흡수장애: 개요

목차
영양소의 주된 흡수 부위와 소화 과정 탄수화물(Carbohydrate)의 소화와 흡수 단백질(Protein)의 소화와 흡수 지방(lipid)의 소화와 흡수 1단계: 소화 과정(digestive phase): 두 과정으로 구성 2단계: 점막 흡수 과정(absorptive phase) 3단계: 흡수 후 운반 과정(post-absorptive phase) 담즙산에 대한 고찰 담즙산의 생성 담즙산의 주요 기능 담즙산의 운명 담즙산의 창자간순환(enterohepatic circulaton) 흡수질환(장애)란?

영양소의 주된 흡수 부위와 소화 과정

  • 흡수질환을 이해하기 위해서는 주요 영양소의 소화 및 흡수에 대한 기전에 대한 이해가 필요하다.

 

탄수화물(Carbohydrate)의 소화와 흡수

  • Starch, Disaccharide, Glucose의 형태로 존재한다.
  • Monosaccharide로 대사되어 소장에서 흡수된다.
  • 임상적으로는 Lactose malabsorption이 문제가 된다. (Lactose → Glucose + Galactose)
    • Primary lactase deficiency: Lactase의 기능 장애
    • Secondary lactase deficiency: 소장의 질환으로 인한 효소 기능의 저하
    • 임상증상: 설사, 복통 등

 

단백질(Protein)의 소화와 흡수

  • Pepsin(Gastric chief cell에서 분비되는 pepsinogen이 위산에 의해서 활성화), Trypsin(Pancreatic Enzyme)에 의한 Proteolysis → 소장 내에서 흡수

 

지방(lipid)의 소화와 흡수

  • 다른 영양소와는 다른 방식으로 소화 및 흡수가 이루어진다. 크게 3가지의 과정으로 나눌 수 있으며, 이 중 어느 하나의 과정이라도 장애가 발생하는 경우 지방변(Steatorrhea) 발생 가능 
    1. 장 내 소화 과정(Intraluminal, digestive phase-lipolysis, micelle formation)
    2. 점막흡수 과정(Mucosal, absorptive phase)
    3. 흡수 후 운반 과정(Delivery, postabsorptive phase)
  • 따라서 지방변이 있는 환자는 지방의 소화-흡수 과정에 문제가 있는지 확인해야 하며 그에 맞는 치료를 할 수 있다.

흡수장애에서는 지방변이 문제가 되는 경우가 많습니다. 당이나 아미노산에 비해 지방은 소화, 흡수가 복잡하여 장애를 받기가 쉽기 때문입니다. 그래서 흡수장애를 잘 이해하기 위해서는 지방의 소화, 흡수에 대해 잘 이해할 필요가 있습니다.

 

1단계: 소화 과정(digestive phase): 두 과정으로 구성

  1. 지방분해(lypolysis)
  2. 결정 형성(micelle formation)

지방분해: 췌장효소에 의한 가수분해

  • 식이지방은 LCT(Long chain triglyceride)의 형태로 이루어져 있고 장관 점막은 중성 지방을 흡수하지 못하기 때문에 가수분해가 되어야만 흡수가 가능하다.
  • 중성지방(Triglyceride)는 lipase 에 의해 monoglyceride와 fatty acid로 가수분해된다.

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결정(미포) 형성

  • 소장의 미세 융모는 수용층으로 덮여 있어 지용성인 지방분해 산물이 통과할 수가 없다.
  • 따라서 지방이 흡수되는 융모 상피세포 표면에 도달하기 위해서는 수용성의 혼합미포(mixed micelle) 형태를 이루어야 한다. 그래서 등장하는 것이 담즙산이다.
  • 담즙산(bile acid)은 간에서 쓸개관으로 배설될 때에는 glycine 또는 taurine과 결합하여 결합담즙산 형태로 배설된다.
  • 그 때문에 포합담즙산 (conjugated bile acid) 은 물에 녹기 쉬운 부분과 녹기 어려운 부분이 있다. 이런 분자상의 특성 때문에 장 내강에서는 미포 (micelle) 를 형성한다.

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  • 물에 녹기 어려운 monoglyceride, fatty acid는 미포 속에 녹아들어, 자연스럽게 물 층을 통과하여 솔가장자리막에서 흡수된다.
  • 혼합 미포 형성(mixed micelle formation)
    • 지방산, monoglyceride, 인지질, 콜레스테롤 및 포합 담즙산으로 구성된다.
    • 포합 담즙산의 농도가 혼합 결정을 이룰 수 있는 점보다 큰 경우에 형성된다.
    • 포합 담즙산은 간에서 합성되어 담즙 형태로 십이지장으로 배출되고 장간 순환을 통해 조절된다. 

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2단계: 점막 흡수 과정(absorptive phase)

  • 지방 흡수 과정은 이동과 재에스테르화로 구성된다.
  • 수동적 확산이 주 기전일 것으로 생각되지만 운반체가 관여하는 과정도 있을 것으로 생각된다.
  • 이동된 지방산과 모노글리세라이드는 여러 가지 효소에 의해 중성지방으로 재에스테르화된다. 

 

3단계: 흡수 후 운반 과정(post-absorptive phase)

  • 흡수된 중성지방이 장 상피 세포에서 림프관으로 이동하기 위해서는 chylomicron의 형태를 이루어야 한다. 
  • Triglyceride는 세포내에서 단백질, 인지질(pho­spholipid), cholesterol과 합쳐져서 chylomicron이라는 lipoprotein이 된다. 
  • 지방은 chylomicron 상태로 림프관으로 흘러 들어가 가슴림프관(thoracic duct)을 거쳐 혈류에 합류한다 
  • 킬로미크론(chylomicron): 베타- 지단백으로 구성되어 있고 중성지방, 콜레스테롤, 콜레스테롤 에스터 및 인지질을 포함하며 문맥이 아닌 림프관으로 흡수된다. 
  • 흡수 후 운반 과정에 문제가 발생하는 경우: 매우 드물다.

 

소화 과정: 지방 분해, 미포 형성

지방분해(lypolysis)

  • Pancreatic insufficiency : 만성췌장염, cystic fibrosis
  • 장관내 pH 감소 : gastrinoma, 만성췌장염(췌장의 bicarbonate 분비감소)

미포 형성(micelle formation)

  • bile acid의 장간 순환 과정 중 하나 이상의 장애가 있는 경우: bile acid이 있어야 micelle이 형성된다. bile acid 장간 순환 과정에 문제가 생겨 bile acid 양이 감소하면 micelle formation에 차질을 빚게 된다.(bile acid의 enterohepatic circulation에 대해서는 이후에 자세히 설명하였다.)
  • 지방산이 친수성 융모 표면을 통과하지 못하는 경우
    1. 경피증과 같이 장내 내용물의 정체로 세균이 과증식하여 융모 표면 수용층의 두께가 증가한 경우(bacterial overgrowth syndrome)
    2. 포합 담즙산의 농도 저하로 결정 형성이 저해된 경우

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흡수과정

  • 지방흡수가 저하되는 경우: 셀리악 병, 장절제 후

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흡수 후 운반 과정

  • 무베타지단백혈증(A-beta-lipoproteinemia): 상피세포에서 chylomicron 생성 안됨 → triglyceride가 상피세포 밖으로 나가지 못함
  • 유극적혈구증다증(acanthocytosis): A-beta-lipoproteinemia 유발
  • 림프관 이상(장 림프관확장증(intestinal lymphangiectasia)



 

담즙산에 대한 고찰

담즙산의 생성

  • 담즙산은 음식물에 존재하지 않고 콜레스테롤 이화작용을 담당하는 여러 효소에 의해 간에서 합성된다. 
  • 담즙산은 일차 담즙산과 이차 담즙산으로 나뉜다. 

일차 담즙산

이차 담즙산

  • 간에서 콜레스테롤로부터 합성
  • 콜린산(cholic acid), 케노데옥시콜린산(chenodeoxycholic acid)
  • 장내 세균에 의해 일차 담즙 산으로부터 만들어진다.
  • 데옥시콜린산(deoxycholic acid), 리토콜린산(lithocholic acid) 
  • 대략 하루에 500 mg의 담즙산이 간에서 생성되며 타우린이나 글리신에 포합되어 담즙의 형태로 십이지장으로 분비된다.

 

담즙산의 주요 기능

  1. 담즙의 배출을 용이하게 하는 역할
  2. 담낭에서 콜레스테롤 및 인지질과 결합하여 혼합형 결정 형성
  3. 근위 소장에서 지방의 소화, 흡수를 돕는 역할

 

담즙산의 운명

  • 담즙산은 일부가 공장, 회장, 대장에서 수동적으로 흡수되기도 하지만, 대부분 회장에서 소디움에 의존하며 흡수된다 
  • 포합형 담즙산이 대장에 도달하면 세균 효소에 의해 비포합형 담즙산으로 바뀌게 되어 비이온성 확산작용에 의해 빠르게 대장으로 흡수된다. 대장 세균 효소는 담즙을 이차성 담즙으로 바꾸는 작용도 한다. 

 

담즙산의 창자간순환(enterohepatic circulaton)

  • 포합담즙산(conjugated bile acid) 은 지방흡수의 역할을 다한 후, 95~98%가 돌창자 말단(terminal ileum) 에서 재흡수된다. 
  • 흡수된 담즙산은 간문맥을 통과하여 간으로 되돌아간다. → 창자간순환① 

① 창자간 순환이 차단되면 새로 항정상태가 유지되기 전까지 콜레스테롤이 10% 감소한다. 

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  • 장에서 흡수된 담즙산은 문맥을 통해 간으로 운반되어 재분비된다 . 
  • 담즙산의 합성은 콜레스테롤 분해를 담당하는 7α-hydroxyl ase에 의해 조절된다.
  • 장간 순환되는 담즙산의 양이 감소하면 담즙산의 합성과 콜레스테롤의 분해가 증가하여 총 담즙산의 양은 일정하게 유지된다. 그러나 담즙산 합성은 평소의 2 .5배 이상 증가하지는 않는다.
  • 총 담즙산의 양은 약 4g으로 식사 중 평균 2 회 장간 순환하며 24시간동안에는 6~8회 장간순환이 이루어진다. 흡수되는 담즙산의 양은 비교적 소량이며 대부분은 대변을 통해 배설된다.
  • 장간 순환에 어느 한 단계라도 이상이 생기면 십이지장내 포합 담즙산의 농도가 떨어져 지방변이 생긴다①.

① 지방변이 있는 경우에는 담즙산의 합성 및 배설 과정, 장내 상태 및 재흡수에 이상이 있음을 의심할 수 있다.

bile acid 생성 및 enterohepatic circulation

문제가 발생하는 경우

합성 과정

  • 간 기능 저하: liver cirrhosis

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분비 과정

  • bile acid가 분비되는 통로에 문제가 생긴 경우: 즉, 담도 폐쇄를 유발하는 질환

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conjugated bild acid 유지 장애

  • bacterial overgrowth syndrome: 증식된 세균이 작은창자 내에 있는 conjugated bile acid로부터 glycine, taurine을 분리시킨다[(unconjugated bile acid(free bile acid로 변환)]. → unconjugated bile acid는 micelle를 만들 수 없으므로 지방흡수장애 발생

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재흡수 장애

  • bile acid가 재흡수되는 ileum에 문제가 발생한 경우: ileum disease: ileum resection
    1. 분비성 설사(secretory diarrhea)
    2. 지방변(steatorrhea)

bile acid의 회수량 감소

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1. bile acid의 회수량이 감소되어도 간이 감소량을 보상할 수 있는 경우 

(e.g. ileum 젋제 범위가 비교적 짧은 경우(30cm~1m 가량 절제)

vs. 

1. 간의 보상능력을 초과할 정도로 bile acid 재흡수량이 적어지는 경우 

[e.g. ileum 절제 범위가 광범위한 경우(1m 이상 절제)]

  • bile acid의 회수량 감소(bile acid 회수 부족을 간이 보상 가능) →재흡수되지 못한 bile acid가 colon쪽으로 대량 유입 → colon 내 bile acid가 colon 점막의 수분, 전해질 분비 촉진 → 담즙산 설사: 분비성 설사(secretory diarrhea)
  • 지방흡수에 필요한 bile acid 양 유지 가능 → 지방흡수장애(-) → 지방변은 거의 나타나지 않는다. 

간의 보상능력을 상회하는 bile acid 회수량 감소 

  1. 처음에는 bile acid 설사 → bile acid가 계속 배출되어 고갈 → bile acid 설사는 중단
  2. micelle formation에 필요한 bile acid pool의 양이 부족해진다 → 지방흡수장애 발생 → 지방변

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경미한 지방변 담즙산 설사

상당한 지방변 지방산 설사

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cholestyramine이 효과적①

저지방식이가 효과적(cholestyramine에는 반응 없음)

① cholestyramine: bile acid와 결합하는 이온교환 수지. 경구투여로 흡수되지 않고 장관 내에서 bile acid를 흡착하여 그대로 대변으로 배출

 

 

 

흡수질환(장애)란?

  • 흡수질환(장애)은 여러 가지 원인과 다양한 임상양상으로 구성된 광범위한 질환군이다.
  • 연관된 임상증상이 대부분 한 가지 이상의 음식물의 장관흡수 기능저하와 관련되며 흡수장애(malabsorption) 로 불리기도 한다①. 

① 흡수장애라는 용어는 특정 병태생리학적 질환을 설명하는 데 적당하지 않으며, 기저질환의 원인을 설명할 수 없으므로 최종 진단명으로는 부적절하다.

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