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  • EPOC와 대사율, ‘다이어터’라면 필수로 알아야

    EPOC와 대사율, ‘다이어터’라면 필수로 알아야

    이미지 출처 : Motion Elements
    이미지 출처 : Motion Elements

    하루치 운동 목표를 설정할 때, ‘칼로리 소모량’에 초점을 맞추는 경우가 적지 않다. 하지만 그리 권장하고 싶은 방법은 아니다. 인터넷 등에서 확인할 수 있는 운동별 소모 칼로리는 사실 ‘표준화된 값’이며, 개인의 상태를 고려하면 정확하지 않을 가능성이 높기 때문이다.

    또한, 우리 몸은 운동을 할 때도 칼로리를 소모하지만, 운동을 마친 후 회복 과정을 거치는 동안에도 평소보다 더 많은 에너지를 사용한다. 이를 보통 ‘애프터번 효과(Afterburn Effect)’라 부르는데, 공식적 표현으로는 ‘운동 후 산소 소비(Excess Post-exercise Oxygen Consumption, EPOC)’라고 한다. EPOC와 대사율의 상호작용에 관해 이야기해본다.

     

    EPOC가 발생하는 이유

    EPOC의 개념 자체는 어렵지 않다. 운동을 마친 후에도 일정 시간 동안 평소보다 더 많은 산소를 소비한다는 것이다. 산소는 세포가 제 기능을 수행하는 데 필요한 요소다. 즉, 산소를 소비한다는 것은 세포들이 어떤 대사 기능을 활발하게 수행한다는 것을 의미한다. 그 과정에서 에너지 소모도 이루어질 것이다.

    운동 후 세포 기능이 활발해질 이유가 무엇일까? 당연히 운동 상태에 맞춰 바뀌었던 신체를 안정 상태로 바꾸기 위한 작업일 것이다. 운동 강도로 인해 호흡이 가빠졌을 때, 운동을 중단한다고 해서 곧장 호흡이 안정되지는 않는다. 마찬가지로, 운동 상태에 맞춰진 몸이 제자리로 돌아오는 데도 어느 정도 시간이 걸린다.

    EPOC 현상과 함께 몸 안에서 발생하는 일들은 대략 몇 가지로 요약할 수 있다. 근육 세포의 에너지원인 ‘아데노신 삼인산(ATP)’, ‘크레아틴 인산(CP)’ 등 에너지원을 다시 채워넣는 작업, 운동으로 인해 만들어진 젖산 등의 노폐물을 제거하는 작업, 운동으로 높아진 체온과 심박수 등을 다시 정상 수준으로 낮추는 작업, 손상된 근육을 복구하고 단백질을 합성하는 작업 등이다.

    이밖에도 많은 작업들이 이루어지지만, 그 모두를 거론하는 데는 한계가 있다. 중요한 건, 이들 모두가 신체에서 이루어지는 ‘신진대사’의 일종이라는 것이다. 익히 알다시피, 신진대사는 매우 복잡한 구조로 이루어지며, 그 과정에서 상당한 에너지를 소비한다. 즉, EPOC는 ‘신진대사의 일시적 활성화’로 인해 발생한다고 이해할 수 있다.

    운동을 마친 후 본래 상태로 되돌리려는 회복 과정에서 일시적인 대사 활성화가 일어난다 / 이미지 출처 : Motion Elements
    운동을 마친 후 본래 상태로 되돌리려는 회복 과정에서 일시적인 대사 활성화가 일어난다 / 이미지 출처 : Motion Elements

     

    운동이 EPOC와 대사율에 미치는 영향

    ‘대사율(Metabolic Rate)’은 신체 시스템 전반에서 에너지를 얼마나 소모하는지를 가리키는 개념이다. 운동은 의도적으로 대사율을 상승시키는 과정이므로, EPOC와 대사율은 서로 밀접한 관계에 있다. EPOC가 얼마나 크게, 오랫동안 발생하는지, 그리고 그로 인한 대사율 상승 효과는 운동의 종류와 강도, 그리고 개인의 현재 신체 상태 등에 따라 달라진다.

    지극히 일반적인 관점으로 보자면, 운동 강도가 높을수록 EPOC와 대사율 상승 효과는 더 크고 더 오래 지속된다. ‘숨이 가쁠 정도의 운동을 하루 30분 정도씩 하라’는 것도 결국은 운동 강도의 문제와 무관하지 않다. 강도 높은 운동일수록 몸에 그만큼 더 큰 과부하를 주게 되고, 운동을 마친 뒤 안정 상태로 회복하기 위해 더 많은 산소와 에너지를 필요로 하기 때문이다.

    다만, 그렇다고 해도 무작정 높은 강도로 운동을 하는 것이 최선은 아니다. 운동은 본질적으로 ‘몸에 과부하를 주는 행위’라는 점을 잊지 말아야 한다. 운동 중 칼로리 소모, 그리고 EPOC와 대사율 상승이라는 개념에 매몰된 나머지, 자신의 컨디션을 살피지 않고 강도 높은 운동에 매진할 경우 오히려 건강을 해치는 결과를 낳을 수도 있다.

     

    EPOC와 대사율, 건강과 다이어트에는?

    운동 후 EPOC로 인해 대사율이 높아지는 것은 건강 관리와 다이어트 측면에서 제대로 이해하고 관심을 가져야 할 현상이다. 특히 다이어트의 경우, ‘소모 칼로리 > 섭취 칼로리’ 상태를 만들되 에너지 균형이 너무 과하게 깨지지 않도록 하는 것이 핵심이다. 

    운동이 소모 칼로리를 늘리는 가장 효과적인 방법인 것은 맞다. 다만, 너무 정량적·계산적으로 접근한 나머지 ‘운동으로 하루에 OO Kcal를 태워야 한다’라고 목표를 설정하는 것은 바람직하지 않다는 의미다. 운동 시간 외에도 EPOC로 인해 추가적인 칼로리 소모가 이루어진다는 점을 반드시 계산에 포함시켜야 한다.

    특히, 운동 후 대사율이 평상시보다 높게 유지되는 동안, 우리 몸은 에너지를 보충하고 회복하는 과정에서 에너지원으로 지방을 더 많이 사용하는 경향이 있다. 따라서 EPOC 효과를 꾸준하게 유발할 수 있도록 하면 장기적으로 체지방 감소 위주의 다이어트에 유리해질 수 있다. ‘약간 숨이 가쁜 정도로 많이 걸어다니면 된다’라는 조언도 같은 맥락이다.

    EPOC 효과를 꾸준하게 발생시키는 것을 목표로 하면, 장기적으로 다이어트에 유리해질 수 있다 / 이미지 출처 : Motion Elements
    EPOC 효과를 꾸준하게 발생시키는 것을 목표로 하면, 장기적으로 다이어트에 유리해질 수 있다 / 이미지 출처 : Motion Elements

     

  • 비만과 유전자, ‘환경’에 따라 달라지는 이유

    비만과 유전자, ‘환경’에 따라 달라지는 이유

    Designed by Freepik
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    어떤 사람은 적게 먹고 운동해도 살이 잘 찌는 반면, 어떤 사람은 비교적 자유롭게 먹어도 체중을 유지한다. 이에 대해, 체중 문제는 환경도 문제지만 유전에 의한 영향도 적지 않다는 연구 결과가 쌓여가고 있다. 유전과 환경, 이 두 요인이 구체적으로 어떻게 비만에 영향을 미치는지에 대한 연구는 계속 진행 중이다. 최근 일란성 쌍둥이를 대상으로 진행된 비만과 유전자에 관한 연구가 이 복잡한 문제의 실마리를 제공한다.

     

    비만과 유전자, 체중이 다른 쌍둥이 연구

    일란성 쌍둥이는 유전적으로 100% 동일하다. 그렇기 때문에 주제를 막론하고 유전과 환경의 영향을 분리해서 연구하고자 할 때 종종 동원되곤 한다. 체중과 비만 문제에서도 마찬가지다. 

    예를 들어 한 쌍의 일란성 쌍둥이가 서로 다른 체중을 가지고 있다면 어떨까? 둘은 유전적으로 동일하므로 타고난 유전자에 차이가 있는 것은 아니다. 그렇다면 식습관, 활동량, 스트레스 등 '후천적 환경 요인'의 영향이라고 보는 것이 타당하다.

    핀란드 헬싱키 대학교와 미네르바 재단 의학연구소는 비만과 유전자라는 주제를 보다 심층적으로 파고들었다. 연구팀은 체중 차이가 나는 일란성 쌍둥이 약 90쌍을 모집해 비교 분석을 실시했다. 이들은 유전적으로 동일하므로, 이들의 체중 차이는 환경 요인의 차이에 의해 발생했을 것이다.

    그렇다면 환경 요인이 체중 차이를 만들어내는 메커니즘은 무엇일까? 연구팀이 찾아낸 비만과 유전자 사이를 연결하는 열쇠는 ‘미토콘드리아의 차이’였다. 이 연구 결과는 <네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)>에 지난 12일 발표됐다.

     

    세포 속 미토콘드리아와 비만

    우리 몸을 구성하는 모든 세포들은 에너지원을 받아들여 필요한 에너지를 만든다. 그 역할을 담당하는 것이 바로 세포 속 에너지 공장이라 불리는 소기관 '미토콘드리아'다. 섭취한 음식에 포함된 영양분을 에너지로 바꾸는 발전소 역할이라 생각하면 된다. 

    체중 증가와 비만의 주 원인이 되는 것은 지방 세포다. 잉여 에너지를 저장하거나, 필요할 때 저장된 에너지를 꺼내 태움으로써 체온을 유지하는 것이 지방 세포의 역할이다. 세포 본연의 역할을 수행할 수 있도록, 미토콘드리아는 지방 세포에 에너지를 공급한다. 에너지 대사 과정에 깊이 관여하는 셈이다. 그렇다면 미토콘드리아의 기능이 원활하지 않으면 어떨까? 지방 세포의 기능이 원활하게 이루어지지 않을 것이므로 전반적인 에너지 대사의 효율이 떨어질 것이고, 이로 인해 체중 증가나 비만이 나타날 수 있다.

    에너지를 저장하는 '백색 지방'과 에너지를 소모하는 '갈색 지방'의 미토콘드리아 수가 다르다는 것은 잘 알려진 내용이다 / Designed by Freepik
    에너지를 저장하는 '백색 지방'과 에너지를 소모하는 '갈색 지방'의 미토콘드리아 수가 다르다는 것은 잘 알려진 내용이다 / Designed by Freepik

     

    미토콘드리아와 체중 차이의 원인

    연구팀은 모집한 일란성 쌍둥이들의 지방 조직을 채취해 분석했다. 그 결과, 명확한 차이를 발견할 수 있었다. 쌍둥이 중 체중이 더 많이 나가는 쪽의 지방 조직에서, 미토콘드리아와 관련된 특정 유전자 발현이 다르게 나타나는 공통점이 확인됐다. 즉, 타고난 유전자는 같지만, 그 유전자가 얼마나 활발하게 작동하는지에 차이가 있었고, 이 차이가 체중에 영향을 미쳤다는 것이다.

    이런 현상이 나타나는 이유는 무엇일까? 헬싱키 대학교 산하 핀란드 분자의학 연구소(FIMM)의 설명에 따르면, 칼로리 과잉으로 미토콘드리아 대사가 떨어질 경우, 비만을 촉진하는 프로세스가 작동해 유전자 활성도가 변할 수 있다.

    이로부터 얻어낼 수 있는 핵심 정보는, 후천적 환경이 유전자 활성화에 영향을 미쳐 비만을 발생시킬 수 있다는 것이다. 유전자는 선천적으로 정해져 있는 것이 맞지만, 어떤 환경에서 성장하고 살아가는지에 따라 그 결과가 달라질 수 있다는 후성유전학적 관점과도 일치한다.

     

    미토콘드리아 건강을 위한 방법

    비만을 유발하는 요인은 다양하며, 그 메커니즘도 저마다 차이가 있다. 하지만 거슬러 올라가보면 미토콘드리아의 양과 유전자 조절로 귀결되는 경우가 많다. 연구팀의 설명에 따르면, 단순히 체중이 증가하는 현상 뿐만 아니라, 인슐린 민감성 저하와 체지방량 증가 역시 미토콘드리아와 유전자로 설명할 수 있다.

    즉, 이번 쌍둥이 연구는 유전적 요인으로 비만이 될 수 있지만, 생활습관 개선을 통해 극복할 수 있다는 희망을 제시한다. 비만과 유전자의 연관성은 분명 다른 사람에 비해 체중이 쉽게 늘고 감량이 어려운 체질이 있을 수 있다는 것을 보여준다. 하지만 지방 세포 속 미토콘드리아의 기능을 건강하게 유지하는 데 주목하면 체중 관리가 마냥 불가능한 일만은 아닐 것이다.

    균형 잡힌 식단, 규칙적인 운동, 충분한 수면, 스트레스 관리 등 건강한 생활 습관은 미토콘드리아의 기능을 최적으로 유지하는 데 도움을 줄 수 있다. 결국 개인의 상황에 맞춰진 솔루션이 필요하므로, 다른 사람이 제시한 방법을 따라가며 동일한 효과를 기대할 필요는 없다. 작은 부분에서 생활습관을 더 나은 방향으로 바꿔갈 수 있는 방법을 찾는 것이 핵심이다.

    자신만의 건강한 습관을 만들어가는 것이 자연스레 미토콘드리아 기능 개선으로 이어질 것이다 / Designed by Freepik
    자신만의 건강한 습관을 만들어가는 것이 자연스레 미토콘드리아 기능 개선으로 이어질 것이다 / Designed by Freepik

     

  • 적색광 요법, 어떤 원리로 건강을 도와줄까?

    적색광 요법, 어떤 원리로 건강을 도와줄까?

    이미지 출처 : Motion Elements
    이미지 출처 : Motion Elements

    빛은 신비롭다. 우리 눈에는 그냥 빛으로만 보이는데, 세부적으로 분석하면 저마다 고유한 특성을 가지고 있다. 이를 바탕으로 우리는 ‘자외선이 건강에 해롭다’라든가 ‘청색광이 눈 건강을 해친다’와 같은 말을 한다. 물론, 건강에 좋은 빛도 있다. 대표적인 예가 바로 ‘적색광’이다. 적색광 요법은 비교적 최근들어 주목받기 시작한 융합형 치료법 중 하나다. 적색광 요법의 원리와 기대 효과를 알아본다.

     

    적색광 요법의 정의와 원리

    빛에는 ‘파장’이 있다. 파장이 길면 에너지량이 적고, 파장이 짧으면 에너지량이 크다. 무지개의 7개 색상을 기준으로 살펴보면, 적색이 가장 파장이 길고, 자색이 가장 파장이 짧다. 적색광의 파장은 600㎚~700㎚로 범위다. 파장이 길고 에너지량이 비교적 적어 인체에 미치는 영향이 적은 빛으로 꼽힌다.

    적색광 요법은 이러한 적색광을 사용해 신체의 치유 기능을 촉진하는 방식이다. 적색광을 쬐어줌으로써 세포 내 미토콘드리아의 기능을 활성화하는 것이 기본 원리다. 미토콘드리아는 세포의 에너지원인 아데노신 삼인산(ATP)을 생성하는 소기관이다. 

    적색광을 받으면 미토콘드리아의 ATP 생성이 촉진되면서 세포가 더 많은 에너지를 활용할 수 있게 된다는 것이 적색광 요법에서 말하는 원리다. 피부, 근육, 관절 등 신체는 모두 세포를 기반으로 이루어져 있으므로, 더 많은 에너지를 공급받음으로써 재생 및 회복을 촉진하는 방식이다.

    한편, 적색광은 염증을 줄이는 데도 효과가 있는 것으로 알려졌다. 수많은 통증이나 질환의 기저에 염증 반응이 있다는 것을 감안하면, 적색광 요법을 통해 여러 가지 건강 효과를 누릴 수 있을 것으로 예상된다.

    적색광이 세포 내 미토콘드리아를 자극해 재생을 촉진한다는 원리다 / 이미지 출처 : Motion Elements
    적색광이 세포 내 미토콘드리아를 자극해 재생을 촉진한다는 원리다 / 이미지 출처 : Motion Elements

     

    적색광 요법, 어떻게 활용되나

    적색광 요법의 원리를 보면 사실상 광범위한 증상의 치료에 활용할 수 있을 것으로 보인다. 다만 현재로서는 피부 치료 및 통증 관리에서 주로 활용되고 있다. 피부의 경우 여드름이나 주름, 색소 침착 등의 문제를 개선하는 데 효과적인 것으로 알려졌다. 적색광을 통해 피부의 콜라겐 생성을 촉진하고, 이를 바탕으로 피부 재생 및 탄력 개선을 꾀하는 방식이다.

    염증을 줄이는 데 효과가 있다는 점에서 통증 관리에서도 각광받는다. 근육통부터 시작해 신경통과 관절염 등이 주요 대상이다. 통증이 발생한 부위에 적색광을 쪼여 염증을 완화시키고 혈액 순환을 촉진하는 원리다. 2016년 「세이지 저널(SAGE Journals)」에 발표됐던 한 임상시험 결과에 따르면, 무작위 대조 방식으로 시험한 결과 적색광 요법이 실제로 통증, 염증, 조직 손상을 줄일 수 있었다.

    또한, 적색광이 상처를 치유하는 것은 물론, 흉터가 덜 생기도록 도울 수 있다는 내용도 있다. 흉터는 피부에서 표피와 진피가 모두 손상됐을 때 과도한 염증이 발생하고, 이를 해결하려는 과정에서 급속하게 조직이 재생되며 원래 피부와 다른 형태로 조직이 구성된 결과다. 즉, 적색광 요법은 자연스러운 범위에서 세포 재생을 촉진하는 방식으로 흉터를 없애거나 덜 두드러지게 해준다는 것이다.

    최근에는 탈모 치료에도 적색광 요법이 기여할 수 있을 것으로 기대되고 있다. 세포 재생을 촉진하는 원리를 활용해, 모낭 세포의 활성화를 자극함으로써 휴지기에 들어간 모발을 성장기로 보다 빠르게 전환할 수 있다는 것이다.

     

    연구 현황과 안전성

    글로벌 비영리 미디어 ‘더 컨버세이션’에 게재된 바에 따르면, 적색광 요법은 다양한 연구 결과가 제기되며 빠른 변화를 거듭하고 있는 분야다. 실제로 가정에서도 사용할 수 있을 정도로 성능을 조절한 마스크 제품도 찾아볼 수 있다. 

    적색광 요법의 핵심은 빛의 세기와 노출 시간이다. 일정 수준 이상의 강력한 빛은 반드시 임상 전문가에 의해 다루어져야 한다. 더 컨버세이션에 보도된 내용에 따르면 일반적으로 짧게는 3분, 길게는 15분까지의 범위 내에서 치료를 시도하는 것으로 알려졌다. 물론 이 역시도 사람에 따라 과민반응을 보일 수 있으며, 이 경우는 빛의 세기와 노출 시간을 조절해야 한다.

    적색광 외에도 다양한 파장의 빛이 의료적으로 활용되고 있다. 더 컨버세이션 보도에 따르면 녹색광은 편두통 치료에, 황색광은 우울증 치료에 사용되고 있다. 보통 해롭다고 알려진 청색광 또한 특정 바이러스의 감염을 치료하는 데 활용할 수 있는 것으로 알려져 있다.

    일반 대중들 입장에서 인지해야할 것은, 적색광 요법이 어떤 증상을 치료할 수 있는 대안으로 떠오를 수 있다는 점이다. 세부적인 사항에 대해서는 임의로 판단하지 말고 관련 분야 전문가의 조언을 따르는 것이 옳다.

    출력을 조정해 가정용으로도 사용할 수 있는 LED 마스크도 개발되고 있다 / 이미지 출처 : Motion Elements
    출력을 조정해 가정용으로도 사용할 수 있는 LED 마스크도 개발되고 있다 / 이미지 출처 : Motion Elements

     

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