10 장. 골격계질환 1. 골격의구조및대사 2. 골다공증 3. 골격계질환 출처 : 송경희외, 식사요법, 2012, 파워북
1. 골격의구조및대사 1) 골격의구조 유기질 (1/3) : 콜라겐, 기질 (matrix) 라부름 무기질 (2/3) : 칼슘과인의수산화염 (hydroxyapatite) 뼈세포 조골세포 (osteoblast) 뼈를생성하는세포 당단백질과콜라겐합성, 칼슘과인침착 파골세포 (osteoclast) 뼈에서무기질용출, 콜라겐분해에관여 ( 대식세포 ) 골세포 (osteocytes) 치밀골에서가장풍부한형태의세포 조골세포가기질안에갇혀서골세포가됨 골격의세포외액과혈장사이무기질교환기능을하여골격의무기질항상성유지
1) 골격의구조 치밀골 1. 골격의구조및대사 장골과골격의겉부분 단단하고대사율이낮음 골격의 80% 차지 해면골 손목, 발목, 척추, 골반등의짧은뼈 (short bone) 치밀골안쪽 망상구조이며, 대사율이높음 골격의 20% 차지
2) 골격의대사 뼈는끊임없이뼈조직을생성 분해, 보수 재생하는활발한조직 정상적인골질량유지위해혈중칼슘농도유지중요 체내칼슘의 99% 는골격, 1% 는혈액 혈중칼슘농도 : 10mg/100mL 칼슘의흡수 주로십이지장에서능동수송 나머지소장하부에서확산으로흡수
2) 골격의대사 혈중칼슘농도조절호르몬 부갑상선호르몬 (PTH, parathyroid hormone) 혈중칼슘농도저하시부갑상선에서분비 뼈로부터칼슘용출증가 신장에서칼슘재흡수증가 칼시토닌 (calcitonin) 혈중칼슘수준증가시갑상선에서분비 뼈에칼슘침착증가 신장에서칼슘재흡수감소 비타민 D 3 (cholecalciferol) 7-dehydrocholesterol ( 피부, 자외선 ) cholecalciferol ( 간 ) 25(OH)D 3 ( 신장 ) 1,25(OH) 2 D 3 칼슘흡수 1,25(OH) 2 D 3 는활성형으로소장에서칼슘흡수촉진, 뼈형성촉진, 체내칼슘항상성유지
Vitamin D 활성화 cholecalciferol 25-hydroxycholecalciferol 1,25- dihydroxycholecalciferol 출처 : wikipedia
2. 골다공증 (osteoporosis) 칼슘대사불균형으로인한골질량의감소에의한대사성골질환 조골세포에비해파골세포의활성크게증가하여골질량, 골밀도감소 작은충격에의해서도쉽게골절 발병률은남성보다여성이높음 최대골질량낮음 칼슘섭취량적음 폐경으로인한에스트로겐감소
1) 골다공증의분류 (1) 원발성골다공증 (primary osteoporosis) 1 폐경기성골다공증 ( 제 1 형 ) 에스트로겐분비부족 해면골이많은골격조직에영향 주로요추파열골절일으킴 마른여성의골다공증발병높음 ( 지방세포가에스트로겐합성비율에영향 ) 2 노인성골다공증 ( 제 2 형 ) 노화에의한골손실로 70 세이후의남성, 여성모두에게서발생 해면골, 치밀골에모두영향 골반골절 1,25(OH) 2 D 3 합성감소, PTH 활성증가가원인
1) 골다공증의분류 (2) 이차성골다공증 (secondary osteoporosis) 약물의사용, 특정질환에의한뼈조직의손실때문 갑상선기능항진증, 부갑상선기능항진증, 부신피질기능항진증, 스테로이드과다분비질환, 신장질환, 만성간질환등 Corticosteroid, heparin, 갑상선호르몬등의약물사용
2) 골다공증위험요인 (1) 유전과종족 여성 > 남성, 동양인, 백인 > 흑인 (2) 연령과성 20, 30 대골질량최대, 이후유지, 45 세이후일정비율로감소 노령화따른활동량감소, 칼슘섭취부족, 흡수율감소, 배설량증가, 호르몬불균형등에의함 (3) 에스트로겐 PTH 작용억제, calcitonin 작용촉진 무월경, 생리불순, 조기폐경, 난소절제, 출산무경험의경우빈도높음 (4) 신체활동 신체활동은뼈의재생촉진 노년기질병, 의욕상실, 입원등이골다공증유발요인 (5) 만성질환과약물복용 (6) 식사요인 (7) 기타 알코올, 과량의카페인 : 칼슘흡수방해, 칼슘배설촉진 니코틴 : 에스트로겐분비저하. 골손실량증가
3) 골다공증에영향을미치는요인 (1) 칼슘 최대골질량확보에중요 (2) 인 칼슘과함께뼈구성성분 적당량섭취는 PTH 자극하여간접적으로칼슘재흡수증가, 배설감소 지나친섭취는 PTH 분비자극하여뼈손실 성인의경우 1:1 비율권장 어육류, 달걀, 유제품, 곡류에많음 탄산음료의과잉섭취는칼슘 / 인섭취비율에영향 (3) 비타민 D 칼슘흡수에필수 노인은비타민 D 섭취부족및야외활동부족으로결핍흔하며골절발생과밀접한연관 노화진행될수록비타민 D 3 합성능력감소 비타민 D 2 (ergocalciferol) : 효모, 버섯등의식물성식품 비타민 D 3 : 고등어, 간유, 난황등동물성식품 비타민 D 강화우유, 시리얼등에첨가
Ergosterol 이자외선에의해활성화되어 ergocalciferol( 비타민 D2) 로전환 균세포막성분 출처 : wikipedia
3) 골다공증에영향을미치는요인 (4) 단백질 최대골질량유지에중요 과량의동물성단백질은요중칼슘배설증가 ( 단백질 1g 당 1mg ) 1g 단백질대사되는경우 1mg 의칼슘소변으로배설 함황아미노산배설에따른칼슘용출 육류에다량함유된인은칼슘배설촉진 이소플라본이많이함유된대두단백질로섭취 (5) 식이섬유소 피틴, 수산은장관내칼슘, 마그네슘, 아연, 철분등의흡수방해, 분변으로의배설증가 과량의섬유소섭취는무기질흡수방해, 골질량저하 (6) 비타민 K Osteocalcin( 뼈세포단백질 ) 의합성에필요 과잉석회화방지, 골절위험예측기준 비타민 K 섭취부족한여성노인엉덩이골절위험증가
3) 골다공증에영향을미치는요인 (7) 마그네슘 체내마그네슘의반이상이뼈에저장 부족시뼈의칼슘농도저하로골용해촉진, 골생성감소 칼슘과잉섭취는마그네슘흡수방해 칼슘 : 마그네슘 = 2:1 정도권장 견과류, 두류, 곡류식품에풍부 (8) 불소 조골세포수증가, 골격표면견고성증가 골다공증환자에게고농도투여시척추골밀도증가하였다는보고있으나골절효과는불명확 과잉섭취시견고성증가로골절율증가 (9) 나트륨 과량섭취시뼈용해시켜요중칼슘배설증가 노인의경우짠맛에둔감해져나트륨섭취많은반면칼슘섭취줄어듬
3) 골다공증에영향을미치는요인 (10) 카페인 섭취후단기적으로신장, 소장에서의칼슘손실증가 커피한잔이 3mg 정도의칼슘흡수방해 1,2 스푼의우유넣어마심으로써상쇄 최근, 카페오레, 카페라떼등의섭취증가로칼슘섭취율높아졌다는보고도있음 (11) 철 교원질섬유합성에관여하는효소의보조인자로골형성에중요 과다한철분보유는아연, 구리흡수방해하여골질환위험증가시킴 칼슘, 철동시과량섭취시신장기능저하, 골절위험커짐 철부족상태아니면골다공증때문에추가복용권하지않음 (12) 스트론튬 해수에많이존재하는미량원소 골혈성촉진, 골흡수억제효과 안전성, 적정용량, 효능성연구부족
5) 골다공증의진단 X 선촬영 30~40% 이상의골질량감소되어야진단가능 골밀도측정기 방사선뼈를통과할때빛이뼈에의해흡수되어약화되는원리 ( 방사선동위원소이용 ) 초음파가뼈를통과하는속도가뼈의탄성도에따라달라지는점이용 ( 초음파이용 ) 골밀도의정상범위 골밀도가정상성인의평균치에서 10% 이내로감소된경우 골밀도변화추적하는생화학수치 뼈의생성반영 : osteocalcin, alkaline phosphatase, procollagen peptide 뼈의분해반영 : calcium, hydroxyproline, pyridinoline, deoxypyridinoline, telopeptides
6) 골다공증의치료 (1) 식사요법 젊었을때충분한칼슘섭취하여최대골질량확보 (2) 운동요법 육체적인활동은조골세포자극하여뼈재생 골격에물리적인힘이가해지는운동 (3) 칼슘보충제복용 우유, 유제품을통한칼슘섭취어려울때 무기질등의흡수저해, 변비등초래 장기간사용시고지혈증, 고칼슘뇨증, 요결석증등의부작용
6) 골다공증의치료 (4) 기타약물요법 1 비타민 D 칼슘과함께사용하지않을경우독성우려 칼슘과함께 calcitriol(vitamin D 3 ) 을보충 보충제사용시고칼슘뇨증, 고칼슘혈증주의 2 에스트로겐 골다공증환자중폐경기여성치료에중요 이소플라본은에스트로겐의화학구조와유사하여식물성에스트로겐으로작용 3 칼시토닌 PTH 효과방해하여파골세포작용억제 특히요추뼈의골밀도증가, 골다공증재발억제 통증심한경우증상완화효과 가격비쌈
3. 골격계질환 1) 관절의구조와기능 관절 ( joint) : 두개이상의뼈가연결되는부위 인대 (ligamnet) : 뼈와뼈를연결하는결합조직 관절염 : 주로활막관절에발생 활막관절 무릎, 손가락, 고관절등움직임이많고자유로운관절 관절연골, 관절낭, 인대등으로이루어짐 활막 : 활액분비
2) 골관절염 (1) 골관절염 퇴행성관절염, 만성질환, 가장흔한관절염 위험요인 : 비만, 여성, 노화, 백인, 높은골밀도, 과다한관절사용으로인한손상등 연골손상으로인한관절통과관절의변형 연골손상시부종, 통증, 관절변형되면서뼈가비정상적으로자람 팔과다리관절, 엄지손가락에많음 체중지탱하는무릎, 척추, 고관절에많이발생 체중과다, 비만인에많음
2) 골관절염 (2) 진단 X-ray, MRI (3) 원인 연골세포의합성과분해역할균형깨짐 연골세포의지나친부하, 세포자극감소, 유전적요인, 전신질환등 관절의과다사용 비대칭적인염증으로연골파괴 (4) 증상 초기관절부위뻣뻣하고가벼운통증 춥고습기많은날, 저녁에더심한통증 관절붓거나관절부위통증, 열 관절에물이차고부으며소리가나고무릎운동시결림 통증은연골마모상태진행되어신경에충격이가해진다는의미
2) 골관절염 (5) 치료 약물요법, 물리치료, 식사요법, 운동요법, 수술요법 약물요법 NSAIDS : 아스피린, 아세트아미노펜등의진통제 스테로이드 Glucosamine, 황산콘드로이친, 허브, 오일등 운동요법 근육의강도높이는운동필요하나심한운동피함 체중부하가없는유산소운동 : 스트레칭, 수영, 아쿠아에어로빅등 수술요법 연골재생위한세포이식, 연골이식, 관절성형, 인공관절치환술등
2) 골관절염 (5) 치료 식사요법 과체중, 비만의경우체중조절 항산화영양소의섭취 비타민 C, E, 베타카로틴, 셀레늄등 골다공증, 의합병증예방하기위한식사
3) 류머티즘성관절염 (1) 류머티즘성관절염 관절의활막액에서발생하는심한통증을동반하는염증성질환 자가면역성질환으로활막액에서시작되어연골파괴, 관절변형을일으키며다른관절까지퍼져다른연골, 뼈에심한손상유발 손, 발, 무릎등의관절에서대칭적으로발생 세개이상의관절이상시다발성류머티즘성관절염 환자의 80% 가여성, 20~50 세성인
3) 류머티즘성관절염 (2) 원인 자가면역질환 유전자 박테리아나바이러스등의감염 임신, 수유, 피임시의호르몬의변화등과관련 (3) 증상 피로, 쑤시고, 뻣뻣, 관절의부종및통증등 아침에관절강직이 30 분이상지속되는현상이 60 일이상지속시진단 진행하면관절의변형
3) 류머티즘성관절염 (5) 약물치료 치료목표 통증의완화, 염증감소, 골과연골의손상방지 골과연골의기능유지, 전신증상조절, 관절기능손실최소화로정상생활가능하도록 NSAIDS : salicylates, aspirin, burupen 부작용 : 위장, 간, 신장기능장애 Steroids : prednisone 부작용 : 장기복용시 moon face (Cushing s syn.), 골다공증등의심각한부작용 항류마티스약제 : methotraxate 등 부작용 : 위장, 간장애, 구강궤양, 면역억제등 엽산 : 부작용완화효과 Methotraxate : 암, 류마티스관절염치료제, 엽산길항제
3) 류머티즘성관절염 (6) 식사요법 관절의염증으로식사준비의어려움 구강, 턱관절이상시저작의문제 염증으로인한대사율증가로영양요구량증가 입맛의변화, 연하곤란, 식욕부진, 통증으로식사섭취량감소 ( 증상에따른식사요법 ) 에너지 : 이상체중유지 단백질 : 체단백분해증가로 1.5~2.0g/kg 지방 : 오메가 3 지방산섭취증가 ( 항염증성 ) 비타민과무기질 칼슘과비타민 D 흡수불량으로골다공증, 골연화증발생 ( 그러나과량섭취는신장결석등의부작용 ) 메트트랙세이트복용으로엽산결핍되면고호모시스테인혈증유발
4) 통풍 (gout) (1) 통풍 체내퓨린대사이상으로요산 (uric acid) 이비정상적으로체내축적, 극심한통증유발 요산나트륨이연골, 관절, 조직에축적되어통풍결절형성 귓바퀴, 발가락, 무릎, 팔꿈치등의관절빈발 35 세이상남자에게많으며, 여성은폐경기이후 비만환자에게많으며과식, 과음, 심한운동시 (2) 원인 외인성요산, 내인성요산 ( 더중요 ) 외인성 : 내장, 육즙, 등푸른생선, 조개, 멸치국물, 곡류, 두류및배아섭취후다량생산 내인성 : 체내세포파괴시. 요산생성량증가와배설량감소 기아, 스트레스, 과량의알코올, 과식, 과로, 육류과다섭취, 항결핵제의사용은요산배설감소 장기간높은혈중요산농도지속후증상나타남.
4) 통풍 (gout) (3) 증상 특히엄지발가락관절이빨갛게부어오름 통풍결절융합하면만성관절염유발 장기침범시통풍성신우염, 통풍성신결석 (4) 약물치료 1 콜히친 (colchicine) 급성발작및염증조절 설사, 오심, 구토등의부작용 2 인도메타신 (indomethacin) NSAIDS, 소화불량, 두통, 발진등의부작용 3 알로퓨리놀 (allopurinol) 요산형성방해. 피부발진, 위장장애등의부작용 4 프로베네시드 (probenecid) 요산배설촉진. 식욕부진, 오심, 구토, 위장장애등
4) 통풍 (gout) (5) 식사요법 Purine 함량높은식품섭취엄격히제한 수분섭취증가로퓨린배설증가 비만의경우체중조절 급격한체중감소는케톤체생성촉진하여요산배설억제 전체단백질섭취량보다육류와해산물섭취량증가시혈액내요산증가 심한경우 1 일 100~150mg 정도로퓨린섭취제한 요산배설촉진위해하루 2.8~3L 정도수분 고탄수화물, 중단백질, 저지방식권장 예방효과 : 저지방유제품, 비타민 C, 포도주 요산상승 : 맥주, 알코올