영양소의 정의와 영양소가 신체에 작용하는 원리

영양(nutrition)이란 생물체가 식품을 이용하여 성장하며 생명을 유지하고 계속적인 활동을 하는 과정으로 외부에서 물질을 섭취하여 이것을 이용하고 배설하면서 성장하고 생명을 유지하는 현상을 말합니다.

영양소가 다양한 식품들

영양소(nutrient)의 역할

영양소(nutrient)는 식품에서 이용되어 영양작용을 하는 물질로서, 성장을 돕고 신체를 유지시키며 생명과정을 조절하고 에너지를 공급하는 역할을 한다. 영양소 중 몇 가지는 체내에서 합성되지만 일부는 충분히 합성되지 않거나 체내에서 합성되지 못하기 때문에 식품에서 이들을 섭취해야 합니다. 음식은 인체가 합성하지 못하는 영양소를 공급하는 동시에 체내에서 합성된 다른 영양소를 이용하여 인체에 필요한 화학적 성분을 공급하는 급원입니다. 식품은 탄수화물, 지질, 단백질, 무기질, 비타민, 수분 등 6가지 영양소를 공급하며 체내에서 여러 가지 작용을 한다. 세포와 조직의 구성 및 유지, 에너지 공급, 체내 대사과정 조절 등 세 가지로 나눌 수 있습니다. 영양소의 작용은 서로 연관되어 있어 균형 있는 영양소 섭취가 매우 중요합니다.

세포와 조직의 구성 및 유지(인체의 구성 성분)

인체는 약 27종의 원소로 구성되어 있으며 가장 많은 원소는 산소로 인체의 약 65%를 차지한다. 그 외 탄소 18%, 수소 10%, 질소 3%, 나머지 약 4%는 무기질 원소들이다. 무기질 중 칼슘, 인, 나트륨, 염소, 칼륨, 마그네슘, 황은 체내에 비교적 많이 함유되어 있고, 철, 요오드, 망간, 아연, 코발트, 불소 등은 미량 존재한다. 무기질을 제외한 원소들은 탄수화물, 단백질, 지방과 같은 화합물의 형태로 들어 있다. 무기질 중 화학물의 형태로 들어 있는 경우는 칼슘, 인, 유황이 대표적입니다.

인체의 구성 성분을 영양소별로 나누어 보면 수분, 단백질, 지방, 무기질, 소량의 탄수화물, 미량의 비타민 등이다. 탄소, 수소, 산소, 질소는 모두 탄수화물, 단백질, 지방과 같은 유기화합물의 형태로 전체 원소의 96% 정도를 차지한다. 유기화합물은 산소와 결합하여 타버리는 데 비해 무기질은 타지 않고 재로 남는 성분입니다.

단백질의 체내 함유비율은 약 16%이다, 체단백질의 대부분은 우리가 섭취한 단백질에서 합성된 것으로 단백질의 공급은 매우 중요합니다. 지방은 체내 함유비율 약 14%이지만, 체중이 많이 나갈수록 그 비율은 증가하여 비만한 사람의 지방 함유비율은 35~45% 정도이다. 지방 함유비율이 가장 높은 조직은 뇌 52%, 간 23% 그 외 근육, 심장, 폐, 신장 등으로 약 14~17%를 함유하고 있습니다.

지방은 섭취한 열량영양소로 주로 탄수화물과 지방에서 합성되어 저장됩니다. 지방은 소화되어 지방산과 글리세롤로 분해되고 흡수되며 간이나 조직 지방세포에서 다시 지방으로 합성되어 저장됩니다.

인체 내 수분 함량은 평균 약 65%로 마른 사람은 70% 정도로 높고 비만한 사람은 55%로 낮고, 수분은 각 기관과 조직에 함유되어 있으며, 혈장의 수분 함유비율은 약 90%, 신장·신경·조직·근육·간 속에 70% 이상, 그리고 뼈와 지방조직에도 20% 정도 분포하고 있습니다.

인체를 구성하는 수분은 대부분 우리가 마시는 수분과 음식물 속의 수분에서 공급되므로 수분을 충분히 공급하는 것은 건강상 매우 중요합니다.

수분공급이 부족하거나 배설량이 많아지면 갈증을 느끼게 되어 체내 수분을 일정량 유지하게 한다. 설사나 구토를 심하게 오랫동안 하거나 과다출혈, 화상이 있는 경우 수분 손실이 증가하여 생명을 읽을 수도 있습니다.

인체 내 무기질의 함량비율은 약 4~5%이다. 칼슘은 무기질 중 가장 많은 성분으로 약 1.8%를 차지하고 다음은 인으로 1%를 차지한다. 그 외 칼슘, 황, 나트륨, 염소, 마그네슘, 철 등의 순이다, 무기질은 뼈와 치아를 튼튼하게 하는 구성 성분이며, 근육과 체액 등 각 세포간질액과 조직세포에 함유되어 있다. 무기체 내 무기질은 모두 식품이나 음료에서 섭취하는 것이므로 반드시 충분한 양이 공급되어야 합니다.

탄수화물은 섭취하는 양은 많지만 대부분 열량으로 쓰이고 간과 근육 내의 글리코겐과 혈액 내 포도당으로 체내에는 소량 함유되어 있습니다.

에너지 공급

열량영양소는 체내에서 산화하여 에너지를 발생하는 영양소로 탄수화물, 지질, 단백질이며 이들은 3대 영양소라도 한다.

사람은 몸을 움직이기 위해 에너지가 필요하다, 에너지는 음식에서 공급되며 음식을 먹지 않으면 배가 고프고 힘이 없어지고 움직일 수 없게 된다. 호흡작용, 순환작용 등 체내에서 여러 가지 대사작용으로 생명이 유지되는데, 이러한 기초대사과정을 유지하려면 에너지가 필요합니다. 또한 음식을 먹으면 영양소가 소화되고 흡수되는 과정을 거치는데 이때도 열생산작용에 에너지가 필요하다. 또한 성장기에 성장을 지속하기 위해서도 열량이 필요하다. 그러므로 식품을 통해 에너지가 적절하게 지속적으로 공급되어야 합니다.

생리작용의 조절에 필요한 영양소

수분

우리 몸의 모든 작용이 정상적으로 원활히 이루어지려면 생리작용이 조절되어야 한다. 수분은 신체의 가장 중요한 구성성분인 동시에 생리작용을 조절하는 영양성분입니다. 체내 각 조직세포에는 수분이 존재하며 여러 가지 영양소를 용해시켜 필요시 이용하며, 여러 가지 효소반응인 화학작용이 일어날 수 있도록 도와준다. 체내에서 일어나는 작용은 거의 대부분 수분 없이는 일어나지 않는다. 우린 물을 마음대로 먹지 못하는 극한 상황에서야 물의 중요성을 알게 됩니다.

무기질과 단백질

무기질과 단백질은 체내 수분 함량의 평형을 유지하는 데 작용한다. 체내 수분은 세포 내와 세포 외의 두 구간 내에 존재하며 세포막은 세포 내와 세포 외를 구분한다. 무기질 즉 전해질은 수분에 용해시켜 함유하며 조직의 수분은 세포 내 외핵의 전해질 농도에 따라 세포와 세포 사이를 이동합니다. 체내에 조직액은 거의 pH7.4로 약알칼리성이다. 무기질은 체액과 혈액의 산과 알칼리의 평형을 조절하며 체액과 혈액에 많은 산과 알칼리가 축적되지 않도록 보호하며 체액과 혈액의 약알칼리성을 유지하도록 돕습니다. 또한 식품에서 섭취하는 알칼리를 형성하는 주된 원소인 나트륨, 칼륨, 칼슘, 마그네슘 등과 산을 형성하는 원소인 염소, 인, 황 등이 생체 내에서 크게 영향을 미치지 못하는 이유는 체내 생성물과 단백질의 작용으로 산과 알칼리가 평형을 유지하기 때문입니다.

비타민

비타민은 영양소의 흡수와 체내 대사를 조절하는 중요한 영양소입니다. 지용성 비타민은 우리 몸에서 지방과 함께 소화되며, 지방 조직에 저장되며 비타민 A, D, E, K가 있습니다. 반면 수용성 비타민은 물과 함께 소화되며, 체내에 저장되지 않고 배출됩니다. 비타민 B군과 C로 구성됩니다. 각각의 비타민은 우리 몸에서 다른 역할을 합니다.