1. 콩팥(신장)의 구조와 기능
1) 정의
콩팥은 아래쪽 배의 등 쪽에 쌍으로 위치하며 노폐물을 배설하고 산염기 및 전해질대사 등 체내 항상성을 유지하는 기능을 하는 중요한 장기 중 하나입니다. 양쪽 콩팥의 총무게는 전체 체중의 약 0.4%에 지나지 않지만 콩팥의 기능이 심하게 저하되거나 소실되면 생명을 유지하기 어렵습니다. 생명의 유지에 매우 중요한 생리적 기능을 수행하기 때문에 총 심박출량의 20~25%가 콩팥으로 흘러 들어갑니다. 콩팥의 기능을 담당하는 단위 구조로서 네프론이 있으며 이는 소변을 생산하는 데 있어 기본 단위가 됩니다. 정상인에서 하루에 콩팥에서 여과되는 혈액량은 무려 180L에 이르지만 대부분은 재흡수되고 실제로 배설되는 소변량은 1~2L에 불과합니다. 이는 인체에서 필요한 수분과 영양분들은 재흡수가 되고 더 배설이 필요한 물질은 분비가 되어 최종적으로 소변이 만들어지기 때문입니다.
2) 위치
아래쪽 복막안(복막강)의 오른쪽과 왼쪽에 하나씩 위치합니다. 등뼈(흉추) 11번에서 허리뼈(요추) 3번 사이에 위치하는데 오른쪽 콩팥은 간 바로 아래에 위치하고 왼쪽은 가로막(횡격막) 아래 지라(비장) 근처에 자리합니다. 간의 위치 때문에 오른쪽 콩팥은 왼쪽 콩팥에 비해 아래쪽에 위치합니다.
3) 형태 및 구조
콩팥의 길이는 약 10~14cm, 폭은 5~6cm, 두께는 2.5~3cm 정도이며 한쪽 콩팥의 무게는 120~190g입니다. 색깔은 적갈색이며 형태는 강낭콩 모양입니다. 콩팥에는 단위 조직으로 네프론이 있는데 양쪽 콩팥을 합하여 약 250만 개 정도의 네프론이 존재합니다. 네프론은 사구체(토리), 토리세관, 콩팥세관고리, 먼 쪽세관 및 집합관으로 구성되어 있습니다. 집합관이 모이는 지점에 콩팥유두가 형성되며 이는 작은 콩팥잔, 큰 콩팥잔으로 연결됩니다. 콩팥깔때기는 요관과 연결되어 있으며 여러 콩팥잔(신배)이 모여서 형성됩니다.
4) 기능
콩팥의 기능에는 첫째, 대사산물 및 노폐물을 걸러서 소변으로 배출하는 배설기능, 둘째로 체내 수분량과 전해질, 산성도 등을 좁은 범위 안에서 일정하게 유지하는 생체 항상성 유지 기능, 셋째로 혈압 유지, 빈혈 교정 및 칼슘과 인 대사에 중
요한 여러 가지 호르몬을 생산하고 활성화시키는 내분비 기능으로 요약할 수 있습니다. 콩팥은 대사산물 및 노폐물을 걸러서 소변으로 배출하는 배설 기능을 가지고 있습니다. 콩팥은 체내 대사과정의 노폐물 등 생체에 유독하고 불필요한 물질을 소변으로 배설합니다. 위장관을 통하여 흡수된 영양분은 모두 간으로 들어가서 인체의 성장 및 기능을 위해 필요한 영양소로 전환이 되고 필요한 장기로 공급됩니다. 신체의 각 장기 및 조직에서 사용된 영양소는 다시 사용이 되기도 하고 신체에 유독한 물질은 장관이나 콩팥을 통해 배설됩니다. 단백질이 대사 된 후 생성되는 물질은 주로 간에서 요소회로를 거쳐 요소질소로 만들어져 장을 통해 배설되고 각 아미노산에 붙어 있는 인산염, 황산염은 콩팥으로 배설이 됩니다. 콩팥은 체내 수분량과 전해질, 산성도 등을 일정하게 유지하는 생체 항상성 유지기능을 합니다. 인체의 약 50~60%(남자 : 60%, 여자 : 50%)는 수분이 차지하며 이 중2/3는 세포 내에 존재하고 나머지 1/3은 세포 밖에 세포 외액으로 존재합니다. 세포막을 경계로 해서 세포내액과 세포외액으로 구분되는데 세포막에는 여러 가지 효소와 수용체가 있어서 세포 내 환경을 세포의 생존과 기능수행에 적합하게 유지시키는 역할을 합니다. 하지만 세포외액이 생리적인 범위를 벗어난 성상으로 바뀌게 되면 세포막이 기능을 상실하게 되고 때로는 생명을 유지하기 어려울 수 있습니다. 콩팥은 다른 기관과 협력하고 여러 호르몬 및 신경의 도움을 받아 세포외액의 성상을 생리적인 범위 내로 유지시키는 역할을 합니다. 체내의 항상성을 유지하는 것은 수분대사조절을 통해 세포외액량을 조절하거나 소듐과 칼륨 흡수 배설을 통해 전해질대사를 조절하기도 하고 산염기의 균형(체내 산성도 유지)을 유지하는 일들로 이루어집니다. 콩팥의 기능 중 하나는 혈압 유지, 빈혈 교정 및 칼슘과 인 대사에 중요한 여러 가지 호르몬을 생산하고 활성화시키는 내분비 기능입니다. 콩팥은 여러 가지 호르몬의 작용에 직접적으로 영향을 받으면서도 호르몬이나 그와 관련된 물질을 직접적이나 간접적으로 생성하기도 합니다. 신장에서 생성하는 호르몬 및 관련물질로는 레닌이 있는데 이는 혈압 및 유효 혈장량을 유지하는 역할을 합니다. 또한 콩팥은 프로스타글란딘의 일부를 생성하고 생성된 프로스타글란딘은 콩팥 혈관을 확장시켜 혈류량을 증가시킵니다. 콩팥으로 유입되는 혈류량이 증가되면 콩팥에서의 소듐과 수분의 배설 및 레닌 분비에 영향을 미칩니다. 콩팥에서는 조혈 인자인 에리트로포이에틴의 작용으로 혈액성분을 생산하는 골수를 자극하여 주로 적혈구계통 세포의 생산을 증가시키기도 합니다. 대부분의 만성 콩팥병 환자에서 발생하는 빈혈은 콩팥에서의 에리트로포이에틴의 생산이 저하되기 때문입니다. 또한 콩팥은 비타민 D2를 활성화하고 비타민 D3를 생성하여 체내 칼슘 대사를 유지합니다.
2. 만성콩팥병(만성신부전)에 대한 이해
1) 정의
만성 콩팥병은 3개월 이상 지속되는 신장 손상이 있거나 신장 기능이 감소하는 질병 상태를 의미합니다. 만성 콩팥병은 신장의 손상 정도와 기능의 감소 정도에 따라 다음의 5단계로 나누어집니다.
- 1단계: 신장 기능의 지표인 사구체여과율이 90 이상으로 정상이지만, 신 손상의 증거인 소변 검사의 이상 혹은 신장 요로계의 구조적, 기능적 이상이 동반됩니다.
- 2단계: 신장 기능의 지표인 사구체여과율이 60-89로 약간 감소된 상태입니다. 신장기능 감소에 따른 합병증은 없으며, 기저 질환에 따라 다양한 증상이 발생할 수 있습니다.
- 3단계: 신장 기능의 지표인 사구체여과율이 30-59로 중등도로 감소된 상태입니다. 신장 기능 감소에 따른 합병증 발생 여부를 검사하여 치료해야 하며 신장 기능 저하의 진행 여부를 주기적으로 관찰해야 합니다.
- 4단계: 신장 기능의 지표인 사구체여과율이 15-29로 심하게 감소된 상태입니다. 신장내과 전문의의 진료를 받고 투석 혹은 이식과 같은 신대체요법에 대한 준비를 해야 합니다. 입원환자의 조영제 사용 검사 시, 다른 검사로 대체할지 확인이 필요합니다.
- 5단계: 신장 기능의 지표인 사구체여과율이 15 미만으로, 투석 혹은 이식과 같은신대체요법의 시작을 고려해야 합니다. 입원환자의 조영제 사용 검사 시, 다른 검사로 대체할지 확인해야 합니다.
2) 원인
만성 콩팥병의 원인은 지역과 나이에 따라 다릅니다. 우리나라에서 가장 흔한 만성콩팥병의 원인은 당뇨, 고혈압, 사구체질환, 다낭신 등이 있습니다. 말기 신부전으로 투석을 받는 환자의 원인 질환 분포를 보면, 당뇨가 49%, 고혈압 21%, 사구체질환이 10% 정도입니다. 그 외에 에도 혈관 질환, 유전성 신장 질환, 선천적 요로계 기형, 요로 폐쇄, 아밀로이드증, 요로 결석 등 다양한 원인에 의해 만성 콩팥병이 발생할 수 있습니다.
3) 증상
만성 콩팥병의 원인 질환에 따라 다양한 증상이 발생할 수 있습니다. 소변 색이 검붉게 변하거나 소변에 거품이 오랫동안 유지되는 증상이 생길 수 있습니다. 붓거나 혈압이 올라가면서 두통이 발생하는 경우도 있습니다. 그러나 많은 경우에 만성 콩팥병 초기에는 특별한 이상 증상이 없다가, 신장 기능이 떨어지면서 4-5 단계로 진행하게 되면 쉽게 피곤하거나 식욕이 감소하고, 몸이 가려운 등의 요독 증상이 나타날 수 있습니다. 말기 신부전 상태가 되면 호흡 곤란, 구역 및 구토 등의 증상이 심해져 신대체요법을 받지 않으면 정상적인 생활을 할 수 없는 상태가 됩니다.
4) 진단/검사
만성 콩팥병을 진단하기 위해서는 먼저 신 손상의 증거를 확인하고, 신장 기능을 측정해야 합니다. 신 손상의 증거는 소변 검사의 이상 혹은 영상 검사에서 보이는 신장 및 요로계의 이상 여부로 확인하게 됩니다. 신장 기능은 혈액 내 크레아티닌
(creatinine)을 통해 신장 기능을 대변하는 사구체여과율 (glomerular filtration rate, GFR)을 추정하여 계산하는 것이 일반적입니다. 정상 신기능은 일반적으로 사구체여과율 90 이상을 의미하며, 나이에 따라 정상 사구체여과율의 기준이 다소 낮아질 수 있습니다. 이외에도 혈액 내 요소질소(urea nitrogen) 수치, 전해질 농도와 산-염기 상태가 신장 기능 및 신 손상 여부를 확인하는 데 보조적으로 활용될 수 있습니다. 혈액 검사와 소변 검사를 통해 신장 기능이 감소되었다면, 이것이 갑자기 발생한 급성 신손상인지, 만성 콩팥병인지를 확인하여야 합니다. 이를 위해 이전에 당뇨, 고혈압 등의 병력이 있었는지, 신독성 약물 복용력 및 신장질환의 가족력 등에 대한 확인이 필요합니다. 신장 초음파 검사에서 신장의 크기와 모양을 통해 만성적인 변화의 근거를 확인할 수 있고, 요로 폐쇄를 포함한 하부 요로 질환이 있는지를 확인하는 것도 중요합니다. 경우에 따라서 원인 질환에 대한 확인을 위한 신장 조직 검사를 시행하기도 합니다.
5) 치료
(1) 만성 콩팥병을 일으킨 원인 질환을 찾고 이에 대한 치료를 하는 것이 가장 중요합니다.
(2) 신장 기능을 악화시키는 혈압, 당뇨, 고지혈증, 비만 등에 대한 관리 및 치료를 철저히 하는 것이 중요합니다. 혈압은 130/90 mmHg 미만으로 유지하는 것을 목표로 합니다. 고혈압 약 중에도 신장 기능을 보호하는 기능이 있는 것, 즉 안지오텐신전환효소 억제제나 안지오텐신 수용체 차단제를 복용하는 것이 신장 기능 보존에 유리합니다. 저염식이를 유지하는 것이 신기능 보호에 도움이 됩니다.
(3) 주요 약제
- 칼륨 흡수 억제제: 신장 기능 감소 시 칼륨이 체내에 쌓여 부정맥 등의 심각한 합병증 발생 가능하므로, 장으로부터 칼륨 흡수를 막아 체내 칼륨을 저하시킵니다.
- 인결합제, 칼슘제, 비타민 D: 신장 기능 감소 시 인의 배설능력 저하, 혈중 칼슘 저하, 부갑상선 호르몬 수치 증가 → 전신의 뼈가 약해져 골절이 쉽게 발생할 수 있으므로, 장으로부터 인의 흡수를 막고, 칼슘을 보충하고, 비타민 D를 보충
합니다.
- 조혈제 주사: 신장에서 조혈호르몬 생성 감소로 빈혈이 발생하므로, 빈혈 치료를 위해 조혈호르몬을 주사로 공급합니다.
- 이뇨제: 신장 기능 감소 시 체내 수분과다로 인해 전신부종, 호흡곤란 등 심각한 문제가 발생할 수 있으므로 이뇨제를 투여하여 적절한 수분 배설을 유도합니다.
(4) 신장 기능의 저하가 진행되어 말기 신부전에 도달한 경우에는 식이 요법이나 약물 요법만으로는 치료가 불가능하므로, 신장의 기능을 대신해 줄 수 있는 혈액투석, 복막투석이나 신장 이식과 같은 신대체요법을 받아야 합니다. 신대체요법은 각각의 치료 방법이 장단점을 가지고 있으므로, 여러 가지 상황을 고려하여 신장내과 전문의와 상의 후 개인에게 가장 적합한 방법을 선택해야 합니다.
6) 경과/합병증
만성 콩팥병으로 신장 기능이 떨어지면 다양한 합병증이 나타날 수 있습니다.
(1) 수분 및 전해질 이상, 산증 (acidosis; 몸속의 체액이 산성화 되는 경향)
- 나트륨과 수분의 배설이 잘 되지 않아 부종이 생기고 혈압이 높아집니다.
- 전해질 중 특히 칼륨 배설이 잘 되지 않아 혈액 내의 칼륨 농도가 비정상적으로 높아질 수 있습니다. 혈중 칼륨 농도가 높아지면 이는 심장에 무리를 줄 수 있으므로 칼륨 함량이 높은 음식의 섭취를 줄이고, 필요에 따라 칼륨을 배설시키는 약물을 사용해야 합니다.
- 혈액이 산성으로 유지되어 뼈가 약해지고 단백질 영양불량 상태가 올 수 있으므로 필요시 산성을 중화시키는 약물을 복용해야 합니다.
(2) 뼈 질환 및 칼슘, 인(phosphorus) 대사 이상
신장 기능 저하로 몸속에 인산이 축적되고 칼슘 농도가 떨어집니다. 이에 따라 부갑상선 호르몬 분비가 증가되면서 뼛 속의 칼슘이 빠져나오게 되는데, 이런 현상이 지속되면서 이차성 부갑상선 기능 항진증과 골다공증이 생긴다. 이런 현상을 방지하기 위해 음식을 통한 인 섭취를 제한하고, 인의 흡수를 막는 약물 복용이 필요한 경우도 있습니다.
(3) 심혈관계 이상
나트륨과 수분의 배설이 잘 되지 않아 혈압 조절이 어려운 경우가 많습니다. 고혈압 및 체내 노폐물, 빈혈, 고지혈증 등으로 인해 좌심실 비대, 허혈성 심장질환 및 울혈성 심부전(CHF; congestive heart failure)이 나타날 수 있습니다. 심혈관 질환의 예방을 위해 고혈압 및 빈혈, 고지혈증에 대한 적극적인 치료가 중요합니다.
(4) 빈혈
신장에서는 혈액세포의 생성을 촉진하는 조혈 호르몬인 에리스로포이에틴(erythropoietin)이 분비되는데, 신장 기능이 저하되면 에리스로포이에틴의 합성이 줄어들어 빈혈이 생깁니다. 이 때문에 만성 콩팥병 환자들은 빈혈 치료를 위해 합성
에리스로포이에틴 조혈제 주사를 맞고 철분을 섭취합니다.
7) 식이요법/생활가이드
식이 요법은 일괄적으로 적용되는 것이 아니며, 환자 개인의 영양 상태, 만성 콩팥병의 단계, 전해질 이상 동반여부, 단백뇨의 양 등에 따라 달라질 수 있으므로 반드시 담당 의료진과 상의하여 결정해야 합니다. 일반적으로 저염 식이와 과도한 단백섭취의 제한은 공통적으로 만성 콩팥병 환자에게 권고됩니다. 칼륨 및 인 섭취 제한은 만성 콩팥병의 단계 및 전해질 이상 동반 여부에 따라 달라질 수 있으므로 담당 의사와 상의하여 결정해야 합니다. 수분 섭취 제한은 만성 신부전 초기 단계에서는 필요치 않으나, 만성 콩팥병이 진행되어 수분 및 나트륨 조절이 어려운 경우, 체액 과다로 인한 합병증이 발생할 수
있으므로 철저한 저염식이와 함께 수분 제한이 필요한 경우도 있습니다.