소화관의 구조와 운동

‘입(mouth)부터 항문(anus)’까지는 ‘하나의 관(tract)’으로 연결되어 있다. 우리가 삼키는 음식물이 ‘꿀꺽’ 하는 순간 단순히 몸 안으로 들어가는 게 아니다. 음식은 식도, 위, 소장, 대장 속 공간을 통과하고 있는 것이다. 식도에서부터 큰창자까지 연결된 소화기관은 ‘네 개의 층(기본 구조)’으로 이루어져 있고 각각의 기관마다 약간씩의 차이가 있다. 이들은 ‘소화관 운동’을 통해 음식물을 삼키고 쪼개고 섞고 내보낸다.

1. 일반적인 소화관의 구조

‘점막(mucosa)’은 위장관의 속 공간(lumen)을 덮고 있는 층으로 상피(epithelium), 고유판(lamina propria) 그리고 점막근(muscularis mucosa)으로 이루어져 있다. 점막에는 수없이 많은 ‘미세 돌기’가 있어 물과 영양소의 흡수 면적을 넓힌다. 또한, ‘점액과 소화효소’를 분비하는 세포들이 있어 보호, 분비, 흡수를 돕는다.

‘점막 밑층(submucosa)’은 점막 아래에 있는 조직으로 ‘혈관과 림프관’이 있다. 점막에서 흡수된 물질들은 혈관과 림프관을 통해 이동하게 된다.

‘근육층(tunica muscularis)’은 소화관의 운동과 음식의 이동 속도를 조절한다. 안쪽을 크게 감싸는 속 돌림층(inner circular)과 쭉쭉 길게 뻗은 바깥 세로층(outer longitudinal) 두 층으로 이루어져 있다. 두 근육층 사이에 신경섬유와 신경절 모임이 존재한다.

‘장막(serosa) 또는 바깥막(adventitia)’은 아교섬유와 탄력섬유가 섞여 있는 가장 바깥의 막이다. 바깥막을 구성하는 세포들은 장액을 분비하여 소화관의 바깥 표면을 매끄럽게 한다.

십이지장궤양(duodenal ulcer)이나 맹장염(appendicitis)이 터지게(perforation) 되면 복막염(panperitonitis)을 일으켜 위험해질 수 있다. 실제 음식물이 있는 위-장관의 공간은 일종의 ‘외부 공간’이다. 만약, 위-장관이 파열되어 구멍이 생기면 세균을 포함한 외부물질들은 청정지역인 배 안(abdominal cavity)으로 퍼지게 되고 결국, ‘복막염’이 일어나서 위험해지는 것이다. 복막염이 치료 없이 지속 되면, 혈액에 세균이 떠다니는 패혈증이 되어 쇼크로 사망할 수 있다.

음식을 삼키다 보면 ‘닭 뼈’나 ‘생선 가시’ 등이 목에 걸리는 경우를 흔히 접할 수 있다. 주로 걸리는 부위가 입 인두 끝, 후두 인두 입구 정도이다. 응급실에서 후두경(laryngoscopy)을 이용하여 눈에 보이면 쉽게 제거할 수 있다.

하지만, 후두를 넘어서서 식도에 박힌 뼈나 가시는 확인과 제거가 쉽지 않고 위험할 수 있다. 식도에 걸린 이물질을 제거하지 않으면, 식도에 구멍이 생기게 되고 마치 복막염처럼 ‘종격동염(mediastinitis)’이 발생할 수 있다. 만약, 뾰족한 이물질이 박힌 위치가 대동맥 근처라면 대동맥 파열까지도 생길 수 있다. 그러므로 입안보다 안쪽에 걸린 이물질은 CT나 내시경을 통해 꼭 ‘확인하고 제거’하는 것이 필요하다. 음식을 먹다가 목에 가시가 걸렸을 때, ‘밥이나 다른 고형의 음식을 크게 삼키는 행위’는 염증 유발과 조직손상을 조장할 수 있으므로 피해야 하고, 병원을 방문하는 것이 안전하다. 

2. 소화관의 운동

‘소화관의 운동’은 음식을 입에서 항문으로 ‘보내고’, 음식을 ‘섞어서 잘게 쪼개는’ 두 가지 목적이 있다. 소화관은 대부분 평활근으로 이루어져 있다. 평활근에는 심장의 심박조율기처럼 카잘세포(interstitial cell of Cajal, ICC)가 있어 주기가 있고, 매우 느린 박동이 자체적으로 발생한다. 소화관의 운동은 ‘이동성 운동복합체(migrating motor complex)’, ‘연동운동(peristalsis)’ 그리고 ‘분절운동(segmentation)’ 세 가지 형태가 있다.

‘이동성 운동복합체’는 공복 상태에서 ‘소화관이 비어 있을 때, 남아있던 음식 찌꺼기와 세균 등을 대장으로 이동’시키는 일련의 수축이다.

‘연동운동‘은 한쪽에서 다른 쪽으로 마치 파도를 타듯이 ’음식물이 이동‘하는 수축 운동이다. 소화관 근육층의 속 돌림근은 음식물 바로 뒤에서 수축하여 음식을 앞으로 밀어주고, 음식물 바로 앞 근육은 이완하여 음식물 이동이 가능하게 한다.

’분절운동‘은 창자의 약 1~5㎝ 길이의 짧은 분절이 수축, 이완하는 운동으로 속 돌림근 수축과 바깥 세로근의 이완으로 이루어진다. 분절운동에 의해 ’음식물은 앞뒤로 섞이게 되고‘ 영양분을 흡수하는 상피와의 접촉을 오랫동안 길게 유지하게 된다.

우리는 일상에서 ’소화관 운동기능 이상과 질환‘들을 쉽게 볼 수 있다.
‘배가 아파요’라고 말하는 환자에서 응급수술이 필요한 경우(맹장염, 급성 담낭염, 궤양 천공 등)를 제외하면, ‘식도경련과 위경련, 변비 그리고 설사’에 이르기까지 운동기능 이상은 매우 다양한 형태로 나타낸다. ‘과민성대장증후군(irritable bowel syndrome, IBS)’은 대표적인 만성 소화관 운동기능 질환으로 ‘복부 통증’과 함께 ‘불규칙한 배변’이라는 특징을 가지고 있다.