큰창자

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1. 개요

큰창자는 소화계의 마지막 부분으로, 소화되지 않은 물질에서 물과 영양소를 흡수하고 대변을 저장하는 역할을 한다. 맹장, 결장, 직장, 항문관으로 구성되며, 결장은 상행, 횡행, 하행, S상 결장으로 나뉜다. 큰창자 내벽은 점막으로 덮여 있으며, 장내 세균총이 존재하여 비타민 생성, 섬유질 발효 등의 기능을 수행한다. 큰창자 관련 질환으로는 대장암, 과민성 대장 증후군, 염증성 장 질환 등이 있으며, 대장내시경과 같은 검사를 통해 진단한다.

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큰창자 - 대장암
대장암은 대장이나 직장의 상피 세포에서 발생하는 암으로, 윈트 신호전달 경로의 유전적 돌연변이, 배변 습관 변화, 혈변, 가족력 등이 발병 위험을 높이며, 수술, 화학 요법 등으로 치료한다.
큰창자 - 관장
관장은 액체를 항문을 통해 직장에 주입하여 배변, 대장 세척, 약제 투여, 수분·영양 보급 등에 사용되는 의료 행위로, 변비 치료, 대장 내시경 검사 전 처치 등에 활용되며 다양한 종류와 방법이 있지만 부작용에 주의해야 하고, 그 역사는 고대부터 이어져 왔다.
해부학에 관한 - 림프
림프는 림프관을 통해 순환하는 체액으로, 혈장과 유사한 성분으로 체액 균형 유지, 면역 반응, 지방 흡수 및 운반 등의 역할을 수행한다.
해부학에 관한 - 신경
신경은 중추신경계와 말초신경계를 연결하는 신경섬유 다발 조직으로, 삼중막 구조로 둘러싸여 있고, 구심성, 원심성, 혼합 신경 등으로 분류되며, 활동전위를 통해 정보를 전달하고 손상 시 재생될 수 있지만 완전한 회복은 어려울 수 있다.
소화계 - 배변
배변은 대장의 연동운동, 직장의 작용, 항문 괄약근의 조절을 통해 체내 변을 항문으로 배출하는 생리적 과정으로, 배변 자세, 관련 질병, 사회문화적 요소, 심혈관계 합병증 위험 등과 관련된다.
소화계 - 식도
식도는 소화계의 상부 기관으로, 입 뒤에서 시작하여 위까지 연결되며, 음식물 역류를 막고 삼키는 기능을 수행하며 다양한 질환이 발생할 수 있다.

큰창자
개요
라틴어 명칭	colon 또는 intestinum crassum
일부	소화관
시스템	소화계
혈액 공급
동맥	상장간막, 하장간막 및 장골 동맥
정맥	상장간막 및 하장간막 정맥
림프	하장간막 림프절
구조
대장
길이	약 1.5미터 (5피트)
구성 요소	맹장 결장 상행 결장 횡행 결장 하행 결장 구불 결장 직장 항문
추가 정보
설명	척추동물의 소화계통의 마지막 부분
기능	물 흡수 전해질 흡수 비타민 흡수 소화되지 않은 물질 저장 대변 형성 및 배출
관련 질병
질병	대장암 과민성 대장 증후군 게실 질환 염증성 장 질환 궤양성 대장염 크론병 장폐색

2. 해부학적 구조

큰창자는 소화계의 마지막 부분으로, 팽대(haustra)라고 불리는 일련의 팽창부 때문에 분절된 모습을 보인다.^[9] 대변이 몸 밖으로 배변되기 전에 대변에서 물과 염분을 추출하고, 장내 미생물 군집에 의해 흡수되지 않은 물질의 발효가 일어난다. 작은창자와 달리 음식물과 영양소 흡수에는 큰 역할을 하지 않으며, 매일 약 1.5리터의 물이 큰창자에 도달한다.^[10]

포유류의 큰창자는 맹장(충수돌기 포함), 결장(가장 긴 부분), 직장, 항문관으로 구성된다. 결장은 상행결장, 가로결장, 하행결장, S상 결장으로 나뉘며, 이들은 결장 굽이에서 꺾인다.

결장의 각 부분은 복강 내, 또는 후복막강 뒤에 위치한다. 후복막 장기는 복막으로 완전히 덮여 있지 않아 위치가 고정되어 있고, 복강 내 장기는 복막으로 완전히 둘러싸여 있어 움직일 수 있다.^[12] 상행결장, 하행결장, 직장은 후복막에 위치하고, 맹장, 충수돌기, 가로결장, S상 결장은 복강 내에 위치한다.^[13]

큰창자는 결장끈이라는 세 개의 매끄러운 근육 띠를 가지고 있다. 결장끈은 큰창자 자체보다 짧기 때문에, 결장은 분절되어 창자의 팽대를 형성한다.^[22]

사람의 큰창자는 지름 약 5~8센티미터^[60], 전체 길이 약 1.6미터이며, 막창자, 잘록창자, 곧창자의 3가지 부분으로 크게 나눌 수 있다.^[61]

큰창자 부위별 평균 내경^[14]^[15]
부위	평균 내경 (cm)
맹장	9 미만
가로결장	6 미만
하행결장	4
S상 결장	4

2. 1. 맹장과 충수

막창자는 큰창자의 첫 번째 부분으로 소화에 관여하며, 여기에서 배아 발생적으로 발달하는 충수는 소화에 관여하지 않고 장관 연관 림프 조직의 일부로 간주된다. 충수의 기능은 불확실하지만 일부 자료에서는 충수가 장내 미생물군의 샘플을 보관하는 역할을 하며, 면역 반응 과정에서 고갈될 경우 미생물군으로 결장을 다시 채우는 데 도움이 될 수 있다고 본다. 충수는 또한 림프 세포의 농도가 높다는 것이 밝혀졌다.

대장의 오른쪽 아래 부분에, 소장의 말단인 회장이 연결되는 부분은 회장구라고 불리며, 대장 측벽에 회장의 일부가 삽입된 듯한 형태를 하고 있다. 이 튀어나온 부분에는 회장판막(회맹판^[62])이 있어, 한 번 대장으로 진행된 내용물이 소장으로 역류하지 않도록 되어 있다^[61]。 판막에는 상순과 하순이 있으며, 이들이 결합하여 회맹판막 소대를 형성한다^[62]。

대장은 회장구로부터 5 - 6센티미터 정도 아래 방향으로 주머니 모양으로 닫혀 있으며, 이 부분을 막창자라고 하며, 일반적으로 복부 오른쪽 아래의 장골 전방에 있지만, 드물게 간 하부에 들어가 있는 경우가 있다^[62]。 대장의 주요 기능인 물과 염분의 흡수는 이루어지지 않는다^[62]。

2. 1. 1. 충수돌기(막창자꼬리)

막창자는 큰창자의 첫 번째 부분으로 소화에 관여하며, 여기에서 배아 발생적으로 발달하는 충수는 소화에 관여하지 않고 장관 연관 림프 조직의 일부로 간주된다.^[62] 충수의 기능은 불확실하지만 일부 자료에서는 충수가 장내 미생물군의 샘플을 보관하는 역할을 하며, 면역 반응 과정에서 고갈될 경우 미생물군으로 결장을 다시 채우는 데 도움이 될 수 있다고 본다. 충수는 또한 림프 세포의 농도가 높다는 것이 밝혀졌다.

소장의 말단인 회장이 연결되는 대장의 오른쪽 아래 부분은 회장구라고 불리며, 대장 측벽에 회장의 일부가 삽입된 듯한 형태를 하고 있다. 이 튀어나온 부분에는 회장판막(회맹판)이 있어, 한 번 대장으로 진행된 내용물이 소장으로 역류하지 않도록 되어 있다.^[61]

회장구로부터 5 - 6센티미터 정도 아래 방향으로 주머니 모양으로 닫혀 있는 대장 부분을 맹장이라고 한다. 맹장의 뒤 안쪽에는 1센티미터 미만의 굵기로 길이 6 - 7센티미터의 돌출물인, 퇴화된 기관인^[62] 충수가 있으며, 이것은 결장의 바깥쪽을 종주하는 끈의 선단에 위치한다.^[62] 이 내부는 조여져 있어, 고형물이 들어가는 일은 거의 없다.^[62] 맹장과 이어진 충수의 벽에는 림프 조직이 많이 있으며, 림프구와 항체가 만들어진다. 젊은 시기에는 이 활동이 지나치게 활발해져 염증 반응이 일어날 수 있는데, 이것이 충수염이다.^[61]

2. 2. 결장

포유류의 대장은 맹장(충수돌기 포함), 결장(가장 긴 부분), 직장, 항문관으로 구성된다.

결장은 상행결장, 횡행결장, 하행결장, S상 결장의 네 부분으로 나뉘며, 이들은 결장 굽이에서 꺾인다.

결장의 각 부분은 복강 내, 또는 후복막강 뒤에 위치한다. 후복막 장기는 복막으로 완전히 덮여 있지 않아 위치가 고정되어 있고, 복강 내 장기는 복막으로 완전히 둘러싸여 있어 움직일 수 있다.^[12] 상행결장, 하행결장, 직장은 후복막에 위치하고, 맹장, 충수돌기, 횡행결장, S상 결장은 복강 내에 위치한다.^[13]

직경을 기준으로 보면, 맹장이 가장 넓고(건강한 사람의 경우 평균 9cm 미만), 횡행결장은 평균 직경이 6cm 미만이다.^[14] 하행결장과 S상 결장은 더 작으며, S상 결장의 평균 직경은 4cm이다.^[14]^[15] 각 결장 부분에 대해 특정 임계값보다 큰 직경은 거대결장 진단에 사용될 수 있다.

결장은 회장구멍부터 시작하여 대장의 대부분을 차지한다. 외관상 수 센티미터 간격으로 끈으로 묶인 것처럼 보여 결장이라고 불린다. 이 좁아진 부분 사이에 있는 결장 벽이 팽창한 부분을 결장팽기(하우스트라^[62])라고 한다. 또한 결장에는 세로 방향으로 폭 1cm 정도의 결장끈이라는 근육이 등간격으로 3개 있다. 또한 결장끈에는 부분적으로 복막이 만드는 작은 주머니 모양의 복막수(지방수)가 매달려 있다. 이 세 가지 특징이 외관상 소장과의 구분을 짓는 기준이 된다.^[61]

2. 2. 1. 상행결장 (오름창자)

상행 결장(오름창자)은 큰창자의 네 부분 중 첫 번째 부분이다. 맹장이라고 불리는 창자의 일부에 의해 소장과 연결된다. 상행 결장은 복강을 통해 횡행 결장 방향으로 약 20cm 위로 뻗어있다.

결장의 주요 기능 중 하나는 폐기물에서 물과 기타 주요 영양소를 제거하여 재활용하는 것이다. 폐기물이 회맹판막을 통해 소장을 빠져나가면, 맹장으로 이동한 다음 상행 결장으로 이동하여 이 추출 과정이 시작된다. 폐기물은 연동 운동에 의해 횡행 결장 방향으로 위로 펌핑된다. 상행 결장은 때때로 충수에 게를라흐 밸브를 통해 연결된다. 반추동물에서 상행 결장은 '''나선 결장'''이라고 불린다.^[16]^[17]^[18]

모든 연령대와 성별을 고려할 때, 결장암은 여기서 가장 자주 발생한다(41%).^[19]

상행결장은 맹장과 연결된 부분으로, 하부에서 소장과 연결되어 있다. 이곳은 복막의 오른쪽에 세로로 위치하며, 그 길이는 약 20cm이다. 이어서 오른쪽 결장곡 부위에서 굴곡하여 횡행결장과 이어진다. 상행결장은 장간막이 없어서 후복막에 반쯤 묻혀 있기 때문에 움직임은 보이지 않는다.^[61]

2. 2. 2. 횡행결장 (가로창자)

가로결장(가로창자)은 간 굽이(오른쪽 결장이라고도 함, 간 옆의 결장 굽이)에서 비장 굽이(왼쪽 결장이라고도 함, 비장 옆의 결장 굽이)까지의 결장 부분이다. 가로결장은 위에서 늘어져 있으며, 큰 그물막이라고 하는 큰 복막 주름으로 위에 연결되어 있다. 뒤쪽 면에서 가로결장은 가로잘록창자간막이라고 하는 간막에 의해 후복벽에 연결되어 있다.

가로결장은 복막에 싸여 있으므로 (앞뒤 결장 부분과 달리) 움직일 수 있다.

가로결장의 근위 2/3는 상장간막동맥(SMA)의 가지인 중간결장동맥에 의해 관류되는 반면, 후반 1/3은 하장간막동맥(IMA)의 가지에 의해 공급된다. 이 두 혈액 공급 사이의 "분수령" 영역은 중장과 후장 사이의 발생학적 분할을 나타내며, 허혈에 민감한 영역이다.

결장은 소화관이 내용물을 움직이는 방향에 따라 상행결장, 횡행결장, 하행결장, S상결장의 4가지로 구분된다. 횡행결장은 위의 대만을 따라 오른쪽에서 왼쪽으로 이어지는 약 50cm 길이의 부분이며, 대망막(횡행결장간막^[62])에 의해 들어 올려져 있다. 횡행결장은 비장 아래에 있는 좌결장곡이라는 부분에서 아래 방향으로 굽어져 하행결장과 이어진다.

결장의 각 부분 중, 횡행결장과 S상결장은 장간막이 있으므로 이동할 수 있다.^[61] 결장에 혈액을 공급하는 동맥은 대동맥에서 분기된 상장간막동맥(맹장·충수·상행결장·횡행결장 근위부)과 하장간막동맥(직장·S상결장·하행결장·횡행결장의 나머지 부분)이다. 이 두 동맥은 횡행결장 부분에서 문합하여 변연동맥을 형성한다.^[62]

2. 2. 3. 하행결장 (내림창자)

내림창자는 지라굽이에서 구불창자의 시작점까지의 잘록창자 부분이다. 소화 시스템에서 내림창자의 한 기능은 곧창자로 비워질 대변을 저장하는 것이다. 인간의 3분의 2에서 후복막에 위치한다. 나머지 3분의 1에서는 (보통 짧은) 장간막을 갖는다.^[20] 동맥 혈류는 왼쪽잘록창자동맥을 통해 공급된다. 내림창자는 근위창자보다 위장관을 따라 더 멀리 위치하기 때문에 '원위 창자'라고도 불린다. 이 부위에는 장내 세균총이 매우 밀집해 있다.

결장은 회장구멍부터 시작하여 대장의 대부분을 차지한다. 외관상 수 1cm 간격으로 끈으로 묶인 것처럼 보여 결장이라고 불린다. 좁아진 부분 사이에 있는 결장 벽이 팽창한 부분을 결장팽기(하우스트라^[62])라고 한다. 결장에는 세로 방향으로 폭 1cm 정도의 결장끈이라는 근육이 등간격으로 3개 있다. 결장끈에는 부분적으로 복막이 만드는 작은 주머니 모양의 복막수(지방수)가 매달려 있다. 이 세 가지 특징이 외관상 소장과의 구분을 짓는 기준이 된다.^[61]

결장은 주로 소화관이 내용물을 움직이는 방향에 따라 오름창자, 가로창자, 내림창자, 구불창자의 4가지로 구분된다. 비장 아래에 있는 좌결장곡이라는 부분에서 아래 방향으로 굽어져 하행결장과 이어진다. 이곳은 복강의 왼쪽을 수직으로 내려가는 약 25cm 부분으로 좌장골에 도달하는 곳에서 오른쪽으로 만곡하여 천골 부근에 걸쳐 S자 모양이 된다.^[61]

오름창자와 내림창자는 장간막이 없고, 후복막에 반쯤 묻혀 있기 때문에 움직임은 보이지 않는다.^[61] 결장에 혈액을 공급하는 동맥은 대동맥에서 분기된 위창자간막동맥(맹장·충수·오름창자·가로창자 근위부)과, 아래창자간막동맥(곧창자·구불창자·내림창자·가로창자의 나머지 부분)이다. 이 두 동맥은 가로창자 부분에서 문합하여 변연동맥을 형성한다.^[62]

2. 2. 4. S상결장 (구불창자)

구불창자는 내림창자 뒤와 곧창자 앞에 위치한 큰창자의 일부이다. "구불"이라는 이름은 S자 모양을 의미한다. 구불창자의 벽은 근육질이며 수축하여 창자 내부의 압력을 증가시켜 변이 곧창자로 이동하도록 한다.

구불창자는 IMA의 가지인 구불동맥의 여러 갈래 (보통 2개에서 6개)로부터 혈액을 공급받는다. IMA는 위곧창자동맥으로 끝난다.

구불창자내시경검사는 구불창자를 검사하는 데 사용되는 일반적인 진단 기술이다.

결장은 회장구멍부터 시작하여 대장의 대부분을 차지한다. 외관상 수 센티미터 간격으로 끈으로 묶인 것처럼 보여 결장이라고 불린다. 이 좁아진 부분 사이에 있는 결장 벽이 팽창한 부분을 결장팽기(하우스트라^[62], 결장팽융)라고 한다. 또한 결장에는 세로 방향으로 폭 1센티미터 정도의 결장끈이라는 근육이 등간격으로 3개 있다. 또한 결장끈에는 부분적으로 복막이 만드는 작은 주머니 모양의 복막수(지방수)가 매달려 있다. 이 세 가지 특징이 외관상 소장과의 구분을 짓는 기준이 된다^[61]。

결장은 주로 소화관이 내용물을 움직이는 방향에 따라 상행결장, 횡행결장, 하행결장, S상결장의 4가지로 구분된다. S상결장은 좌장골에 도달하는 곳에서 오른쪽으로 만곡하여 천골 부근에 걸쳐 S자 모양이 되며, 길이 약 45cm의 부분을 S상결장이라고 하며, 그 끝에서 직장으로 이어진다^[61]。

결장의 각 부분 중, 횡행결장과 S상결장은 장간막이 있으므로 이동할 수 있다^[61]。 결장에 혈액을 공급하는 동맥은 대동맥에서 분기된 하장간막동맥(직장·S상결장·하행결장·횡행결장의 나머지 부분)이다^[62]。

2. 3. 직장

곧창자는 큰창자의 마지막 부분으로, 배변을 통해 제거될 때까지 형성된 변을 담고 있다.

곧창자의 길이는 약 12cm이다.^[21] 엉치뼈 앞에서 S상 결장과 연결되며, 엉치뼈 굽이에 따라 세로로 위치하다가 꼬리뼈 앞에서 뒤쪽으로 거의 직각으로 꺾여 항문으로 이어진다. 대장의 아래쪽 끝부분인 약 20센티미터에 해당한다. 곧창자 하부에는 내부가 넓어진 곧창자 팽대부가 있으며, 여기서 항문까지 이어지는 3cm 정도의 관은 항문관이라고 한다. 항문관 위에는 항문주라는 기둥 모양 돌기가 6~8개 있는데, 이는 항문을 닫는 기능을 한다.^[61] 항문에는 발달된 윤주상 평활근으로 된 내괄약근과 이를 둘러싸는 가로무늬근 외괄약근이 있다.^[60]

3. 미세 해부학

큰창자 벽은 함입이 있는 단순 원주 상피로 덮여 있다. 이 함입을 창자샘 또는 큰창자 융기라고 한다. 큰창자 융기는 현미경으로 보면 시험관 모양이며, 튜브 길이를 따라 중앙에 구멍(강)이 있고 두꺼운 벽으로 이루어져 있다.

시토크롬 c 산화효소 서브유닛 I(CCOI)을 생성하는 세포는 면역조직화학 염색을 통해 갈색-주황색으로, 세포 핵은 헤마톡실린 염색으로 청회색으로 나타난다. 융기 길이는 약 75~110개의 세포로 이루어져 있으며, 평균 둘레에는 23개의 세포가 있어 융기 하나당 평균 약 1,725~2,530개의 세포가 존재한다. 융기 기저부에는 5~6개의 줄기 세포가 있다.

큰창자 상피 1제곱밀리미터당 약 100개의 융기가 존재한다. 인간 큰창자의 평균 길이는 160.5cm, 내부 둘레는 평균 6.2cm이므로 내부 표면적은 평균 약 995cm²이며, 거의 1천만 개의 융기가 있다.

많은 창자샘은 ''CCOI'' 유전자에 미토콘드리아 DNA 돌연변이를 가진 세포를 가지며, 주로 흰색으로 나타난다. CCOI 결핍 융기 비율은 40세 이전에는 1% 미만이지만, 나이가 들면서 선형적으로 증가하여 80~84세 여성의 경우 18%, 남성의 경우 23%에 달한다. 큰창자 융기는 융기가 두 개로 분열되는 방식으로 번식할 수 있다.^[31]

3. 1. 대장 융기 (Colonic crypts)

큰창자 벽은 단순 원주 상피로 덮여 있으며, 이 상피에는 함입이 있다. 이 함입을 창자샘 또는 큰창자 융기라고 한다.

큰창자 융기는 튜브 길이를 따라 중앙 구멍(강)이 있는 두꺼운 벽의 현미경적 시험관 모양을 하고 있다. 4개의 조직 절편이 표시되어 있는데, 2개는 융기의 긴 축을 가로질러 절단되었고, 2개는 긴 축에 평행하게 절단되었다. 이 이미지에서 세포는 면역조직화학 염색을 통해 시토크롬 c 산화효소 서브유닛 I(CCOI)을 생성하는 경우 갈색-주황색으로 나타난다. 세포 핵 (융기 벽을 따라 늘어선 세포의 바깥쪽 가장자리에 위치)은 헤마톡실린으로 청회색으로 염색된다. C 및 D 패널에서 융기는 길이가 약 75~110개의 세포이다. Baker 등^[32]은 평균 융기 둘레가 23개 세포라는 것을 발견했다. 따라서 이미지에서 하나의 큰창자 융기당 평균 약 1,725~2,530개의 세포가 있다. Nooteboom 등^[33]은 소수의 융기에서 세포 수를 측정하여 1,500~4,900개의 세포 범위를 보고했다. 세포는 융기 기저부에서 생성되어 며칠 후 큰창자 강으로 떨어지기 전에 융기 축을 따라 위쪽으로 이동한다.^[32] 융기 기저부에는 5~6개의 줄기 세포가 있다.^[32]

A 패널의 이미지에서 추정하면, 큰창자 상피 1제곱밀리미터당 약 100개의 큰창자 융기가 있다.^[34] 인간 큰창자의 평균 길이는 160.5cm이고,^[11] 평균 내부 둘레는 6.2cm이므로,^[34] 내부 표면 상피 면적은 평균 약 995cm²이며, 이는 9,950,000개(거의 1천만 개)의 융기를 포함한다.

표시된 4개의 조직 절편에서, 많은 창자샘은 ''CCOI'' 유전자에 미토콘드리아 DNA 돌연변이가 있는 세포를 가지며, 주로 흰색으로 나타나고, 주요 색상은 핵의 청회색 염색이다. B 패널에서 3개의 융기 줄기 세포 일부는 ''CCOI''에 돌연변이가 있는 것으로 보이며, 따라서 해당 줄기 세포에서 생겨난 세포의 40%~50%가 단면 부위에서 흰색 부분을 형성한다.

CCOI에 결핍된 융기의 비율은 40세 이전에는 1% 미만이지만, 나이가 들면서 선형적으로 증가한다.^[31] CCOI에 결핍된 큰창자 융기는 여성의 경우 평균 80~84세에 18%, 남성의 경우 23%에 달한다.^[31]

큰창자 융기는 C 패널에서처럼 융기가 두 개로 분열되거나, B 패널에서처럼 최소 하나의 융기가 분열되는 경우에 분열을 통해 번식할 수 있다. CCOI 결핍 융기 대부분은 서로 인접한 2개 이상의 CCOI 결핍 융기를 가진 융기 클러스터(융기 복제)에 있다(D 패널 참조).^[31]

대장 내에서 발현되는 수천 개의 단백질 코딩 유전자 중 약 150개는 서로 다른 부위의 점막에 특이적이며 CEACAM7을 포함한다.^[35]

4. 기능

큰창자는 소화계의 마지막 부분으로, 팽대(haustra)라고 불리는 팽창부 때문에 분절된 모습을 보인다.^[9] 대변이 몸 밖으로 배변되기 전에 대변에서 물과 염분을 추출하고, 흡수되지 않은 물질은 장내 미생물 군집에 의해 발효된다. 작은창자와 달리 음식물과 영양소 흡수에는 큰 역할을 하지 않지만, 매일 약 1.5리터의 물이 큰창자에 도달한다.^[10]

충수는 소량의 점막 관련 림프 조직을 포함하고 있어 면역에 불확실한 역할을 하지만, 조기 성장과 발달 동안 항상성에 중요한 생체 아민과 펩타이드 호르몬을 분비하는 내분비 세포를 포함하고 있어 태아 시기에 중요한 것으로 알려져 있다.^[39]

키메가 큰창자에 도달할 즈음이면 대부분의 영양소와 물의 90%가 신체에 흡수된다. 회장루 시술의 일반성에서 알 수 있듯이, 많은 사람들이 큰창자의 많은 부분 없이, 심지어 완전히 없이도 살아갈 수 있다.

4. 1. 수분 및 전해질 흡수

큰창자는 소화되지 않은 물질이 직장으로 보내지기 전에 음식물에서 물과 흡수 가능한 영양소를 흡수한다. 티아민, 리보플라빈, 비타민 K와 같이 장내 세균총(결장 박테리아)이 생성하는 비타민을 흡수하는데, 특히 비타민 K의 일일 섭취량이 적절한 혈액 응고를 유지하기에 충분하지 않으므로 중요하다.^[36] 또한 대변을 압축하고 배변 시 항문을 통해 배출될 때까지 직장에 대변을 저장한다.

큰창자는 K+와 Cl-를 분비한다. 낭성 섬유증에서는 염화물 분비가 증가한다. 결장에서는 탄수화물의 발효, 단쇄 지방산, 요소 순환 등 다양한 영양소의 재활용이 이루어진다.^[38]

키메가 큰창자에 도달할 즈음이면 대부분의 영양소와 물의 90%가 신체에 흡수된다. 이 시점에서는 나트륨, 마그네슘, 염화물과 같은 일부 전해질과 섭취한 음식의 소화되지 않은 부분(예: 아밀로스, 식이 섬유)만 남는다. 키메가 큰창자를 통과하면서 나머지 물의 대부분이 제거되는 반면, 키메는 점액과 박테리아(장내 세균총)와 혼합되어 대변이 된다. 상행 결장은 액체 상태로 대변 물질을 받는다. 그러면 결장의 근육은 수성 노폐물을 앞으로 이동시키고 과도한 물을 천천히 흡수하여 대변이 하행 결장으로 이동하면서 점차 굳어지게 한다.^[40]

박테리아는 자체 영양을 위해 일부 섬유질을 분해하고 아세테이트, 프로피오네이트, 부티레이트를 노폐물로 생성하며, 이는 다시 결장 내벽 세포에서 영양으로 사용된다.^[41] 인간의 경우, 소화되지 않은 탄수화물의 약 10%가 이용 가능하게 된다.^[42] 큰창자는^[43] 소화 효소를 생성하지 않으며, 화학적 소화는 키메가 큰창자에 도달하기 전에 소장에서 완료된다. 결장의 pH는 5.5에서 7 사이로 변동한다(약간 산성에서 중성).^[44]

결장에서의 물 흡수는 일반적으로 삼투압 기울기에 반하여 진행된다. '''항상성 기울기 삼투'''는 장에서 삼투 기울기에 반하여 물을 재흡수하는 현상이다. 장 내벽을 차지하는 세포는 나트륨 이온을 세포간 공간으로 펌핑하여 세포간 액체의 삼투압을 높인다. 이 고장액성 액체는 밀착 연접과 인접 세포를 통해 삼투 현상으로 물을 측면 세포간 공간으로 이동시키는 삼투압을 생성하며, 이는 다시 기저막을 가로질러 모세 혈관으로 이동하는 동시에 더 많은 나트륨 이온이 다시 세포간 액체로 펌핑된다.^[45]

대장의 주요 기능은 음식물의 난소화성 성분인 식이 섬유의 발효와 수분 및 염분 흡수이다.^[62] 대장에서 분비되는 알칼리성 대장액에는 소화 효소가 포함되어 있지 않으며, 이는 점액으로서 대장벽의 보호와 내용물의 수송을 돕는 작용을 한다.^[60] 대장 내에서의 물질 분해는 대장균을 비롯한 상재균이 수행한다. 이들은 발효 작용을 통해 물질을 흡수 가능한 전해질까지 변환시킨다. 그 과정에서 낙산이나 초산, 메탄 등의 가스가 발생한다. 또한 아미노산의 분해에서 아민류의 인돌이나 스카톨 등도 생성되며, 이것이 배설물 냄새의 원인이 된다.^[60]

대장 조직(대장 상피 세포)의 대사에는 이 발효로 생성되어 흡수된 단쇄 지방산이 주요 에너지원으로 직접 이용되며, 또한 잉여 부분은 전신의 조직의 에너지원으로 이용된다. 단쇄 지방산 중 낙산은 결장 세포에 우선적으로 에너지원으로 이용된다.^[63] 장내 세균의 활동에 의해 생산되는 비타민이 있다는 것도 알려져 있다.^[65]^[66]

4. 2. 장내 미생물 (Gut flora)

큰창자는 700종 이상의 세균, 곰팡이, 원생생물, 고세균 등 다양한 기능을 수행하는 미생물을 포함하고 있다. 종의 다양성은 지리적 위치와 식단에 따라 달라진다.^[46] 사람의 원위부 창자 속 미생물 수는 100조 개에 달하며, 무게는 약 200g 정도이다. 이 대부분 공생하는 미생물 덩어리는 최근 "잊혀진 기관"이라고 불리고 있다.^[47]

큰창자는 이 부위에 서식하는 세균에 의해 생성된 일부 산물을 흡수한다. 소화되지 않은 다당류(섬유질)는 큰창자 내 세균에 의해 단쇄 지방산으로 대사되어 수동 확산으로 흡수된다. 큰창자가 분비하는 중탄산염은 이러한 지방산 형성에 따른 산성도 증가를 중화하는 데 도움이 된다.^[48]

이 세균들은 또한 비타민 K와 바이오틴(B 비타민) 등 다량의 비타민을 생성하여 혈액으로 흡수시킨다. 이러한 비타민 공급원이 일반적으로 일일 요구량의 작은 부분만을 제공하지만, 식이 비타민 섭취가 낮을 때는 상당한 기여를 한다. 큰창자 내 세균에 의해 생성된 비타민 흡수에 의존하는 사람은 항생제 치료를 받을 경우 비타민 결핍이 발생할 수 있다.^[49]

다른 세균 생성물에는 질소와 이산화 탄소의 혼합물이며 소량의 수소, 메탄, 황화 수소 가스를 포함하는 가스(방귀)가 있다. 소화되지 않은 다당류의 세균 발효는 이를 생성한다. 대변 냄새의 일부는 아미노산 트립토판으로부터 대사된 인돌 때문이다. 정상적인 장내 세균총은 맹장과 림프관을 포함한 특정 조직 발달에도 필수적이다.

이들은 또한 교차 반응 항체 생성에도 관여한다. 이는 정상적인 장내 세균총에 대항하여 면역계가 생성한 항체로, 관련 병원체에 대해서도 효과적이어서 감염이나 침입을 예방한다.

결장의 가장 흔한 두 문(phyla)은 Bacillota와 Bacteroidota이다. 이 둘 사이의 비율은 인간 미생물군 프로젝트에 의해 보고된 바와 같이 널리 변동하는 것으로 보인다.^[50] Bacteroides는 대장염과 결장암의 시작에 관여한다. 비피도박테리아도 풍부하며, 종종 '친근한 세균'으로 묘사된다.^[51]^[52]

점액 층은 큰창자를 결장 공생 세균의 공격으로부터 보호한다.^[53]

충수는 장내 미생물군의 샘플을 보관하는 역할을 하며, 면역 반응 과정에서 미생물군이 고갈될 경우 결장을 다시 채우는 데 도움이 될 수 있다고 본다.

5. 임상적 의의

큰창자와 관련된 주요 질환은 다음과 같다.^[1]

대장암: 서구식 식생활로의 변화로 인해 한국인에게도 증가하고 있다.
크론병: 구강에서 항문까지의 소화관 전역에 염증 및 궤양을 일으키는 원인 불명의 질환으로, 자가면역 질환의 하나이다.
궤양성 대장염: 대장에 궤양이나 미란이 생기는 원인 불명의 질환으로, 자가면역 질환의 하나이다. 크론병과 함께 염증성 장 질환(IBD)으로 분류된다.
과민성 대장 증후군: 염증이나 궤양은 없지만, 설사나 변비 등의 증상이 나타난다.
대장 게실증
장폐색증

5. 1. 질환

막창자는 큰창자의 첫 번째 부분으로 소화에 관여하며, 여기에서 배아 발생적으로 발달하는 충수는 소화에 관여하지 않으며 장관 연관 림프 조직의 일부로 간주된다. 충수의 기능은 불확실하지만 일부 자료에서는 충수가 장내 미생물군의 샘플을 보관하는 역할을 하며, 면역 반응 과정에서 고갈될 경우 미생물군으로 결장을 다시 채우는 데 도움이 될 수 있다고 본다. 충수는 또한 림프 세포의 농도가 높다는 것이 밝혀졌다.^[1]

다음은 큰창자의 가장 흔한 질병 또는 장애이다.

결장 혈관이형성증^[1]
충수염^[1]
만성 기능성 복통^[1]
대장염^[1]
대장암^[1] - 서구식 식생활로의 변화로 인해 한국인에게도 증가하고 있다.^[1]
대장 용종^[1]
변비^[1]
크론병^[1] - 구강에서 항문까지의 소화관 전역에 염증 및 궤양을 일으키는 원인 불명의 질환. 자가면역 질환의 하나.^[1]
설사^[1]
게실염^[1]
게실증^[1]
거대결장증 (무신경증)^[1]
장폐색^[1]
장중첩증^[1]
과민성 대장 증후군^[1] - 염증이나 궤양은 없지만, 설사나 변비 등의 증상이 나타난다.^[1]
가막성 대장염^[1]
궤양성 대장염^[1] - 대장에 궤양이나 미란이 생기는 원인 불명의 질환. 자가면역 질환의 하나. 크론병과 함께 염증성 장 질환(IBD)으로 분류된다.^[1]
대장 게실증^[1]
장폐색증^[1]

5. 2. 대장내시경

대장내시경은 CCD 카메라 또는 유연한 튜브에 부착된 광섬유 카메라를 사용하여 항문을 통해 삽입하여 굵은 창자와 원위부 회장을 검사하는 내시경 검사이다. 시각적인 진단(예: 소화성 궤양, 대장 용종)을 제공하고, 의심되는 대장암 병변의 생검 또는 제거 기회를 제공한다. 대장내시경을 통해 1mm 이하의 작은 용종도 제거할 수 있다. 용종을 제거한 후, 현미경으로 검사하여 전암성인지 여부를 확인할 수 있다. 용종이 암으로 발전하는 데는 15년 이하가 걸린다.

대장내시경은 S상 결장경 검사와 유사하며, 차이점은 각 검사가 대장의 어느 부분을 검사할 수 있는지에 관련이 있다. 대장내시경은 대장 전체(길이 1200mm~1500mm)를 검사할 수 있다. S상 결장경 검사는 대장의 원위부(약 600mm)를 검사할 수 있는데, 대장내시경의 암 생존율 개선 효과가 대장의 원위부 병변 발견에 국한되어 있기 때문에 이것으로 충분할 수 있다.^[54]^[55]^[56]

S상 결장경 검사는 전체 대장내시경 검사의 선별 검사로 자주 사용되며, 대변 잠혈 검사(FOBT), 대변 면역화학 검사(FIT) 또는 다중 표적 대변 DNA 검사(Cologuard) 또는 혈액 기반 검사인 SEPT9 DNA 메틸화 검사(Epi proColon)와 같은 대변 기반 검사와 함께 수행되는 경우가 많다.^[57] 이러한 선별 검사 환자의 약 5%는 대장내시경 검사로 의뢰된다.^[58]

가상 대장내시경은 컴퓨터 단층 촬영(CT) 스캔 또는 핵 자기 공명(MR) 스캔에서 재구성된 2D 및 3D 영상을 사용하며, 완전히 비침습적인 의료 검사이지만, 표준 검사는 아니며 진단 능력에 대한 연구가 아직 진행 중이다. 또한, 가상 대장내시경은 용종/종양 제거 또는 생검과 같은 치료적 조작을 허용하지 않으며, 5mm 미만의 병변을 시각화할 수도 없다. CT 대장조영술을 사용하여 성장 또는 용종이 감지되면, 표준 대장내시경 검사를 수행해야 한다. 또한, 외과 의사들은 최근 낭내시경이라는 용어를 사용하여 회장 항문 낭의 대장내시경 검사를 지칭하고 있다.

대장내시경 사진, 비장 굴곡부,
정상 점막. 그 안으로 비장을 볼 수 있다

6. 다른 동물에서의 대장

큰창자는 실제로 사지형류에서만 뚜렷하게 구분되며, 거의 항상 회맹판막에 의해 작은창자와 분리되어 있다. 그러나 대부분의 척추동물에서 큰창자는 작은창자보다 눈에 띄게 넓지만, 항문까지 곧게 뻗어있는 비교적 짧은 구조이다. 맹장이 대부분의 양막류에 존재하지만, 포유류에서만 나머지 큰창자가 진정한 결장으로 발달한다.^[59]

일부 작은 포유류에서 결장은 다른 사지형류와 마찬가지로 곧게 뻗어있지만, 대부분의 포유류 종에서는 상행 결장 및 하행 결장으로 나뉜다. 뚜렷한 횡행 결장은 일반적으로 영장류에서만 존재한다. 그러나 결장끈과 이에 수반되는 팽대 구조는 식육류 또는 반추동물에서는 발견되지 않는다. 포유류(단공류 제외)의 직장은 다른 척추동물의 총배설강에서 유래하며, 따라서 이러한 종에서 발견되는 "직장"과 진정으로 상동적이지 않다.^[59]

일부 물고기에는 진정한 큰창자가 없으며, 소화관의 끝부분을 총배설강과 연결하는 짧은 직장만 존재한다. 상어에서는 이 안에 동물이 해수와의 삼투 균형을 유지하는 데 도움이 되는 염분을 분비하는 ''직장선''이 포함되어 있다. 이 선은 구조적으로 맹장과 다소 유사하지만 상동 구조는 아니다.^[59]

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