비타민의 흡수

비타민의 흡수
비타민은 체내의 여러 가지 대사 반응에 중요한 보조인 자이지만, 체내에서 합성되지 않으므로 식이를 통해 획득하여야 한다. 비타민의 흡수는 주로 소장에서 이루어지며, 지용성 및 수용성 비타민으로 존재한다.
(1) 지용성 비타민의 흡수
지용성 비타민 A, D, E 및 K는 지방의 흡수와 동일한 과정을 거치지만, 소화효소와는 관계없이 단순히 소지 방적에 응해 된 후 담즙산염의 도움으로 주로 공장에서 확산한 상에 의해 흡수된다.
(2) 수용성 비타민의 흡수
대부분의 수용성 비타민을 과량 먹은 경우에는 단순 확산에 의해 흡수되지만, 비타민 B 등은 운반체를 이용한 촉진확산으로, 비타민 B와 niacin 등은 포도당과 아미노산처럼 Na+의 농도 기울기를 이용한 이차 능동수송에 의해 흡수되기도 한다.
(3) 비타민 B12의 흡수
비타민 B는 특이한 은반계를 통해 흡수되는데, coble을 함유하는 물질로 대장균에 의해서도 생성되지만, 대장 상피 세포막에는 운반 계가 없기 때문에 흡수되지 못한다.
이 비타민의 주된 식이 공급원으로는 동물 단백질이 많은 고기, 간 및 신장 등이 있으며, 그 외에도 계란과 발효식 품인 치즈, 요구르트 그리고 우유를 통해서도 일부 섭취할 수 있다. 비타민 B12의 하루 필요량은 4~22 mol 정도인 데, 간에 2~5mg 정도 다량이 저장되어 있고, 담즙에 섞여 분비되지만 70% 이상 재흡수되어 미량의 비타민 B2가 필요하므로 저장된 양은 3~6년까지 이용될 수 있다. 비타민 B2의 부족 현상은 대부분에서 흡수장애의 결과로 발생한다. 즉 위축과 위절제술에 의한 내인인자의 부족 또는 회장 질환이나 회장절제로 인한 회장의 흡수 면적 저하 등이 주된 원인이다. 그 외에도 심한 채식주의자에서 부적절한 음식물 섭취에 의해서도 드물게 발생할 수 있다.
음식물에 있는 비타민 B는 단백질에 결합한 상태로 존재하는데, 위에서 pepsin에 의해 단백질과 분리된 후, 침샘과 일부분은 위에서 생성된 haptocorrin이라는 R-단백과 강하게 결합하여 안전하게 소장으로 이동된다. R-단백은 위의 벽 세포에서 분비되는 내인인자보다 비타민 B2와의 결합력이 더 커서 소장까지 이동될 수 있다.
소장에서는 췌장 단백질 분해효소에 의해 R-단백에서 비타민 B2가 분리되면, cobalamin은 내인인자와 결합하여 복합체인 이합체를 형성하여 췌장의 소화효소로부터 분 해되지 않게 된다. 소장 마지막 부위인 회장의 상피 세포막에 존재하는 수용체와 결합한 내인인자 B. 이합체는 세포내이입 과정을 통해 세포 안으로 이동된 다음, 비타민 B, 2가 혈액으로 흡수된다. 혈액 안으로 이동된 Bi2는 trans cobalamin I 단백과 결합하여 문정맥으로 순환되는데, 간세포에 빠르게 저장된다. 위절제술 후에 내인인자를 분비하지 못하면 섭취한 비타민 B2의 1~29밖에 흡수되지 못하게 되고, 적절한 치료가 없을 경우에 악성빈혈이 생길 수 있다.
6) 수분과 전해질의 흡수 및 분비
위장관에서 수분 및 전해질의 흡수는 신장에서의 과정과 유사하다. 수분은 삼투질의 흡수에 의존하는 수동적 과정이며, 전해질의 흡수는 운반체매개수송 과정을 통해 이루어진다.
(1) 수분의 흡수
하루 동안 소장에 들어오는 수분의 총량은 약 9L이다.
이 중에서 약 2L는 입을 통해서 섭취된 것이고, 나머지 7L는 위장관의 각종 분비물 중의 수분이다. 대부분의 수분 은 소장(특히 공장)에서 흡수되고, 나머지 약 1.5 L가 대장으로 보내지며, 대변으로 배설되는 수분의 양은 200 mL 정도이다.
위장관에서의 수분 흡수는 신장에서와 같이 수동적이면 서 Nat과 같은 삼투질의 흡수에 의존된다. Na+ 및 다른 삼투질이 흡수되면서 위장관 내강이 저장성 상태가 되면 수분이 따라서 흡수된다. 소장의 상피세포는 수분에 대한 투과도가 커서 수분은 소장 내강에서 점막으로, 소장 상피 세포에서 소장 내강으로 삼투현상에 의해서 쉽게 이동한다. 양쪽의 삼투질 농도 차이는 수분의 양에 의해서도 생기지만, 그것보다 소장 내용물 중의 전해질이나 당류 등 용질의 농도에 의해서 결정된다.
위를 통과한 십이지장 내용물은 섭취한 음식의 종류에 따라서 저장액이 되거나 고장액이 될 수 있지만, 내용물이 공장에 이른 후에는 즉시 삼투현상에 의해 수분이 이동되면서 등장액으로 변하고, 그 후에도 장관 내용물은 용질의 흡수나 분비에 의한 삼투압의 변화에 따라 수분이 흡수되거나 분비되므로 계속 등장액으로 유지된다.
대장에서 수분의 흡수는 소장보다 용량은 적으나 보다 효율적으로 흡수된다. 즉 대장으로 보내진 1.5L의 수 분 중 거의 90%가 흡수되고 단지 200mL만 배설된다. 그러나 대장에서 일어나는 하루 동안의 최대 흡수량은 4.5 L인 데 비해, 소장에서는 하루 동안에 최대로 15L 정도까지 흡수할 수 있다. 대장의 수분 흡수는 소장에서와 같이 용질이동에 따른 삼투질 농도의 차이에 의한 것이다.
(2) 전해질의 흡수
소장의 전해질 흡수는 신장에서와 같이 운반체를 매개로 하여 수송된다. Na+의 흡수는 포도당과 아미노산의 Na+동반 수송에서 설명한 바와 같이 세포의 내강 막을 통해 소장 상피세포로 흡수되며, 그 외에도 Na+특이 이온 통로를 통해서도 흡수된다. 이처럼 Na+이 세포 내로 흡수될 수 있는 것은 기저막에 있는 Na+-K+-ATPase에 의해 Na+이 능동적으로 간질로 이동되므로 점막 세포 안의 [Nat] 는 항상 낮게 유지된 결과이다. Na+ 동반 수송에의 한 흡수는 소장에서 주로 이루어지지만, Na+ 특이 통로를 통한 흡수는 주로 대장 심장에서 먼 쪽에서 이루어진다.
소장의 Nat 흡수는 신장에서와 같은데, 예를 들어 혈압이 떨어져 혈중 aldosterone 농도가 증가하면 Nat 흡수는 증가하게 된다.
또한 CI-는 Nat 동반 수송 기전에 의해 능동적으로 함 수되며, 그 외에도 HCO, 과 교환되면서 흡수가 된다. 이때 HCO, 은 소장의 용모 상피세포 안에서 탄산 탈 수화 효소에 의해 탄산이 분해되면서 생기는데, 신장의 상피세포에서와 같은 방식이다. 이때 CI-이 기저막을 확산해 빠져나간다. 특히 회장 하위 부에서는 CI 흡수와 HICO 그리고 Na+ 흡수와 H+ 분비가 교환수송 기전에 의해 능동적으로 이동하여 각각 흡수 및 분비가 된다.
대장에서 Na+은 수동적 확산으로 상피세포 안으로 이동되며, 세포 안에서 능동 기전에 의해서 간질로 흡수된다.
K+은 주로 대장 상피세포 사이에 치밀이음부를 통해서 단 순 확산에 의해 흡수가 이루어지는데, 수분의 흡수에 의해 상피세포 사이에 농도 기울기가 형성되어 생기는 이차적인 이동이다. C-는 HCO 교환수송에 의해서 흡수되며, 동시에 장내로 분비된 HCO,-로 인해 대변의 pH가 혈장의 pH보다 높게 된다.
(3) 수분 및 전해질의 분비
소장과 대장은 수분과 전해질을 흡수할 뿐만 아니라 분비도 하며, 위장관 부위별 주요 전해질의 수송을 요약 하면과 같다.
앞서 설명한 것과 같이 HCO, 은 CIT과 상호 교환되어 분비된다. 하지만 일부 세포에서 CI- 이 별도의 이온통로를 통해 분비되는 기전도 있다. 장에서 분비되는 일차적인 전해질은 CI-이다. 이들 세포의 기저막에 있는 Nat- Kt 201 공동수송 기전에 의해 CI-는 세포 안으로 이동하여 세포 내 [CIT] 가 증가하면, 내강 막에 있는 C- 통로를 통해 분비된다. 이 기전은 신장 헨레고리의 굵은 상 행각에 있는 상피세포에도 존재한다. K+도 역시 융모 상피세포의 내강 막에 있는 K+ 통로를 통해 분비된다. Na+ 통로처럼 사도 aldosterone의 농도가 증가하면 이온통로가 열려 그 분비 가 증가한다.
설사는 장에서 수분의 흡수능력이 적절하지 않은 경우에 발생하며, 장의 내면이 파괴되어 흡수 면적이 줄어든 경우에도 생길 수 있다. 하지만 수분의 흡수가 삼투질의 흡수에의 존 뒤므로, 장의 내강에 삼투질 농도가 적절한 정도로 낮아지지 못하는 경우에도 설사가 발생하게 된다. 따라서 포도당-갈락토스 흡수장애 후 은 젖당못견딤증의 경우에 장의 내 강에 포도당, 갈락토스 혹은 젖당이 흡수되지 않고 남아 있으면서 삼투질로 작용하는 경우가 발생한다. 신장의 삼투성 이뇨처럼 이런 경우를 삼투성 설사라 한다. 한편으로 장에서 삼투질의 분비 가 항진되는 경우에도 설사가 생길 수 있다. 콜레라나 병원성 대장균과 같은 세균은 내 독소를 분비하는데, 이 독소는 장에서 일차적으로 분비되는 전해질인 Cr의 통로를 열어 이를 분비한다.
이는 Na'의 분비를 동반하게 되고, 결국 수분의 분비를 축 진시 키는 결과를 초래하여 설사를 유발하는데, 이 경우를 분비성 설사라 한다.