목차
수술 혹은 외상 후의 초기 대사작용은 총 체내 에너지 소비량과 뇨중 질소 배출량을 줄이는 방향으로 일어납니다.
단백질, 탄수화물, 지방의 대사
- 수술 후 스트레스 상황에서의 주에너지원은 체내에 저장된 지방
- 포도당이 부족해지면 근육에서 유리된 glutamine이 장에서 alanine으로 대사되어 포도당 신합성에 사용
- 근육에서 나와 혈중 glucose를 유지하는데 중요한 역할을 하는 단백질은 glutamine과 alanine
지방 대사
- 수술 후 스트레스 상황에서의 주에너지원은 체내에 저장된 지방
- 포도당이 부족해지면 간에서 중성지방이 Acetyl-coA로 전환되고 이것이 또 TCA cycle을 통해 ATP로 전환된다.
- 지방 분해를 유발하는 자극
- 카테콜라민 호르몬(m/i)
- 부신피질 자극 호르몬갑상선 호르몬, 코티졸, 글루카곤, 성장호르몬 분비, 인슐린 분비 감소, 증가된 교감신경 자극
- 그러나 Acetyl-coA 가 너무 많이 생성되면 TCA cycle로 유입되지 못하고 케톤으로 전환된다. 스트레스에 의한 인슐린 증가, 자유지방산의 조직 내 산화 정도가 케톤 형성의 속도를 좌우한다.
탄수화물 대사
- 수술 환자(혹은 금식 환자)에서의 포도당 공급
- 근육 소실 억제 목적(m/i)
- 소량의 포도당(대략 50g/d) 공급 → TCA 주기에서 지방이용 촉진, 케톤화 감소
- 패혈증, 외상환자
- 포도당 공급: 외부에서 포도당을 공급하더라도 포도당 신합성을 위한 단백 분해를 완전히 억제하지 못한다.(스트레스 상황에서 다른 호르몬과 전염증proinflammatory 매개체가 단백 분해에 큰 영향을 미치기 때문)
- 인슐린 투여: 심한 스트레스에서 골격근에서 단백 합성 촉진 및 간세포의 단백 분해 억제. 근육세포의 RNA 합성에서 핵산의 필수전구체 흡수 촉진
단백질 및 아미노산 대사
- 인슐린 분비의 감소와 코르티솔 증가에 의해 단백분해가 가속화되고, 소변을 통한 질소 배설량이 증가하게 된다.
- 근육에서 glutamine이 유리되어 장과 신장으로 이동한다.
- 장으로 간 glutamine은 ammonia와 alanine으로 대사된다.
- Alanine은 간으로 가서 urea와 포도당이 된다.(alanine은 간에서 포도당 생성에 가장 중요한 물질)
- 신장으로 간 glutamine은 분해되어 ammonia가 된다.
- 생성된 ammonia는 모두 간으로 가서 urea로 변환된다.
- Urea는 소변으로 배설된다.
분해된 단백질은 당신합성과 급성기 단백(e.g., CRP) 합성에 이용됩니다. 결론적으로 근육에서 나와 혈중 glucose를 유지하는데 중요한 역할을 하는 단백질은 glutamine과 alanine이라 할 수 있습니다.
금식 시 대사 적응
단기간 금식
- 포도당 에너지에 절대적으로 의존하는 장기= 뇌,적혈구, 콩팥
- 단기간 금식 시 체내에서 일어나는 반응:Glycogenolysis, Proteolysis, Lipolysis, Glycogenesis, 말초조직에서 케톤체 이용 증가
단기 금식 대사 변화
포도당 에너지에 절대적으로 의존하는 뇌, 적혈구, 콩팥 등을 위해 온갖 노력을 다해 혈중 포도당을 유지시키려 하는 반응입니다.
- 간에서 glycogen을 분해한다. (Glycogenolysis 증가)
- 단백질과 지방의 분리가 발생한다. (Proteolysis, lipolysis 증가)
- 간에서 lactate, glycerol, glutamine, alanine을 이용한 포도당 신합성이 증가한다. (Glycogenesis 증가)
- 말초 초직에서 ATP 형성을 위한 자유지방산과 케톤체(Ketone body) 이용률이 증가한다.
장기간 금식
- 1주일이상 금식시 뇌에서 ATP 형성을 하는데 포도당이 아닌 케톤체를 이용
- 포도당 신합성, proteolysis 감소
장기 금식 대사 변화
- 금식 시간이 길어지면 우리 몸이 적응을 하게 된다. 뇌에서 ATP 형성을 하는데 포도당이 아닌 케톤체를 이용하게 되면서 체내 단백질 분해를 통한 포도당 신합성은 감소한다. 그러면서 proteolysis도 감소하게 된다. 이렇게 적응하는 데는 약 1주일이 필요하다.
내분비 변화
- 수술 후 호르몬의 반응은 숙주에 유리한 생리학적, 생화학적 변화를 보인다.
- 염분과 수분의 유지 : 순환 혈장량 유지
- 간의 포도당 생성 증가 : 신경계, WBC, RBC, 상처회복에 연료 제공
- 골격 근육의 단백 분해 : 포도당 신합성과 간의 단백 합성에 필요한 amino acid precursor(Alanine & Glutamine) 제공
- 지방 분해 : 에너지원으로서의 free fatty acid 제공
- 수술 후 증가 또는 감소하는 호르몬의 종류
증가하는 호르몬
- Cortisol, Catecholamine(Epi, NE), Glucagon, GH, Vasopressin, Aldosterone, Renin, Angiotensin II, Endogenous opiates, Somatostatin, Serotonin, β-endorphin, AVP, Prolactin, ACTH
감소하는 호르몬
- Insulin, IGF, TSH, T3, T4, FSH, LH, Estrogen, Testosterone
참고자료
- 대한외과학회. 외과학 2판(2017). 121-144