침, 음식 부드럽게 해 위(胃)의 물리적 손상 막을 수 있어
위산이 충분히 분비돼야 음식물 분해 역할로 소화 작용

소화(消化)란 생물이 섭취 혹은 흡수한 물질을 화학적으로 처리하여 에너지원으로서 쓸 수 있게 변환하는 과정이다.
소화성 궤양(gastric ulcer)이란 위장 점막이 손상된 상태를 일컫는 것으로 그 원인은 여러 가지가 있다.

인체의 모든 세포는 영양과 에너지의 지속적인 공급이 필요합니다. 우리가 매일 먹는 음식물은 영양과 에너지의 근원입니다. 이 음식물을 분해하고 흡수하는 역할을 하는 것이 바로 소화기계입니다. 모든 음식은 포도당, 아미노산, 지방산, 그리고 비타민, 미네랄로 분해가 되어서 인체에 흡수가 됩니다. 피부건강에 콜라겐이 좋다고 하여도 콜라겐 구조를 유지한 형태로 영양소가 흡수가 되지 않습니다. 인체에서 사용하는 콜라겐도 반드시 분해가 되어서 흡수가 됩니다.
소화관은 내부에 있지만 외부 장기입니다. 음식에는 독성물질도 있을 수 있습니다. 만약 독성 물질이 있다면 인체는 구토나 설사 등을 통해서 최대한 빨리 제거를 합니다. 그런데 모든 음식에는 세균이 존재합니다. 세균이 음식에 있다고 구토를 하거나 설사를 자주하게 된다면 영양섭취에 심각한 문제가 나타날 수 있습니다.

1) 위의 작용
위는 식도를 통해서 들어온 음식물을 보관하였다가 소장에서 소화(영양소의 흡수)가 잘 되도록 죽같이 만들어서 조금씩 십이지장으로 보내는 역할을 합니다. 이러한 위의 기능은 소장에서 영양소의 흡수가 잘 이루어지게 도와주고 만약에 음식에 문제가 있으면 구토나 설사를 하는 작용을 하게 합니다. 위에서 음식이 머무는 시간은 음식의 종류에 따라 다른데 보통의 음식물은 1~2시간정도, 기름진 음식은 3~4시간정도 걸려 위를 통과합니다.
인체의 내부조건은 세균이 번식하는데 아주 좋은 환경을 가지고 있습니다. 위는 세균을 번식하지 못하게 살균을 하게 됩니다.


① 점액세포 (mucus cell) : 점액(mucus) 분비
② 벽세포 (parietal cell) : HCl과 내인자(intrinsic factor) 분비
③ 주세포 (chief cell) : pepsin분비

위는 세균의 살균을 위해서 인체의 다른 장기와 다른 환경을 가지고 있습니다. 위는 pH1.5 정도의 강산을 가지고 있습니다. 위의 낮은 pH는 위에서 분비되는 펩신을 활성화 시킵니다. 염산(HCl)과 펩신(pepsin)은 위에 들어오는 모든 음식을 죽처럼 만들어 버립니다. 그리고 음식에 포함되어 있는 세균을 화학적으로 살균하는 효과를 가지고 있습니다.

2) 위산의 분비( gastric acid secretion)
위산은 펩신의 활성을 높여 줍니다. 그리고 위산은 음식에 들어 있는 세균을 살균합니다.
위산 분비는 그림2에서 보는 것처럼 proton pump(능동수송 ATP소모)에 의해서 H 이온과 K 이온의 교환으로 이루어집니다. 수소이온은 에너지의 대사를 통해 생성되는 이산화탄소(CO2)와 물을 통해서 carbonic anhydrase의 작용으로 공급이 됩니다. 위는 위산의 충분한 공급을 통해서 펩시노겐pepsinogen이 펩신으로 활성화되고 위산과 펩신의 작용으로 단백질분해와 세균을 살균합니다.
위산의 분비는 에너지의 소비가 있어야 가능합니다. 인체의 대사가 떨어지거나 만성피로가 있는 사람은 에너지 대사가 제대로 이루어지지 않고 CO2가 제대로 공급이 되지 못해서 H 이온의 부족으로 저산증이 나타나게 됩니다. 또 K 이온의 부족은 proton pump의 정상적인 작동에 문제를 일으키게 됩니다.
만약 충분한 위산이 분비가 되지 않고 위의 산도가 pH 4 이상이 되면 펩신의 역가가 현저하게 떨어집니다. 만약 저산증상태가 지속이 되면 단백질이 제대로 분해가 되지 못하고 제대로 분해가 되지 못한 단백질은 인체에 항원(antigen)으로 작용할 수 있습니다. 그리고 세균의 이상증식과 세균에 의한 음식의 부패는 인체에 안 좋은 영향을 미치는 독소를 만들게 됩니다.
음식물의 분해와 세균의 살균에 사용되는 강력한 위산은 위산을 분비하는 위에도 강력하게 작용을 합니다. 인체는 위산에 의해서 위가 손상되는 것을 막기 위해서 점막을 보호하는 점액mucus을 분비합니다.

3) 위를 보호하는 gastric mucus gel layer
인체는 위산과 펩신으로 음식물을 분해하고 세균을 살균도 하면서 위벽을 보호할 방법을 찾았습니다. 바로 점액과 점액에 포함되어 있는 중탄산염 HCO3-의 분비입니다.
점액에는 여러 물질이 있지만 대표적인 것이 바로 mucin, 물 그리고 중탄산염 입니다. mucin은 동물의 외분비샘에서 분비되는 점성 물질을 통틀어 이르는 말입니다. mucin은 많은 disulfide bridge를 가지고 있는 glycoprotein으로 구성된 거대 분자입니다. glycoprotein은 core peptide(serine, threonine,등)를 가지고 있고 그 곁가지에는 많은 탄수화물(N-acetylgalactosamine, N-acetylglucosamine, galactose, fucose, sialic acid)이 붙어 있습니다. 위는 단백질을 분해하는 펩신pepsin이 존재합니다. 펩신은 단백질을 분해하지만 탄수화물을 분해하지는 못합니다. mucin에서 많은 탄수화물 부분이 펩신에 의해서 core protein이 분해가 되는 것을 막아줍니다.

점액세포에서 분비된 mucin은 그림4와 같은 모양을 띠게 됩니다. 이렇게 형성된 mucin은 sulfate와 sialic acid의 음전하에 의해서 물을 끌어당기게 되고 gel형태가 됩니다. 그리고 이렇게 형성된 곳에 중탄산염이 있습니다. mucin은 비공유결합(noncovalent interaction)을 통해서 거대분자를 형성하고 높은 농도로 위벽을 보호하게 됩니다. 이렇게 형성된 mucin을 gastric mucus gel layer라고 부릅니다. 
gastric mucus gel layer는 불용성으로 위벽에 붙어 있습니다. 여기에 있는 중탄산염은 위장관에 있는 위산을 중화시키기 위해서 확산되지 않고 위산의 역확산에 의해서 들어오는 위산만 중화를 시키게 됩니다.

4) 위산의 역확산 gastric acid back diffusion
흔히 극단적인 말로 no acid, no ulcer(위산이 없으면 위궤양은 없다)라고 합니다. 문제는 위산이 없다면 소화에도 문제가 있고 세균에 의한 문제가 발생을 할 수 있습니다. 위산이 음식물에만 작용을 하고 위벽에 작용을 하지 않는다면 가장 좋을 것입니다.

gastric mucus gel layer는 pH기울기로 인해서 확산되어서 오는  H 이온을 중화시킬 수 있는 능력이 있습니다. 위벽의 손상은 H 이온이 과도하게 gastric mucus gel layer로 와서  H 이온의 중화능력을 초과하는 경우와 gastric mucus gel layer가 손상된 경우입니다.

5) 위산과 침
위에 들어오는 모든 음식은 반드시 입을 통해서 들어오게 됩니다. 위가 소장에 모든 음식을 죽상으로 만들어서 소화 흡수에 도움을 주는 것과 마찬가지로 입도 모든 음식물을 물리적, 화학적으로 처리해서 위로 보내게 됩니다. 입은 치아를 통해서 모든 음식을 물리적 분해를 하고 침과 음식물을 섞음으로 1차적인 화학적 분해를 합니다. 이렇게 침과 음식물이 골고루 섞이게 되면 식도를 통해서 위에 음식이 들어오게 됩니다.
침은 단순히 입안에만 그 효능을 다하는 것이 아닙니다. 침은 음식을 부드럽게 해서 식도와 위에서 음식에 의한 물리적 손상을 막아줍니다. 또 침에 들어 있는 2가지 중요한 이온이 위액의 분비와 위액과 음식의 혼합을 도와줍니다. 침에 존재하는 K 과  HCO3-의 역할입니다.

위산은 proton pump에 의해서 세포의 pH와 다른 환경인 위내 pH를 낮추게 됩니다. 이 때 반드시 필요한  것이 바로 K 입니다. 위 세포에서도 분비하지만 침에 포함된 K 은 음식물이 위에 들어오는 즉시 위산의 분비를 촉진합니다. 또 음식물에 섞여 있는  HCO3-은 위산을 pH기울기에 따라 음식물과 혼합되게 도와줍니다. 이 기능은 위산의 역 확산으로 위벽의 공격을 줄여주는 중요한 방법입니다.
위는 음식물의 분해를 위해서 반드시 충분한 위산을 분비해야 합니다. 위는 항상 침과 충분히 섞인 음식물이 들어왔습니다. 부드러운 음식은 위에 머무는 시간이 짧습니다. 그리고 질기거나 거친 음식은 위에 머무는 시간이 상대적으로 길게 됩니다. 우리가 섭취하는 영양소의 대부분은 소장에서 흡수가 됩니다. 당연히 부드러운 음식이 영양소의 섭취에 더 유리한 것이죠. 현대에 들어오면서 인간은 질기거나 거친 음식보다 조금이라도 더 부드러운 음식을 섭취하게 됩니다. 부드러운 음식의 섭취는 침의 분비가 필요가 없어지게 됩니다.
침과 음식이 제대로 섞이지 못하면 위산이 제대로 나오지 못해서(K 의 부족) 음식의 분해가 어렵고 음식물이 위에 더 오랜 시간 머물러야 합니다.(소화불량)
음식을 제대로 씹지 않고 삼키게 되면 음식은 위가 물리적으로 분해하기 힘들 정도로 클 수도 있고 침과 섞인 음식에 있는  HCO3-이 부족할 수도 있습니다. 음식이 물리적으로 크면 위는 위산을 많이 분비해야 합니다. 위산이 많을수록 gastric mucus gel layer가 중화해야 하는 위산은 늘어납니다. HCO3-이 부족해서 위산과 음식물이 제대로 섞이지 못하면 위산의 일부가 위벽으로 역 확산이 됩니다.(위벽의 손상)
과거보다 너무나 부드러운 음식만 찾는 현대인은 입이 하는 기능을 생략하는 경우가 너무도 많습니다. 입만 열면 되는 음료수, 입안에서 살살 녹는 음식만 찾는 현대인은 입의 기능, 침의 기능이 위의 기능, 위산의 기능과 연결된다는 사실을 잊고 살게 된 것입니다.