저신장증의 발병 기전

저위축증의 발병 기전은 복잡합니다. 다양한 원인 요인에도 불구하고, 만성 스트레스 반응은 신체의 보편적인 비특이적 병태생리학적 반응 중 하나로, 여러 질병에서 발생하며 다양한 유해 요인에 장기간 노출될 때 나타납니다.

스트레스 요인의 영향은 신경내분비-면역 체계의 모든 연결 고리에 복잡한 변화와 반응을 일으켜 대사 과정의 급격한 재구조화와 신체 반응성의 변화를 초래합니다. 아동의 기초 대사율은 급격히 증가하고 에너지와 가소성 물질의 필요성이 크게 증가합니다.

병리학적으로 문제가 있는 어린이의 경우 단백질과 칼로리 요구량이 증가합니다.

상태	임상 증상	필요
		에너지, %	단백질, %
건강한	없음	100	100
가벼운 스트레스	빈혈, 발열, 경미한 감염, 사소한 수술	100-120	150-180
중간 정도의 스트레스	근골격계 손상, 만성질환 악화	120-140	200-250
심각한 스트레스	패혈증, 심각한 외상, 대수술	140-170	250-300
심각한 스트레스	심각한 화상, 저체온증의 경우 신속한 재활	170-200	300-400

저체중에서는 호르몬 반응이 복합적으로 나타나지만, 이 과정들은 이화작용의 방향으로 진행됩니다. 카테콜아민, 글루카곤, 코르티솔(강력한 이화 호르몬) 수치가 증가하면 지방 분해와 단백질 파괴가 증가하고, 아미노산(주로 골격근에서)이 동원되며, 간 포도당신생성이 활성화됩니다. 또한 갑상선 호르몬 활성이 증가하고, 항이뇨호르몬 수치가 상승하며, 고알도스테론증이 발생하는데, 이는 저체중 아동의 체내 전해질 균형을 크게 변화시킵니다. 이화 호르몬 외에도, 특히 STH를 비롯한 동화 호르몬의 생성도 증가하지만, 소마토메딘과 인슐린 유사 성장 인자의 낮은 수치로 인해 농도가 증가하여 그 활성이 완전히 중화됩니다. 또 다른 동화 호르몬인 인슐린 수치는 저체중에서는 일반적으로 감소하며, 수용체 및 수용체 후 수준에서의 활성도 저하됩니다. 저체중아에서 인슐린 저항성의 가능한 원인:

• 반대쪽 섬 호르몬의 활동이 크게 증가함
• 활성화된 지방 분해의 배경에 비해 비에스테르화 지방산의 높은 혈청 수치
• 크롬, 칼륨, 아연 수치가 감소하는 형태의 전해질 불균형.

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수분-전해질 불균형

저체중아의 이러한 신경내분비 조절 장애는 신체 내부 환경과 신체 구성 에 상당한 변화를 초래합니다.전반적인 수분 섭취 수준이 급격히 증가합니다.체내 수분 함량이 20-25% 증가하고 총 체중의 89%에 도달하는 반면, 어린이의 경우 이 수치는 일반적으로 60-67%를 넘지 않습니다.수분 섭취 수준은 세포 내액과 (더 큰 정도로) 세포 외액 모두로 인해 증가합니다.동시에 신체의 체액 재분배가 관찰됩니다.주로 체액이 간질 공간에 집중되고 BCC가 급격히 감소합니다(정상 수준의 50%로).이는 저체중아에서 저알부민혈증이 발생하고 혈장의 삼투압이 감소하는 것과 관련이 있는 것으로 보입니다.

BCC 감소는 신장 혈장 흐름과 여과를 감소시켜 항이뇨호르몬과 알도스테론 생성을 더욱 증가시키고 체내 나트륨과 수분 저류를 촉진하여 악순환을 마무리합니다. 저산소증이 있는 소아의 경우, 부종이 없더라도 체내 나트륨 농도가 급격히 증가하며, 나트륨은 주로 세포간 공간에 축적됩니다. 저산소증이 있는 소아의 총 나트륨 함량은 거의 8배 증가하지만, 혈청 나트륨 농도는 정상 범위를 유지하거나 약간 증가할 수 있습니다. 총 칼륨 농도는 25-30mmol/kg으로 감소하며, 건강한 소아의 경우 45-50mmol/kg입니다. 총 칼륨 함량 감소는 단백질 합성 억제 및 체내 나트륨 저류와 직접적인 관련이 있습니다. 저산소증이 있는 소아의 경우, 마그네슘(20-30%), 인, 철, 아연, 구리 등 다른 미네랄의 농도도 감소합니다. 대부분의 수용성 및 지용성 비타민 결핍이 나타납니다.

단백질 대사의 변화

단백질 대사는 저혈당 시 가장 큰 변화를 겪습니다. 저혈당 아동의 경우 체내 총 단백질 함량이 20~30% 감소합니다. 근육(50%)과 내장 단백질 풀 모두 감소합니다. 체내 총 알부민 수치는 50% 감소하지만, 혈관 외 알부민 풀은 활발하게 활성화되어 순환계로 복귀합니다. 혈장 내 대부분의 수송 단백질(트랜스페린, 세룰로플라스민, 레티놀 결합 단백질) 농도가 감소합니다. 피브리노겐과 대부분의 혈액 응고 인자(II, VII, X, V) 수치도 감소합니다. 단백질의 아미노산 구성도 변화합니다. 필수 아미노산 수치는 50% 감소하고, 분지쇄 아미노산의 비율은 감소하며, 발린 함량은 8배 감소합니다. 라이신과 히스티딘 분해대사가 억제되어 그 수치는 거의 변하지 않습니다. 근육 단백질이 분해되고 근육 조직에서 트랜스아미나제 활동이 증가함에 따라 신체의 알라닌과 기타 글리코겐 아미노산의 함량이 크게 증가합니다.

단백질 대사의 변화는 점진적이고 적응적입니다. 신체는 외부에서 유입되는 단백질의 양이 크게 감소하는 것에 적응하며, 저영양증이 있는 아동은 자체 단백질 대사가 "보존"되는 것을 경험합니다. 알부민 합성 억제 외에도 알부민 분해 속도가 평균 50% 감소합니다. 알부민의 반감기는 두 배가 됩니다. 저영양증이 발생하면 체내 아미노산 재이용 효율이 90~95%로 증가하지만, 일반적으로 이 수치는 75%를 넘지 않습니다. 간의 효소 활성은 요소 생성과 배설이 동시에 억제됨에 따라 증가합니다(정상 수준의 최대 65~37%). 근육 단백질은 혈청 및 간 단백질 풀의 적정 수준을 유지하는 데 적극적으로 사용됩니다. 근육 조직에서는 합성 활성이 억제되고 크레아티닌, 히드록시프롤린, 3-메틸히스티딘의 소변 배설이 증가합니다.

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지방 대사의 변화

지방분해 증가로 인해 저지방증 소아의 지방 조직 부피가 3배 감소하는 것으로 관찰됩니다. 지방은 포도당신생성 과정에 활발하게 사용되어 혈청 중성지방, 콜레스테롤, 인지질 수치가 감소합니다. 혈장에는 저밀도지단백(VLDL)이 거의 존재하지 않으며, 저밀도지단백의 농도는 현저히 감소합니다. 아포단백(아포단백질) 결핍, 즉 체내 라이신, 콜린, 카르니틴 부족으로 인해 지단백 합성이 저해됩니다. 필수 지방산의 심각한 결핍이 관찰됩니다. 지단백 리파아제 활성 감소는 조직 내 중성지방 이용 장애를 초래합니다. 저밀도지단백의 부족으로 중성지방 과다(중성지방 함량이 40% 증가)는 간 기능에 부정적인 영향을 미쳐 간세포의 풍선화 및 지방 변성을 유발합니다.

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위장관의 변화

소장 점막의 이영양증적 변화는 융모 위축과 융모 경계 소실로 이어진다. 소화샘의 분비 기능이 저하되고, 위액의 산도가 감소하며, 소화 효소와 담즙 분비의 생성 및 활성이 억제된다. 장 점막의 장벽 기능이 손상되어 장세포의 세포 간 상호작용이 저하되고, 리소자임과 분비성 면역글로불린 A의 생성이 억제된다. 장 벽 근육층의 이영양증으로 인해 장 운동성이 저하되고, 전신 저혈압과 주기적인 항연동파를 동반한 확장이 발생한다. 이러한 위장관 변화는 소화불량, 흡수 장애, 소장의 상행성 세균 오염, 그리고 소장 내 장간막염(BEM) 악화를 초래한다.

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심혈관계의 변화

저위증 소아의 심혈관계는 혈액 순환의 중심화 경향을 특징으로 하는데, 이는 저혈량증의 배경에서 발생하며 심근의 과동적 반응, 폐동맥 고혈압, 모세혈관 전세동맥의 경직 상태, 그리고 미세혈관의 "슬러지 증후군" 징후를 동반한 미세혈액순환 장애로 나타납니다. 혈역학적 장애는 병인학적으로 만성 스트레스 반응과 관련이 있습니다. 1도 및 2도 저위증에서는 교감신경긴장증의 증가와 중추 조절 회로의 활성 증가가 관찰되며, 3도 저위증에서는 자율신경계로의 전환과 함께 조절의 분산화가 관찰됩니다. 중증 저위증에서는 음성 시간수축 효과, 저혈압 경향, 서맥, 그리고 저혈량성 쇼크의 높은 위험이 관찰됩니다. 그러나 주입 요법은 조직의 수분 함량이 높고, 미세순환계의 변화와 나트륨-칼륨 불균형이 발생하여 심장무력증으로 인한 심혈관계 기능 부전과 급사 증후군이 급속히 발생할 위험이 높으므로 매우 신중하게 사용해야 합니다.

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면역 체계의 변화

저체중아에서는 일과성 이차성 면역결핍(대사성 면역억제)이 발생합니다. 저체중아에서 면역 반응성 장애의 병인학적 연관성은 가소성 물질(단백질)의 현저한 결핍, 일시적인 고혈당증의 정점을 동반한 탄수화물 대사 불안정성, 그리고 주로 지질 대사로의 대사 전환과 관련된 대사 변화입니다. 선천 면역과 후천 면역 모두 장애가 나타납니다. 저체중아에서 선천 면역 보호 장애는 주로 소구균의 식세포작용과 관련이 있습니다. 호중구의 성숙 및 골수에서의 이동 장애로 인해 저체중아에서는 순환 호중구의 수가 약간 감소하지만, 기능적 활동은 크게 저하됩니다. 호중구의 화학주성 및 옵소닌 활성이 억제되고, 식세포작용에 의해 포식된 세균과 진균을 용해하는 능력이 저하됩니다. 대식세포의 기능도 약간 저하됩니다. 저위축증은 보체계에 심각한 손상을 초래하지 않지만, 감염이 중첩되면 보체계가 빠르게 고갈됩니다. NK 세포의 수와 용균 활성이 감소하는 것이 관찰됩니다. 후천성 면역에서 저위축증은 면역 방어의 세포적 연결 고리를 가장 크게 손상시킵니다. 1차 및 2차 세포 면역 반응이 모두 억제됩니다. T 세포, 특히 CD4의 절대 수가 감소하고 CD4/CD8 비율이 교란됩니다. 면역글로불린 수치는 일반적으로 변하지 않지만, 이러한 항체는 친화도와 특이성이 낮습니다.

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콰시오르코르

콰시오르코르는 특수한 유형의 저체중증으로, 탄수화물 위주의 식단과 단백질 섭취 부족, 그리고 영양 부족 및 적응 장애를 배경으로 한 2차 감염이 주요 원인입니다. 이는 체내 대사 과정의 상당한 재구조화를 초래하며, 특히 간의 단백질 합성 기능에 영향을 미칩니다. 간에서는 내장 수송 단백질(알부민, 트랜스페린, 지단백질 등)의 합성이 차단되고, 신체의 염증 반응을 촉진하는 데 필요한 급성기 단백질의 생성이 활성화됩니다. 수송 단백질 결핍으로 인해 저체중성 부종과 간의 지방 변성이 빠르게 발생합니다. 다른 유형의 저체중증과 마찬가지로 콰시오르코르는 전형적인 스트레스 반응의 징후이지만, 그 진행 속도가 빨라 위에서 설명한 항상성 장애가 이 유형의 저체중증에도 나타나지만, 그 정도가 더 심각하고 심각합니다.