당뇨의 급성합병증은 주로 인슐린 부족으로 발생
자율신경계, 자극의 변화에 맞춰 인체 대사 조절

포도당 대사 이상

＊당뇨는 인슐린의 분비부족 또는 인슐린저항성으로 인해서 포도당의 사용이 제대로 이루어지지 않기 때문에 생기는 증상입니다.
＊인체는 혈당을 인슐린과 글루카곤에 의해서 조절이 됩니다. 또 혈당이 떨어지게 되면 인체에 심각한 문제가 발생을 하기 때문에 에피네프린과 코티솔을 통해서 혈당을 올리게 됩니다.
＊만약 에피네프린과 코티솔이 과도하게 분비되면 혈당은 과도한 상승을 합니다. 당뇨를 인슐린의 문제뿐만 아니라 과도하게 분비되는 에피네프린과 코티솔의 문제도 같이 보겠습니다.

포도당은 인체의 항상성을 나타내는 지표의 대표적인 물질입니다. 혈중 포도당은 항상 100mg/dl를 유지합니다. 인체는 포만과 기아를 반복하므로 혈당도 이것에 맞추어서 변화를 합니다. 음식을 섭취하면 150mg/dl까지 올라가고 긴 시간 음식을 먹지 못하면 혈당은 70mg/dl까지 떨어지기도 합니다. 포도당 대사이상으로 나타나는 증상은 크게 고혈당(hyperglycemia)과 저혈당(hypoglycemia)으로 구분합니다.

1) 포도당 대사 이상과 급성합병증
혈당의 변화를 보고 질환을 판단하는 기준은 표1과 같습니다.

혈당의 이상을 측정하는 방법으로 공복혈장혈당 검사(FPG fasting plasma glucose)와 경구 당부하검사(OGTT oral glucose tolerance test)가 있습니다. 이 때 나타나는 수치로 표1과 같이 판정을 합니다. 당뇨 전단계로 공복혈당장애와 내당능 장애로 나누어서 판정을 합니다. 식전 식후 모두 고혈당이 나타나면 당뇨 그리고 고혈당(hyperglycemia)이 지속되면 나타나는 대표적인 증상이 다음(多飮), 다뇨(多尿), 다갈(多渴)이 있습니다. 이 외에도 피부와 입안이 건조해지고 시야가 흐릿함, 나른함, 상처가 느리게 치료되는 등의 증상이 있습니다.
고혈당으로 당뇨 진단을 받고 약물을 투약하게 되면 건강에 별 문제가 발생을 하지 않지만 오랜 시간이 흐른 뒤에는 당뇨 합병증으로 많은 분들이 고생을 합니다. 그리고 당뇨가 있는 환자가 약을 복용하지 않거나 잘못된 약물 투여로 발생하는 급성당뇨합병증이 있는데 대표적인 것이 고삼투성 비케톤성 혼수, 케톤산혈증, 저혈당이 있습니다. 이 3가지 급성 당뇨합병증은 자가치료가 어렵고 경우에 따라서는 생명에 문제를 줄 수 있는 심각한 합병증입니다.

당뇨의 급성합병증은 주로 인슐린의 부족(고삼투성 비케톤성 혼수, 당뇨병성 케토산혈증)으로 생기는 고혈당과 인슐린의 과잉(저혈당)으로 발생하는 저혈당으로 생각을 할 수 있습니다. 여기에 스트레스, 음식섭취의 문제, 감염, 심한 운동 그리고 부적절한 약물투여 등으로 발생합니다.

2) 혈당의 변화와 자율신경계
인체는 항상 외적 내적 환경의 변화를 받지만 항상 일정하게 유지하는 능력을 항상성(homeostasis)이라고 합니다. 항상성은 신체의 모든 장기의 협조에 의해서 되고 그 전체적인 조절은 자율신경계와 내분비계에 의해서 이루어집니다. 혈당도 마찬가지로 내분비계와 자율신경계의 조절에 의해서 유지됩니다. 인체의 이러한 일을 feedback system으로 이해합니다.

현재 혈당을 이해하는데 가장 많이 사용되는 feedback system은 인슐린과 글루카곤의 내분비계에 의한 조절입니다. 특히 인슐린의 문제 즉, 췌장의 문제로 인슐린 분비에 문제가 발생(인슐린 부족)을 하거나 췌장이 인슐린을 제대로 분비를 함에도 불구하고 인슐린이 제 기능을 하지 못하는 것(인슐린 저항성)으로 인해서 혈당 조절에 문제가 발생하는 것으로 판단합니다.
내분비계에서 분비하는 인슐린과 글루카곤은 단지 혈당의 변화에 의해서만 분비되는 것이 아니라 자율신경계의 지배도 같이 받으면서 분비가 됩니다. 인체는 항상 외부 내부 자극을 받게 되어 있고 자율신경계는 항상 자극의 변화에 맞추어서 인체의 대사를 조절합니다.
표2의 당뇨병의 급성 합병증에 나타나는 원인과 증상을 자율신경계와 더불어 다시 살펴보겠습니다.

고삼투성 비케톤성 혼수와 당뇨병성 케톤산혈증

○ 교감신경의 흥분: 육체적 스트레스, 심한질병, 감염증, 과식, 정신적 스트레스 등
○ 부교감신경의 억제: 인슐린 투여 중지, 인슐린 부족, 췌장에 염증
→ 인체는 혈당 상승(또는 케톤산 생성 증가), 삼투압 증가, 그리고 포도당 사용의 문제로 인한 교감신경 흥분이 지속
○ 교감신경 지속으로 위장장애 구토, 설사, 복통
○ 삼투압상승으로 소변량 증가, 탈수현상
○ 포도당 사용의 문제(코티솔은 인슐린과 길항)로 무기력 그리고 시간이 지속되면 혼수상태

저혈당

○ 부교감신경의 흥분 : 인슐린, 경구혈당강하제의 과도한 투여
○ 교감신경의 흥분 : 포도당 부족의 반동으로 흥분, 심한운동
→ 부교감신경이 우위에 있게 되면서 혈당 상승이 안됨
○ 교감신경이 제 역할(혈당상승)을 못해서 지속적인 흥분으로 식은땀을 흘리며 심장박동이 강해짐
○ 부교감신경의 흥분으로 배고픔이 나타남
○ 자율신경의 흥분으로 신경과민, 감정의 불안정
○ 혈당의 감소로 신경세포에 문제 두통, 입 주위나 손가락 마비, 기억상실, 혼수상태 등이 발생

3) 교감신경과 코티솔

인체의 항상성은 자율신경, 교감신경과 부교감신경의 조화로 조절이 됩니다. 혈당은 교감신경의 흥분으로 분비되는 glucagon, epinephrine, cortisol과 부교감신경의 흥분으로 분비되는 insulin에 의해서 조절이 됩니다. 인슐린은 식후에 에너지를 저장하는 역할을 수행한다면 glucagon, epinephrine, cortisol은 공복시 또는 스트레스 반응시 에너지를 일정하게 공급하는 역할을 수행합니다.

그림2를 살펴보면 식후에 인슐린 분비만 올라가는 것이 아니라 코티솔도 분비가 상승을 합니다. 음식의 섭취와 동시에 인슐린의 분비로 에너지를 저장하면서 코티솔의 분비를 통해서 에너지를 사용하는 양이 증가하게 됩니다. 코티솔은 낮에 많이 분비가 되고 인체가 활동을 하는데 충분한 에너지를 공급하는 역할을 수행합니다.
코티솔의 분비는 일주기 리듬 외에 낮은 혈당과 스트레스 반응으로 분비가 증가합니다. 코티솔의 분비로 인체는 안정적으로 에너지를 사용을 하고 이것을 통해서 스트레스에서 벗어나며 생존을 할 수 있게 됩니다. 하지만 현대인은 낮과 밤을 가리지 않고 많은 활동을 합니다. 또 많은 활동을 하면서 부족한 포도당을 단순탄수화물로 섭취를 많이 합니다. 단순탄수화물은 인슐린의 분비를 촉진하고 인슐린 분비와 더불어 코티솔의 분비도 증가하게 됩니다. 특히 늦은 시간까지 일을 하면서 늦게 음식 섭취를 많이 하게 됩니다. 이로 인해서 인슐린 분비와 더불어 코티솔도 분비가 증가하게 되고 코티솔의 증가는 수면을 방해하고 충분한 수면을 취하지 못하게 되면서 인체에 이상이 나타나기 시작합니다.

4) 맺음말
인체는 자율신경으로 항상성을 조절 합니다. 교감신경과 부교감신경의 조화는 항상성을 유지하는데 중요합니다. 혈당의 조절 또한 마찬가지입니다. 혈당 조절의 문제는 교감신경과 부교감신경의 조화가 깨진 것입니다. 교감신경의 과도한 흥분은 부교감신경을 억제합니다. 교감신경의 흥분은 과도한 코티솔의 분비를 가져오고 과도한 코티솔의 분비는 인슐린의 기능을 억제하게 됩니다.
내당능 장애, 공복혈당 장애, 당뇨 그리고 당뇨의 급성합병증 모두 인슐린의 작용에 문제로 발생을 하는 질환입니다. 하지만 이것을 자율신경과 같이 생각을 해보면 교감신경의 과도한 흥분으로 코티솔의 분비가 많아지고 상대적으로 인슐린의 기능이 떨어지는 것으로 생각을 할 수 있습니다.
불행히도 현대인은 많은 업무와 이로 인해서 늦은 시간까지 일을 하고 만성 스트레스로 고생을 합니다. 또 단순탄수화물의 잦은 섭취는 인슐린의 분비를 촉진하고 인슐린 분비와 더불어 코티솔의 분비도 증가합니다.(그림2참조) 과도한 업무와 단순탄수화물의 섭취는 교감신경을 흥분시키고 이로 인해서 밤에 수면에도 방해를 주게 됩니다. 이러한 생활이 지속되면 부교감신경은 억제되고 인슐린도 그 기능에 문제가 발생을 하면서 인체에 문제가 나타나는 것입니다.
교감신경의 흥분을 가져오는 대표적인 기전이 HPA axis(Hypothalamic-Pituitary-Adrenal Axis)입니다. 현대인의 생활습관과 음식습관이 HPA axis에 미치는 영향과 이로 인해서 나타나는 증상을 다음 편에 살펴보겠습니다.