‘물’과 ‘전해질’ 그리고 ‘체온조절’(온열질환)

안녕하세요.
모두가 건강해지는 그날까지 ! 여러분의 건강한 생활습관과 유용한 영양학 정보를 제공해 드리는 건강처방사 까망약사입니다.

▶ 물(水) 그 중요성에 대하여

물은 우리 몸에 가장 큰 비중을 차지하는 중요한 요소입니다.
체내의 물질 순환을 일으키는 주체(혈액) 이자, 모든 영양소가 흡수될 수 있도록 적절한 체온조절과 혈류의 유지, 노폐물의 배출, 체액 삼투압 조절 및 항상성 조절 등 크게 기여하고 있는 부분이 많기 때문이죠.

하지만 물은 에너지를 만들어 내지 않고 영양소적 특징이 적어, 주요 영양소에 포함시키지 않는 경우가 많습니다. 그러나 그 주요한 의미는 조절소에 충분히 포함될 가치가 있죠.
(그래서 6대 영양소에 포함하기도 합니다.)

미국 식품 및 영양 위원회(the Food and Nutrition Board)에서는 2004년에 논의한 내용에 따르면 여자의 경우 하루에 2.7L, 남자의 경우 3.7L가 적당하다는 결론(충분한 섭취량)을 내렸습니다.
이에 따라 세계보건기구(WHO)에서는 하루의 물 섭취 권장량(성인)을 1.7~2L로 정하고 있는데요.
당연히 세계 평균이기에 각자 처해진 환경과 상황에 따라 달라지지만 일반적으로 1.5L 이상의 물을 섭취하는 것을 강조합니다.

여기서 말하는 물의 양은 단순히 물을 컵으로 마시는 것을 의미하지 않습니다.
수분 섭취량의 20%는 음식을 통해 나머지 80%는 음료를 통해 이루어집니다. 또한 과일이나 야채 등으로부터 수분을 섭취도 포함됩니다.

▶ 체수분의 비율과 분포(세포내액과 외액의 역할)

< 출처: https://m.post.naver.com/viewer/postView.naver?volumeNo=8117455&memberNo=4656652 >

체내 수분 함유량을 성별로 알아볼까요?
보통 남성은 60%, 여성은 55% 정도로 구성되며, 근육, 무지방 조직에 수분이 더 많고 지방 조직에는 상대적으로 적습니다. 이러한 수분은 전체 몸의 물(체수분)은 다시 세포내액과 외액으로 구분됩니다.

이 중 세포내액(intracellular)의 비중은 60~65%고 세포외액(extracellular)이 35~40%입니다. 세포외액은 다시 세포간액(intercellular, 8~9L)과 혈관내액(intravascular, 3~4L), 기타(뇌척수액 등)로 구분됩니다.

< 출처 : https://happysat.tistory.com/104 >

세포간액은 신체 분비물, 배설물 포함, 타액, 위장관 분비물, 뇌척수액, 활액으로 이루어져 있으며, 혈관내액은 세포에 영양, 수분, 전해질 운반, 노폐물 배출, 세포에 산소 공급, 이산화탄소 배출 등의 역할을 하는 체수분으로 구성되어 있습니다.

< 출처: https://healthrehabilitation.net/175 >

이러한 체내 수분은 단백질, 당질, 전해질과 결합되어 여러 조직에서 해당 조직과 수분을 결합시키는 역할을 합니다.
예를 들어 알부민 1g당 물 15mL가 근글리코겐 1g당 물 3g이 결합되면서 조직의 수분을 고정시키고, 삼투압도 형성시킵니다. 세포외액 전해질인 나트륨의 경우에도 비슷한 역할을 하는 것이죠.

< 출처: https://www.cell.com/article/S2211-1247%2814%2900498-7/fulltext >

체수분량의 변화가 생길 경우, osmoreceptor(시상하부의 삼투수용체)에서 삼투압 변화 감지해서 ADH 등의 분비를 조절하여 항상성을 유지하게 합니다.

※ 용어정리
세포내액 : 체내 수분의 약 75%, 성인 체중의 40%를 차지
세포외액 : 혈장과 조직액으로 구성, 성인 체중의 20% 가량을 차지함

▶ 체온조절, 열의 이동 원리를 알아보자

열의 이동 방법은 크게 전도, 대류, 방사, 증발이 있습니다.

1. 전도에 의한 열 교환
- 전도는 접촉에 의해 다른 물체로 열을 전달합니다. 인체는 정상 상태에서 공기로의 전도를 통해 인체의 열을 약 15% 정도 방출하죠. 피부 주위의 물은 공기보다 많은 열을 흡수할 수 있기 때문에 물에서의 열전도는 공기에 비해 매우 큽니다.

2. 대류에 의한 열 교환
- 대류는 열의 전달 과정 중의 하나로 기체나 액체가 열 때문에 상하로 바뀌면서 움직이는 현상입니다.
특히, 바람은 피부와 맞닿아 있는 공기를 새로운 공기로 빠르게 대체하게 됩니다. 즉 바람은 대류를 증가시켜 체온을 감소시키는 역할을 합니다.

3. 복사에 의한 열 교환
- 태양의 열에너지 방사는 체온을 증가시키며, 체온이 주변보다 높을 때는 인체가 열을 방사합니다.

4. 증발에 의한 열 교환
- 열 손실을 통한 체온 조절 방법은 증발입니다. 증발은 고온 환경에서 필수적인 인체의 체온조절의 방법이기도 하죠. 고온다습한 환경에서의 운동은 체온 상승에 의한 고체온증과 과도한 땀의 분비 등에 의한 수분 손실로 탈수현상을 일으킬 수도 있습니다.
때문에 고온 환경에서 습도가 높으면 증발에 의한 열 손실도 제한되거나 거의 일어나지 않을 수 있습니다.

습도가 65% 이상에서는 증발을 통한 체온조절에 큰 영향을 주며, 습도가 75% 이상일 경우 증발을 통한 체온조절은 거의 불가능합니다.

이를 우리 몸에 적용해 보겠습니다. 일반적으로 피부 수용기에서 고온 감지하거나 혈액 온도 높아지는 열 스트레스를 시상하부가 인식하여, 혈관을 이완시키고 발한 유발해 열을 제거합니다.

열 스트레스(heat stress)는 환경조건, 대사량, 심부 온도가 증가된다는 의미인데, 이는 열 획득과 열 손실의 불균형으로 열 획득이 과도한 경우에 해당됩니다.
만일 열 균형이 이루어지지 않으면 심부 온도가 과다하게 증가하면 운동수행능력이 떨어지고, 고 체온증이 생길 수밖에 없겠죠.
운동수행능력이 떨어지는 원리는 다음과 같습니다.

뇌 온도 증가로 인한 중추신경 피로 → 혈액순환 변화로 인한 심혈관계 피로(탈수에 따른 심박출량 감소 및 산소 운반 감소) → 근육 온도 상승으로 인한 근육 대사 변화(더위에서 에너지 대사가 지방에서 탄수화물 쪽으로 이동해 빠르게 근 글리코겐 소진) → 땀 배출로 인한 탈수

▶ 온열질환, 적절한 수분 보충으로 충분히 채우자

열적 환경은 운동 중 생리적 반응을 변화시키기 충분하고 이와 관련된 온열 질환에 노출될 가능성을 높입니다. 대표적인 온열 질환으로 열경련과 열실신, 열탈진으로 구분되는데요.
하나씩 주요 증상들을 살펴볼까요.

①. 열경련
지속적인 운동 중 과다한 수분손실로 인해 발생되며 종아리나 복부 근육의 피로로 운동수행에 필요한 근육의 조절이 불가능한 상태입니다.

②. 열실신
탈수나 말초혈관으로 과다하게 혈액이 많이 몰려 나타나게 됩니다.
이로 인한 혈압저하로 어지럼증을 호소하다가 기절을 초래하기도 합니다. 때문에 열실신을 예방하기 위해 충분한 수분 보충과 염분 유지가 중요합니다.

③. 탈수, 열탈진
열 스트레스에 적응(열순응)이 되지 않은 사람이나 수분 섭취가 충분하지 않은 경우 발생합니다.
증상으로는 과다한 땀, 혈압 낮아짐, 창백한 얼굴, 탈진 등이 있고 징후로 시력 혼미, 어지럼증 및 두통이 있을 수 있습니다.

특히 고령자의 경우 낮은 발한율로 인하여, 열 손상에 취약하므로, 주의가 필요합니다.
더불어 열 스트레스 인한 열질환으로부터 손상이나 질환 관련하여 더위를 예방하기 위해서는 심한 더위와 습한 환경을 피해 운동계획을 세우고, 점진적인 열 손상 증상이 발생했을 시 충분히 휴식을 취해줘야 합니다.

수분과 더불어 전해질의 보충도 중요합니다.
땀 성분은 99% 수분이며, 미량의 전해질(NaCl)이 녹아져 있습니다. 그렇다고 전해질 보충이 완전히 불필요한 건 아니며 적절한 수분 보충 방법이 중요합니다.

▶ 충분한 수분 섭취로 건강 예방하기

운동 중 수분 균형 유지 전략은 피부 적시기, 운동 전에 물 마시기, 수분 재보충이 있으며, 이 중에서 수분 재보충이 가장 효율적입니다.
수분만 보충할 경우 땀으로 인해 소실되는 나트륨으로 인해서 Exercise-associated hyponatremia(EAH, 운동 관련 저나트륨혈증)이 유발될 수 있음으로, 염분이 소량 들어간 음료를 마심으로써 예방하는 것이 좋습니다.

나이가 들수록 ‘생기를 잃어간다’라는 이야기 들어보셨나요? 나이가 들수록 체내 건조가 심각해지기 때문에 이러한 말이 나온 건데요.
우리 몸은 종일 신진대사를 통해 소변 혹은 땀을 수분으로 배출합니다.
또한 땀으로 체온조절도 함께 하죠.
때문에 오래도록 건강한 삶을 살기 위해서는 열과 습기를 보존하고 다양한 방법으로 수분을 섭취해야 해 나가는 습관 형성이 중요합니다.

오늘은 물과 전해질의 중요성부터 온열질환 어떻게, 왜? 관리해 나가야 하는지에 대해 면밀히 전해드렸습니다. 항상 적절한 수분 섭취 꼭 잊지 마시고요. 다음 시간에 찾아뵙겠습니다.
이상 까망약사였습니다. 감사합니다.

내용 원문 출처 l 까망약사 블로그
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식습관과 운동을
꾸준히 병행 하며 균형을 맞추듯
영양제도 마찬가지입니다.
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