위(소화기관)
1. 개요
胃, stomach
사람의 장기 중 음식물이 소화를 위해 보관되는 첫번째 소화 기관.
2. 상세
위장(胃臟)은 소화기관 전체를 의미하지만 좁은 의미로는 '위'만을 의미하기도 한다.[1] 위에서 발생하는 질병을 '위장병'이라고 부르는 것이 대표적.
식도 바로 밑에 붙어있는 핵심적인 소화기관으로 인간이 음식을 삼키면 음식이 식도를 통해 도달하게 되는 장기이다. 다른 포유류 동물들도 대부분 위를 가지고 있는데, 반추동물은 반추위라는 별도의 위를 가지고 있다. 이 반추위는 일반적인 위의 기능이 아닌 미생물 조로서의 주 역할을 가지므로 반추위와 진위는 엄밀히 말하면 서로 다른 기관이다. 가금류의 경우에는 진위의 역할을 하는 선위와 흔히 닭똥집으로 알려진 음식물의 저작기능을 담당하는 근위가 있다.
다른 표현으로는 '''밥통'''이라고도 부른다. 다만 저 표현이 '위'를 대체해서 따로 쓰이는 경우는 잘 없고 주로 '사람은 밥통이 고장나면 안되니 위장 관리를 잘 해야한다' 같이 비유적으로 쓰이는 경우가 대부분이다.
사람이 삼킨 음식이 위에 도달하기까지는 약 8초가 걸린다. 소화기관으로서 위, 소장, 대장은 한 부류의 장기이며, 통틀어서 위창자라고 부르기도 한다.
인체에서 신축성이 가장 좋은 기관으로 성인 인간의 경우 약 1.5L 정도의 음식을 담을 수 있도록 팽창한다. 성인의 최대 위 부피는 2~4L이고, 갓난아기의 최대 위 부피는 약 30mL이다.
사람의 위내시경 영상(징그러움 주의): #1, #2 [2]
소나 양 등 되새김질을 하는 반추동물은 위가 여러 개 있는데, 특히 소의 제1위는 양#s-5(羘) 또는 깃머리, 제2위는 벌집 혹은 벌집양, 제3위는 천엽 혹은 처녑이며 기능으로 분류하면 제1, 2위를 통틀어 반추위라 부르기도 한다. 제 3위는 수분이나 중조를 흡수하는 기능이 대부분이다. 제4위는 홍창 혹은 막창이라고 부르며 진위이다.[3] 돼지 위장은 따로 오소리감투라는 이름으로 불린다.
잉어의 경우 척추동물 중 드물게 위장을 갖지 않는다. 근연종인 황어 역시 마찬가지.
뱀의 위내시경 영상(징그러움 주의): 아나콘다, 비단뱀, 아프리카비단뱀
2.1. 작용
주로 단백질을 소화하는 장기다.
위벽에 있는 위샘에서 pH 2 정도의 강산성을 띠는 염산과 단백질을 분해해서 펩톤으로 분해하는 소화효소 펩신을 비활성화 상태인 펩시노젠으로 분비한다. 또한 위산은 강산이라서 섭취한 음식물들이 인체 내부에서 부패[4]되는 것을 막는 역할도 한다. 세균, 바이러스의 생존에 극악한 환경[5]을 가지고 있는 기관이므로 음식에 섞여있을 수 있는 대부분의 균이나 바이러스들은 모두 이곳에서 사멸하게 된다.[6][7]
위는 내분비 기관이기도 한데 위 유문부에서 가스트린이라는 호르몬을 분비한다. 가스트린은 HCl 분비를 촉진하고 HCl은 펩신의 전구물질인 펩시노겐을 펩신으로 활성화시킨다. 한편 분비된 HCl은 다시 가스트린을 억제하는 음성 되먹임(피드백) 기전을 통해 HCl이 과다 분비되는 것을 방지한다.
위산은 강산으로 단백질을 변성시킴으로 스스로 생성한 위산에 의해 위장이 녹아내리는 것을 막기 위해 위샘에서 따로 뮤신이라는 점액을 분비하여 위벽을 보호한다.[8] 헬리코박터균은 이 기작을 이용해서 위에서 살아남는다.
기본적으로는 단백질을 펩타이드 단위로 분해하는 역할을 하며, 연동운동으로 물리적으로 음식물을 소화액과 섞어 죽과 같은 형태로 만든다.[9] Intrinsic factor라는 Vit. B12의 흡수에 관여되는 인자가 분비되는 장기[10]여서 위절제술 등을 받은 후에는 거대 적아구성 빈혈(megaloblastic anemia)의 발생 빈도가 높아진다. 또한 위에서 몇몇 지용성 분자들이 흡수되는데 대표적으로 아스피린이 해당된다.
사실 어느 장기나 세포막을 통과할 수 있는 수준의 분자량이 작은 지용성분자들을 흡수할 수 있긴 하다, 알콜은 대표적인 분자량이 작은 지용성 분자이기 때문에 위점막에서 흡수가 된다. 사실 흡수라기보단 세포막 통과라고 할 수 있지만...그래서 술을 많이 마시면 수분 내에 취기가 오게 되는 것이다. 아스피린 또한 위산의 pH에서는 지용성 분자 형태를 이루기 때문에 세포막통과를 통해 체내로 흡수가 이루어지는 것이다.
반대로 물은 강한 극성을 띠고 있는 수용성 분자이기 때문에 세포막을 통과할 수가 없다. 그렇기 때문에 위에서는 수분의 흡수가 거의 이루어지지 않는다. 사람의 세포는 기본적으로 물의 투과성이 매우 낮기 때문이다. 아쿠아포린이라는 통로단백질이 존재해야 물의 흡수가 매우 빨라지는데 위점막에는 이러한 통로단백질이 거의 존재하지 않기 때문에 위에서 물의 흡수는 거의 이루어지지 않는다.
내부에서는 위산이 나오는데, 위산으로부터 위벽 세포들을 보호하기 위해 점액을 분비하며, 이 점액의 분비가 원활하지 않거나 위산이 과다한 등의 문제가 생기면 위산이 위벽 자체를 손상시켜 염증, 궤양을 일으키고 나아가서 천공 등을 일으킬 수도 있으며 이것이 지속되면 암 등을 일으킬 수도 있다. 위산은 고농도의 강한 염산이기 때문이다. 섭취하는 염화칼륨과 염화나트륨은 패키지. 칼륨과 나트륨은 세포 대사에서 중요한 역할을 하며, 잉여 염소들이 이 염산으로 사용된다.
위산은 위의 벽세포에서 분비된다. 벽세포에서 물이 수소이온과 수산화 이온으로 분리되고, 수소 이온은 위강 내로 분비된다. 한편 벽세포 내부의 수산화 이온을 중화시키기 위해 이산화탄소가 사용되는데 이산화탄소는 탈산탈수소효소에 의해 중탄산염과 수소이온으로 분리된다. 이 수소이온은 벽세포 내의 수산화 이온과 만나 중화되고, 생성된 중탄산 이온은 능동수송으로 염소이온과 교환되어 혈액으로 이동한다. 벽세포 내부의 염소이온은 염소통로를 통해 위강 내로 분비되고 이때 이온의 이동에 따른 삼투현상으로 물이 이동하여 염산용액이 완성된다.
2.2. 발견
이러한 메커니즘은 어느 우연한 사고를 통해 제대로 밝혀졌다. 윌리엄 버몬트(William Beaumont, 1785~1853)라는 군의관이 우연히 발견했다. 당시 미시건주의 시장에서 산탄총 오발사고로 인해 알렉시 생-마르탱(Alexis St. Martin, 1803~1881)이란 사람이 총을 맞고 중태에 빠지게 되는데[11] 버몬트는 '''손바닥보다 큰 상처'''가 생겨, 마르탱이 살아남지 못할 거라 생각했으나, 다행히 그는 목숨을 건졌다.
그러나 위에 생긴 관통상은 처음에는 거즈와 탈지면으로 막아야 할 정도였으나, 위의 내부조직이 자라나 그 관통상을 뚜껑 모양으로 덮었고 손가락으로 그 부분을 밀면 위 내부가 보이는 역할을 했던 것. 이로 인해 버몬트는 마르탱의 동의하에 위가 어떻게 소화기능을 하는지에 대하여 관찰 하였고, 이로 인해 알게 된 결론을 '''위액과 소화 생리의 실험과 관찰'''이란 논문으로 내게 된다. 이전까지는 역류한 위액의 성분을 분석하는 수준이었지만, 이 실험을 통해 보다 정확한 정보를 얻을 수 있었다.
또한 이로 인해 두 가정이 교류할 정도로 밀접해진건 덤이며, 미시간주의 로열오크와 트로이에는 버몬트의 이름을 딴 병원이 자리 잡고 있으며, 텍사스 주 엘파소에 있는 육군병원의 이름도 윌리엄 버몬트 육군 의료원(William Beaumont Army Medical Center)이다.
인체대기행이라는 학습만화에도 이 일화가 언급되는데, 음식을 입으로 먹여서 그 소화 과정을 관찰한게 아니라 음식을 직접 위의 구멍에 집어넣어 실험했기 때문에[12] 생마르탱은 종종 음식을 먹는 것 같지 않다며 화를 냈다고 한다. 그러자 위가 충혈하고 위산의 분비가 줄어들어 4시간 정도면 소화되던 고기가 6시간이나 걸려서야 소화가 되었고, 이를 통해 스트레스가 소화를 억제한다는 사실 또한 알게 된다.[13] 10년간 무려 238회의 실험을 하였으며, 이 실험을 괴로워해 도망가기도 하였지만 결국엔 가족들을 위해 실험에 끝까지 함께 하였다. 상단에는 훈훈한 일화처럼 소개하지만 실제 실험은 상당히 괴로웠다고 한다.#,#
2.3. 기타
단순히 음식물을 소화하는 소화기관으로서뿐 아니라, 몸에 들어온 음식물을 저장하는 기능도 겸한다. 뱃살처럼 장기적인 저장고인 것은 아니고, 일단 위에 먼저 쌓였다가 아래쪽에 있는 대소장에 무리가 가지 않을 정도씩 나누어 내려보내는 것. 푸드파이터나 갸루소네같이 입이 딱 벌어지는 대식가들을 보면 위가 평소보다 엄청나게 늘어나서[14] 들어온 음식을 담아놓는 걸 볼 수 있다. 그래서 질환 등의 이유[15]로 위를 절제한 사람은 과식은커녕 정상적으로 포만감을 느낄 만큼 먹는 게 불가능하다. 푸드 파이터들이 식사량과 다르게 마른 체구가 많은 것도 비만이면 위가 늘어나기 힘들기 때문.
크기에 관해서는 다소 의견차가 있다. 인간 성인은 위 용량이 1~2리터 정도이며, 먹방 전문으로 하는 사람들은 그 두배까지도 된다.[16] 내장 전체를 위가 차지하는 경우는 훨씬 더 클 것이다.
2.4. 병리
이곳에 문제가 생기면 여러모로 고생한다. 위염, 암, 궤양, 염증, 천공, 협착 등등 다양한 질병이 발병한다.
한국인은 선진국형 암이 대세이나 유일하게 후진국형 암인 위암만은 상당히 높은 빈도로 발생하는데, 이것은 불규칙한 생활습관으로 인한 위궤양이 흔한 것, 한 그릇에 여러 사람이 수저를 대는 식문화로 인한 헬리코박터 파일로리 균 등이 원인으로 지목되고 있다.
평소 별 자각증상 없이도 암 같은 큰 병에 걸릴 수 있는 다른 내장과 달리, 위장은 신경성으로 좋아지고 나빠지는 게 꽤 잘 드러나는 기관이다. 말하자면 정신적인 것과 물리적인 것을 포함하여(자극적 음식, 음주, 흡연 등) 스트레스를 피하는 것으로 나빴던 상태가 좋아질 수 있는 기관이며, 위장이 아플 때는 위장이 나빠지는 것으로 바로 직결되는 것이다. 위산 분비와 위의 작용이 자율신경의 영향을 크게 받는 것으로 알려져 있다.[17]
물론 암처럼 심각한 병에 걸리고 나면 단순히 스트레스 안 받는 것만으로 어떻게 할 수는 없으나, 그 전까지의 과정에서 99% 이상 환자의 자각증상이 충분히 많이 있어서 위장의 통증이 있을 때는 빨리 병원치료를 받으면 심각한 질환으로 이어지지 않게 되고, 평소에는 스트레스를 안 받는 걸로 위장병이 크게 예방된다. 헬리코박터가 있어서 문제가 될 때도 통증 같은 자각증상은 분명히 나타난다. 다시 말하자면, 심각한 위장병에 걸렸다는 건 평소 자기가 자각증상이 있어 왔던 걸 무시해왔다는 뜻이기도 한 것이다. 반대로 신경이 예민해지면 작은 염증에도 큰 통증을 느끼며 점점 염증이 심해지기도 한다.
3. 위액 (Gastric juice)
위액은 위샘에서 만들어지는 염산, 펩시노겐, 점액이 섞인 산성 용액(acidic fluid)이다.
주름 진 위벽 표면은 육안으로 보이지 않는 또 다른 미세한 점막 주름이 있고, 이 점막 주름 표면은 1cm²당 약 100개의 위샘 구멍을 가지고 있다.
인간은 하루에 1.5~2L의 위액을 분비한다.
스트레스(불안, 초조, 슬픔, 분노 등)를 받게 되면 이 위샘 구멍들이 위축 되어 위액이 분비 되지 않아 소화 장애를 유발 시킬 수 있고 특히 과식할 경우 주의한다.
4. 관련 문서
[1] 한의학에서는 인체 내부를 5장(臟)과 6부(腑)로 구분하는데 위는 6부에 속해 있어서 엄밀하게는 장(臟)이 아니다.[2] 1번은 한국인, 2번은 외국인 환자. 개인마다 위벽의 생김새, 주름의 양이 다른듯하다.[3] 단, 돼지의 막창은 대장을 말하니 주의.[4] 부패작용은 세균, 미생물에 의해 일어나는데, 강산으로 죄다 죽여버리니 음식물이 부패되지 않는다.[5] 그러나 이런 지옥같은 산도에서도 살아가며 위궤양을 일으키는 세균이 있긴 한데 바로 헬리코박터 파일로리.[6] 이것도 어느정도지, 아예 상한 음식(식중독균이 많이 번식한 것)을 먹으면 위에 도착해서도 죽지 않고 살아남아 각종 소화기에 독소를 내뿜고, 나쁜영향을 주게된다. 이게 바로 식중독.[7] 위에서 미처 제거되지 못한 세균들은 대장의 대장균, 미생물같은 정상세균총(인체와 공생하며 이로운 작용을 하는 세균 집단-음식물을 분해해 소화를 돕는다.)과의 생존 경쟁에서 밀려 먹을게 없어져 굶어죽거나, 공격당해 사멸하게 된다.[8] 위장에서 역류, 구토를 할 때, 목이(식도가) 화끈거리는 이유가 위산 때문이다. 그리고 자주 이러면 위산으로 인한 식도염에 걸릴 수가 있다.[9] 소화과정에서 위는 가만있는게 아니라 근육이 위벽을 주물러(...) 위 내용물이 서로 잘 섞이도록 계속 움직인다.[10] 위의 벽세포에서 intrinsic factor가 분비된다.[11] 1미터도 안 되는 거리에서 총탄을 맞아, 폐와 위 여러 군데에 관통상을 입었다.[12] 총상이 식도까지 있어서 입으로 먹을 수 없었다고 한다. 처음 그를 치료했을땐 입으로 뭘 먹을 수 없어서 항문으로 영양분을 넣어줘야 했을 정도.[13] 스트레스로 인한 소화불량 말고도 저작작용(씹기)과 침에 포함된 아밀레이스의 음식물 소화작용이 일어나지 않아 위가 감당할 수 있을 정도로 음식물이 충분히 소화되지 못한 이유 또한 있을 것이다.[14] 이런사람들은 위벽과 근육의 신축성이 좋다고 볼수 있겠다.[15] 위암인 경우도 있지만 대개 비만이 많다. 다이어트로 빼면 좋겠지만 성공률이 매우 낮기 때문이다. 과거에는 고도비만 환자만 했지만 현재는 과체중도 하거나 혹은 비만 예방을 위해 하는 수술이 됐다.[16] 그래서 이런 사람들을 '위대하다'의 한자를 비틀어서 '''胃大'''하다고 표현기도 한다. 어느 날 갑자기 나온 것은 아니고 상당히 오래 전부터 써 온 말이다.[17] 그래서 위염 같은 것에 걸린 사람들한테 약과 식생활 같은 기본 처방뿐만 아니라 하루 세 번씩 '내 위는 괜찮다'는 자기 최면을 거는 것이 좋다고 하는 전문가(의사)들도 있다.