칼슘(Ca) 조절 호르몬, 부갑상선 호르몬(PTH), 카르시토닌(calcitonin), 비타민D(D3)/인(P), 파골세포, 조골세포

칼슘(Ca) 및 인(P) 대사에 관여하는 3가지 호르몬, 부갑상선 호르몬(PTH), 카르시토닌, 비타민D(D3)에 대해 알아봅니다.

칼슘 조절 호르몬

칼슘이 풍부한 음식의 몸에 가장 많은 무기질인 칼슘은 대부분 뼈와 치아를 만드는데 사용되는데 1% 정도는 혈액을 타고 다니며 근육, 신경의 기능을 조절하고 혈액응고를 도와줍니다.

하지만 혈액 속의 칼슘이 특정 조직에 과도하게 쌓이면 석회질이 나옵니다.

칼슘 대사에 관여하는 호르몬으로는 부갑상선에서 분비되는 부갑상선 호르몬(parathyroid hormone, PTH)과 갑상선의 소포방 세포에서 분비되는 카르시토닌(calcitonin), 비타민 D가 있습니다.

비타민D는 최근 비타민D 핵내수용체가 발견돼 호르몬의 일종으로 생각하기도 합니다.

각 호르몬의 혈중 칼슘(Ca) 농도와 인(P) 농도에 미치는 영향 및 혈중 농도의 정상값을 정리하면 아래와 같습니다.

혈중 칼슘 농도 혈중 인 농도 PTH 증가 감소 카르시토닌 감소 비타민D 증가 혈중 Ca 농도 정상값 : 8.5~10//ᅩ C 보정 Ca 수치 : 실측 수치 +(4-혈중 알부민 농도) 혈중 P 농도 정상값 : 2~4//ᄒ 血

부갑상선호르몬(PTH)

부갑상선에서 분비되는 부갑상선 호르몬(PTH)은 84개의 아미노산으로 구성된 단백질로, 저칼슘혈증이 되면 분비가 촉진됩니다.

PTH는 크게 뼈, 신장(신장) 및 비타민D에 대한 작용으로 구분합니다.

1. 뼈에 대한 작용골에 대해서는 파골세포를 활성화시키고 그 세포수를 증식시키는 작용을 합니다.
   
   그 결과 뼈 흡수가 촉진되고 혈중으로 유출되는 칼슘과 인이 증가합니다.
   
   그런데 신장에 대해서는 인의 배설을 촉진하도록 작용하기 때문에 고칼슘혈증과 저인산혈증이라는 결과가 나옵니다.
   
   

파골세포와 조골세포(osteoclast)가 활성화되면 조골세포(osteoblast)도 자동으로 활성화되고 뼈 속의 칼슘-인 성분은 일정하게 유지되는데 PTH가 과도하게 생산되면 뼈의 칼슘-인 성분은 빠지고 유골조직만 남게 되어 섬유성 골염을 가져옵니다.

2) 신장에 대한 작용 Ca, H+의 재흡수 촉진 P, HCO3-의 재흡수 억제 ↓ 고칼슘혈증, 저인산혈증, 고염소혈증 혈중칼슘 농도를 상승시켜 혈중인 농도를 감소시킵니다.

초래된 고칼슘혈증은 신장의 소변 농축 작용을 억제하기 위해 얇은 소변을 많이 생산하도록 작용하여 다뇨, 다음을 유발하기도 합니다.

그리고 중탄산이온(HCO3-)의 재흡수 억제로 대사산증이 나타나고 보충된 염소이온(Cl-)의 증가로 고염소혈증을 일으킵니다.

3) 비타민 D에 대한 작용 PTH는 비타민 D의 활성화를 촉진합니다.

카르시토닌(calcitonin)

카르시토닌과 PTH의 작용 갑상선의 소포방세포에서 분비되는 카르시토닌은 32개의 아미노산으로 이루어진 단백질로 고칼슘혈증뿐만 아니라 고마그네슘혈증, 가스트린, 글루카곤, 세크레틴 등에 의해서도 분비가 촉진됩니다.

PTH와 마찬가지로 뼈와 신장에 대한 작용을 합니다.

1. 뼈에 대한 작용 PTH와는 반대로 파골세포 활성화를 억제하고 뼈 흡수를 감소시키기 때문에 혈중으로 유출되는 칼슘, 인이온이 감소합니다.
   
   
2. 2) 신장에 대한 작용 신장에 대해서는 칼슘과 인의 배설을 촉진하는 기능을 합니다.
   
   이외에도 나트륨, 칼륨, 물의 재흡수도 억제하도록 합니다.
   
   
3. 비타민 D3

비타민D의 합성 섭취한 비타민D는 활성화를 위해 여러 단계를 거쳐야 작용을 발휘할 수 있으며, 그 과정은 위의 도식과 같습니다.

구체적으로 피부에 대한 자외선 조사, 간미세먼지 체에서의 25위 수산화, 신장 미토콘드리아에서의 1위 수산화가 필요합니다.

최종적으로 125-dihydroxy 비타민D3가 활성형입니다.

콩팥에서의 수산화 단계가 비타민D의 작용을 조절하는 역할을 하며 PTH와 저칼슘혈증이 콩팥에서의 수산화효소를 활성화시킵니다.

비타민 D는 모유와 우유에 포함되어 있지 않기 때문에 영유아기에 적합한 일광욕은 중요합니다.

비타민D는 뼈에서 칼슘 용출을 촉진시키고 혈중 칼슘 농도를 상승시키며 신생골의 석회화, 뼈의 재형성을 유발합니다.

신장에서는 칼슘의 재흡수를 증진시킵니다.

장관에서는 칼슘과 인의 흡수를 높이고, 그 때는 PTH의 존재가 필요합니다.