제 15강 당뇨병의 관리 - 인슐린 요법(Ⅰ)

[당아제]

■ 인슐린요법

식사나 운동요법으로 만족할 만한 혈당조절이 안 되는 경우나 신속하게 혈당을 정상화 시킬 필요가 있을 때는 약물요법을 시행해야 한다. 약물요법은 인슐린주사를 맞거나 혈당강하제를 먹는 있는데 이것은 반드시 식사요법과 병행해야한다.

모든 환자에게 인슐린 치료가 필요한 것은 아니고 제1형 당뇨병에서는 반드시 필요하며, 제2형 당뇨병의 경우에도 감염증이나 수술시 에는 반드시 인슐린을 사용해야 한다.

인슐린요구 형 당뇨병에서도 많은 환자에게 인슐린요법이 필요하고, 임신 중에도 식사와 운동요법으로 혈당조절이 안되면 반드시 인슐린을 사용해야 한다. 물론 경구 혈당강하제에 실패한 경우에도 인슐린을 사용하게 된다.

소아 당뇨병일 때는 인슐린주사를 매일 맞아야 하기 때문에 전문의와 충분한 상담을 해야 한다. 경구 혈당강하제를 사용하는 인슐린의존 형 당뇨병환자나 소아당뇨병환자는 인슐린이나 약물의 과다사용으로 혈당이 70mg/dl 이하로 내려가는 저혈당상태에 빠지는 경우가 있으므로 주의해야 한다.

■ 인슐린의 작용과 효과

1) 인슐린의 작용과 분비
a)인슐린은 췌장의 랑게르한스 소도의 베타세포에서 생산되는 호르몬으로 전구물질인 프로인슐린으로부터 만들어 진다.
• 췌장이 일차적으로 증가된 혈당에 의해 자극을 받으면 프로인슐린은 두 부분, 즉 제1번 아미노산인 글리신 부위와 제30번 아미노산인 알라닌 부위에서 갈라진다. 프로인슐린이 갈라지면 인슐린과 C-펩타이드로 분리되어 혈액내로 동일 량 분비된다.
• 일단 혈액 내로 분비된 유리인슐린의 반감기는 5.2±0.7분 정도로 알려져 있으며 높은 역가의 인슐린항체를 가진 당뇨병환자의 경우는 이보다 더 길다.
• 건강하며 비만하지 않고 임신하지 않은 성인의 하루 정상적인 인슐린 분비량은 하루 체중 kg당 0.5~0.7단위 정도이다.
• 인슐린과 C-펩타이드는 함께 분비되기 때문에 C-펩타이드 측정은 내인성 인슐린 생산을 나타내는 지표로서 사용될 수 있으며 당뇨병의 병형을 결정하는데 도움이 된다.
• 또한 C-펩타이드의 측정은 당뇨병이 없는 사람에서 원인을 알 수 없는 저혈당이 발생 했을 때 외인성 인슐린 주사에 의한 저혈당을 감별하기 위하여 사용된다.
• 인슐린과 C-펩타이는 서로 다른 생물학적 반감기를 가지기 때문에 C-펩타이드의 측정은 해당 시간에서의 내인성 인슐린 분비를 정확히 반영하지는 못한다.

b)인슐린은 체내 조직에서 여러 가지 작용을 나타낸다.
• 아미노산의 세포 내 유입을 촉진하여 단백질 합성을 증가 시킨다.
• 지방생성을 촉진하여 지방의 축적이 일어나며 에너지생산을 위한 지방분해와 케톤 형성을 억제한다.
• 에너지원으로서 이용하기 위하여 포도당의 세포 내 유입을 자극하며, 근육이나 간세포에서 포도당의 글리코겐으로의 저장을 촉진한다.
• 간이나 근육의 글리코겐이 분해되어 포도당을 생산하는 것을 억제한다.
• 아미노산과 같은 비탄수화물로부터 포도당의 합성을 억제한다.

c)인슐린 치료의 가장 큰 부작용은 저혈당이다. 실제로 인슐린을 맞는 모든 당뇨병환자는 언젠가는 저혈당을 경험할 수 있다.
• 저혈당의 잦은 원인은 과다한 인슐린 용량, 늦거나 때릴 놓치거나 불충분한 식사를 하였을 때, 혹은 과다한 운동 등이다.
• 저혈당의 위험성을 낮추는 방법은 규칙적인 자가 혈당 측정을 하며, 저혈당의 초기증상에 빨리 대응하고, 운동전 적절한 양의 탄수화물을 섭취하며, 규칙적인 식사계획을 실천하는 것이다.
• 모든 인슐린을 사용하는 환자는 저혈당의 증상, 예방법 및 치료에 대해 교육을 받아야한다. 또한 저혈당의 초기에 적절히 대처함으로서 심한 저혈당 발생을 예방하기 위하여 사탕과 같은 적절한 탄수화물의 공급원을 항상 가지고 다니도록 교육한다.

2) 인슐린에 의한 저혈당 유 발시 길항 작용을 하는 여러 호르몬들이 있다. 이런 호르몬을 총칭하여 길항 호르몬이라 한다. 일차적인 길항 호르몬들은 다음과 같다.
• 글루카곤(췌장의 알파세포에서 생산됨), 에피네프린, 노르에피네프린, 성장호르몬, 코르티솔

3) 인슐린은 당뇨병을 가진 특정 환자나 어떤 특별한 상태에서 적응이 된다.
a)제1형 당뇨병을 가진 모든 환자는 생명 유지를 위하여 외인 성 인슐린이 필요하다. 제1형 당뇨병은 베타세포에서의 인슐린 생산이 완전히 혹은 거의 대부분 소실되어 있다.

b)제2형 당뇨병환자 중 다른 치료로 적절히 혈당을 조절하지 못하거나 수술 혹은 감염 등 심한 육체적 스트레스에 있는 환자는 인슐린이 필요하다.

c)임신성 당뇨병을 가진 임산부는 식사요법으로 적절히 혈당조절이 되지 않는 경우 인슐린이 필요하다.

d)증가된 에너지 요구량으로 비경구적 영양이나 고열량의 보충이 필요한 당뇨병 혹은 비 당뇨병환자에서, 인슐린 저항성의 시기 동안이나 인슐린 요구량이 증가된 시기 동안 외인 성 인슐린이 필요할 수 있다.

e)인슐린은 당뇨병성 케톤산증을 치료하는데 필수적이다.

f)인슐린은 고삼투압성 비케톤성 혼수의 치료에 필요하다.

g)췌장염이나 다른 베타 세포의 인슐린 생성이 심하게 감소되어 있는 질환에 이차적으로 발생한 이 차성 당뇨병을 가진 환자는 인슐린이 필요할 수 있다.

■ 인슐린의 종류와 작용시간

1) 인슐린은 제품 특성에 따라 구별된다.

※ 인슐린의 종류

	상품명	제조회사	단 위
속효성	돼지 벨로슐린 소/돼지 액트라피드 사람 휴물린 R(레귤라) 노볼린 R(레귤라) 벨로슐린 BR(레귤라)	노보노디스크 노보노디스크 릴리 노보노디스크 노보노디스크	U-100 U-100 U-100 U-100 U-100
초속효성	사람 인슐린 유사체 휴마로그 리스프로	릴리	U-100
중간형	돼지 인슐라타드 소/돼지 프로타판 사람 이슐라타드 HM 휴물린 L(렌테) 휴물린 N(NPH) 노볼린 L(렌테) 노볼린 N(NPH)	노보노디스크 노보노디스크 노보노디스크 릴리 릴리 노보노디스크 노보노디스크	U-100 U-100 U-100 U-100 U-100 U-100 U-100
지속형	사람 인슐린 유사체 휴물린 U(울트라렌테)	릴리	U-100
혼합형(모두U-100)	사람 휴물린 70/30 노볼린 70/30 휴물린50/50 휴마로그믹스 75/25 노보믹스30	릴리 노보노디스크 릴리 노보노디스크 노보노디스크	NPH/레귤라 비율 70/30 70/30 50/50 75/25(NPL/lispro) 70/30(NPA/aspart)
장시간 지속형	인슐린 Glargine(란투스)	사노피-아벤티스	U-100

2) 인슐린의 종류에는 소, 돼지, 사람 인슐린이 있으며, 6개의 생산형태가 있는데 이에는 동물 췌장으로부터 분리한 돼지 및 소-돼지 혼합형이 있고, 세균이나 곰팡이에서 만든 생합성한 사람 인슐린이 있으며, 반 합성 사람 인슐린이 있고, 반 합성된 사람 인슐린 유사체가 있다.

a)소 인슐린은 사람 인슐린과 3개의 아미노산이 다르며, 돼지 인슐린은 1개 아미노산이 다르다. 이런 차이 때문에 소 인슐린은 돼지 인슐린에 비해 더 많은 항원반응을 나타낸다.

b)사람 인슐린과 사람 인슐린 유사체인 리스프로는 재조합 DNA 기술을 이용하여 만들어진다(생합성 사람 인슐린). 사람 인슐린은 또한 돼지 인슐린에서 차이가 나는 아미노산을 사람 인슐린과 동일하게 치환하는 방법으로 만들어지기도 한다(반 합성 사람 인슐린). 사람 인슐린과 리스프로 인슐린은 소 인슐린보다 적은 항원성을 가지며, 돼지 인슐린보다도 적은 항원성을 가진다.

c)사람 생합성 NPH, 렌테, 울트라렌테 인슐린은 동물 인슐린에 비해 유사한 약리 작용을 보이기는 하지만 좀 더 빨리 흡수되어 더 빠른 작용이 나타난다. 상업적 생산된 사람 인슐린은 내인 성 사람 인슐린과 화학적으로 동일하다. 

d)동물 인슐린에서 사람 인슐린으로 바꾼 환자는 사람 인슐린이 더 작용시간이 짧고 항원성이 낮아 항체 생성의 가능성이 낮으므로 용량 조절이 필요할 수도 있다.

e)동물 인슐린은 사람 인슐린이나 리스프로보다 더 많이 인슐린 항체를 만들 수 있다. 인슐린이 인슐린항체와 결합하면 예상되는 인슐린의 최대 효과나 지속시간이 변한다.

3) 인슐린은 보통 인슐린의 최대 효과와 지속시간에 따로 분류한다.
현재 사용되는 초속효성 인슐린은 리스프로이며, 속효성 인슐린은 레귤라, 중간형 인슐린은 NPH와 렌터, 그리고 지속형 인슐린은 울트라렌터 등이 있다.

a)레귤라 인슐린과 리스프로 및 인슐린 글라진은 맑은 인슐린이며 다른 것들은 모두 현탁액들이다. 리스프로도 정맥주사가 가능하지만 현재 일반적으로 정맥주사로 사용하는 유일한 인슐린 제제는 레귤라 인슐린이다.
• 리스프로는 B 사슬의 28번, 29번에 위치한 리신과 프롤린의 위치를 바꾸어 놓는 것을 제외하고는 구조면에서 사람 인슐린과 동일하다. 이러한 분자 구조의 변화는 레귤라 사람 인슐린보다 더 빠른 흡수를 나타낸다.
• 리스프로 인슐린은 최대작용시간이 레귤라 인슐린에 비해 반 정도 짧은 시간에 나타나며 두 배 정도 높은 농도로 나타나며, 일반적으로 식후 혈당 변화를 더 잘 조절하기 위하여 레귤라 인슐린 대신에 사용할 수 있다.
• 리스프로 인슐린은 식사 직전에 바로 주사를 맞을 수 있다. 리스프로 인슐린을 식사 전 30~60분 전에 맞으면 심한 저혈당을 초래할 수 있다.

b)NPH는 작용시간을 늘리기 위해 프로타민과 약간의 아연을 포함하고 있다.

c)렌테와 울트라렌테 인슐린은 지속시간을 길게 하기 위하여 많은 양의 아연을 포함하고 있다.

d)프로타민과 아연은 가끔 주사부위의 두드러기와 같은 면역반응의 원인 물질로 생각된다.

4) 동물 인슐린의 순도는 췌장으로부터 추출 후의 일차 오염물질인 프로인슐린의 오염정도를 말하며 ppm으로 표시 되며, 현재 이용되는 인슐린 농도는 U-100으로 이는 1mℓ당 100단위가 있음을 말한다.

5) 벨로슐린 BR 인슐린은 주입 관에 인슐린이 응집하거나 침착되는 것을 최소화할 수 있는 인산 완충액이 들어 있어 보통 인슐린 펌프 사용 시 추천되며, 인슐린 글라진(란투스)은 장기간지속형 사람 인슐린유사체로서 A21번의 아스파라긴을 글라이신과 바꾸고 B사슬 끝에 아르기닌 2개를 붙인 것이다.

6) 인슐린 글라진(란투스)은 최대효과 출현이 없이 24시간 내내 평탄한 지속형 작용을 보이므로, 하루에 1번, 주로 취침시에 주사하지만 하루 어느 때라도 주사할 수 있다.

7) 인슐린 글라진(란투스)은 다른 경구약제와 같이 사용할 수 있으나 다른 인슐린과 혼합하여 사용해서는 안 되며, 가장 흔한 인슐린 글라진의 부작용은 주사부위의 동통이다.

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