[무기질의 기능과 대사]황(S)과 나트륨(Na)









황의 생리적 기능


황은 cysteine, methionine과 같은 함황아미노산의 구성성분으로 단백질에 함유되어 있으며 생체의 여러 가지 유기화합물의 구성성분이다. 즉 coenzyme A, lipoic acid, heparin, glutathione, thiamin, biotin, ergothioneine, taurine, sulfocyanide류, phenol ester류, 모발의 keratin, sulfolipid, insulin, 뇌하수체전엽호르몬 등의 구성성분이며 taurine은 담즙산과 결합하여 taurocholic acid로 존재한다. 또 황은 연골, 건, 뼈, 대동맥 등의 결합조직을 형성하고 있는 chondroitin sulfate의 구성성분이다.


황은 cysteine, glutathione, lipoic acid 등에서 -SH기를 형성하여 생체의 산화환원반응에 관여하고 효소의 활성원자단으로 작용한다. 즉 papain, alcohol dehydrogenase, succinate dehydrogenase, glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase 등의 효소는 -SH기가 활성원자단으로서 기질에 작용하며 이들은 p-chloromercuribenzoate, N-ethylmaleimide, iodoacetate 등의 SH 시약, Hg2+와 같은 중금속, ferricyan 화합물, 산화제 등에 의해 실활한다. 그리고 아미노당, steroid, phenol, indoxyl, tyrosine, 방향족아민 등의 수산기나 아미노기에 황산기를 부가하여 불활성체로 변화시켜 접합해독하는 황산접합체 형성에 의한 해독에 관여한다.



황의 대사


황은 소장에서 cysteine이나 methionine과 같은 아미노산형으로 흡수되며 무기물형의 황은 대부분 흡수되지 않는다. 또 황산은 나트륨염 또는 칼륨염으로 존재하며 황산이온은 소장에서 거의 흡수되지 않는다. 황의 필요량은 성인에서 1.1g/일(methionine 환산)이며 결핍증으로는 유유아기의 발육부전이 있다. 황화합물은 황산염, 에테르황산(접합황산), 중성유황의 형태로 요중으로 배설된다.



나트륨의 생리적 기능


나트륨은 세포외액의 산 염기 평형유지 및 완충작용의 주요인자이다. 세포외액에는 NaCl, NaHCO3, Na2HPO4로 존재하며 이 중에서 뒤의 2가지는 세포외액의 pH를 조절한다. NaCl이나 NaHCO3는 세포외액의 삼투압을 유지하고 체액의 비정상적인 상실을 방지한다. 세포외에는 고 Na+농도, 세포내에는 고 K+ 농도를 유지하는 것은 고등동물 세포막에 있는 나트륨 펌프(Na+, K+-ATPase) 때문이다.(그림 1)



그림 1 나트륨 펌프(이온교환적 능동수송기구)

 

Na+, K+-ATPase는 강심배당체 ouabain(strophanthin-G)에 의해 저해된다. 나트륨은 신경의 자극전달에 관여하여 섬모운동, 심장박동, 근수축, 해파리의 율동운동, 색소포의 신축 등에 관여한다. 나트륨 총량의 1/3은 골격 중에 존재하고 그 외의 대부분은 세포외액 중에 존재한다. 나트륨 함유량은 전혈액 160㎎/㎗, 혈장 330㎎/㎗, 세포 85㎎%, 근육조직 60∼160㎎%, 신경조직 321㎎%이다.



나트륨의 대사


나트륨은 소장에서 흡수되며 공장에서는 장관내액의 포도당이 나트륨의 흡수율을 증가시킨다. 필요량은 NaCl로서 5∼15g/일이다. 나트륨의 배설은 aldosterone이 세뇨관에 작용하는가 여부에 따라서 세뇨관에서의 재흡수가 조절되는데 aldosterone에 의해서는 세뇨관에서의 재흡수가 촉진된다. 또 calcitonin은 나트륨의 배설을 촉진한다. 요 중 나트륨 배설량은 60㎎/㎏/일, 염소배설량은 100㎎/㎏/일이다. 땀에는 7%의 NaCl이 함유되어 있다.


부신피질부전(아디손병; Addison's disease)이 되면 혈청 나트륨이 저하하고 나트륨의 배설이 증가한다. 또 만성신장질환으로 acidosis가 같이 나타나는 경우에는 나트륨의 재흡수가 저하하고 산의 중화를 위한 나트륨이 부족하게 된다. 고온환경에 장기간 노출되면 심한 발한으로 나트륨이 상실되어(염분 탈출) 사지와 복근의 경련, 두통, 구역질, 설사 등이 일어난다.


저나트륨혈증으로 되면 수분의 과잉, 간경변, 울혈성 심부전 등의 부종상태로 된다. 이 상태에서는 혈중 나트륨 농도는 저하하지만 전신의 나트륨 양은 오히려 과잉으로 된다. 위액 대량 상실 후의 염분상실에 따르는 신장질환에서는 수분상실에 의한 체중 감소가 일어난다.


고나트륨혈증은 나트륨염의 과잉 투여, 부신피질기능항진에 의한 쿠싱병(Cushing's disease), 요붕증에 따른 고삼투압성 탈수 등으로 일어난다. 이 때 나타나는 증상은 고혈압, 구토, 하리, 말초순환 부전, 호흡억제, 뇌다발성소출혈, 심장질환, 세뇨관 상피 기저막에서의 수축, 위, 소장점막의 미만성 발진 등이다. 과잉으로 섭취된 나트륨의 유해작용은 칼륨에 의해 감소된다.

 





Reactions





댓글 쓰기

0 댓글