기관의운동성 (mobility) 이라한다. 5. 배출 배설물은박테리아등과소화와흡수가되지않은섭취물질로이들은체내내부환경의일부분이라할수없다.
Fig. 15.02
1. 개요 : 위장관기관의기능 3 개 * 항균작용 유미즙 (chyme) 생성
Fig. 15.03b 지름 3.8Cm, 길이 2.7m * 소장 십이지장 (duodenum), 공장 (jejunum), 회장 (ileum) 으로나누며, 위로부터들어온유미즙은소장시작부분의 ¼ 에해당하는십이지장과공장에서대부분이소화흡수된다. * 직장 (rectum) 대장의마지막으로직장의수축과괄약근의이완이변을밀어낸다.
Fig. 15.04 담낭 총간관 총담관 이자 이자관 오디괄약근 십이지장 간으로부터시작되는담관가지들은총간관을통해모아져서담낭에이른다. 이지점부터총간관은총담관으로합쳐진다. 총담관과이자관은함께모여내용물을오디괄약근에서십이지장으로내보낸다.
Fig. 15.05 위장관계의섭취, 흡수, 분비과정중유입및유출되는고형물질혹은액체의 1 일평균량
2. 위장관내벽의구조위장관내강 내강의안쪽표면은촘촘한주름으로구성되어흡수를최대로하기위한표면적을증가시킨다. 상피세포는세포안쪽표면끼리간극연접으로연결되어있다. 1. 상피층 내분비와외분비세포를포함. 산, 효소, 물, 이온분비 2. 고유판 (lamina propria) 작은혈관, 신경섬유, 림프관 3. 점막 상피, 고유판, 평활근점막판으로구성 4. 점막하층 점막하신경총 ( 신경세포 ) 와혈관과림프관 5. 외근육층 혈관과림프관의가지들이통과수축작용은위장내의음식을움직이고섞이는힘을제공 1) 환상근 (circular muscle) 비교적두껍고수축시내강이좁아지게한다. 2) 종주근 (longitudinal muscle) 얅은바깥층으로수축시관을짧게한다. ; 두근육층사이의 2 차적인연결망이장근신경총 (myenteric plexus) 6. 장막층 (serosa) 튜브의겉면을둘러싸고있는얇은층의연결조직
* 내강표면에서소장의내강으로의연결부분에융모 (villi) 가존재하며각각의융모에는미세융모가존재. - 포개진점막, 융모, 미세융모들의조합은소장의표면적을 600 배증가시키고, 인체소장의표면적은 300 m 2 으로테니스장의크기와같다. * 위장관의상피세포는새로운상피세포를만들고, 기존융모세포들로부터세포분열을한다. * 상피세포의 170 억개가매일교체된다. 온전한전체상피조직은 5 일마다교체된다. * 소장융모는중앙에유미관 ( 림프관 ) 과혈관이있다. 소장에서흡수된지방질은유미관으로유입되어림프계에서흉관으로합쳐져순환계로이동한다. 내강 * 기타소장, 대장, 이자, 위등에서흡수된영양소들은정맥으로들어가지않고간문맥을거쳐간으로이동하는데, 간에서는소화된물질중에불용성이며유독성있는지질친화성물질을분해해독한다. * 위장관은다양한면역기능을수행하기위해항체를만든다. 이들은염증성장질환에서염증을유발한다.
3. 소화와흡수 1. 탄수화물 - 섭취탄수화물의 2/3는다당류이고, 1/3는이당류이며, 소량의단당류존재 - 셀룰로오스와복합다당류 ( 섬유 ) 는소장에서분해되지않고, 대장세균에의해일부만대사됨 - 전분의소화 입의아밀라제가작용하며, 위의상층부에도달할때까지계속된다. 췌장의아밀라제에의해소장에서종결된다. - 이당류인설탕과젖당은소자상피세포의내강막에있는효소에의해단당류로분해된다. 과당은촉진확산으로상피세포에들어가고, 포도당과갈락토오스는 2차능동수송으로들어간다. 2. 단백질 - 위에서펩신에의해펩티드로분해되고소장 ( 췌장 ) 의트립신과키모트립신에의해분해되어, 췌장에서분비되는카르복시말단펩티드가수분해효소 (carboxypeptidase) 와소장상피세포의내강막에있는아미노말단펩티드가수분해효소 (aminopeptidase) 에의해아미노산으로유리된다. - 유리아미노산은나트륨과함께 2 차능동수송으로상피세포로흡수된다. - 20 개의아미노산에각각특이성을나타내는이동매개체가존재한다. - 상피세포에서디펩티드와트리펩티드는가수분해되어세포에남아있거나유미관막에서촉진확산으로혈액으로들어간다. - 탄수화물처럼단백질의소화와흡수도소장의윗부분에서거의종결된다. - 소화되지않은단백질의매우적은양은 endocytosis 와 exocytosis 에의해상피세포를통과한다.
3. 지질 - 지방의소화는거의대부분소장에서지질가수분해효소 (lipase) 에의해일어난다. 트리글리세리드는 2 개의유리지방산과모노글리세리드를만든다. - 섭취된음식물의지질은물에녹지않으며위의상부에서거대지방구로모인다. ; 지질분해효소는수용성의효소로소장에서이들의분해는지방구의표면에서일어난다. 그러나, 소화율은거대지방구가많은작은지방구로분해됨에따라대체로증가한다. 이러한과정을유화과정 (emulsification) 이라한다. ; 유화제 식품에있는인지질과담즙의작용 이들은양친매성이다. 담즙염 ( 글리코산 ) 담즙염의극성과비극성표면을나타내는 3 차원구조
소화과정이유화작용에의해빠르게진행되지만, 지질분해효소작용에의해생성된불용성물질의흡수는담즙염의 2 차작용에의한미셀 (micelle, 유화지방구와구조는유사하지만크기는 4-7 nm 로매우작음 ) 을형성하지않았다면매우느리게진행될것이다. 미셀은담즙산염, 지방산, 모노글리세리드, 인지질로구성되며미셀의표면은극성부분이, 중심부분은비극성부분이고, 지용성비타민과콜레스테롤을포함한다. 직경이 1 마이크론인세포밖의지방구를카일로마이크론 (chylomicrons) 라하고, 이는중성지질, 인지질, 콜레스테롤, 지용성비타민을포함한다. 이들은확산에의해소장의상피세포로흡수된다.
소장벽을가로질러지방이흡수되는과정
4. 비타민 지용성비타민인 A, D, E, K 는지질의흡수경로로흡수된다. 수용성비타민은확산이나매개체운반에의해흡수된다. 분자가크고전하를띤다. ; B12 는위산에의해분비되는내인성인자 (intrinsic factor) 인단백질과결합해야한다. 이단백질과결합한 B12 는상피세포의특정자리에결합하고흡수된다. 5. 물과무기질 물은유미즙에가장많이함유되어있고, 하루 8000 ml 이섭취되어소장으로유입된다. 소장에서 80% 가흡수되고, 대장은 1500 ml 을흡수한다. 위는물을흡수하기위한표면적이작고, 물을흡수하기위한삼투경사가생길수있는용질흡수기작이없다. Na+ 이온의흡수는 Na+/K+-ATPase 펌프에의해능동수송으로흡수된다. 6. 철 섭취된철의 10% 만이매일혈액으로흡수된다. 철이온은소장의상피세포로능동수송되며, 이들의대부분은단백질과철의복합체인 ferratin 으로결합되어저장된다. Ferratin 으로결합되지않은철은혈액으로방출되어혈장단백질인 transferrin 에결합하여체내로순환된다.
3. 위장관작용의조절은어떻게이루어지나? 1) 기본원리 - 내강내용물의부피에따른위장관벽의팽창 - 유미즙삼투압 ( 총용질의농도 ) - 유미즙의산성도 - 특별한소화산물의유미즙농도 ( 단당류, 지방산, 펩티드, 아미노산 ) => 이들에대한위장관벽에존재하는수용기들은반사궁을자극한다. 1-1. 신경계의조절 - 위장관의신경망 장신경계 ( 장근막층, 장점막하층 ) ; 소장의윗부분을자극하면위장관의아랫부분과위의평활근, 위선의활동에영향을준다. 일반적으로장근막층은평활근에영향을주고, 장점막하층은분비기관에영향을준다. - 장신경계 ; 일산화질소, 신경펩티드, 아드레날린과콜린을분비
위장관계내에서자극에의하여활성화되는장기및단기신경반사 단기반사 수용체에서효과기세포로가는과정 장기반사 위장관수용체에서구심성신경을통해중추신경계
1-2. 호르몬조절 ; 내분비세포의한표면은위장관의내강에노출되어있다. ; 위장관호르몬후보 세크레틴 (secretin), 콜레시스토키닌 (cholecystokinin, CCK), 게스트린 (gastrin), 포도당 - 의존성인슐린촉진펩티드 (glucose-dependent insulinotropic peptide, GIP) 호르몬의특징 1. 위장관의내강환경을조절하는되먹임조절계에관여 2. 호르몬은한가지보다많은표적세포에작용 예로, CCK 의경우, 소장에지방산과아미노산은소장세포에서혈액으로 CCK 분비를촉진하고, CCK 는췌장의소화효소분비를자극한다. CCK 는담낭을수축시켜미셀형성을위한담즙염을소장으로분비하여지질과아미노산이흡수되면, 이자극으로 CCK 방출이정지된다.
강화작용 (potentiation) ; 하나의세포가신경전달물질, 인접분비인자, 하나이상의호르몬에대한수용체를가지고있어다양한자극들이세포반응에영향을주는현상. 예로, 세크레틴과 CCK 사이의작용 ; CCK 는췌장의중탄산염분비를약하게하고, 세크레틴은췌장의중탄산염분비를강하게자극한다. 그렇지만, 두호르몬이함께작용하면개별적으로작용해서나타나는효과보다훨씬더췌장의중탄산염분비를강하게자극하게된다. 이것은 CCK 는세크레틴의반응을증폭시키기때문이다. 위장관조절기능에영향을주거나이로인해유리되는펩티드성호르몬 1) 렙틴 (leptin) 지방세포에서분비되어음식물섭취와대사율에영향을주는호르몬. 2) 그렐린 (ghrelin) 공복때위에서분비되는호르몬
3. 위장관계조절단계 ; 위장관계에대한신경과호르몬의조절은자극받는위치에따라두부단계, 위단계, 장단계이다. 1) 두부단계 ; 머리에있는수용체가시각, 냄새, 맛, 씹는것에자극되었을때시작된다. 또한다양한감정적상황이관여한다. 2) 위단계 ; 위의팽창, 산도, 아미노산그리고섭취된단백질이소화되는과정에서형성된펩티드가조절을담당한다. 이들자극은반사작용과가스트린에의해중개된다. 3) 장단계 ; 장관내의자극 ( 팽창, 산도, 삼투압, 다양한소화산물 ) 에의해시작된다. - 소장에서신경계의반사작용과호르몬 ( 세크레틴, CCK, GIP) 이중개한다. ; 이들조절단계는다양한자극들이있는부분이다. 효과를활성화시키는부분이아니다.
2. 입, 인두, 식도 1) 저작작용 (chewing) ; 입과턱골격근의체성신경이조절 ; 근육의수의적조절과점성물질, 입천장의단단한부분, 혀와식품의압력에의해활성화된다. ; 턱의반사작용은기계수용기의압력을감소시켜수축과반사가일어나도록한다. 2) 타액 ( 침 ) ; 타액분비는교감신경과부교감신경에의해조절 ; 부교감신경이더큰반응을유도한다. ; 호르몬적조절이없다 ; 냄새와음식모양에의해서조절 파블로브에의한실험처럼다른신호가유도할수있다. ; 입과혀의벽에있는화학수용기와압력수용기가작용 ; 조직 g 당가장많이분비되는외분비선 - 쇼그렌증후군 (sjogren s syndrome) 외분비선의기능이손실된것 3) 연하운동 (swallowing) ; 인두벽의압력수용기가혀로음식과음료를구강안쪽으로밀어넣는것에의해자극되었을때일어나는반사작용. ; 이수용기는연수에있는연하운동중추로구심성충격을보낸다. 원심성섬유는인두와식도의근육과호흡근육에전달하여삼키는것을유도한다.
연하과정에서인두와식도상부를경과하는음식물의이동과정 a) 인두후면으로혀를이용하여음식물을밀어넣는다 b) 음식물이코로넘어가지않도록연구개가위로올라간다. c) 후두개가음식이나물이기도로넘어가지않도록후두를덮고, 식도상부의괄약근이이완한다. d) 음식물이식도내부로내려간다. 괄약근 상부식도괄약근 ; 인두바로밑의식도를둘러싼근육하부식도괄약근 ; 식도의마지막에있는괄약근
; 식도에서의연하작용은상부식도괄약근의이완으로시작된다. 음식이내려간즉시괄약근은닫히고후두는열리고호흡이다시시작된다. 식도를둘러싸고있는근육층에서수축된파장을연동파 (peristaltic wave) 라한다. - 식도의연동파는위까지약 9 초정도걸리고, 연하작용은중력이 0 인우주에서도일어난다. 식도상부와하부괄약근의위치
* 연하운동은골격근과평활근모두를포함하기때문에연하운동중추는체성신경 ( 골격근 ) 과자율신경 ( 평활근 ) 이활성화된다. 흉통 (heartburn) 위에서나온염산이식도벽을자극하는경우원인 하부식도괄약근이덜효율적인경우과식
3. 위 - 위의상피내층은점막이안으로함입되어많은위선 ( 관상선 ) 을형성한다. - 위체부 ; 점액, 펩시노겐, 염산을분비 - 위방부 ; 미량의산, 가스트린분비
; 선의열린부분의세포들이점액을분비한다. 벽세포 산주세포 - 펩시노겐
1) 염산분비 - 위는하루에약 2 L 의염산을분비한다. - 위강의수소이온농도는 150 mm 로혈액보다 100-300 만배높다. - 벽세포의내강세포막에존재하는 H+/K+-ATPase 는위강안으로수소이온을세포안으로 K+ 이온을능동수송시킨다. * 벽세포에서의위산분비과정. 능동수송으로위내강으로분비된수소이온은물로부터유리되어수산이온을남긴다. 이는벽세포에다량존재하는탄산무수화효소 ( 물과이산화탄소에반응 ) 에의해생성된수소이온과결합하여중화된다. 이때형성된중탄산나트륨이벽세포에서혈액으로이동하면서염소이온과교환된다.
- H+/K+-ATPase 에의한산분비조절 ; 가스트린, 아세틸콜린, 히스타민, 소마스타틴이작용 ; 벽세포막은이들에대한수용체를모두가지고있다. 벽세포 * 벽세포에서위산분비를조절하는 2 차전달자들. 이들물질은세포질에존재하는 H+/K+-ATPase 펌프의원형질막으로의이동을조절한다
부교감신경 위산분비를조절하는뇌와상위단계 * 산분비조절을위한음성되먹임 ; 수소이온 ( 산 ) 은위벽의내분비세포에서소마스타틴방출을자극하고, 소마스타틴은산분비를저해하기위해벽세포에작용한다. 산분비의저해는가스트린과히스타민의방출을저해한다. * 식사내용물중단백질의증가는산분비를증가시킨다. 1) 단백질에의한위강에서펩티드농도를증가시킨다. 2) 단백질은완충제로작용하여수소이온과결합함으로수소이온농도를감소시키면, 산에의한산분비억제가감소된다.
* 장단계에서산분비조절 - 십이지장의높은산도는위산분비를저해하는반사작용을한다. - 소장의산, 팽창, 고장액, 아미노산등과지방산은위산분비를억제한다. # 엔테로가스트린 장관에서방출되어반사적으로위의활성을저해하는호르몬들
2) 펩신분비 ; 펩신은주세포에서펩시노겐이라는불활성전구체로분비되고낮은 ph 에의해연결고리가끊어지면서펩신으로전환된다. ; 펩신이소장으로들어가면소장에서분비된중탄산염의작용으로불활성화된다. ; 산의분비를자극하거나억제하는대부분의요소들은펩시노겐분비에영향을준다. ; 펩신이단백질소화에필수적이지는않다. 단백질소화의약 20% 에해당됨. 단백질은소장의효소에의해완전소화될수있다.
3) 위운동성 ; 비어있는위는 50 ml 정도이고, 음식을삼켰을때평활근이이완하여위의부피를 1.5 L 정도로이완시킨다. 이를수용성이완이라한다. ; 수용성이완은장신경계에대한부교감신경의작용으로중개되고, 일산화질소 (nitric oxide) 와세로토닌이중개한다. ; 위연동운동은위방부쪽으로진행하는맥동을형성하지만, 약해서산과펩신을혼합물과섞지못한다. 파동이위방부를둘러싼큰근육에접근함에따라, 수축력이강해지고내강함유물을혼합시키고, 유문괄약근을폐쇄시킨다. 위의연동운동 위에서소화된음식물이십이지장으로소량씩넘어가게한다. 검은색화살표는음식물의진행방향, 보라색화살표는위벽의연동파를나타낸다
위연동운동의수행기전 ; 1 분당 3 번씩의리듬은종주평활근에있는박동원세포에의해일어난다. 이들평활근세포는위의기초적전기리듬 (basal electrical rhythm) 으로불리는일시적인탈분극과재분극 ( 느린파동 ) 을수행한다. 이느린파동은위의근육층을따라존재하는간극연접을통해전달된다. 그러나, 신경이나호르몬자극결핍시에는이러한탈분극이너무약해서확실한수축을일으킬수없다. ; 평활근에작용하는신경전달물질과호르몬들은세포막의탈분극을촉진하여역치에근접하도록한다. 역치에도달하면활동전위가발동되어큰수축이일어나게된다. 위의수축빈도 내재성인기초전기리듬 수축강도와수축에의한위를비우는정도 평활근에작용하는신경과호르몬자극
위를비우는작용 십이지장의팽창, 지방의존재, 높은산성도 ( 낮은 ph), 십이지장내강내의고장액에의해억제이들요인은위에서산과펩신분비를억제하는요인과동일하며지방의작용이가장강력함 ; 십이지장에고장액의존재가위를비워주는역할을억제하는것은위의유미즙이느리게들어오게하여십이지장내의고분자물질들이효소작용에의해분해물이많아지게함으로써십이지장의유동체가고장액이되는것을막아준다.
2. 췌장분비물 ; 췌장의외분비선에서는중탄산염과수많은종류의소화효소들을음식물이십이지장으로들어오기전에분비한다. ; 중탄산염의분비기작은탄산무수화효소 (carbonic anhydrase) 에의해이산화탄소와물로부터생성된수소이온들은 H+/K+-ATPase 의작용에의해도관세포에서혈액으로능동수송되며, 중탄산이온들은도관의내강으로방출된다.
소장에서의이자효소전구체들의활성화과정 이자효소들의역활
이자의중탄산나트륨분비를조절하는호르몬 이자효소분비를조절하는호르몬
3. 담즙분비와간기능 ; 담즙은간세포에서분비되어담즙소관으로분비된다. ; 담즙은 6 개의요소로구성된다. - 담즙염, 레시틴 ( 인지질의일종 ) ; 가네서합성되어지질용해 - 중탄산염과기타염 ; 십이지장의중성화 - 콜레스테롤, 담즙색소와최종대사산물, 미량금속 ; 간에서혈류로유출되거나담즙으로분비 ; 담즙염 지질의흡수에고나여한다음, 소장의마지막부분인회장에서나트륨과함께재흡수된다. 재흡수된담즙염은간으로가서담즙으로분비된다. = 이와같이소장에서간으로그리고간에서다시소장으로재활용하는시스템을장간순환 (enterohepatic circulation) 이라한다. 담즙염의 5% 만이배출되며, 이는콜레스테롤로부터재합성되므로콜레스테롤의항상성기전이다. ; 담즙색소 빌리루빈으로소변으로배출된다 ; 담즙분비세포 1) 간세포 담즙염, 콜레스테롤, 레시틴, 담즙색소 2) 상피세포 - 중탄산염
콜레시스토키닌 (cck), p597, 표 15-4 소장으로유입되는담즙의조절
4. 소장 1) 세크레틴 ; 혈류에서소장벽내강으로매일 1,500 ml 의체액이분비되는데이때세크레틴이분비된다. 체액의분비는융모기저의상피세포에서무기질, 나트륨염소등을분비함에따라삼투압현상에의해물이이동하기때문이다. 세크레틴은소장관표면의윤활제인점액과같이분비된다. 2) 흡수 ; 섭취한물, 침샘, 위, 간, 췌장등의체액은소장내강에서혈류로흡수되도록한다. 3) 운동성 ; 소화과정에서일반적인운동은작은파장이대장으로이동하면서지역적인수축과이완을반복하는것이다. ; 조금더자세히보면, 각분절은몇 Cm 길이로수축시간도몇초에불과하며수축되는분절내강의유미즙은소장의위아래로힘을받게되는데이런수축과이완의리듬을분절운동 (segmemation) 이라한다. ; 분절운동은내용물을잘게분해하고내강의유미즙을잘섞이게하여소장벽에밀착하게한다. ; 소장의리듬은소장의길이에따라다양하며, 분절이진행되는부분은윗부분보다느린빈도수를나타낸다. 예로, 십이지장의분절은 1 분당 12 회이고회장의마지막부분은 1 분당 9 회수축한다. 연동운동 내장을압축해서내장에있는음식물을이동시킴, 내장관의벽을따라서수축과이완이앞으로진행하는파동 분절운동 내장고리의정상적이고반복적인이완과수축의연속
소장의수축과이완에따른분절운동은음식물이소화되는과정의리듬이다. 수축이다음수축지점에이르면음식물은잘게부서지고앞뒤로이동하면서내강물질과혼합된다.
분절운동의강도는호르몬, 장신경계, 자율신경계에의해좌우되며, 부교감신경은수축을증가시키고, 교감신경은억제시킨다. 음식물이흡수된후분절운동은멈추고이동형근전성복합운동이라는연동운동이생긴다. - 연동운동은위의아랫부분에서시작되어소장을따라 60 Cm 정도의길이에서반복되고사라진다.
5. 대장 ; 대장은직경이 6.25 Cm 이고, 길이는 120 Cm 이다. 처음부분이맹장으로작고손가락모양의돌출이고, 충수라한다. ; 결장은상행결장, 횡행결장, 하행결장으로나뉘고, 끝부분에는 S- 자형결장이있고, 직장, 항문으로이어진다. ; 대장상피의표면적은소장보다매우작다 ( 대장길이는소장길이의 ½ 정도 ). 점막표면에주름이없고, 융모도없다. 대장의분비물은빈약하며, 소화효소가없다점액, 중탄산, 칼륨이온을함유한채액으로구성됨. ; 주기능 저장과배변전의내용물을저장하는것이다. ; 대장의 1 차적흡수과정 혈류로의나트륨능동수송과물의삼투적흡수이다. ; 대장의박테리아 소화되지않은다당류를지방산으로전환하여흡수되도록한다. 비타민 K 와같은미량의비타민을생성하여혈류로보낸다. 가스생성 (1 일 400-700 ml)
1) 운동성과배변 ; 대장환상평활근은 30 분에 1 회씩분절운동을일으킨다. 느린분절운동으로소장의내용물이대장으로넘어가는데걸리는시간은 18-24 시간이다. ; 식사후에하루 3-4 번정도의강도높은수축운동인집단이동이대장의물질들을직장으로이동시킨다. ; 부교감신경이분절운동을증가시키고, 교감신경이결장의수축을감소시킨다. ; 직장의마지막배출구인항문은평활근으로구성된내항문괄약근과골격근으로외항문괄약근 ( 수의적조절이가능 ) 이있다. ; 배변하고자하는의식은직장확장에의한기계적수용기의감지에의해생긴다. 반사반응은직장의수축, 내항문괄약근의이완에의해일어나고, 외항문괄약근의수축과 S 형결장의연동운동의증가가일어난다. 이어서, 직장에가해지는압력이외항문괄약근을이완시켜배변된다.
위장관의병리생리학 1. 궤양 ; 산과펩신으로부터위의보호방법 1) 점막표면이약알카리성점액을분비하는세포로구성. 2) 위상피세포들사이의간극연접이수소이온이들어가는것을억제. 3) 상피세포가손상되면위벽공사이에있는세포를분화시켜새로운세포로교체 - 이러한보호기작이미흡하면궤양 (ulcer) 이발생. - 위궤양보다 10 배많은인구가십이지장궤양을갖고있으며, 이는내시경 (endoscope) 으로확인 ; 위궤양또는위염환자의경우헬리코박터 (Helicobacter pyroli) 라는세균이존재 2. 구토 ; 소장의내용물이구강으로되넘어오는현상으로구토중추의반사작용이다. 최토제 위, 십이지장, 뇌에있는수용체를자극하여구토를유발시키는물질 3. 담석 ; 담즙내의콜레스테롤농도가높아지면결정화되어담석 (gallstone) 을형성한다. 경우에따라담즙색소의침착이담즙형성에관여한다. ; 황달 정상시에는혈류로부터간으로흡수되어담즙의형태로분비되던빌리루빈 (bilirubin) 이혈액에축적되고조직에확산되면서눈과피부에노란색소침착이되는것.
4. 젖당불내증 ; 2 살때부터락타아제 (lactase) 의생성이감소하여, 젓당을분해하지못하게됨으로소장내에젓당이증가하는현상으로아시아또는아프리카의특정지역에서나타난다. 5. 변비와설사 ; 각자책읽기