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간문맥계

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목차

1. 개요

간문맥계는 위장관계의 일부에서 간으로 혈액을 운반하는 정맥계이다. 주요 정맥으로는 간문맥, 지라정맥, 위창자간막정맥, 아래창자간막정맥이 있으며, 위창자간막정맥과 지라정맥이 합쳐져 간문맥을 형성한다. 간문맥계는 복강동맥, 위창자간막동맥, 아래창자간막동맥이 혈액을 공급하는 영역과 대응된다. 간문맥계는 소장에서 흡수된 영양소를 간으로 운반하여 처리하고, 간은 초회 통과 대사를 통해 음식물, 독소, 대사 물질로부터 뇌를 포함한 신체 조직을 보호하는 역할을 한다. 간으로 가는 혈류는 온간동맥과 간문맥에서 공급되며, 간은 휴식 시 신체 산소 소비량의 약 20%를 사용한다. 문맥 고혈압은 간문맥계의 혈압이 높아지는 상태를 의미하며, 약물은 간문맥계를 통해 초회 통과 효과를 받기 때문에 투여 경로가 중요하다.

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간문맥계
개요
간문맥과 그 영역
간문맥과 그 영역
위치배
설명간문맥과 그 가지로 구성된 정맥계

2. 구조

간문맥계는 복강동맥, 위창자간막동맥, 아래창자간막동맥이 혈액을 공급하는 영역에 대응하는 정맥들로 구성된다.[8]

2. 1. 주요 정맥

간문맥계에 포함되는 주요 정맥은 다음과 같다.[8]

  • 간문맥
  • 지라정맥
  • 위창자간막정맥
  • 아래창자간막정맥


위창자간막정맥과 지라정맥이 합쳐져 간문맥을 형성한다. 아래창자간막정맥은 대부분의 사람에서 지라정맥으로 연결되지만, 일부 사람에서는 간문맥이나 위창자간막정맥으로 연결되기도 한다.

2. 2. 정맥 연결 및 혈액 공급

위창자간막정맥과 지라정맥이 합쳐져 간문맥을 형성한다.[8] 아래창자간막정맥은 대부분 지라정맥으로 연결되지만, 일부는 간문맥이나 위창자간막정맥으로 연결된다.

대략적으로 간문맥계는 복강동맥, 위창자간막동맥, 아래창자간막동맥이 혈액을 공급하는 영역에 대응한다.

3. 기능

간 내부의 작은 간문맥 가지의 단면을 현미경으로 본 그림(250배율)


간문맥계는 위장관계 일부에서 간으로 혈액을 운반하는 정맥계이다. 작은창자에서 흡수된 물질은 온몸 순환에 들어가기 전 간에서 먼저 처리된다. 간문맥계는 식도 아래쪽부터 항문관 위쪽 부분까지, 그리고 지라, 이자, 내장 지방의 정맥도 포함한다.[9][10]

초회 통과 대사는 음식, 독소, 암모니아 등의 대사물질로부터 뇌를 포함한 신체 조직을 보호하는 1차 방어선 역할을 한다. 간문맥계 손상, 예를 들어 간경화증으로 인한 진행성 간 섬유화는 문맥전신순환지름을 유발하여 혈액에 암모니아 등 뇌 기능에 해로운 물질이 쌓이게 하고, 이는 간성 뇌병증을 일으킨다.[11][12]

간은 온간동맥에서 산소가 풍부한 혈액을, 간문맥에서 산소가 부족한 혈액을 모두 받는 독특한 구조를 가진다. 이로 인해 산소 분압(pO2)과 문맥혈의 관류압은 다른 기관보다 낮다. 혈액은 간문맥 가지에서 간의 굴모양혈관(liver sinusoid)이라 불리는 간세포 사이 공간을 통해 온간동맥 가지의 혈액과 섞여 산소를 공급받고, 침투하여 중심 정맥, 간정맥, 아래대정맥 순으로 배출된다.[13]

온간동맥은 간에 산소의 30~50%를 제공하지만, 전체 혈류의 25%만 차지한다. 나머지는 간문맥에서 온다.[14] 간은 휴식 시 몸 전체 산소 소모량의 약 20%를 소비하며, 전체 간 혈류량은 분당 약 1~2리터로, 안정 시 심박출량의 약 1/4이다.[15]

3. 1. 위장관계 혈액의 간 운반

위장관계에서 흡수된 영양소와 다른 물질들은 간으로 먼저 운반되어 처리된 후 심장으로 이동한다. 간문맥계는 식도 아래쪽 부분에서 항문관 위쪽 부분까지를 포함하며, 지라, 이자, 내장 지방의 정맥혈도 간문맥계로 유입된다.[9][10]

장에서 흡수된 물질이 온몸 순환에 들어가기 전에 간을 통과하는 초회 통과 대사는 음식이나 독소, 대사 중간체나 암모니아와 같은 대사물질로부터 뇌를 포함한 신체 조직을 보호하는 1차 방어선 역할을 한다. 간문맥계가 손상되면, 예를 들어 간경화증에서 발생한 진행성 간 섬유화로 인해 문맥전신순환지름(portal-systemic shunt)이 다량 발생하여 혈액에 암모니아나 뇌 기능에 도움이 되지 않는 기타 물질이 가득 차게 되고, 이는 뇌에서 간성 뇌병증을 유발할 수 있다.[11][12]

간으로 가는 혈류는 산소가 공급된 혈액과 부분적으로 산소가 소모된 혈액을 모두 받는다는 점에서 독특하다. 그 결과, 산소 분압(pO2)과 문맥혈의 관류압은 신체의 다른 기관보다 낮다. 혈액은 간문맥 가지에서 간의 굴모양혈관(liver sinusoid)라고 불리는 간세포 사이의 공간을 통해 통과한다. 혈액은 온간동맥의 가지에서도 흐르며 이 혈액은 굴모양혈관과 섞여 간세포에 산소를 공급한다. 이 혼합된 혈액은 굴모양혈관을 통해 침투하여 중심 정맥으로 모이며, 중심 정맥은 간정맥으로 혈액을 배출한다.[13] 간정맥은 이후에 아래대정맥으로 혈액을 내보낸다.

온간동맥은 간에 산소의 30~50%를 제공하지만 전체 간 혈류의 25%만을 차지한다. 나머지 혈류는 간문맥에서 부분적으로 산소를 소모한 혈액이 차지한다.[14] 간은 휴식 시 몸 전체에서 소모하는 산소의 약 20%를 소비한다. 이것이 전체 간 혈류가 분당 약 1리터, 분당 최대 2리터로 상당히 높은 이유이다.[15] 이는 안정 시 평균 심박출량의 평균 4분의 1에 해당한다.

3. 2. 초회 통과 대사 (First-pass metabolism)

음식물에서 흡수된 물질이 온몸 순환에 들어가기 전에 간을 통과하는 초회 통과 대사의 이점은 간이 음식이나 독소, 암모니아와 같은 대사물질과 뇌를 포함한 신체 조직의 나머지 부분 사이에서 일차 방어선 역할을 한다는 것이다.[11] 이러한 방어 시스템의 필요성은 간경변증과 같이 시스템이 고장났을 때 발생하는 병적인 상태에서 명확히 드러난다. 간경변증으로 인해 진행성 간 섬유화가 발생하면 문맥전신순환지름(portal-systemic shunt)이 다량 발생하고, 혈액에는 암모니아나 뇌 기능에 해로운 기타 물질이 가득 차게 된다.[11] 이는 뇌에서 간성 뇌병증을 유발할 수 있다.[12]

3. 3. 간의 혈류 공급

간은 온간동맥에서 산소가 풍부한 혈액을, 간문맥에서 산소가 부족한 혈액을 모두 받는 독특한 구조를 가지고 있다. 산소 분압(pO2)과 문맥혈의 관류압은 다른 기관보다 낮다. 혈액은 간문맥 가지에서 간의 굴모양혈관(liver sinusoid)이라고 불리는 간세포 사이의 공간을 통해 흐른다. 온간동맥 가지에서도 혈액이 흘러 굴모양혈관과 섞여 간세포에 산소를 공급한다. 이 혼합된 혈액은 굴모양혈관을 통해 침투하여 중심 정맥으로 모이고, 중심 정맥은 간정맥으로 혈액을 배출한다.[13] 간정맥은 아래대정맥으로 혈액을 내보낸다.

온간동맥은 간에 산소의 30~50%를 제공하지만, 전체 간 혈류의 25%만을 차지한다. 나머지 혈류는 간문맥에서 부분적으로 산소를 소모한 혈액이 차지한다.[14] 간은 휴식 시 몸 전체 산소 소모량의 약 20%를 소비한다. 이 때문에 전체 간 혈류량은 분당 약 1리터에서 최대 2리터로 상당히 높다.[15] 이는 안정 시 평균 심박출량의 약 1/4에 해당한다.

4. 임상적 중요성

문맥고혈압은 간문맥계의 혈압이 비정상적으로 높아지는 상태로, 주로 간경화에 의해 발생한다.[16] 간경화는 간 내부 혈관 저항을 증가시키고 문맥계 동맥의 혈관 확장을 유발하여 문맥 압력을 높인다.[4] 컬러 도플러 초음파는 문맥계의 상태를 평가하고 치료 계획을 세우는 데 유용하다.[5][6]

위장관계에서 흡수된 약물은 간에서 대사되는 초회 통과 효과를 거치는데, 이 때문에 특정 약물은 특정 투여 경로를 통해서만 효과를 볼 수 있다. 나이트로글리세린은 혀 아래나 피부를 통해 투여해야 하지만, 덱스트로메토르판은 경구 복용해야 효과가 있다. 좌약은 간문맥을 부분적으로 우회하여 초회 통과 효과를 줄일 수 있다.

4. 1. 문맥 고혈압 (Portal hypertension)

문맥고혈압은 간문맥계의 혈압이 지나치게 높은 상태를 의미한다. 문맥의 혈류가 느려지면 간문맥에 혈액이 역류하면서 혈액량이 늘어나 발생할 수 있다.[16] 이는 간경화로 인해 나타나는 경우가 많다.[16]

간경변증은 간 내부 혈관 저항을 증가시키고, 문맥계 동맥의 혈관 확장을 유발하는데, 이 두 가지 요인이 모두 문맥의 압력을 높이는 원인이 된다.[4] 컬러 도플러 초음파는 문맥계의 동맥류, 혈전증, 분지 패턴 등을 확인하고 치료나 수술 필요 여부를 판단하는 데 매우 유용한 영상 도구이다.[5] 간 이식 등의 수술을 준비할 때, 컬러 도플러 초음파를 통해 문맥의 혈류를 보존하고 적절한 혈관 연결을 선택하기 위한 문맥 분지 패턴을 확인한다.[6]

4. 2. 약물 대사

위장관계를 통해 흡수된 많은 약물은 온몸 순환에 도달하기 전에 간에서 대사된다. 이를 초회 통과 효과라고 한다. 초회 통과 효과로 인해, 특정 약물은 특정 경로를 통해서만 복용할 수 있다. 예를 들어, 나이트로글리세린은 경구(입을 통해)로 복용할 경우 간이 약물을 비활성화하기 때문에 삼켜서 복용할 수 없지만, 설하(혀 아래로)나 경피적(피부를 통해)으로 투여하여 간문맥계를 우회하는 방식으로 흡수하도록 한다.[2] 반대로 기침 억제제인 덱스트로메토르판은 효과를 내기 위해서는 간에서 덱스트로르판으로 대사되어야 하기 때문에 경구 복용하는 것이 가장 좋다. 후자의 원칙은 대부분의 전구약물, 즉 대사되어야 약물의 효과를 내는 물질의 원칙이다.

좌약은 간문맥을 부분적으로 우회하여 초회 통과 효과를 줄일 수 있는 방법이다. 곧창자의 위쪽 1/3은 간문맥으로 혈액을 배출되지만 아래쪽 2/3의 혈액은 아래대정맥으로 직접 이어지는 속엉덩정맥으로 배출된다. 따라서 곧창자 아래쪽 2/3으로 좌약을 투여하면 간의 대사를 우회할 수 있다.[2]

참조

[1] 서적 Human anatomy McGraw-Hill 2011
[2] 논문 Visceral fat and metabolic inflammation: the portal theory revisited https://www.zora.uzh[...]
[3] 논문 Abdominal Obesity, Adipokines and Non-communicable Diseases
[4] 문서 Pathophysiology of Portal Hypertension https://doi.org/10.1[...] Clinics in Liver Disease 2014
[5] 문서 Congenital and acquired anomalies of the portal venous system https://doi.org/10.1[...] Radiographics 2002
[6] 문서 All about portal vein: a pictorial display to anatomy, variants and physiopathology https://doi.org/10.1[...] Insights into Imaging 2019
[7] 웹사이트 Splanchnic circulation http://cancerweb.ncl[...] 2008-10-22
[8] 서적 Anatomy, Abdomen and Pelvis, Superior Mesenteric Vein http://www.ncbi.nlm.[...] StatPearls Publishing
[9] 저널 Visceral fat and metabolic inflammation: the portal theory revisited https://www.zora.uzh[...]
[10] 저널 Abdominal Obesity, Adipokines and Non-communicable Diseases
[11] 웹인용 간성혼수 https://terms.naver.[...] 서울대학교출판문화원 2005-11-30
[12] 저널 Hepatic Encephalopathy https://www.ncbi.nlm[...]
[13] 웹인용 portal vein https://www.britanni[...] 2022-04-03
[14] 웹인용 Liver blood flow: Physiology, measurement, and clinical relevance https://clinicalgate[...] 2015-04-09
[15] 서적 Chapter 4 - Liver blood flow: Physiology, measurement, and clinical relevance https://www.scienced[...] W.B. Saunders 2012-01-01
[16] 웹인용 간문맥 http://www.amc.seoul[...] 2022-04-03


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