Korean J Med > Volume 90(2); 2016 > Article
기능성 위장관질환에 있어서 식이 및 영양요법: 과민성 장증후군

Abstract

Irritable bowel syndrome (IBS) is a multifactorial disorder with the pathogenesis of abnormal gastrointestinal motility, low-grade inflammation, visceral hypersensitivity, communication in the gut-brain axis, and so on. Traditionally, IBS has been treated with dietary and lifestyle modification, fiber supplementation, pharmacological and psychological therapy. Carbohydrates have a range of foods regularly consumed including grains such as rye and wheat, vegetables, fruits, and legumes. Short-chain carbohydrates poorly absorbed exert osmotic effects in the intestinal lumen increasing its water volume, and are rapidly fermented by bacteria with consequent gas production. These effects may be the basis of the beginning of gastrointestinal symptoms. This made the use of lactose-free diets in those with lactose intolerance and of fructose-reduced diets for fructose malabsorption. All dietary poorly absorbed short-chain carbohydrates have similar and additive effects in the intestine, so a concept has been developed to regard them collectively as fermentable oligosaccharides, disaccharides, monosaccharides and polyols (FODMAPs) and to evaluate a dietary approach that restricts them all. Based on observational and comparative studies and on randomized-controlled trials, FODMAPs trigger gastrointestinal symptoms in patients with IBS. Food choice via the low FODMAP and potentially other dietary strategies is now a realistic and efficacious therapeutic approach for symptoms of IBS. In Korea, the strategy of Korean diet for Korean patients with IBS needs apposite to the Korean cases.

서 론

과민성 장증후군이란?

과민성 장증후군(irritable bowel syndrome, IBS)은 기질적 이상 없이 배변 습관의 변화를 동반한 복통이나 복부 불편감을 특징으로 하는 만성 기능성 위장관질환으로, 복합적인 병태생리 모델로서 여러 가지 원인인자가 상호작용하여 질환이 유발되는 것으로 여겨진다. 현재까지 제안되는 원인인자로는 소화관 운동의 변화, 내장과민성, 유전적 요인, 장내 세균총의 변화, 뇌-장관 상호 연관성, 스트레스에 대한 반응 이상 등 다양하며, 이러한 인자들이 서로 연관성을 가지면서 증상을 초래하는 것으로 이해되고 있다[1]. 과민성 장증후군은 매우 흔한 질환 중 하나로 미국과 영국에서는 여성이 좀 더 많아 여성의 유병률은 7-24%, 남성은 5-19%로 보고되었으나[2,3], 우리나라의 경우에 Han 등[4]은 남자는 7.1%, 여자는 6.0%로써 성별에 따른 차이가 없는 것으로 보고하였다. 과민성 장증후군의 진단기준은 지난 20세기 중반 Manning, Kruis 등에 의해 처음 제시되었고[5], 로마기준이 1989년 처음으로 도입된 이후 2006년 3차 개정이 이루어져 로마기준 III가 발표되었다[6]. 로마기준 III에 따르면 과민성 장증후군은 진단시점을 기준으로 증상이 6개월 이전에 시작되었고, 지난 3개월 동안에 적어도 1개월에 3일 이상의 빈도를 보이는 복부 불편감이나 복통이 나타나며, 1) 이와 같은 증상이 배변으로 인해 완화된 경우, 2) 이와 같은 증상과 함께 배변 횟수에 변화가 있는 경우, 3) 이와 같은 증상과 함께 대변 형태 및 굳기의 변화가 동반된 경우 중 두 가지 이상과 관련이 있는 경우로 정의되고 있다. 또한 로마기준 III에 의한 아형은 배변 형태에 따라 네 가지 유형으로 분류되어, 변비형 과민성 장증후군(IBS with constipation), 설사형 과민성 장증후군(IBS with diarrhea), 혼합형 과민성 장증후군(mixed IBS) 그리고 분류 불능형 과민성 장증후군(unsubtyped IBS)으로 분류된다. 과민성 장증후군 환자에서 경고증상이란 직장출혈, 체중감소, 빈혈, 50세 이상의 고령 및 대장암, 염증성 장질환, 비열대성 스프루(nontropical sprue, celiac sprue)의 가족력을 말하는데, 과민성 장증후군 증상을 가진 환자들이 기질적인 질환을 동반할 경우 “경고증상”이 같이 나타날 수 있다. 경고증상이 있는 경우에는 기질적인 질환을 찾기 위해 대장내시경 검사 등의 적극적이 노력이 필요하다. 과민성 장증후군의 치료 목표는 다양한 병태생리를 고려하면서 가장 불편한 증상을 완화하여 생활의 질을 올리는 것이다. 첫째, 치료에서 중요한 점은 환자를 정신적으로 안심시켜 주는 것이고, 둘째, 장관의 운동과 감각을 자극하는 국소인자가 있는지를 조사하여 교정하며, 셋째, 적절한 치료를 위해서는 개개인에게 어떤 증상이 우세하게 나타나는지 살펴보고, 환자들이 호소하는 증상으로 분류한 아형군에 따른 치료를 할 수 있다[7]. 본고에서는 주요 영양소 및 식이에 대한 위장관의 생리적 반응과 과민성 장증후군에 미치는 영향을 알아보고자 하며, 어떤 식이요인 및 습관이 실제로 과민성 장증후군의 증상을 호전시키고 악화를 방지하는 지 및 최근 널리 알려지기 시작한 FODMAP의 정의, 병태생리와 저 FODMAP 식이(low FODMAP diet)의 국내 적용의 가능성과 제한점에 대하여 살펴보고자 한다.

식이와 과민성 장증후군

과민성 장증후군에서 주요 영양소 및 식이의 역할

음식섭취와 동시에 위장관운동은 활성화되며 각종 소화관 호르몬들이 분비되어 위장관의 운동과 감각기능 및 흡수기능을 통합하고 조절한다. 대체로 위 및 소장에서 음식물섭취 및 소화와 흡수를 담당하고, 대장에서 수분 및 전해질이 흡수되며 소장에서 흡수되지 않은 물질의 저장 및 배출이 이루어진다[8-10]. 한 사람의 식이습관은 오랜 시간 동안 반복되어 어느 정도 일정하게 유지되고 있다. 어떤 특정 식품 혹은 주요 영양소인 탄수화물, 지방, 단백질 및 섬유질에 대한 선호는 어린 시절의 경험과 반복되는 식습관에 의한 생리적 적응일 수 있으며 어떤 특정 식품의 회피는 불내성(intolerance), 알러지 혹은 위장관의 생리적 이상반응에 따른 위장관 증상의 발생 때문일 수 있다[11,12].
탄수화물의 소화는 타액 아밀라아제가 분비되는 입에서 시작되고, 대체로 위, 십이지장을 거쳐 소장에서 흡수된다. 하지만 올리고당(oligosaccharides), 이당류(disaccharides), 단당류(monosaccharides), 폴리올(polyol)에 속하는 짧은 사슬을 가진 당류는 소장에서 제대로 흡수되지 않고 대장으로 이동하여 대장 관강을 확장시키고, 신속하게 발효되어 가스를 생성시킬 수 있다[13,14]. 식이섬유는 다당류(polysaccharide)로써 식물성 음식에 주로 존재하며, 소장의 소화효소에 의해 분해되지 않는다. 식이섬유는 수분을 흡수할 수 있는 수용성 섬유(soluble fiber)와 수분을 흡수할 수 없는 불용성 섬유(insoluble fiber)로 구분된다. 수용성 섬유는 세균효소와 쉽게 뭉쳐서 점성 용액을 만들고 빠르게 발효되어 수소가스와 메탄가스 등의 가스를 만들며, 불용성 섬유는 대변으로써 배출되어 강한 설사제 기능을 가진다[15-17].
락토오스(유당, lactose)의 섭취로 증상이 악화되는 경우가 있는데, 특히 유당 불내성(lactose intolerance)은 국내에서도 드물지 않다. 유당분해효소 결핍증이란 유당분해효소의 활성도가 연령에 따른 정상치보다 감소된 상태를 말하는데, 영아기의 소장내 풍부히 존재하던 유당분해효소가 이유 후부터 서서히 감소하기 시작하여 전세계 성인 중 많은 수가 유당분해 효소 결핍증이 된다. 물론 이러한 유당분해효소 결핍증의 빈도는 종족 간에 차이가 크게 나며, 덴마크나 스웨덴에서는 1% 정도로 낮은 반면, 동양인에서는 80-90%으로 높게 보고되고 있다[18]. 유당흡수장애는 유당의 불완전한 가수분해를 의미하며, 반드시 유당불내성 증상을 동반하는 것은 아니다. 유당 불내성 증상은 유당을 섭취한 후에 경험하게 되는 복통, 설사, 방귀와 같은 불쾌한 증상들을 말한다. 이러한 증상이 생기는 기전은 소장에서 흡수되지 않은 유당이 대장에 도달하여 삼투성 설사와 복통을 일으키거나, 대장내 세균에 의해 유당이 발효되어 생성된 수소, 메탄 등과 같은 가스에 의해 방귀나 배가 부글부글하는 증상이 생기는 것이다. 이와는 달리, 원인이 분명하고, IgG에 의해 매개되는 경우를 식이 알러지라고 하며, 대표적인 질환이 Celiac병으로써 이는 글루텐(gluten)을 포함한 밀에 의한 면역반응으로써 우리나라에는 드물지만 서구에서는 흔한 것으로 알려져 있다. 최근 서구에서는 Celiac병의 임상적인 양상을 나타내지만, 면역반응의 증거가 없는 “nonceliac gluten sensitivity”에 대한 관심이 증가하고 있다[19-21].
지방식은 이론적으로 일시적 식도조임근 이완(transient lower esophageal sphincter relaxation)을 증가시키고, 위 배출을 억제하며 대장운동을 증가시키는 등 소화기능에 많은 변화를 초래할 수 있으나, 임상연구에서는 이견이 있으므로 향후 장기간의 관찰연구 혹은 실험연구가 필요하다[22,23].

과민성 장증후군과 식이에 대한 국내 지침

2011년 대한소화기기능성질환․ 운동학회에서 발표한 과민성 장증후군 치료에 관한 임상진료지침에 따르면, 식이요인을 통한 과민성 장증후군 치료에 있어서 “증상을 악화시키는 음식의 제한은 과민성 장증후군의 치료에 도움을 줄 수 있다(Grade 2C, 권고 수준: 약함, 증거 수준: 낮음)”라고 하였다[24]. 식이습관과 생활 방식은 과민성 장증후군의 증상을 유발시키거나 악화시킬 수 있는 요인으로 여겨지고 있다. 적절한 식이와 영양상태의 유지는 과민성 장증후군 환자에서 영양 결핍을 방지하고 증상을 조절하기 위한 가장 기본적인 사항이다. 규칙적인 식사, 충분한 양의 수분섭취, 편식 없이 다양한 종류의 음식을 섭취할 것을 우선 권고한다[24].
과민성 장증후군 환자에서 장증상을 유발하는 음식을 제한하는 것은 대부분 효과가 있다고 보고되고 있지만, 대부분의 연구가 대조군이 없어 위약효과일 가능성을 배제할 수 없다. 제한식이요법이 과민성 장증후군의 증상 호전에 효과적인 치료법이라는 증거 수준은 아직 낮다. 저 FODMAP 식이는 비교적 효과적으로 과민성 장증후군 환자에서 증상을 개선시킬 수 있는 것으로 보고되어 왔으나 실제로 그 복용 방법이 쉽지 않음을 알 수 있다. 과민성 장증후군 환자의 적절한 치료를 위해서는 개개인에게 어떤 증상이 우세하게 나타나는지 살펴보고, 환자들이 호소하는 증상으로 분류한 아형군에 따른 치료를 한다. 설사 우세형 또는 통증-가스-팽만 증상이 있는 경우에는 증상을 실제로 일으키거나 악화시키는 음식물에 대해 자세하게 알아보아야 한다. 이런 환자들은 유당, 과당(fructose) 또는 소르비톨 등의 섭취로 증상이 악화되는 경우가 흔하다[7,25,26]. 변비 우세형의 과민성 장증후군의 경우는 정상인에 비해 섬유질섭취가 부족한 것으로 알려져 있으므로 섬유질섭취를 시도해 볼 수 있다. 섬유질섭취는 장 통과시간을 빠르게 하고 대변의 양을 증가시키며 변을 무르게 하는 것뿐 만 아니라 장내 담즙산 농도를 저하시켜 대장의 수축력을 감소시키고, 대장의 압력을 감소시켜 통증을 감소시킨다. 많은 양의 섬유질섭취는 복부 팽만을 유발하고, 위약과 비교하여 증상을 완화시키지 못하며 오히려 정상 식이보다 증상을 악화시키기도 한다[25,26].
한국에서 과민성 장증후군에 미치는 식이에 대한 연구는 아직 활발하지 않다. 아직 우리나라에서는 전통적인 과민성 장증후군의 치료는 환자의 증상 호전과 삶의 질 향상을 위한 약제의 처방이 주된 역할로 인식되어 있다. 하지만, 많은 의사 및 환자들이 점차 식이에 대한 필요성과 중요성을 인식하고 있다.

저 FODMAP 식이

FODMAPs는 fermentable, oligo-, di-, mono-saccharides, and polyols의 첫 글자의 약자로, 장내에서 발효되기 쉬운 올리고당, 이당류, 단당류 그리고 폴리올을 뜻하는 약자이다(Fig. 1). 언급된 바와 같이 짧은 사슬 탄수화물은 사람의 장내에서는 쉽게 흡수되지 않아서 삼투압을 증가시키는 역할을 하지만 장내 세균에 의해서 쉽게 분해되어 가스를 발생시키는 성질을 가지고 있다. 단당류는 탄수화물의 가장 기본적인 단위로 당분의 가장 단순한 형태이다. 대표적으로 포도당, 과당, 갈락토스가 있으며, 주로 과당이 FODMAPs에 해당한다. 사과, 포도, 수박, 배, 감, 코코아, 인스턴트 커피, 양파, 꿀에 많이 존재한다[27]. 이당류는 두 개의 단당류가 결합된 형태로 존재하며, 락토오스, 말토오스(maltose), 슈크로스(sucrose) 등이 해당된다. 락토오스는 포도당과 갈락토스, 슈크로스(설탕)는 포도당과 과당, 말토오스(맥아당)는 포도당과 포도당이 결합하고 있다. 이들은 가수분해에 의해서 단당류로 분해될 수 있다. 주로 우유, 요거트, 아이스크림, 치즈 등에 흔히 존재한다[27]. 올리고당류는 3-10개 정도 단당이 결합한 짧은 형태의 당으로 실제로 소장의 소화효소에 의해서 분해되지 않으므로 인체에서 거의 흡수되지 않아 다이어트 식품으로도 자주 이용된다. 올리고당에는 프룩탄(fructan)과 갈락탄(galactan)이 포함되며, 많은 종류의 식물, 예를 들면 양파, 콩, 파, 아스파라거스, 돼지감자 등에 다량 포함되어 있다. 이러한 자연에 포함된 올리고당 이외에도 전분을 세균 또는 효소로 분해하여 짧은 사슬 탄수화물로 만든 합성 올리고당인 말토덱스트란(maltodextrans)과 셀로덱스트란(cellodextrans)이 있다[27]. 폴리올은 다수의 알콜기를 가지는 합성당이며, 소르비톨(sorbitol), 만니톨(mannitol), 자일리톨(xylitol), 말타톨(maltitol)이 포함되며, 주로 식품감미료에 많이 포함되어 단맛을 낸다. 다수의 탄산음료와 과일주스, 사탕, 껌, 합성 감미료 등에 포함되어 있다[27].
FODMAPs의 병태생리는 Figure 2에 요약하였다. FODMAPs에 해당하는 짧은 사슬 탄수화물은 소장에서 거의 흡수되지 않거나 매우 천천히 흡수된다. 소장에서 흡수되는 정도는 사람마다 다양한 차이를 보이고, 락토오스 분해효소를 가지고 있지 않은 경우는 분해되지 않은 락토오스가 모두 대장으로 이동한다. 폴리올의 경우는 개인적인 차이가 심하게 나타나는 당류이다[28,29]. FODMAPs은 적은 양으로도 삼투압에 의한 수분량 변화를 유발하기에 충분하다. 그러므로 우리 몸에서는 이러한 FODMAPs을 희석시킬 목적으로, 장관내 수분 분비가 증가하고 수분흡수는 감소되어 장관내 수분량이 증가하고 위장관운동이 빨라져 설사를 유발한다. 빠르게 발효되는 탄수화물은 장 내의 삼투압을 높인다. FODMAPs은 대장에 살고 있는 장내 세균에게는 매우 이용하기 좋은 물질로, FODMAPs의 섭취가 증가할수록 이를 이용하는 장내 세균의 발효작용이 증가하고 결과적으로 가스(수소, 메탄, 이산화탄소)가 발생하게 된다. 이렇게 증가한 가스는 복통, 복부 팽만감, 더부룩함(bloating)을 유발한다. 올리고당은 소화되어 흡수되지는 않지만 장내 세균이 충분히 이용 가능한 에너지원으로 작용할 수 있다. 정상인의 경우, FODMAPs에 의해서 발생한 장내 수분 증가와 가스 발생으로 인한 증상은 거의 나타나지 않는 반면, 기능성 위장관질환 특히 과민성 장증후군 환자의 경우는 내장과민성이나 뇌-장축에 문제가 있는 경우가 흔하므로, 이렇게 발생한 가스와 수분에 의해 충분히 증상이 유발될 수 있다[29-39].
지난 10년간의 연구를 살펴보면, 대조군과 환자군에서 증상의 변화를 확인하는 연구에서 시작하여 점차로 무작위 이중맹검 교차실험으로 발전하였고, 지역도 호주에서 시작하여 북미 및 유럽의 여러 나라에서도 참여하고 있다. 최근에는 동아시아지역에서도 연구가 시작되고 있고, 우리나라에서도 많은 관심을 가지고 연구를 준비하고 있다. 최근의 표준화연구[39]를 보면, 정상인과 과민성 장증후군 환자를 대상으로 21일 동안 저 FODMAP 식이/전형적인 오스트레일리아식 음식을 제공 후 교차실험을 시행하여 각각의 식이에 따른 증상의 변화를 비교하였으며, 정상인에서는 어떠한 종류의 식사에도 증상 변화가 없었으나, 과민성 장증후군 환자에서는 저 FODMAP 식이 후 증상이 확연히 호전됨을 확인하였다. 그 간의 연구를 종합하면, 저 FODMAP 식이와 연관된 대부분의 연구들에서 70% 이상의 과민성 장증후군 환자가 식이의 변화로 증상의 호전을 경험하였다. 전반적인 증상의 호전은 저 FODMAP 식이를 시작하고 7일 이내에 시작되었고, 호전된 증상은 저 FODMAP 식이를 지속하는 동안 잘 유지되었으며, 일부에서는 연구 기간 이후에도 상당 기간 동안 지속되었다[34-39]. 이와 같은 연구 결과를 바탕으로 저 FODMAP 식이를 과민성 장증후군 환자의 일차 치료로 적용해야 한다고 주장하는 학자들이 늘어나고 있다. 하지만, 여러 연구가 진행되었으나 아직까지 정확한 비교연구가 부족하고, 연구의 대부분이 임상적 접근이 아닌 새로운 식이를 시도하는 연구이므로 실제로 임상 적용과는 차이가 있을 수 있고, 장기간의 연구 자료 부족 등의 문제점이 있다.
한국에서의 FODMAPs에 대한 연구는 활발하지 않다. 아직 우리나라에서는 식품, 식자재에 FODMAPs의 성분표시가 의무화되어 있지 않아 FODMAPs의 포함 정도를 확인하기 어렵고, 질환에 대한 인식의 차이 즉, 우리나라에서의 전통적인 과민성 장증후군의 치료는 환자의 증상 호전과 삶의 질 향상에 초점이 맞추어져 있고, 약제의 처방이 주된 역할로 인식되어 있다. 식이/음식은 의사의 영역과 차이가 있다고 생각하는 경향이 있어, 이에 대한 인식의 변화가 필요하다. 또한 다학제 치료에 대한 경험 부족과 지원체계의 부재가 문제인데, 저 FODMAP 식이는 환자-식이전문가-의사가 다학제적 접근이 필요한 부분이지만 이에 대한 경험과 지원이 부족하다. 하지만 많은 의사들이 점차 이에 대한 필요성과 중요성을 인식하고 있고, 학회와 심포지엄을 통해 중요성을 강조하고 있다(Fig. 3).

결 론

과민성 장증후군 환자에서 장증상을 유발하는 음식을 제한하는 것은 대부분 효과가 있다고 보고되고 있지만 대부분의 연구가 대조군이 없어 위약효과일 가능성을 배제할 수 없다. 제한식이요법이 과민성 장증후군의 증상 호전에 효과적인 치료법이라는 증거 수준은 아직 낮다. 하지만, 저 FODMAP 식이는 비교적 효과적으로 과민성 장증후군 환자에서 증상을 개선시킬 수 있는 것으로 보고되고 있으나, 그 복용 방법이 쉽지는 않다. 따라서, 실제에서의 적용에 대해 많은 관심이 기울여지고 있다. 식이나 조리 방법이 서구와는 다른 우리나라의 경우 과민성 장증후군의 원인인자 중의 하나인 식이요인이 서구와는 다르게 작용할 가능성이 있으므로, 우리나라에서 주로 섭취하는 음식을 통해 저 FODMAP 식이를 분류 및 적용할 수 있도록 향후 잘 고안된 전향적인 연구가 필요하겠다.

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Figure 1.
Pathophysiologic mechanisms of FODMAPs. Instructional material on diet by The Korean Society of Neurogastroenterology and Motility (2015). FODMAPs, fermentable, oligosaccharides, di-saccharides, mono-saccharides, and polyols.
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Figure 2.
Suitable food for low FODMAP diet and high FODMAP content food to avoid. Instructional material on diet by The Korean Society of Neurogastroenterology and Motility (2015). FODMAPs, fermentable, oligo-saccharides, di-saccharides, monosaccharides, and polyols.
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Figure 3.
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