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비타민 D 관련질환-골다공증·저칼슘혈증에 처방체내 축적되면 칼슘침착·요독증 발생
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승인 2004.07.15  13:19:30
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비타민 D 는 모든 사람들이 반드시 음식을 섭취하여 얻는 물질은 아니다. 즉 태양광선을 충분히 쬐면 그들의 피부에서 필요한 만큼 양을 만들 수 있다. 피부에서 합성된 비타민 D는 그대로 기능을 하는 것이 아니라 간, 또는 신장에서 활성 대사물질로 먼저 전환된 다음 제 기능을 할 수 있다.

그러므로 비타민 D는 사람과 동물의 뼈 구조를 튼튼히 하는 효과를 나타내는 “항구루병 비타민”이라 하며, 피부에서 전구물질인 스테롤이 햇빛의 자외선에 의해 합성되므로 “햇빛 비타민” 이라고도 한다. 생물학적으로 활성화되기 전 전구물질(provita-min D)로서 ergosterol (ergosta-5,7,22E-trien-3-betaol) 과 7-dehydrocholesterol (cholesta-5,7-dien-3-betaol)이 있다.

이들은 태양광선의 자외선에 의해 각각 ergocalciferol(비타민 D2)과 cholecalciferol (비타민 D3)로 전환된다. 7-dehydrocholesterol은 주로 동물의 피부에, ergosterol은 효모에 비교적 많이 존재한다. 비타민 D는 소장 벽을 통해 흡수되어 7-dehydrocholesterol 상태로 체내 지방과 주로 간에 저장된다. 비타민 D를 함유한 식품들은 종류가 많지 않다. 가장 좋은 음식은 계란의 노른자와 우유이다.

또한 생선의 기름에도 많이 함유되어 있다. 비타민 D의 주요기능은 칼슘 흡수에 필요한 단백질의 합성을 자극함으로써 장에서 칼슘과 인산염의 흡수를 촉진시키며 혈액 중 칼슘과 인산염의 농도가 증가되면 칼슘과 인산염을 결합시켜 뼈에 침착시키는 작용을 한다. 비타민 D가 결핍되면 뼈의 주성분이 되는 칼슘과 인산염의 화합물인 인산칼슘이 정상적으로 침착되지 않아 어린이에게는 구루병, 어른에게는 골다공증 또는 골연화증을 일으키지만 과량으로 섭취하면 몸에 축적되어 과다증이 생길 수 있다.

1. 비타민 D의 특성
순수한 비타민 D3 결정체는 4,000만 I.U/g 가 국제적 표준치이다. 순수한 비타민 D2, D3는 흰색, 무취의 결정체로 에텔, 알코올, 클로르포름 등에 용해되나 물에는 불용성이다. 이들은 공기에 의한 산화에는 안정하며, 중성 또는 알카리성 용액에서는 약간의 열이 가해져도 비교적 안정하다. 공기가 차단된 상태에서는 120℃까지 견딜 수 있으나 산화의 위험이 있고, 170℃까지 가열되면 완전히 파괴된다. 기름 안에서는 장기간 보관해도 안전하나 미네랄 염들(예 : tricalcium phosphate)에서는 매우 불안하다.

동물조직 내의 대부분의 비타민 D는 체표면에 태양광선이 쪼임으로써 생성된다. 즉 사람의 피부에는 7-데히드로 콜레스테롤이라고 하는 스테롤 물질이 함유되어 있으며 여기에 자외선이 닿으면 비타민 D3로 전환된다. 이 때 비타민 D3로 전환시키는 자외선의 효과는 피부에 닿는 자외선의 강도에 따라 달라진다. 즉 계절과 거주 위치에 따라 자외선의 강도가 다르며 체모, 창문의 유리 또는 연기, 안개, 먼지 등 대기오염과 입고 있는 의복에 따라 다르다. 피부색에 따라서 흑인은 백인에 비하여 자외선의 투과율이 떨어진다고 한다.

2. 비타민 D의 종류
현재 D2, D3, D4, D5, D6, D7 등을 포함하여 적어도 10개의 자연물질이 비타민 D의 활성을 가지고 있는 것으로 알려져 있으나 실제적으로는 D2와 D3이다. D2는 ergocalciferol, D3는 cholecalciferol이다. 포유 동물의 체내에서는 7-dehydrocal-ciferol이 합성될 수 있으며 식물은 ergo-calciferol을 합성할 수 있는데, 이들은 각각 자외선의 조사에 의하여 비타민 D2와 D3로 전환될 수 있는 비타민 D 전구물질이다. 따라서 낮에 정상적으로 활동하는 사람이라면 필요한 비타민 D가 체내에서 합성되어 이용된다.

3. 비타민 D의 흡수와 대사
섭취한 비타민 D는 소장에서 흡수되어 림프계로 들어간다. 비타민 D는 지용성이므로 소장에서 흡수하기 위해 담즙이 필요하며 장내에 지방이 있을 때 흡수가 증가하며 지방의 흡수를 방해하는 요인들은 또한 비타민D의 흡수를 방해한다. 비타민 D2와 D3는 모두 생리적으로 불활성의 물질이다. 흡수된 후 간장에서 25-hydrocholec-alciferol-D2 와-D3로 바뀌어 혈액으로 유입된다. 이들은 신장으로 가서1,25-dehydro cholecalciferol로 되어 활성화 된다. calcitriol은 혈액으로 유입되어 단백질과 결합하여 필요한 곳으로 이동된다.

4. 비타민 D의 체내 작용
1) 칼슘과 인산염의 흡수 촉진
비타민 D는 소장의 상피세포에서 칼슘 이온의 운반에 필요한 단백질(calcium-binding protein, CaBP)의 생합성을 촉진시키며 이들 단백질이 많이 형성될 때 칼슘의 흡수는 증가된다. 식사를 통해 섭취한 인의 흡수도 비타민D에 의하여 비슷한 양상으로 증가된다. 비타민 D의 작용으로 장에서 이들 두 무기질의 흡수가 증가되면 결국 혈청의 칼슘과 인산염의 농도가 높아져서 뼈의 정상적인 석회화가 이루어진다.

2) 뼈 흡수의 촉진
비타민 D는 뼈의 칼슘 방출을 증가시킴으로써 혈청 중 칼슘과 인산염의 농도를 적절한 수준으로 유지시킨다. 즉 혈청 중 칼슘 또는 인산염의 농도가 저하되면 부갑상선이 반응하여 부갑상선 호르몬이 분비된다. 이 호르몬은 신장의 히드록시화 효소를 자극하여 25-OH-비타민D가 1,25-(OH)2-비타민 D로 전환시키는 역할을 한다. 체내 가장 강력한 비타민 D의 활성 대사물질을 합성함으로써 뼈에서 혈액으로 칼슘과 인산염의 방출을 촉진하며 동시에 소장과 신장의 대사를 촉진하는 역할을 한다.

3) 신장에 의한 칼슘과 인산염의 재흡수 촉진
비타민 D는 신장에서 칼슘과 인산염의 재흡수를 촉진한다. 특히 인산염이 소변으로 배설되는 것을 감소시키는 중요한 역할을 한다. 혈액 중 적당한 칼슘과 인산염의 농도 유지는 골격의 석회화 과정을 위하여 필수적이다.

5. 비타민 D의 효능
비타민 D는 소장에서 칼슘의 흡수를 돕고, 신세뇨관에서 인산염의 재흡수를 돕는다. 뼈의 성장에 필요한 연골 형성에 영향을 주는 조골세포에 직접 작용하기 때문에 어린이의 성장 및 뼈, 치아의 발육에 영향을 미친다. 근육의 약해짐을 방지하고, 심박동을 정상화한다. 골다공증, 저칼슘혈증 치료에 이용되며 면역력을 증강시킨다. 갑상선 기능을 돕고, 정상적인 혈전을 생성시킨다. 이와같은 미네랄의 균형을 이루는 작용 외에도 세포분열에 중요한 여러 가지 유전인자의 기능을 정상화하는 데 필수성분이다.

6. 비타민 D의 부족 증상
비타민 D의 부족은 칼슘과 인산염의 흡수불량으로 뼈의 구조에 이상을 나타낸다. 연골의 쇠약으로 중량을 견디지 못하여 골격의 변형을 초래한다. 따라서 성인성 구루병으로 골연화증, 식욕부진, 입과 목이 타는 듯한 느낌, 설사, 불면, 시력장애, 체중감소 등이 나타날 수 있다. 유아와 어린이의 구루병의 경우 두개골의 연화, 구루성 염주, 뼈의 기형, 때때로 테타니(tetany), 골연화증 : 골 흡수, 골질의 석회화 부실, 골절이 잘 생긴다.

7. 비타민 D의 과잉증상과 독성
보통 성인은 하루 400 IU를 섭취하도록 권장하고 있으나 4,000 IU 이상을 섭취하면 독성증세가 나타난다. 그 증세는 식욕감퇴 ·메스꺼움·구토·갈증·설사 ·허약·체중감소 등이다. 또한, 뼈조직뿐 아니라 심장·근육 등의 각종 연조직에 칼슘이 침착된다. 특히, 신장에 석회화가 일어나 기능장애를 일으켜 요독증을 일으키는 경우도 있다. 이때는 비타민 D의 투여를 중단하고 칼슘 함유량이 적은 식사를 하면 없어진다.

8. 비타민 D의 투여용량
정상적으로 일주일에 3회 얼굴과 팔을 20분 정도 햇빛에 노출시키면 체내에서 필요한 비타민 D는 충분히 합성된다. 따라서 햇빛에 노출시키는 정도에 따라 비타민 D의 요구량은 달라진다. 지용성 비타민이며 독성이 강하기 때문에 경구적 또는 비경구적 투여시 주의해야 한다. 건강인의 경우 햇빛에 노출될 기회가 없는 사람이라면 1일 400 I.U를 복용하면 충분하다. 골연화증, 골다공증, 구루병 등에는 초기에 과량을 투여해야 하므로 과잉증이 되지 않도록 주의해야 한다.

9. 비타민 D의 약물상호작용
소장, 간, 담낭의 기능이 떨어지면 비타민 D의 흡수가 저하된다. 고지혈증 치료제, 제산제, 미네랄 오일, steroids, hormone제제들은 비타민 D의 흡수를 방해한다. Thiazide계 이뇨제는 체내에서 고칼슘을 일으킬 수 있으므로 칼슘과 비타민 D의 비율을 깨뜨릴 수 있다.

단일성분 비타민 D제제 유도체
Alfacalcidol(원알파, 일성)
Calcitriol(로칼트롤 캅셀, 한국로슈)

◆ 처방사례
골다공증 환자에게 칼슘 흡수를 촉진하고 신장 배설을 억제할 목적으로 처방한다.

alfacalcidol은 간에서 대사돼 활성체로 전환하므로 신 장애 환자에게는 사용할 수 있으나 간 질환자에게는 완전 활성형인 calcitriol을 처방해야 한다.

비타민 D 제제를 사용하는 동안에는 고칼슘혈증을 유발해 신기능이 약화될 수 있으므로 혈중 칼슘ㆍ인 농도를 자주 측정해야 한다.

만성 신부전에서는 인의 배설이 감소돼 혈중 인 농도가 상승하게 되며, 비타민 D 활성화 장애로 칼슘이 감소돼 골이영양증을 악화시킬 수 있다. 이 때 인의 흡수를 막는 제제가 필요하며 혈중 인 농도가 조절된 후에도 혈중 칼슘 농도를 올리기 위해서 칼슘 제제와 비타민 D를 처방한다.< 저작권자 © 약국신문 무단전재 및 재배포금지 >
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