질환과 영양

머리말 ― 5

PART 01 영양소의 역할

제1장 영양학 서론 17
1. 영양학의 정의 17
2. 영양소의 종류 18
3. 필수영양소 19
4. 영양소의 작용 20
5. 영양소의 필요량 20
6. 영양 질환 22
7. 식품과 음식물 22
8. 식품의 종류 22

제2장 탄수화물 24
1. 탄수화물의 정의 24
2. 탄수화물의 종류 24
3. 탄수화물의 주요 기능 28
4. 포도당의 대사 28
5. 탄수화물의 소화와 흡수 30
6. 혈중 포도당의 조절 31
7. 탄수화물 영양이상 32
8. 주정 33

제3장 지질 35
1. 지질의 정의 35
2. 지방산 36
3. 중성지방 44
4. 인지질 47
5. 스테롤 48
6. 지방의 소화, 흡수와 운반 50
7. 혈중 지단백의 종류 52
8. 지방질의 영양 이상 54

제4장 단백질 57
1. 아미노산 58
2. 단백질 66
3. 소화 및 흡수 70
4. 질소균형 73
5. 단백질의 영양이상 75

제5장 핵산 77
1. 핵산의 종류와 구성 78
2. 염기 78
3. 뉴클레오사이드 81
4. 뉴클레오타이드 81
5. 핵산 81
6. 핵산의 영양이상 81

제6장 비타민 83
1. 지용성 비타민 84
2. 수용성 비타민 88

제7장 무기질 95
1. 대량무기질 96
2. 미량무기질 100
3. 독작용이 강한 중금속 104

제8장 식물화합물 107
1. 분류 107
2. 베타-글루칸 108
3. 페놀화합물 108
4. 터펜 114
5. 유기설파이드 118
6. 인돌화합물 118
7. 유기산 119
8. 알카로이드 120

제9장 섬유질 122
1. 불용성 섬유질 122
2. 수용성 섬유질 123
3. 섬유소 영양이상 125

제10장 물 127
1. 물의 작용 127
2. 인체의 수분 출입 128
3. 음료수의 조건 130
4. 물에 의한 신체이상 131

제11장 열량과 운동 133
1. 칼로리 정의 133
2. 우리 몸이 요구하는 열량 134
3. 기초대사량 134
4. 특이 동적 작용 135
5. 신체활동 136

PART 02 영양 평가 및 판정

제12장 영양 평가 및 판정 145
1. 식이섭취조사 145
2. 신체계측조사 154
3. 생화학적 검사 160
4. 임상적 영양판정 167

PART 03 생애주기의 영양

제13장 영유아 및 소아청소년기의 영양 173
1. 소아기 기본 영양소와 영양 필요량 174
2. 영아의 영양 182
3. 이유기 영양 190

제14장 임신과 수유기의 영양 194
1. 임신전 영양 194
2. 임신중 영양 196
3. 수유기의 영양 202

제15장 노인에서의 영양 204
1. 영양상태의 변천 205
2. 노화와 관련된 영양실조의 병태생리 205
3. 영양실조의 유병률 209
4. 노인에서 영양실조의 임상적인 영향 209
5. 노인에서의 영양요법 210

PART 04 여러 질환에서의 영양

제16장 비만에서의 영양 217
1. 비만의 동반 질환 218
2. 비만의 진단 222
3. 비만의 영양요법 224

제17장 내분비질환에서의 영양 229
1. 당뇨병 229
2. 이상지질혈증 235

제18장 소화기 및 간질환에서의 영양 243
1. 서론 243
2. 역류성 식도질환 246
3. 위염 및 소화성궤양 247
4. 변비 248
5. 만성 염증성 장질환 250
6. 기능성 장질환 252
7. 단장증후군 253
8. 췌장염 254
9. 만성 간질환 256
10. 프로바이오틱스 258

제19장 심혈관질환에서의 영양 260
1. 일반적인 심장질환에서의 식이요법 260
2. 고혈압 265
3. 동맥경화증 및 허혈성 심질환 267
4. 심부전증 269
5. 심장 악액질증 270
6. 중증의 심장 질환이 있는 환자에서의 비경구 영양 요법 270
7. 항산화물질 271

제20장 신장질환에서의 영양 273
1. 신 증후군 273
2. 급성 신부전 275
3. 만성 신부전 277
4. 혈액투석 280
5. 복막투석 283
6. 신결석 287

제21장 암환자에서의 영양 289
1. 식욕부진 291
2. 체중감소와 암 악액질 292
3. 체중감소와 암 악액질을 위한 영양 공급 295
4. 영양공급과 종양의 성장 297
5. 암환자의 영양상태 평가 298
6. 영양 공급의 적응증 298
7. 암 환자에서 비경구영양 299
8. 영양공급의 효과를 증대시키는 법 303
9. 영양공급을 하는 여러 가지 방법 304
10. 영양요법의 윤리적 법적인 측면 306

제22장 패혈증, 화상 및 외과질환에서의 영양 308
1. 스트레스로 인한 대사학적 반응 308
2. 호르몬과 세포의 반응 309
3. 전신성 염증반응 증후군과 다발성장기부전증 311
4. 두부손상 319
5. 중증화상 321

PART 05 영양지원

제23장 영양지원 327
1. 적절한 영양지원의 기준 327
2. 장관영양 329
3. 비경구영양 339
4. 영양재개증후군 344
5. 과도기 영양 345
6. 구강영양 보충제 346
7. 영양소의 약리적 용도 347

부 록 349
찾아보기 360

PART 01 영양소의 역할

제1장 영양학 서론

1. 영양학의 정의

사람은 생명을 유지, 성장, 발육, 생식 및 질환으로부터의 회복, 및 일상생활을 하기 위하여 외부로부터 여러 가지 물질을 섭취하고 체내에서 이를 이용하고 있다. 이러한 일련의 과정을 영양(nutrition)이라고 하고, 외부에서 섭취하는 여러 가지 물질을 영양소(nutrients)라고 한다. 이들 영양소는 식품을 통하여 섭취되고 있다.
이 학문을 체득함으로서 일상적인 건강을 유지하고, 영양소의 부족과 과량에 의하여 일어나는 영양질환으로부터의 예방과 치료는 물론이지만, 다른 원인에 의해 일어나는 질환의 예방과, 다른 질환에 의해 초래된 신체 상태로부터 빨리 치료될 수 있도록 도와주며, 또한 신체의 발달과 노화에 따른 건강의 유지 및 특수한 조건에서의 일을 잘 행할 수 있도록 하는 것이다. 사람의 몸을 건강하게 유지하는 데 필요하고 적절한 처치를 잘하기 위해서 영양학을 잘 이해하여야 한다. 영양학은 영양소의 체내에서의 대사와 이들의 역할을 잘 알고, 이들의 과부족에 의해 일어나는 체내에서의 생태병리적 변동을 아는 것이 필요할 뿐만 아니라, 이외에도 영양소가 함유된 식품의 구성을 잘 아는 식품학, 식품의 조리와, 섭취, 이를 소화, 흡수하는 내분비학 및 소화기학과, 인체의 발달과 노화에 의한 생리학적인 변화에 따른 영양소의 요구 변화와 여러 질환 특히 대사성 증후군의 이해가 필요하고, 각각의 상화에 맞는 적절한 영양학적 처리를 하는 것이 중요하다.

2. 영양소의 종류

이러한 영양소는 물질의 구성에 따라 유기화합물과 무기물로 나누어지는데, 유기화합물에는 탄수화물, 지질, 단백질, 비타민, 섬유질, 핵산, 식물화합물(phytochemical)이 있고, 무기물에는 물과 무기질이 있다.
섬유질은 탄수화물이 대부분이지만 이는 장내에서 소화 흡수가 되지 않음으로서 체내에서의 작용은 없으나, 장내에서 여러 장액의 분비와 장의 운동을 촉진하고, 물을 함유함으로서 변비의 예방과 치료, 대장암의 발생을 억제하는 작용이 밝혀짐으로서 영양소로 점차 인정되고 있다.
물은 우리 몸의 구성의 60-70%를 차지하는 꼭 필요한 물질이지만, 체내에서 여러 영양소의 산화과정에서 만들어지고, 또한 식품에는 약 60-70% 함유하고 있어 손쉽게 섭취가 됨으로서 예전에는 영양소로 취급되지 않다가, 최근에는 가뭄과 오염으로 마실 수 있는 물이 감소함으로서, 물의 경제적인 가치가 올라가면서 영양소로 취급되고 있다. 우리가 살아가는데 꼭 필요한 공기나 햇볕이 지금은 영양소가 아니지만, 공기가 오염되고, 오존층이 파괴되면 이들 공급이 제한되면 경제적인 가치가 올라가 이들도 영양소로 취급될 날이 올 것으로 생각된다.
식물화합물은 식물에 있는 여러 유기화합물로서 이들의 생체 내에서의 작용이 비타민처럼 필수적이지 않아 아직 영양소로서 적극 인식되고 있지는 않다. 그러나 이들의 항산화작용, 항염증작용 등, 건강을 증진하는 작용이 밝혀짐으로서 영양소로 간주되어 가고 있다.
핵산은 거의 모든 식품에 들어있는 화합물이고 또한 이들이 생체 내에서 이용되고 있으나, 이들이 생체 내에서 충분히 만들어 짐으로서 이들의 부족증이 보고되지 않음으로서 이는 영양소로 취급되지 않고 있으나, 급격한 성장, 큰 수술, 항암치료, 소모성 질환에서 핵산은 단백질의 보충작용을 하므로 이를 준필수영양소로 주장한다.
열량(calorie)은 우리가 살아가는 데 필수적인 에너지인데 이 에너지를 내는 영양소는 탄수화물, 지질과 단백질이다. 즉 이들이 대사되면서 만드는 화학적 에너지를 사용하는데 이 열량의 총합도 중요하나, 이들 열량영양소의 섭취 비율과 이들의 사용 방식을 아는 것이 중요하게 되었다.

3. 필수영양소

영양소가 우리 몸에서 만들어지지 못하든지, 만들어지더라도 건강을 유지하는데 필요한 양을 만들지 못하여 식품으로 반드시 섭취하여야 할 영양소를 필수 영양소(essential nutrients)라고 한다. 여기에는 필수 아미노산, 필수 지방산, 비타민, 미네랄이 있다.
필수 아미노산에는 이소라이신(isoleucine), 류신(leucine), 라이신(lysine), 메티오닌(methionine), 페닐알라닌(phenylalanine), 트레오닌(threonine), 트립토판(tryptophan), 발린(valine)의 8가지이나, 어린이에서는 아지닌(arginine)과 히스티딘(histidine)이 첨가되어 10가지이다.
필수 지방산으로 오메가-3지방산인 알파-리놀렌(α-linonenic acid; ALA)와 오메가-6지방산인 리놀레(linoleic acid) 2가지이다. 이들은 처음 필수영양소로 알려질 때 비타민F라고 불리었으나, 이들의 체내에서의 작용이 지방산으로도 작용하므로 비타민으로부터 분리하여 필수지방산으로 분류하게 되었다.
비타민으로는 수용성 비타민 10가지와 지용성 비타민 4가지이다. 수용성 비타민 10가지에는 티아민, 리보플라민, 나이아신, 피리독신, 엽산, 코발라민, 판토테닌산, 비오틴, 리포산과 아스코르빈산이다. 지용성 비타민 4개는 레티놀(비타민 A), 칼시페롤(비타민 D), 토코페롤(비타민 E), 나프토퀴노이드(비타민 K)이다.
무기질에는 16종이 알려져 있다. 이것들은 소디움, 포타슘, 칼슘, 마그네슘, 철, 아연, 망간, 동, 몰리브덴, 닉켈, 코발트, 염소, 인, 황, 셀레늄, 요드이다.
지금까지 전통적으로 필수 영양소로 알려지지 않은 것이지만 실질적으로 필수영양소는 에너지원, 포도당, 물이지만 이들은 우리가 일반적인 식품에 충분히 섭취함으로 영양학적으로 필수영양소로 분류하지는 않는다.

4. 영양소의 작용

각종 영양소는 체내에 섭취되어 그 생리적인 작용이 다르며, 이들의 체내에서의 작용에 따라 나누면 다음과 같다.
1) 에너지원으로 작용하는 것(열량소): 탄수화물, 지질, 단백질
2) 생체구성에 작용하는 것(구성소): 탄수화물, 지질, 단백질, 무기질, 물, 핵산
3) 생체 내 대사 작용을 조절하는 것(조절소): 비타민, 무기질

에너지가 있어야 생명체는 살아간다. 즉 우리 몸을 구성하고 있는 세포들이 살아가는데 물질의 운반, 이동, 운동, 물질의 합성에 에너지가 필요하고, 음식물의 소화 운반에도 필요하고, 우리들이 운동하는데도 에너지가 필요하다. 이들이 사용하는 에너지는 ATP라는 화학에너지를 사용한다. 이 ATP를 만들어 낼 수 있는 화합물들이 에너지원이 되는데 여기에는 탄수화물, 지질과 단백질이다.
우리 몸을 구성하고 있는 대부분의 성분은 물이 제일 많고 그 다음은 단백질, 무기질, 지질, 탄수화물, 핵산이다.
비타민과, 무기질은 소량으로도 여러 생체에서 일어나는 반응들을 조절하는 역할을 한다.
이러한 체내에서의 역할에 따라 영양소의 요구량이 달라진다. 에너지원과 생체구성요소에 해당하는 영양소는 많은 양이 요구되므로 하루에 그람(g)단위 이상 섭취해야 하는 탄수화물, 지질, 단백질 등은 대량 영양소(macro-nutrients)이고, 조절소에 해당하는 비타민, 무기질은 하루에 밀리그람(mg)단위 이하로 요구되는 미량 영양소(micro-nutrients)가 된다.

5. 영양소의 필요량

사람이 영양소의 부족을 일으키지 않고, 건강하게 매일의 일을 하며, 어린이에서는 충분한 발육을 하는데 매일 얼마의 영양소가 필요한가를 정하는 것이 필요하다. 이런 영양섭취 기준은 다음과 같다. 그동안 알려진 평균 필요량(Estimated Average Requirement, EAR)에 2배의 표준편차를 더한 량을 영양권장량(recom- mended dietary allowance, RDA)으로 정하고 있다. 영양소를 과량 취했을 때도 그 과잉증상이 나오지 않는 최고량이 상한섭취량(Tolerable Upper Intake Level, UL)이고, 보통 영양권장량과 상한섭취량 사이를 충분 섭취량(Adequate Intake, AI)이다. 나라마다 영양권장량을 정하여 이에 따라 영양을 섭취하는 기준으로 널리 알리고 있다. 영양 권장량 중 열량만은 평균필요량을 영양권장량으로 정한다. 이는 필요량보다 많게 하면 비만이 발생하기 때문이다.
각 개인에 있어서 영양소의 과부족은 영양소의 공급과 수요에 따라 달라지게 된다. 영양소의 공급은 섭취량, 소화 흡수량, 실제 이용량이 되며 또한 생체 내에서의 생성량도 고려해야 한다. 수요량의 변화는 신체의 필요량, 분해량, 배설량에 따라 달라지는 것이다. 영양 요구량의 변화는 성별, 나이에 따라 변하지만 또한 여러 질환상태와 약물에 의해서도 변한다.
또한 영양소의 요구가 영양소의 부족을 예방하는 양은 평균필요량(EAR)이나 이를 치료하는 양은 상한섭취량(UL)이니 이의 양의 차이는 10배에서 100배에 이른다(그림 1-1).

6. 영양 질환

신체가 요구하는 영양소를 제대로 공급하지 못하면 이의 부족증을 가져오고, 영양소가 요구량보다 훨씬 많으면 이의 독성이 일어난다.
음식과 약의 작용이 다른 것은 음식은 이의 요구가 정상적인 활동에서도 필요한 것이지만 또 한 가지는 음식은 부족증이 오는 량과 독성이 오는 량의 범위가 아주 커서 일상적인 상태에서 이의 급성질환이 없고 오랜 시간에 걸쳐 일어나는 만성적인 질환이다. 그러므로 잘못된 식습관을 가지고 일어나는 질환의 발생을 잘 알아차리지 못하고, 또한 알아차린 이후에도 이를 고치기가 쉽지 않은 어려움이 있다. 그러므로 어떻게 해야 건강에 좋은 영양을 취할 것인가를 잘 알아서 미리미리 질환을 예방하고, 질환이 걸린 이후에는 이를 치료하는데 더욱 효과적인 영양을 취해야 할 것이다.

7. 식품과 음식물

천연적이거나 인공적인 물질로서, 영양소를 한 가지 이상 가지고 있으면서 독성이 없는 것을 우리가 먹거나 요리하는 재료를 식품(food)이라고 한다. 물은 한 가지 물질로서 식품이지만 대부분의 식품은 물을 포함하여 여러 가지 영양소를 함유하고 있다. 그러나 이들 식품 중에 한 가지만 가지고는 영양의 목적을 달성하기 어렵다. 가장 완전하다고 보는 모유도 일정 기간이 지나면 영양소의 부족을 가져오는 불완전식품이 된다.
그러므로 여러 가지 식품을 배합하여 섭취하는 것이 좋은 방법이다. 또한 천연식품 자체로는 맛이 좋지 않고 소화, 흡수가 잘되지 않는 것이 있어 이를 요리, 가공하여 맛있고, 소화 흡수가 잘되게 하는 것을 요리(cooking)라고 하고, 이 과정을 거쳐 먹을 수 있게 한 것을 음식물이라고 하나 영양학에서 별 구별 없이 쓰고 있다.

8. 식품의 종류

영양소가 들어 있는 우리가 섭취하는 식품은 그 유래가 동물성 식품, 식물성 식품으로 대별된다. 동물을 주로 먹고 사는 육식동물과 식물을 먹고사는 초식동물이 있고 동물성 식품과 식물성 식품을 동시에 섭취하는 잡식성 동물이 있는데, 사람은 잡식성 동물이지만, 고릴라가 초식성 동물임을 보았을 때 초식성 동물에서 잡식으로 발전해 왔다. 그러나 지역적, 유전적, 문화적, 종교적인 여러 이유로 각각의 개인에 있어서는 식품의 섭취에 있어 제한이 있다, 이누이트족은 지역적인 이유로 동물성 식품만을 섭취하고, 종교적인 이유로 힌두교인은 소고기를 먹지 않고, 이슬람인은 돼지고기를 먹지 않으며, 문화적인 이유로 프랑스 등 서구인은 개고기를 먹지 않고, 한국 사람은 말고기를 먹지 않는다. 건강의 이유로 육식(meat)을 제한하는 사람들이 있고, 또한 여러 가지 이유로 채식주의가 일어나, 완전 채식주의(veganism), 계란 채식주의 (ovo-vegitarianism), 우유 채식주의(lacto-vegitarianism), 계란, 우유 채식주의(lacto- ovo vegitarianism) 등 여러 단계의 채식주의자들이 나오고 있다.
이들 식품에 따라 영양소의 함량이 많이 달라지게 됨으로 각자가 먹는 식품에 따라 주의해야 할 영양학적인 문제점들이 있다.
우리나라에서는 김치, 된장, 간장, 젓갈 등의 식품은 발효식품인데, 이는 일본의 낫토, 중국의 취푸와 서양에서 발달한 요구르트, 치즈 등과 마찬가지로, 원래의 식품이 갖는 영양소와 이들의 대사 영양물과 함께 미생물들이 식품에 첨가됨으로서 영양학적으로 더 좋은 식품을 얻게 되었다. 이러한 미생물을 프로바이오틱(probiotics)이라고 하고 이러한 미생물이 잘 살 수 있도록 하는 먹이인 수용성 섬유소를 프리바이오틱(prebiotics)라고 하여 건강을 촉진하는 새로운 개념으로 발전하게 되었다.

제2장 탄수화물

1. 탄수화물의 정의

탄수화물(carbohydrate)은 (CH2O)n의 구조식을 갖는 화합물로 탄소가 물분자를 함유하는 형태를 지니며 이들로부터 유도된 화합물들을 말한다. 이들은 기본적으로 식물이 광합성으로 만든 쌀, 보리, 밀, 옥수수, 감자, 고구마 등 전분이 저장된 형태로 많이 구할 수 있으므로 제일 값이 싼 형태의 에너지원이다.

2. 탄수화물의 종류

탄수화물의 기본 형태를 갖는 단당류와 이들이 두개 연결된 이당류, 그리고 이들이 많이 연결된 다당류로 나눈다.
단당류에는 육탄당인 포도당, 과당과 갈락토스가 이에 속한다.
이당류에는 설탕, 맥아당, 유당이 거론된다.
다당류에는 전분, 당원 및 섬유소가 있다.

(1) 단당류
단당류는 탄소수에 따라 삼탄당, 사탄당, 오탄당, 육탄당으로 나눌 수 있다. 또한 알데히드 형태와 케톤 형태의 두가지 형태를 갖는다. 이들의 입체이성체가 있으나 생물체에서 이용되는 형태는 모두 D형이다. 이들 단당류는 그 자체로 소장 상피세포에서 그대로 흡수되는 형태이고 체내에서 세포내로 이동되어 사용되는 형태이다. 또한 이당류와 함께 혀의 맛 감지 세포에서 단맛을 느끼게 하는 물질이다.
포도당(glucose): 이는 덱스트로스(dextrose)로도 불리며, 6탄당이고 알데히드 형인 알도글루코스(aldoglucose)이다. 이는 전분의 기본구조이며 우리 생체 내에서 에너지원으로 사용되는 기본 탄수화물이다. 이는 소장 상피세포에서 나트륨-포도당 공수송체(Na+-glucose symporter)에 의하여 흡수된다.
갈락토스(galactose): 포도당과 마찬가지인 6탄당이며 알데히드 형이다. 젖에 들어있는 젖당(lactose)의 구성체이다. 체내에서 사용될 때는 포도당으로 변환되어야 하는데 이에 관련된 galactokinase 효소의 변이가 있으면 갈락토스혈증(galactosemia)을 일으키며, 백내장을 촉진한다. 이는 포도당과 마찬가지로 소장 상피세포에서 나트륨-포도당 공수송체에 의하여 흡수된다.
과당(fructose): 6탄당이며 케톤형이다. 벌꿀이나 과일, 고구마 등에서 단독으로 또는 포도당과 결합된 설탕의 형태로 존재한다. 소장 상피세포의 과당만 운반하는 GLUT-5에 의하여 흡수된다. 과당을 아주 많이 먹거나, 흡수운반체가 없어, 흡수가 잘 되지 않으면 대장에서 숙주 세균들이 유기산을 발생하여 배가 더부룩하며, 방귀가 나오고, 물기가 많은 변이 나오거나 설사가 있는 등 흡수불량증이 생긴다.

(2) 단당류 유도체
여러 단당류가 알데히드나 케톤인데 이들이 환원되어 알코올이 된 것들이다. 이들은 열량이 2.6 Cal/g으로 다른 당보다 훨씬 낮으나 단맛은 버금 간다.
솔비톨(Sorbitol): 포도당의 환원형이다. 자두, 사과, 배에 많이 있다. 2.6 Cal/g으로 설탕보다 적으나 단맛이 비슷하므로 다이어트 식품이나, 무설탕 껌, 젤리, 기침약, 가글액, 치약 등에 첨가제로 사용한다. 음식으로 섭취하지 않더라도 고혈당인 경우 aldose reductase경로를 따라 생성되는데 이들은 망막세포나 신경세포에 손상을 초래할 수 있다. 과량의 섭취는 과민성 대장 증상을 유발한다.