당뇨병의 정의와 발생하는 원인, 분류

1865년 랑게르한스는 췌장의 랑게르한스섬 세포에 병변이 생긴 것을 보고하였으며, 1889년 본메링과 민커 어 스키는 개의 췌장을 적출해서 당뇨병을 일으키는 것을 발견하여 췌장의 내 분비설을 확립시켰습니다. 우리나라에서는 13세기 중엽 고려 고종 때 발간된 향약구급방에서 소갈이란 말로 당뇨병에 관해 최초로 기록하고 있습니다.

현재 식생활의 서구화 등 생활 습관의 변화에 따라 국내 당뇨병 환자가 급격히 늘어나고 있습니다. 합병증까지 포함하면 우리나라 국민 사망원인 1위 질병입니다. 이는 1980년대 이후 생활양식의 급격한 변화, 특히 식생활 문화가 서구화되면서 과체중 및 복부비만 환자가 늘어난 것이 주요 원인으로 간주하고 있습니다.

 

1. 췌장의 구조와 기능

췌장은 위 뒤쪽에 있으며, 길이 13~16cm, 무게 70~100g 정도로 삼각주 모양을 하고 있습니다. 췌액을 분비하는 외분비 세포로 이루어짐과 동시에 이들 세포 사이에 특수한 세포군이 점점이 섬처럼 분포되어 있습니다. 이를 랑게르한스섬이라고 하며, 사람의 췌장 1개에 100~200만 개 정도 들어있습니다.

랑게르한스섬에는 알파, 베타, 감마, F 등 4종류의 세포가 있습니다. 전체의 60%를 차지하고 있는 베타 세포에서는 인슐린이 분비되어 혈당을 낮추며, 전체의 25%를 차지하고 있는 알파 세포에서는 인슐린과 반대작용을 하는 글루카곤이 분비되어 떨어진 혈당을 올리는 작용을 합니다. 그 외 10%를 차지하는 감마 세포에서는 소마토스타틴이 분비됩니다.

인슐린은 처음에 저장 형태인 프로인슐린이 만들어진 후 성숙단계를 거쳐 펩타이드 일부가 제거되면서 활성형이 됩니다. 인슐린과 반대작용을 가진 호르몬은 글루카곤 외에도 부신피질자극호르몬, 글루코코르티코이드, 에피네프린, 갑상샘호르몬, 성장호르몬 등이 있습니다.

외분비 세포에서 분비되는 췌장액은 당질 분해효소인 아밀레이스, 지방분해효소인 리페이스, 단백질 분해효소인 트립신, 키모트립신, 카복시펩티데이스를 함유합니다.

 

2. 정의와 원인

당뇨병은 췌장에서 분비되는 혈당조절 호르몬인 인슐린의 양이나 기능이 부족하여 생기는 질환입니다. 혈중 포도당은 세포로 들어가 에너지로 전환되어야 하는데, 인슐린의 양이나 기능이 부족하면 포도당이 세포 내로 들어가지 못하고 혈액 속에 머무르게 되어 혈당이 상승하고 포도당이 소변으로 배설됩니다. 당뇨병 발생에 관련된 원인에는 유전, 연령, 성별, 비만, 스트레스, 약물 등이 있습니다.

1) 유전
(1) 가족력
유형에 따라 관련 유전인자가 다릅니다. 제1형 당뇨병은 자가 면역결핍 관련 유전인자가 관여하며, 제2형 당뇨병은 인슐린 저항성 관련 유전인자가 관여합니다. 일반적으로 가족이나 친척 중에 당뇨병이 있는 사람은 그렇지 않은 사람보다 당뇨병이 발병할 확률이 높으며, 특히 부모가 모두 당뇨병을 가지고 있을 경우 당뇨병 발병률은 현저히 높습니다.

(2) 인종
백인은 동양인보다 당뇨병 발병률이 높으며, 유대인의 경우 특히 당뇨병 발병률이 높습니다. 아시아에서는 한국인보다는 대만인이나 일본인의 경우 발병률이 높습니다.

2) 연령
연령이 증가함에 따라 인슐린 합성이 감소하고, 인슐린 수용체와 체조 성이 변해서 당 대사가 잘되지 않으므로 중년 이후 당뇨병 발병률이 높습니다. 일반적으로 제1형은 15세 이전, 제2형은 40세 이후에 많이 발병됩니다.

3) 성별
대체로 아시아나 아프리카에서는 남성이, 미국이나 유럽 등 서구에서는 여성에게 더 많이 발병하는 것으로 알려져 있습니다. 한국은 남성이 여성보다 약 1.5배 이상 발병률이 높은 편이나, 최근에는 남녀 구분 없이 거의 비슷하게 발병하고 있습니다.

 

4) 비만
비만인의 세포는 인슐린 수용체의 수가 적고 인슐린과 수용체의 친화력이 낮으므로 인슐린 민감도가 감소하여 인슐린 분비를 증가시킵니다. 또한 비만인의 세포는 인슐린이 수용체에 결합한 후에 포도당 수송체가 세포막 가까이 접근하는 것도 쉽지 않으며, 포도당 수송체의 수도 적고 포도당과 수송자의 친화력도 감소합니다. 따라서 세포 내로 포도당의 이동을 저하시켜 고혈당을 일으킵니다. 비만인은 인슐린 저항성에 의한 제2형 당뇨병의 발병률이 높습니다.

5) 스트레스
일반적으로 정신적 스트레스인 우울, 이별, 죽음, 시험 등과 육체적 스트레스인 교통사고, 화상, 대수술, 질병 등을 받으면 스트레스 호르몬으로 알려진 여러 가지 항 조절 호르몬인 아세틸콜린, 노르에피네프린, 에피네프린, 코르티솔이 분비됩니다. 이들은 간에서 당 생성 증가, 포도당 이용 감소, 혈당 상승을 유도하며, 인슐린과 대항작용을 하여 내당능을 감소시킵니다.

6) 약물
경구피임약, 이뇨제, 부신피질 호르몬제, 비 이뇨성 혈압강하제, 소염진통제 등의 약물을 장기간 복용 시에는 내당능을 감소시키거나 기존의 당뇨병을 더욱 악화시킬 수 있습니다.

7) 기타
당뇨병의 소인이 있는 여성들은 임신 시 분비되는 여러 호르몬이 인슐린의 작용 억제 효과를 나타내므로 당뇨병이 발병되거나 악화할 수 있습니다.

이외에도 각종 세균 및 바이러스 등 미생물에 감염되었을 때 이들이 췌장의 베타 세포를 손상함으로써 인슐린의 분비가 중단됩니다. 그 결과, 건강한 사람도 당뇨병이 발병될 수 있으며, 당뇨병 환자는 그 증세가 악화하기도 합니다.

 

3. 분류

1) 제1형 당뇨병
과거에는 주로 1~14세 소아에게서 많이 발병하여 소아당뇨라고 불렀으나, 최근에는 30세 이전의 젊은 성인층에서도 많이 나타나고 있으며 전체 당뇨병의 5~10%를 차지합니다. 특정한 HLA나 바이러스 감염, 특히 유행성 이하선염, 풍진, 수두, 뇌염, 유해성 소아마비 등이 원인이 되거나 자가면역과 관련되어 나타난 결과로, 췌장의 랑게르한스섬의 베타 세포가 파괴되고 섬유화 되어 인슐린 생산능력을 상실하여 발생합니다. 인슐린이 절대적으로 부족하여 인슐린을 투여하지 않으면 케톤증이 유발되므로 평생 인슐린을 투여하여야 합니다.

정상체중 또는 저체중인 경우 급격히 발병하며, 다뇨, 다 갈, 다식증 등 당뇨병의 고전적인 증상이 나타납니다.

2) 제2형 당뇨병
우리나라 당뇨병 환자의 80~90%가 이에 해당하며, 제1형 당뇨병보다 유전적 배경이 큽니다. 대부분 40세 이후에 발병하므로 성인 당뇨라고 하였으나 최근에는 소아, 청소년층에서도 나타나고 있습니다. 비만, 과식, 운동 부족, 스트레스 등으로 인하여 근육이나 지방조직 등 말초조직에서 인슐린 저항성이 증가하여 인슐린에 대한 민감도가 감소하여 포도당이 조직세포로 들어가지 못해 발생합니다. 환자의 다수가 비만한데, 특히 허리둘레가 큰 복부 비만인의 경우 발병률이 높습니다. 복부 비만인의 복강 내 지방은 쉽게 분해되어 혈중으로 다량의 유리지방산이 배출되고, 이것이 간으로 유입되면 간세포에서의 포도당 대사율은 낮아지고 인슐린 저항으로 간 세포막의 인슐린 수용체와 인슐린의 결합이 억제되어 고 인슐린혈증을 유발합니다. 그러나 비만하지 않은 사람에게도 제2형 당뇨병이 나타나며, 비만해도 유전적 소인이 있는 경우에만 나타나는 것으로 보고 있습니다. 치료에 인슐린 공급이 절대적으로 요구되지는 않지만, 인슐린에 대한 세포의 민감도를 높이는 약물인 경구 혈당강하제 치료나 식사요법만으로 고혈당증이 조절되지 않는 환자에게는 인슐린 투여가 필요합니다.

증상으로는 당뇨, 고혈당증이 나타나지만 3대 자각증상인 다뇨, 다 갈, 다식이 나타나지 않는 경우도 있습니다.

인슐린 저항성이란 혈당을 낮추는 호르몬인 인슐린의 기능 저하로 체내 조직에 포도당이 제대로 쓰이지 못하고 인슐린이 많이 분비되면서 문제가 생기는 것을 말합니다.

정상인의 혈액으로부터 세포 내 포도당 수송에 대한 인슐린의 역할이란, 혈중 인슐린은 간, 근육, 지방조직 세포의 세포막에 존재하는 인슐린 수용체와 결합합니다. 간세포에서 인슐린 수용체와 결합한 인슐린이 글루코 키네이스를 활성화하고, 세포 내에서의 포도당 6 인산 형성을 촉진합니다. 그 결과, 간세포 내의 포도당 농도가 세포 외의 포도당 농도보다 낮아지므로 확산을 통해 포도당이 간세포 내로 유입됩니다.

3) 임신성당뇨병
임신 중에 발생하는 가장 흔한 합병증의 하나로 보통 임신 24~28주에 진단되는데, 인슐린 저항성이 증가하여 나타나며 임신부의 3~14% 정도에서 발생하고 있습니다. 일반적으로인 분만 후 정상으로 회복되지만, 이들 중 40~60% 정도는 분만 후 15년 이내에 다시 발병하기도 합니다. 임신성당뇨병은 모체에서의 지방 대사를 항진시켜 태아에게 포도당이 과잉 공급되어 태아가 거대아로 출산할 가능성이 높습니다. 그로 인해 산모의 난산, 신생아 골절 및 신경 손상, 신생아 저혈당, 호흡곤란 등을 유발하며 태아의 사망률을 높이고, 그 외 임신성고혈압, 산모의 당뇨병 발병 위험도를 증가시킵니다. 일반적으로 임신 전 산모가 고도비만이거나 과거에 임신성당뇨병이 발병했거나 당뇨병 가족력이 있는 경우에 임신성당뇨병의 발병률이 높은 것으로 나타났습니다.

4) 이차성 당뇨병
인슐린 분비나 작용을 방해하는 내분비질환으로 인한 당뇨병, 인슐린 분비를 방해하는 약물이나 작용을 저해하는 약물에 의한 당뇨병, 인슐린 수용체의 이상이 유전적 질환에 의한 당뇨병이 포함됩니다. 당뇨병으로 진단된 환자의 1~2% 정도가 이에 해당합니다.

이차성 당뇨병의 원인은 영양 결핍, 췌장염, 췌장액 분비 부족, 췌장절제술인 췌장이 손상된 경우와 내분비질환인 말단비대증, 쿠싱증후군, 갈색세포종, 갑상샘과다증, 글루카곤 분비 선종, 알도스테론 분비 성종이 있습니다. 그리고 만성 간염과 간경화인 간질환과 거대세포 바이러스, 선천성 풍진인 감염, 약물 또는 화학물질인 갑상샘호르몬, 글루코코르티코이드, 알파 인터페론, 비정형 항정신병 약물, 니코틴산, 티아자이드가 있습니다. 인슐린 또는 인슐린 수용체 이상과 유전적 질병이 있습니다.