칼륨, 염소, 황 (다량 무기질)

1. 칼륨

 칼륨은 세포 내 액의 중요한 양이온으로 신체 총량의 약 95%가 세포 내에 존재한다. 또한 칼륨은 체내의 대표적인 전해질로써 60% 이상이 물로 구성된 인체가 정상적인 기능을 하기 위해서는 세포내외의 칼륨농도 조절이 중요하다.

 

① 흡수와 대사

 칼륨은 소장 벽을 통하여 쉽게 흡수된다. 칼륨은 소화액의 성분으로 소장으로 배출되는데 대부분이 재흡수되고 소량만이 대변으로 배설된다. 나트륨-칼륨 펌프에 의해 나트륨이 세포 내에서 세포 외로 이동되면 칼륨이온은 세포 내로 이동되어 세포외액과 세포 내액 간의 양이온의 평형을 유지하려고 한다. 체내 칼륨양이 상승되면 신장을 통하여 체외로 방출된다. 

 

② 생리적 기능

막 전위 유지

 칼륨은 나트륨과 함께 막 전위를 형성하여 신경전도, 근육수축, 심장기능의 유지에 필수적인 역할을 한다. 칼륨은 근육을 이완시키므로 칼륨의 농도가 너무 높으면 심장근육이 지나치게 이완되어 심장마비를 일으킬 수 있다.

수분 및 산염기의 평형 조절

 칼륨은 세포내 삼투압에 영향을 준다. 혈압 조절에는 나트륨의 절대량보다도 나트륨/칼륨의 비율이 더욱 중요하여 칼륨과 나트륨을 1대1의 비율로 섭취하면 나트륨 과잉섭취에 의한 부작용을 줄일 수 있다. 또한 칼륨은 나트륨, 수소이온 등과 함께 산염기 평형에 영향을 미친다. 

탄수화물과 단백질 대사 관여

 칼륨은 글리코겐과 단백질의 합성에 필요하다. 혈당이 글리코겐으로 전환될 때 칼륨을 함께 저장하므로, 글리코겐이 빠른 속도로 저장될 때 적정 양의 칼륨이 공급되지 못하면 저칼륨혈증이 초래될 수 있다. 또한 칼륨은 세포 단백질 내에 질소를 저장할 때도 필요하다.

 

③ 결핍증

 건강한 상태에서는 칼륨의 결핍증이 나타나지 않지만, 지속적인 구토와 설사, 장기간의 칼륨 제한 식사, 알코올 중독증, 이뇨제 복용, 심각한 영양실조, 수술 등에 의해 칼륨이 결핍되면 저칼륨혈증과 칼륨 결핍증이 발생할 수 있다. 저칼륨혈증시에는 근육 약화, 호흡기능 약화, 복부 팽창, 소화기능 약화, 심장 이상 등의 증세가 나타난다. 심한 저칼륨 혈증은 근육 이완에 장애를 가져와 근육마비나 부정맥을 유발시킬 수 있다. 

 

④ 과잉증

 신장기능이 정상이면 일상 식사에서 섭취하는 정도로는 칼륨의 과잉증이 나타나지 않으나 신장 질환 시에는 혈중 칼륨의 농도가 상승하여 고칼륨혈증이 나타날 수 있다. 고칼륨혈증 시 심장박동이 느려지므로 부정맥을 일으키게 되어 심부전을 일으킬 수 있다.

 

⑤ 영양섭취기준과 급원식품

 칼륨에 대한 특별한 권장량은 정해져 있지 않으며 성인의 1일 충분섭취량은 4.7g 정도이다. 칼륨은 동·식물성 식품에 널리 분포되어 있으므로 여러 가지 식품을 섭취하는 경우 칼륨이 충분하게 공급된다. 대표적인 급원식품에는 고구마, 감자, 멸치, 토마토, 시금치, 바나나 등이 있다. 

 

2. 염소

 염소는 세포외 액의 중요한 음이온으로 주로 나트륨과 칼륨이온의 짝 이온으로 작용한다. 염소는 체내에 널리 분포되어 있으며 위액에 다량 존재하고, 나트륨과 결합하여 소금의 형태로 섭취하게 된다. 

 

① 흡수와 대사

 염소는 나트륨, 칼륨과 함께 소장에서 흡수되며 주로 소변으로 배설되고, 소량이 땀으로 배설된다. 또한 염소는 나트륨과 함께 알도스테론의 작용으로 신장에서 재흡수된다.

 

② 생리적 기능

 염소는 수소이온과 결합하여 염산을 형성하는데, 염산(HCL)은 위액의 중요 구성성분으로 펩시노겐을 활성형인 펩신으로 전환시킨다. 염소이온은 나트륨과 함께 삼투압을 조절하고 체액의 pH를 조절한다.

 

③ 결핍증

 염소는 흔히 소금의 형태로 섭취하며 결핍증은 거의 일어나지 않으나 장기간의 잦은 구토 등으로 위액이 손실되면 결핍증세가 나타날 수 있다. 염소가 결핍되면 성장 지연, 식욕저하, 무기력, 쇠약 등의 증세가 나타난다.

 

④ 과잉증

 염소의 과잉 섭취로 체내의 염소 보유량이 증가하면 나트륨 이온의 보유량도 증가되어 고혈압을 일으킨다. 

 

⑤ 영양섭취기준과 급원식품

 염소의 권장량은 설정되어 있지 않으나 성인의 경우 하루 충분섭취량으 2.3g으로 대부분의 경우 염소는 나트륨과 함께 존재하므로 나트륨의 섭취가 적절하면 염소 역시 충분히 공급된다. 

 

3. 황

 대부분의 무기질은 체내에서 이온의 형태로 작용하지만 황은 체내에서 비타민이나 아미노산의 구성성분으로 존재한다.

 

① 흡수와 대사

 식품 중의 황은 대부분이 유기물 상태(예: 황함유 아미노산)로 소장벽을 통해 흡수된다. 황 함유 아미노산이 대사 되면 황산 음이온이 생성되는데, 이 물질은 신장에서 칼슘의 재흡수를 낮추는 역할을 한다. 그러므로 동물성 단백질을 과잉 섭취하면 소변으로의 칼슘 배설이 증가된다.

 

② 기능

 황은 황 함유 아미노산이 메티오닌과 시스테인 등의 구성성분으로 결체조직, 손톱, 모발 등에 다량 함유되어 있다. 또한 산과 알칼리 평형에 관여하고 약물 해독과정에도 중요한 역할을 한다. 

 황은 글루타티온의 구성성분으로써 생체 내에서 산화환원 반응에 관여한다. 그 밖에 황은 인슐린, 헤파린, 비타민 B1, 비오틴, 코엔자임 A 등의 필수 구성성분이다. 

시스테인과 시스틴 구조의 비교

 

③ 결핍증 및 과잉증

 황의 결핍증과 과잉증에 대해서는 알려진 바 없으며, 메티오닌과 시스테인이 풍부한 식사를 하는 한 부족증상은 나타나지 않는다. 

 

④ 영양섭취기준과 급원식품

 황의 권장량은 정해져 있지 않으며, 육류, 가금류, 생선, 땅콩, 말린 콩 등 단백질 식품이 주요 급원식품이다. 

다량 무기질 요약