대장에서의 소화과정을 아주 상세하게 설명해드릴게요.
1. 대장의 구조
대장은 맹장 → 결장(상행, 횡행, 하행, S자결장) → 직장 → 항문 순서로 구성됩니다. 대장의 전체 길이는 약 1.5m 정도로 소장보다는 짧지만, 직경은 더 큽니다.
2. 대장의 주요 기능
대장에서의 소화는 "소화"라기보다는 흡수와 발효" 과정이 중심입니다. 실제 영양분의 대부분은 소장에서 흡수되고, 대장은 남은 찌꺼기(소화되지 않은 식이섬유, 물, 무기질 등)를 처리합니다.
주요 역할
- 수분과 전해질 흡수 (나트륨, 염소, 칼륨 등)
- 남은 섬유소와 난소화물의 발효 (미생물에 의한 분해)
- 비타민 생산 (특히 비타민 K, 일부 비타민 B군)
- 대변 형성 및 배설
3. 세부 과정
(1) 소장에서 넘어온 내용물
소장에서 넘어온 내용물은 묽은 상태(약 1.5~2L/일)로, 섬유소, 미소화물, 수분이 많습니다.
(2) 미생물 발효
대장에는 약 100조 개 이상의 장내 세균이 존재하며, 주로 혐기성 세균이 많습니다. 대표적인 균은 다음과 같습니다:
- Bacteroides spp.
- Firmicutes
- Escherichia coli
- Lactobacillus
- Bifidobacterium
이 균들이 식이섬유나 소화되지 않은 탄수화물을 발효시켜 짧은사슬지방산(SCFA) 을 만들어 냅니다. 주요 SCFA에는 다음이 포함됩니다:
SCFA 종류 기능
| 아세트산 (Acetate) | 에너지 공급, 간으로 이동해 대사 참여 |
| 프로피온산 (Propionate) | 간에서 포도당 생성 억제 |
| 부티르산 (Butyrate) | 대장 세포의 주요 에너지원, 항염 작용 |
또한, 발효과정에서 가스도 발생합니다:
→ 수소(H₂), 메탄(CH₄), 이산화탄소(CO₂), 황화수소(H₂S)
(3) 수분과 전해질 흡수
대장에서 하루에 약 1.5L 정도의 수분을 흡수해서 대변이 고형화됩니다.
여기서 수분 흡수가 적절하지 않으면 설사가 발생하고, 너무 많으면 변비가 발생합니다.
흡수 과정:
- Na⁺, Cl⁻: 능동적 재흡수
- K⁺: 분비와 재흡수 모두 가능
- 물: 삼투압에 따라 수동적으로 이동
(4) 대변 형성
남은 찌꺼기, 박테리아 사체, 섬유소 잔여물, 탈락한 장 상피세포, 수분 등이 뭉쳐져서 대변이 만들어집니다.
대변의 구성은 대략 다음과 같습니다:
성분 비율(%)
| 수분 | 약 75% |
| 고형물 | 약 25% |
| - 세균 | 고형물의 30% |
| - 섬유소 | 고형물의 30% |
| - 지방/무기질 | 나머지 |
(5) 배변 조절
대변이 직장에 도달하면, 직장벽이 팽창하면서 신경 반사가 일어나 배변 욕구가 발생합니다.
- 내항문괄약근(불수의근): 반사적으로 이완
- 외항문괄약근(수의근): 의지에 따라 조절 가능
배변은 주로 부교감신경계(S2~S4) 지배를 받습니다.
4. 대장의 질환과 관련성
대장의 소화과정이 잘못되면 다음과 같은 질환이 발생할 수 있습니다:
- 과민성대장증후군(IBS): 장내 운동 이상, 발효 문제
- 변비, 설사: 수분 흡수 이상
- 대장염(염증성 장질환, IBD): 면역 반응 이상
- 대장암: 발효 부산물, 염증, 유전적 요인