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  • 혈액 정밀검사 기술의 진화, 혈액 지표 실시간 분석법 개발

    혈액 정밀검사 기술의 진화, 혈액 지표 실시간 분석법 개발

    이미지 출처 : Motion Elements
    이미지 출처 : Motion Elements

    혈액은 인체 건강 상태를 가장 직접적으로 보여주는 중요한 지표 중 하나다. 최근 혈액검사를 통해 조기 진단할 수 있는 질병이 늘어나면서, 혈액검사 지표의 정밀한 분석에 관한 관심도도 높아지고 있다. 국내 연구진이 혈액검사 지표를 전기적으로 도출할 수 있는 혈액 정밀검사 기술을 개발했다.

     

    혈류 상태의 정밀 분석 기술

    광주과학기술원(GIST) 기계로봇공학과 양성 교수 연구팀은 혈액을 구성하고 있는 성분들의 유전 특성(dielectric properties)을 실시간으로 측정·분석했다. 유전 특성이란 어떤 성분이나 물질이 전기장에 어떻게 반응하는지에 관한 물리적 특성을 말한다. 

    GIST 연구팀은 이를 바탕으로 혈류 상태에서 적혈구의 배열과 적혈구 내부의 ‘헤모글로빈 수화 구조’를 분석할 수 있는 새로운 센서 기술을 개발했다고 밝혔다. 

    이 기술은 다양한 주파수의 전기 신호에 대한 반응을 측정·분석하는 ‘전기화학 임피던스 분광법(EIS)’과 머리카락 굵기 수준의 미세 채널로 액체를 정밀하게 제어하는 ‘마이크로플루이딕(Microfluidic)’ 기술을 결합했다. 실제 혈액이 흐르고 있는 상태에서 적혈구의 배열 방향성과 세포 내부 수분 구조까지 측정할 수 있는 혈액 정밀검사법이라는 것이 연구팀의 설명이다.

    * 헤모글로빈의 수화 구조 (Hemoglobin Hydration Shell)

     : 헤모글로빈 분자 주변에 물 분자가 결합해 형성되는 얇은 수분층으로, 헤모글로빈의 기능과 안정성에 중요한 역할을 한다. 이 구조는 산소와 결합한 상태에 따라 변한다. 

     

    전기 임피던스 측정 장비에 혈액검사 지표 추출용 소자를 장착하고 임피던스를 측정하는 모습 / 출처 : 광주과학기술원(GIST)
    전기 임피던스 측정 장비에 혈액검사 지표 추출용 소자를 장착하고 임피던스를 측정하는 모습 / 출처 : 광주과학기술원(GIST)

     

    신속 정확한 혈액 정밀검사 기술

    빠르고 정밀한 혈액 진단 기술은 의료 기술 발전의 핵심 분야로 꼽힌다. 특히 혈액 검사의 경우 환자 부담이 비교적 적은 데다가 이를 통해 다양한 질병의 초기 징후를 감지할 수 있는 수단이다. 즉, 혈액 정밀검사 기술이 발전하면 질병의 조기 진단 사례가 늘어날 것이고, 이에 따른 맞춤 치료가 가능해져 환자와 의료 분야 양측의 부담이 크게 줄어들 수 있다. 

    이 가운데 EIS는 비침습적이고 민감도가 높아, 혈액 정밀검사 및 성분 분석에 적합한 기술로 주목받아 왔다. 그러나 기존 연구들은 대부분 정지된 상태의 혈액을 분석 대상으로 사용했다. 이 때문에 혈액 속 적혈구들이 서로 응집하거나 침전하는 현상이 발생했고, 측정 정확도가 떨어지는 한계가 있었다. 

    또한, 기존 이론 모델은 적혈구의 배열 상태나 헤모글로빈의 수화 구조를 고려하지 않아, 임피던스 스펙트럼 해석에도 제약이 따랐다. 보다 정교한 분석을 위해서는 이를 개선할 필요가 있었다.

    GIST 연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 실제 혈류 환경을 모사한 마이크로플루이딕 채널을 활용해 혈액 임피던스를 측정하고, 이에 대한 분석을 진행했다. 특히, 적혈구 배열 상태를 정량화할 수 있는 선호 배열 지수 개념을 도입해 분석한 결과, 전체 적혈구 중 약 34%는 흐름 방향으로 정렬되고, 나머지 66%는 무작위로 배열돼 있는 것으로 나타났다.

    연구팀은 또한, 적혈구 내부를 단순한 용액이 아니라, ‘이중 수화 껍질을 갖는 헤모글로빈 콜로이드’로 모델링해 세포 내부의 물리적 특성까지 고려한 보다 정밀한 EIS 해석이 가능해졌다고 설명했다.

     

    6가지 주요 혈액학 지표 도출

    이론 기반 분석을 통해 연구팀은 실제 혈액에서 적혈구와 관련된 6가지 주요 혈액학적 지표를 도출했다. 도출된 지표는 ▴적혈구 수(RBC, Red Blood Cell count) ▴헤모글로빈 농도(Hb, Hemoglobin) ▴헤마토크릿(HCT, Hematocrit) ▴평균 적혈구 용적(MCV, Mean Corpuscular Volume) ▴평균 적혈구 헤모글로빈(MCH, Mean Corpuscular Hemoglobin) ▴평균 적혈구 헤모글로빈 농도(MCHC, Mean Corpuscular Hemoglobin Concentration)로, 혈액 내 적혈구의 상태와 기능을 정확히 파악하는 데 중요한 역할을 한다.

    특히 이들 지표는 실제 임상 혈액검사 결과와 비교했을 때, 계산된 값과의 오차가 3.5% 미만으로 나타났다. 혈액 정밀검사 기술로서 높은 정확도와 신뢰성을 입증한 것이다.

    양성 교수는 “이번 연구는 단순히 흐르는 혈액의 임피던스를 측정하는 데 그치지 않고, 적혈구 배열 특성과 헤모글로빈 수화 구조까지 정량적으로 해석할 수 있는 분석 기법을 제시했다는 점에서 의미가 크다”며, “이 기술은 향후 스마트 헬스케어 기기나 병원용 실시간 혈액 검사기 등 다양한 의료 분야에 폭넓게 응용될 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.

    GIST 기계로봇공학과 양성 교수가 지도하고, 즈바노브 알렉산더(Zhbanov Alexander) 연구교수와 이예성 석박사통합과정생이 공동 제1저자로 수행한 이번 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 중견연구자지원사업의 지원을 받았다. 연구 결과는 화학 분야 국제 학술지 <분석 화학(Analytical Chemistry)>에 지난 1월 25일 표지논문으로 게재됐다. 

    (왼쪽부터) 기계로봇공학과 석박사통합과정 이예성 학생, 즈바노브 알렉산더 연구교수, 양성 교수 / 출처 : 광주과학기술원(GIST)
    (왼쪽부터) 기계로봇공학과 석박사통합과정 이예성 학생, 즈바노브 알렉산더 연구교수, 양성 교수 / 출처 : 광주과학기술원(GIST)

     

  • 빈혈 개선에 좋은 음식, 빈혈 원인부터 핵심 영양소까지

    빈혈 개선에 좋은 음식, 빈혈 원인부터 핵심 영양소까지

    적색육 요리와 채소를 곁들이면 빈혈 개선에 좋은 음식으로 충분하다 / Designed by Freepik
    적색육 요리와 채소를 곁들이면 빈혈 개선에 좋은 음식으로 충분하다 / Designed by Freepik

    겨울에는 아무래도 채소와 과일 같은 신선식품의 섭취 비중이 줄어드는 경향이 있다. 기술의 발전으로 사시사철 관계 없이 채소와 과일을 구할 수 있음에도 말이다. 어쩌면 특별히 ‘덜 먹는다’라기보다는, 가공식품을 좀 더 먹는 경향이 생기면서 전체적인 비중이 줄어드는 것일지도 모른다.

    실질적인 이유야 어쨌든, 채소나 과일 섭취량 감소는 여러 문제로 이어진다. 가장 대표적으로 추운 날씨와 맞물려 활개치는 바이러스들로 인해 감염 위험이 높아진다. 채소나 과일로 얻을 수 있는 영양소들이 면역에도 관여하는 경우가 많기 때문에, 약해진 면역력에 환경적 요인이 겹쳐 감염이 확산되기 쉬워진다.

    감염으로 인해 체내 염증 반응이 생길 경우, 조혈 작용에 영향을 미치기도 한다. 즉, 빈혈이 유발될 수 있다는 것이다. 빈혈 위험이 높은 사람은 어떤 원인으로 인한 것인지, 빈혈 개선에 좋은 음식은 무엇이 있는지 등을 알아보도록 한다.

     

    빈혈 위험이 높은 사람은?

    빈혈이란 혈액 내 적혈구의 수 또는 헤모글로빈 농도가 낮아진 상태를 말한다. 초기에 나타나는 증상이 저혈압과 유사하기 때문에 혼동할 수도 있다. 하지만 빈혈과 저혈압은 명백히 다른 문제다. 특히 빈혈은 혈압과 혈액 순환이 정상이더라도 혈액의 기능 자체가 부실해진다는 것이 핵심이다. 이는 방치할 경우 더 심각한 문제로 이어질 가능성이 높다.

    가장 흔한 빈혈의 원인은 철분 결핍과 비타민 B12의 결핍이다. 철분은 헤모글로빈을 만들기 위한 주 재료이며, 비타민 B12는 적혈구 생성에 필수적인 성분이다. 여성의 경우 생리, 임신 등으로 인해 철분 손실이 많은 경우 철분 결핍이 생길 수 있으며, 이외에도 출혈을 자주 겪는 사람이라면 위험군에 해당한다. 비타민 B12 결핍은 채식주의자, 위장 질환자에게서 종종 나타난다.

    한편, 만성 신장 질환이나 염증성 질환으로 인해 적혈구 생성에 필요한 호르몬이 부족한 경우도 있다. 적혈구를 만들기 위한 다른 재료가 충분히 공급돼도, 호르몬이 부족해 생성하지 못하는 경우다. 그밖에 일부 유전적 질환으로 인해 빈혈이 발생하는 경우도 있다.

     

    빈혈 개선, 중요한 영양소는?

    최우선은 앞서 직접적으로 언급한 철분과 비타민 B12다. 철분이 부족할 경우 헤모글로빈 생산에 차질이 생긴다. 헤모글로빈은 혈액 내에서 산소와 결합해 몸 곳곳에 산소를 보급하는 역할을 맡고 있다. 즉, 철분이 부족하면 산소 공급 체계에 문제가 생기는 것이다. 쉽게 피로해지거나 조금만 움직여도 숨이 가빠지는 등의 증상이 발생한다.

    한편, 비타민 B12는 적혈구 생성과 DNA 합성, 세포 분열 등에 영향력을 행사한다. 비타민 B12 또는 엽산(비타민 B9) 공급이 부족할 경우 ‘거대적혈구성 빈혈’이 발생할 수 있다. 적혈구의 세포 분열이 제대로 이루어지지 않아 발생하는 현상이다. 분열돼 각자 역할을 해야 할 적혈구가 뭉쳐 있는 셈이니, 적혈구 개체수 부족 및 헤모글로빈 부족으로 이어진다.

    또 하나의 중요한 영양소는 비타민 C다. 보통 면역력과 항산화에서 중요하게 다뤄지는 영양소지만, 다른 중요한 역할이 있다면 바로 철분의 흡수를 촉진하는 것이다. 특히 식물성 식품에 포함된 비헴 철분(Non-heme iron)은 자체적인 흡수율이 매우 낮기 때문에 비타민 C의 도움이 필요하다. 

    특히 비헴 철분은 흡수되지 않으면 체내에 머무는 동안 자유 상태로 남아 산화 반응을 일으킬 우려가 높다. 따라서 비타민 C 공급으로 필요한 만큼을 충분히 흡수해주는 것이 중요하다.

     

    빈혈 개선에 좋은 음식은?

    위의 영양소들을 유념하면 빈혈 개선에 좋은 음식이 무엇인지도 금세 알 수 있다. 가장 우선으로 꼽고 싶은 것은 소고기와 돼지고기, 양고기 같은 적색육, 그리고 간과 같은 내장육이다. 이들이 띠고 있는 붉은색은 풍부한 철분을 함유하고 있음을 나타낸다. 

    특히 이들 음식은 동물성 식품으로 헴 철분(Heme iron)을 공급한다. 헴 철분은 흡수율이 높아 섭취와 함께 체내에 쉽게 흡수돼 저장된다. 이는 안정성이 높은 불활성 상태로, 철분이 필요할 때 공급해줄 수 있는 재고 비축 상태라 할 수 있다.  또한, 이런 식품들은 비타민 B12도 함께 공급해주기 때문에 일거양득의 효과를 누릴 수 있다.

    한 가지 유의해야 할 부분은, 적색육과 내장육은 대개 지방 함량도 높은 경우가 많다는 것이다. 또한, 대표적인 ‘고퓨린 식품’으로 꼽히기 때문에, 고요산혈증이나 통풍 증상이 있는 사람들은 섭취를 제한하거나 극히 적은 양만 먹는 편이 좋다.

    렌틸콩과 병아리콩, 검은콩 등의 콩류 식품은 철분과 엽산을 제공해주는 식품이다. 여기에 오렌지나 레몬, 자몽과 같이 상큼한 맛이 돋보이는 과일을 곁들이면 비타민 C도 함께 공급할 수 있다. 식물성 철분을 충분히 흡수할 수 있는 조합이 완성되는 것이다. 게다가 콩류는 식물성 단백질의 좋은 공급원이므로 빈혈 개선에 좋은 음식은 물론 단백질 보충 음식으로도 적합하다.

    브로콜리, 시금치, 케일과 같이 짙은 녹색을 띠는 채소들은 비타민 C와 철분을 함께 공급해줄 수 있는 음식들이다. 식물성 비헴 철분을 즉각적으로 흡수할 수 있는 완전 조합이라 할 수 있다. 여기에 견과류나 씨앗류를 조금 곁들인다면, 항산화 성분인 비타민 E가 더해진다. 잉여 비헴 철분으로 인한 산화 스트레스를 커버해줄 수 있는 지원군이라 생각하면 된다.

  • 종종 어지럽고 멍해진다면? ‘철분 결핍’ 의심

    종종 어지럽고 멍해진다면? ‘철분 결핍’ 의심

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    ‘미량 영양소’라 부르는 것들이 있다. 흔히 비타민, 무기질로 부르는 것들 중 일부를 가리키는 말이다. 비타민, 무기질 중에서도 꽤 많은 양을 필요로 하는 것이 있고, 그 외의 나머지는 매우 적은 양만 있어도 되기 때문에 미량 영양소라 부른다.

    매우 적은 양만 있으면 되기 때문에 그다지 부족할 일은 없을 거라고 생각하기 쉽다. 하지만 실제로 그럴까? 생각보다 많은 사람들이 미량 영양소 결핍으로 인한 문제에 시달린다. 특히 결핍이 자주 발생하는 것들 중 하나로 ‘철분(Fe)’을 꼽을 수 있다.

    모든 미량 영양소들이 마찬가지지만, 철분 역시 건강을 유지하는 데 있어 필수적인 역할을 한다. 철분은 산소 운반, 에너지 생산, 면역 기능 등에 기여하는 중요한 요소다. 

     

    낮은 철분 수치, 무슨 일을 불러올까?

    미국의 경우, 성인 인구의 7%가 빈혈을 앓고 있다는 연구가 있다. 그런가 하면 성인들 중 거의 3분의 1이 기준치 이하의 철분을 섭취하고 있다고 한다. 철분 결핍은 피로부터 심부전까지 넓은 스펙트럼의 문제를 동반한다. 즉, 상대적으로 덜 심각한 철분 결핍 문제를 겪는 인구는 더 많을 것으로 추정된다.

    철분 부족이 빈혈을 초래하는 이유는, 철분이 적혈구의 주요 구성 요소인 ‘헤모글로빈’의 재료이기 때문이다. 철분이 부족하면 헤모글로빈 생산이 감소하고 이는 적혈구 부족으로 이어진다. 즉, 신체 곳곳에 산소를 운반하는 능력이 떨어진다. 어지러움, 피로 등이 발생하는 이유다.

    산소 운반 부족은 뇌와 근육에도 타격을 준다. 뇌는 산소와 에너지를 모두 필요로 하며, 둘 중 어느 하나라도 공급이 원활하지 않으면 제 기능을 발휘하기 어렵다. 따라서 철분이 부족하면 집중력이 떨어지고 기억력이 감퇴하는 등 인지 기능 저하를 일으킬 수 있다.

    근육 역시 마찬가지다. 근육이 산소를 공급받지 못하면 세포가 에너지를 충분히 생성할 수 없게 된다. 이는 운동 피로감을 높이고 근지구력 감소를 초래한다. 오랫동안 운동을 유지하는 게 힘들어진다는 의미다.

    또한, 철분은 면역 세포인 T세포와 B세포의 발달 및 역할 수행에 필수다. 철분 부족은 T세포와 B세포의 생성에 문제를 일으켜, 면역력 감소를 유발한다.

     

    우리나라 성인 철분 섭취

    그렇다면 우리나라는 어떨까? 2022년 국민건강영양조사에 따르면 19세 이상 성인들의 평균 철분 섭취량은 9.5mg이다. 하지만 철분은 성별에 따른 편차가 큰 영양소다. 대부분의 영양소는 남성이 권장량이 더 높지만, 철분은 명백하게 여성 쪽의 권장량이 더 높은 대표적 영양소다.

    여성은 생리, 임신, 출산, 수유 등으로 인해 철분을 잃을 가능성이 크기 때문에, 일일 철분 권장량이 남성에 비해 1.5배~2배 가량 많다. 이에 따라 남성은 일일 약 10mg, 여성은 일일 약 15mg이 권장되며, 생리 중인 여성은 통상적으로 일일 약 18mg이 권장된다. 물론 실제 권장 섭취량은 다소 편차가 있을 수 있으며, 개인 건강상태에 따라 달라질 수 있음을 유념해야 한다.

    그렇다면 구체적으로 성별에 따른 철분 섭취 현황은 어떨까? 19세 이상 남성의 경우, 평균적으로 1일 10.7mg의 철분을 섭취하고 있다. 평균적으로 권장량을 충족하고 있다는 뜻이다. 하지만 여성의 경우 평균적으로 1일 8.2mg의 철분을 섭취하고 있는 것으로 나타났다. 남성보다 권장량이 더 많음에도 불구하고, 실제 섭취하는 철분은 더 적다는 뜻이다. 

    19세 이상 여성들의 철분 섭취량은 평상시 기준으로 권장량의 54% 정도이며, 생리 중 기준으로 45%에 해당하는 수준이다. 단순 계산으로 보자면 현재보다 2배 가까이 철분을 더 섭취해야 한다는 이야기다.

     

    식물성 철분 섭취의 한계

    물론 위 통계는 ‘평균 수치’이기 때문에 모든 사람에게 일반화하기는 어렵다. 하지만 인구사회학적 측면에서 대략적인 원인을 찾아볼 수는 있을 것이다. 생리, 임신, 출산, 수유와 같은 요인은 예외로 두더라도, 일반적으로 식습관이나 건강에 대한 인식에 그 원인이 있다.

    체중 관리 및 다이어트에 대한 부담을 크게 느낀다는 것 역시 원인이 된다. 실제로 다이어트 관련 산업에서는 여성 소비자의 비중이 훨씬 크게 나타난다. 이 과정에서 식사량이나 식단을 제한하는 경우가 많기 때문에, 자연스럽게 전체적인 영양소 섭취량이 줄어들 우려가 있다.

    또한, 일반적으로 여성들은 남성에 비해 식사에서 채식의 비중이 높은 편이다. 육식을 하더라도 섭취량은 상대적으로 적은 경우가 많다. 식물성 식품에 포함된 철분은 ‘비헴(Non-Heme) 철분’이라 하여, 동물성 식품으로 섭취하는 ‘헴(Heme) 철분’에 비해 흡수율이 낮다. 즉, 철분 함량이 풍부한 음식을 섭취하더라도 실제 흡수되는 양은 더 적을 수 있다는 뜻이다.

    통상적으로 동물성 식품에 포함된 헴 철분은 15~35% 정도의 흡수율을 가진다. 반면 식물성 식품에 포함된 비헴 철분은 높을 경우에도 20%, 낮은 경우는 2%에 불과하다. 흡수율이 대체로 낮기 때문에 그만큼 충분한 섭취를 고려해야 하지만, 자칫하면 그에 포함된 다른 영양소들의 과잉 섭취가 발생할 수 있다는 점에 유의해야 한다.

     

    비타민 C가 중요, 필요하다면 보충제도

    즉, 철분의 섭취량과 흡수율을 함께 고려해야 한다는 것이다. 종종 어지러움을 느끼거나 의도치 않게 멍해지는 현상을 겪는 사람이라면, 남녀 불문하고 이 대목을 주의 깊게 살펴보길 권장한다.

    철분의 흡수는 비타민 C에 영향을 받는다. 일반적으로 하루 100mg 이상의 비타민 C를 섭취하면서 철분을 섭취해야 결핍으로 인한 문제가 발생하지 않는 것으로 알려져 있다. 특히 채식을 위주로 하는 경우는 비타민 C 섭취에 더 신경을 쓸 필요가 있다. 

    비타민 C 역시 과잉 섭취하면 문제를 일으킬 수 있지만, 수용성 비타민이므로 어느 정도 초과하는 양은 자연스레 배출되기 때문에 적당한 수준에서 넉넉하게 섭취하는 것은 그리 큰 문제가 되지 않는다. 

    식사량을 늘리는 게 어렵다면 철분을 보충제로 섭취하는 것도 고려해볼 만하다. 다만, 보충제는 음식에 비해 과잉 섭취를 유발할 가능성이 높다는 점에 주의해야 한다. 보충제 자체가 흡수율이 상대적으로 높은 형태로 만들어진다는 점을 기억하자. 

    보통 권장량의 3배 정도를 지속적으로 섭취할 경우 과잉 섭취로 판단한다. 철분은 과잉 섭취하면 몸속에 축적되면서 소화불량, 관절통, 장기 손상, 면역력 저하 등의 문제를 일으킨다. 철분 결핍으로 인한 문제를 겪고 있지 않다면, 가급적 보충제는 섭취하지 않는 편을 권장하는 이유다.

  • 성인 70%가 칼슘 부족? 균형 잡힌 무기질 섭취 필요성

    성인 70%가 칼슘 부족? 균형 잡힌 무기질 섭취 필요성

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    무기질을 일부러 챙겨먹기란 쉽지 않다. 가장 먼저 무기질은 특정 음식마다 한 종류씩만 들어있는 경우가 그리 많지 않다. 게다가 음식마다 함량도 상대적으로 적은 편이다. 예를 들어 시금치는 철분 함량이 높은 편이지만, 칼슘과 마그네슘도 함께 포함돼 있다.

    물론 무기질은 일반적으로 봤을 때 일일 권장 섭취량이 그리 많은 편은 아니다. 그러나 우리나라 국민건강영양조사에 따르면 나트륨의 경우 과도하게 섭취되는 경향을 보이고 있으며, 칼슘이나 철분은 부족한 경향을 보인다. 모두가 저마다의 역할을 위해 필요한 것들인데 불균형이 뚜렷하게 드러나고 있다는 것이다.

    무기질의 불균형한 섭취는 자칫 특정 무기질의 과다섭취로 이어지기 쉽다. 부족한 무기질을 보충하기 위해 특정 음식을 식단에 포함시킬 수는 있다. 그렇게 되면 해당 음식에 포함된 다른 무기질도 함께 섭취하게 된다. 즉, 한쪽을 채워넣으면 한쪽이 넘칠 수 있는 상황과 같다.

    무기질이 과다섭취됐을 때 어떤 문제가 발생할 수 있을까? 이를 해결하기 위해 무엇을 신경쓰면 좋을까?

     

    무기질의 종류와 섭취 현황

    알다시피 무기질의 종류는 무척 다양하다. 모두가 건강을 위해 필요한 것들이지만, 그 중요성 면에서 보면 차이가 있다. 상대적으로 많은 양을 필요로 하는 것을 필수 무기질(Major Minerals), 그리고 상대적으로 적은 양만 있어도 되는 미량 무기질(Trace Minerals)로 나눌 수 있다.

    필수 무기질로는 칼슘(Ca), 인(P), 칼륨(K), 나트륨(Na), 마그네슘(Mg)이 있다. 미량 무기질로는 철분(Fe), 아연(Zn), 구리(Cu), 셀레늄(Se), 망간(Mn) 등이 있다.

    2022년 기준 국민건강영양조사 결과에 따르면, 이들 무기질 중 권장 기준치를 채우지 못한 사람들의 비율이 상당하다. 특히 칼슘의 경우는 성인 중 70% 이상이 일일 권장량보다 적은 양을 섭취하고 있는 것으로 나왔다. 마그네슘, 철분은 성인 50% 가량이, 아연은 30% 가량이 권장량을 채우지 못하고 있는 것으로 나타났다.

    무기질은 한 가지 음식으로 동시에 여러 가지를 섭취할 수 있는 경우가 많다. 즉, 전반적으로 무기질 섭취가 제대로 이루어지지 않고 있다는 것은 전반적인 식습관에 문제가 있음을 나타낸다. 특히 가공식품 위주의 식습관에 자연식품의 섭취가 부족하다는 반증인 것이다.

     

    무기질, 과다섭취도 문제

    무기질이 중요하다는 건 말하지 않아도 안다. 각종 건강기능식품이나 영양제들이 사람들의 마음을 파고들 수 있는 지점이기도 하다. 식습관 문제로 인해 무기질 섭취가 부족해진 사람들은 간편하게 건강을 챙긴다는 마음으로 영양제에 의존하는 경향이 생긴다.

    하지만 영양제 섭취는 신중하게 접근해야 한다. 어떤 성분이 어느 정도 들어있는지를 꼼꼼하게 따져볼 필요가 있다. 부족한 무기질을 채우려다가 함께 들어있는 다른 무기질을 과다섭취할 가능성이 있기 때문이다.

    주요 무기질에 해당하는 칼슘은 대부분 부족한 경우가 많지만, 바로 그 이유 때문에 보충하려는 경향이 두드러진다. 그러다보니 과다섭취가 발생할 가능성도 높아진다. 칼슘을 과도하고 먹을 경우, 신장을 비롯한 요로계통에 결석이 생길 수 있다. 또한, 장의 흡수 기능에 영향을 미치기 때문에 변비를 유발할 수 있다.

    마그네슘과 칼륨은 과도하게 섭취할 경우 심장 리듬에 영향을 미칠 수 있다. 마그네슘의 경우 메스꺼움이나 설사와 같은 소화 계통 문제를 유발하기도 한다. 고혈압을 유발하는 나트륨 과다의 폐해는 이미 익히 알려져 있다.

    미량 무기질 중에는 철분 과다를 우려해야 한다. 철분은 헤모글로빈의 주요 성분으로 체내 산소 공급에 필수적이지만, 너무 많이 축적될 경우 심장, 간, 췌장 등에 손상을 입힐 수 있다. 

    아연의 경우도 과도한 섭취 시 면역체계를 약화시키는 부작용이 따른다. 위장 장애 또는 신경계 문제를 일으키는 원인이 되기도 한다. 또한, 아연은 구리 흡수를 방해하기 때문에, 과도한 아연은 구리 결핍을 유발할 수도 있다.

     

    무기질 균형을 맞추려면

    뼈와 치아 건강, 신경 신호 전달, 면역체계 강화 등등. 다양한 무기질이 우리 몸에서 담당하고 있는 역할들이다. 칼슘이 비타민D의 흡수를 돕듯, 다른 영양소의 흡수를 돕거나 촉진하는 등의 기능을 하기도 한다. 상대적으로 섭취량이 적어도 그 존재감만큼은 절대 간과할 수 없는 존재들인 것이다.

    하지만 무기질은 기본적으로 에너지원으로 소모되지 않는 것들이다. 에너지원이 되는 영양소들은 대사량이나 활동량을 높여서 더 많이 소모할 수 있다. 하지만 무기질은 직접적으로 소모되는 것이 아닌 대사 효소의 구성요소로 작용하기 때문에, 소모량을 늘리는데 한계가 있다. 따라서 무기질을 과도하게 섭취할 경우 고스란히 부작용으로 이어질 가능성이 높다.

    앞서 말한 것처럼, 성인 인구 중 상당수가 칼슘, 마그네슘, 철분 등 중요한 역할을 하는 무기질을 충분히 섭취하지 못하고 있다. 모든 무기질을 꼼꼼하게 챙기기는 어렵더라도, 주요 무기질만큼은 반드시 제대로 섭취되고 있는지를 점검해보도록 하자. 

    필요하다면 영양제를 섭취하는 것도 좋지만, 기왕이면 자연식품을 통해 충분한 양을 섭취할 수 있도록 식단을 개선해보는 것을 추천한다. 영양제는 반드시 필요한 상황에만, 전문가의 의견을 토대로 선택하는 편이 바람직할 것이다.

  • 종종 어지러우면 저혈압? 빈혈일 수도 있다

    종종 어지러우면 저혈압? 빈혈일 수도 있다

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    기립성 저혈압은 꽤 흔한 현상이다. 앉거나 누워있다가 일어설 때 어지럽거나 피로감을 느끼게 되면 흔히 저혈압을 먼저 떠올린다. 마른 체형인 사람일 경우는 더욱 그렇다.

    하지만 이러한 증상은 저혈압에서만 나타나는 것이 아니다. 빈혈의 경우도 유사한 증상이 나타날 수 있다. 빈혈은 적혈구나 헤모글로빈 수치가 정상보다 낮아지는 상태를 말한다. 이로 인해 신체 산소 공급이 부족해질 수 있고, 다양한 증상을 일으킬 수 있다.

    저혈압과 경미한 수준의 빈혈은 증상 면에서 유사하지만, 원인과 치료법이 각각 다르다. 특히 빈혈은 만성적으로 이어지며 증상이 더욱 심화될 수 있다는 점에 주목해야 한다. 정확한 진단이 선행돼야 하는 만큼, 어떤 차이가 있는지를 명확히 알아보도록 한다.

     

    종종 느끼는 어지러움, 빈혈일 수도

    지속적인 피로감을 느끼고 종종 어지럽다면 보통은 일시적인 저혈압으로 인지하기 쉽다. 하지만 이를 가볍게 여기는 것은 곤란하다. 만약 이런 증상이 빈번하게 나타난다면 저혈압이 아닌 빈혈일 가능성이 있기 때문이다.

    빈혈은 주로 영양 결핍으로 인해 후천적으로 발생할 가능성이 높다. 철분, 비타민 B12, 엽산과 같은 영양소의 결핍이 주 원인이다. 식사 불균형이 빈번한 현대인들이 경계심을 가져야 하는 이유다.

    어지러움을 느끼는 경우가 흔하고 전신 피로감이 지속되며, 이따금씩 호흡 곤란이 찾아온다면 저혈압보다는 빈혈을 의심하는 것이 타당하다. 특히 가슴이 답답하면서 숨이 가빠오는 증상은 저혈압에서 나타날 수 있는 증상이 아니기 때문에 곧장 진단을 받아볼 필요가 있다.

     

    빈혈의 종류와 원인

    빈혈은 근본적으로 혈액 내 적혈구나 헤모글로빈에 관련된 문제다. 신체 곳곳의 조직과 장기는 혈액을 통해 산소와 영양분을 공급받아야 하며, 이때 산소 운반 역할을 수행하는 것이 적혈구와 그 안에 존재하는 헤모글로빈이다.

    철분 섭취가 부족할 경우 헤모글로빈 합성이 감소하게 되며, 이로 인해 ‘철 결핍성 빈혈’이 발생할 수 있다. 이는 장 질환 등으로 섭취할 철분을 충분히 흡수하지 못할 때, 장내 출혈로 철분 손실이 발생할 때도 생길 수 있다.

    ‘비타민 결핍성 빈혈’은 비타민 B12가 부족할 경우 발생한다. 비타민 B12는 적혈구 생산에 필수적인 영양소로, 부족할 경우 적혈구가 충분히 만들어지지 않는다. 부족한 적혈구의 자리를 채우기 위해 다른 적혈구가 비정상적으로 커지며 거대적혈구가 형성되기도 한다. 채식 위주의 식단을 주로 유지하는 경우 비타민 결핍성 빈혈에 유의할 필요가 있다.

    만성 염증 등의 질환으로 인해 철분 대사가 제대로 이루어지지 않으면 ‘만성질환성 빈혈’이 발생할 수 있다. 철분 대사가 원활하지 않아 적혈구 생성에 차질을 빚게 되므로, 결과적으로 적혈구 부족으로 인한 빈혈 증상이 발생한다.

    이밖에 자가면역으로 적혈구가 과도하게 파괴되는 ‘용혈성 빈혈’, 골수 손상으로 적혈구가 충분히 만들어지지 못하는 ‘재생불량성 빈혈’ 등이 있다. 즉, 빈혈은 적혈구와 헤모글로빈 부족으로 인해 발생하지만, 그 근본이 되는 원인은 저마다 다를 수 있다는 점을 유념해야 한다.

     

    빈혈의 장기적 영향과 예방법

    빈혈로 인해 체내 산소공급이 원활하지 않게 되면 피로감과 무기력이 지속된다. 주요 일과는 물론 대인관계에도 영향을 미칠 수 있으며, 더 나아가 몸 곳곳에서 문제가 발생할 수 있다. 산소 공급을 충당하기 위해 심장에 과부하가 걸릴 수도 있고, 산소 공급을 충분히 받지 못한 장기들이 제 역할을 수행하지 못하는 식으로 나타날 수도 있다.

    일부 유형의 빈혈은 생활습관을 점검함으로써 예방할 수 있다. 빈혈 환자 중 상당수는 영양소 부족 또는 불균형 문제로 발생하는 철 결핍성 빈혈, 비타민 결핍성 빈혈, 엽산 결핍성 빈혈이기 때문이다.

    철분, 비타민 B12, 엽산을 부족하지 않게 공급하려면 적색육이나 생선, 달걀, 잎채소, 견과류를 식단에 포함시켜야 한다. 특히 채식 위주의 식사를 하는 사람들은 고기, 생선, 달걀과 같은 동물성 식품을 잘 먹지 않는 경향이 있기 때문에 이러한 영양 결핍에 주의해야 한다.

    철분의 경우 단순히 섭취하는 것에만 그치지 않고, 체내에서 충분히 흡수될 수 있도록 해야 한다. 비타민 C를 충분히 섭취해주면 철분 흡수를 촉진할 수 있다. 철분은 과도하게 섭취할 경우 오히려 위장 문제나 간 손상 등의 문제가 생길 수 있으므로, 철분 보충제는 임의로 섭취하지 않도록 한다.

  • 단백질 = 근육 성장을 위한 재료? 그게 다가 아닙니다

    단백질 = 근육 성장을 위한 재료? 그게 다가 아닙니다

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    당신은 ‘단백질(Protein)’에 대해 얼마나 알고 있는가? 

    흔히 알려져 있는 상식 몇 가지를 살펴보자. 일단 3대 에너지원 중 하나라는 점, 고기류나 생선류를 통해 섭취할 수 있다는 점, 본인 체중 1kg당 0.8g 정도가 일일 권장 섭취량이라는 점, 근육량을 늘리려면 보다 많이 섭취해야 한다는 점, 포만감을 오래 유지시키므로 과식을 막을 수 있다는 점… 

    이 정도면 아마 사람들에게 익히 퍼져 있는 단백질에 대한 상식이 거의 모두 포함되지 않을까. 아마 의학, 운동, 영양 분야의 전문가이거나 이 분야에 좀 더 관심을 갖고 있는 사람이라면 더 많은 지식을 가지고 있을 것이다. 

    의학적으로는 단백질이 체내에서 구체적으로 어떤 형태로 어떤 역할을 수행하는지, 과도한 단백질 섭취가 어떤 문제를 일으킬 수 있는지 등이 있을 것이고, 운동 분야에서는 근육의 성장에 단백질이 어떤 식으로 기여하는지, 에너지원으로서 단백질을은 어떻게 작용하는지 등이 있겠다. 영양학은 어떨까? 동물성 단백질과 식물성 단백질의 차이, 각 단백질에 적합한 공급원은 무엇인지 등이 있을 것이다.

    이런 이야기들은 전문가에게나 의미가 있는 걸까? 아니, 그렇지 않을 것이다. 건강을 위해 늘상 강조되는 것이 운동과 식습관이다. 그렇다면 하나라도 더 알아두어서 손해될 것은 없다. 기억하기 위해 애쓸 필요도 없다. 가볍게 읽어보면서 당신이 몰랐던 사실만 캐치해도 충분하다.

     

    ‘단백질’이 풍부한 음식?

    흔히 ‘고단백 식단’, ‘단백질이 풍부하게 함유돼 있는 식품’이라는 말을 많이 쓴다. “어떤 음식에는 100g당 단백질이 OOg 들어있다”라는 식으로 구체적인 수치까지 거론되기도 한다. 이런 내용들을 보면 ‘단백질’이라는 것이 하나의 단일 영양소인 것처럼 인식된다. 

    하지만 분명히 알아둘 필요가 있다. 음식 안에 존재하는 단백질은 엄밀히 따지면 그 구조가 모두 동일하지 않다. 20종의 ‘아미노산’이라는 것들이 다양한 조합으로 만들어지며, 그 결과물을 모두 통틀어 단백질이라 부르는 것이다.

    비슷한 원리로 탄수화물은 포도당, 과당 등의 단당류와 전분, 글리코겐, 셀룰로오스 등의 다당류로 세분화된다. 지방도 마찬가지로 글리세롤과 지방산으로 구분된다. 지방산은 흔히 포화 정도에 따라 포화지방과 불포화지방으로 나뉜다. 

    다만, 단백질의 경우 중요한 역할을 하거나 어떤 이유로든 잘 알려진 것들은 개별적인 이름이 붙기도 하지만, 20종의 아미노산이 만들어낼 수 있는 무수한 조합식 모두에 독자적인 이름이 붙어있다고는 볼 수 없다. 따라서 ‘단백질이 풍부한 음식’이라는 것은 ‘다양한 아미노산을 함유하고 있는 음식’이라고 이해하는 편이 본질적으로는 좀 더 정확하다 할 것이다.

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    아미노산은 뭘까?

    해당 분야의 전문가가 아닌 한, ‘단백질을 구성하는 기본 단위’ 정도로 가볍게 이해하는 편이 좋다. 다만, 아미노산에 관해 좀 더 디테일한 정보를 알고 있으면 음식을 챙겨먹거나 해당 음식에 어떤 효능을 기대하면 되는지를 보다 명확히 알 수 있을 것이다.

    핵심은 ‘단백질을 포함한 모든 음식에 인체가 필요로 하는 모든 아미노산이 들어있는 것은 아니다’라는 점, 한 종류 단백질 음식만 먹으면서 ‘단백질을 충분히 채웠다’라는 것도 경우에 따라서는 잘못된 발상일 수 있다는 점이다. 

    자연에는 대략 수백 종의 아미노산이 존재하는 것으로 확인됐지만, 그중 인간과 관련있는 것은 20종이다. 수백 종의 아미노산을 모두 알 필요는 없으며, 인간과 관련 있는 20종 아미노산도 일부 중요한 것들만 알면 충분하다.

    흔히 말하는 ‘필수 아미노산’이라는 것이 있다. 20종의 아미노산 중 9종은 인간의 몸에서 합성할 수 없기 때문에, 반드시 외부(음식물)에서 얻어야만 하는 것들이다. 필수 자원이지만 자체 생산이 되지 않아 수입에 의존해야 하는 것이라 이해하면 된다. 

    9종의 필수 아미노산은 류신, 리신, 메티오닌, 발린, 이소류신, 트레오닌, 페닐알라닌, 트립토판, 히스티딘이다. 사람에 따라 다르겠지만 이들 중에서 익숙하게 들리는 이름이 한두 개쯤은 있을 것이다. 아마 항산화에 관심이 있는 사람이라면 ‘트립토판’을 여러 번 들어보았을 것이다.

    그 외 나머지 11개 아미노산은 ‘비필수 아미노산’으로, 체내에서 자체적으로 합성이 가능하다. 글루타민, 아르기닌, 시스테인 등이 비교적 잘 알려져 있는 편이며, 이외에 알라닌, 아스파라긴, 아스파르트산, 글루탐산, 글리신, 프롤린, 세린, 티로신이 포함된다.

     

    동물성 단백질과 식물성 단백질

    영양에 조금 더 관심이 있는 사람이라면, ‘동물성 단백질’이 필수 아미노산을 고루 섭취할 수 있는 이른바 ‘완전 단백질’이라는 이야기를 들어보았을 것이다. 이 말이 다소 오해를 불러올 수 있으므로 명확히 바로잡고자 한다.

    동물성 단백질이 ‘완전 단백질’이라 불리는 것은, 20종의 아미노산을 모두 포함하고 있다는 의미가 아니다. 필수 아미노산에 해당하는 9종을 모두 포함하고 있다는 의미다. 애당초 비필수 아미노산인 11종은 체내에서 합성할 수 있는 종류다. 음식으로 섭취하지 않아도 조달이 가능하며, 음식 섭취는 그를 보조하는 역할인 것이다.

    한편, 식물성 단백질의 경우 거의 대부분이 ‘불완전 단백질’에 해당한다. 마찬가지로 9종 필수 아미노산의 일부 빠져 있거나, 그 비율이 불균형하기 때문에 붙은 이름이다. 따라서 채식주의 등 육류를 섭취하지 않는 사람들은 다양한 종류의 식물성 단백질을 섭취해야만 한다. 물론, 대두와 퀴노아처럼 식물성이지만 필수 아미노산을 모두 포함한 것들도 있다.

    이 때문에 건강을 위해서는 육류, 생선, 달걀, 유제품 등을 식단에 포함할 것을 권하는 것이다. 이들은 대개 한 종류만으로도 필수 아미노산을 모두 채울 수 있어, 상대적으로 우수한 단백질 공급원이기 때문이다. 물론 그렇다고 해도 정말 한 가지 음식으로만 식단을 채우려 하는 것은 그리 권장할 만한 방법이 아니지만.

    다양한 호르몬도 모두 단백질의 일종 / Designed by Freepik (https://www.freepik.com/)
    다양한 호르몬도 대부분 단백질의 일종 / Designed by Freepik (https://www.freepik.com/)

     

    단백질이 우리 몸에서 하는 일

    흔히 ‘단백질 = 근육’이라는 인식이 지배적이다. 당연히 단백질이 근육으로만 활용된다고 생각하는 사람은 없겠지만, 보통 어느 정도까지 관여하는지는 모르는 경우가 많다.

    가장 대표적으로 예를 들어보자. 우선 피부와 머리카락, 손톱, 연골 등을 구성하는 케라틴, 콜라겐, 엘라스틴 등이 모두 단백질의 일종이다. 혈액의 주요 구성 성분으로서 산소를 운반하는 역할을 하는 헤모글로빈 역시 단백질의 일종이다. 또, 몸 안에 침투한 병원균과 싸우는 항체들, 세포 안에 존재하며 내부와 외부 통신을 담당하는 세포 수용체 역시 단백질이다. 

    ‘인간은 호르몬의 노예’라는 우스갯소리를 들어보았을 것이다. 그만큼 다양한 호르몬이 우리 몸 안에서 각각의 기능을 수행하고 있다는 의미다. 그리고 이들 중 대다수가 단백질로 구성돼 있다. 대표적으로 혈당 조절 역할을 하는 인슐린이 있겠다.

    정리하자면, 단백질은 에너지원으로 기능하기도 하지만, 인체의 기능이 형성되고 작동할 수 있도록 거의 모든 영역에서 활동하는 행동대원이기도 하다. 어느 날 갑자기 특정 음식이 먹고 싶어 진다면, 그 또한 단백질의 역할일 것이다. 욕구를 불러일으키는 호르몬의 대다수가 본질적으로는 단백질이니까.

     

    그럼에도 불구하고, 과도한 섭취는 금물

    단백질이 하는 일이 이토록 많다. 아마 다이어트를 위해 고단백 식단을 고집하던 사람이 본다면 더욱 열렬히 단백질을 섭취하려 할지도 모를 일이다. 하지만 언제나 그렇듯, 과도한 것은 문제를 일으키게 마련이다.

    체중 1kg당 0.8g이라는 단백질 권장 섭취량을 기준으로, 목적에 따라 1kg당 1.2g까지 섭취를 권장하기도 한다. 그 정도까지는 허용되는 범위라는 의미일 것이다. 그 이상 과도한 단백질 섭취를 고집하면 어떻게 될까?

    일단 소화 문제가 발생할 수 있다. 단백질이 포만감을 오랫동안 유지한다는 것은, 그만큼 소화가 오래 걸린다는 의미로도 해석이 가능하다. 게다가 단백질은 대사를 위해 다량의 물을 필요로 한다. 충분한 수분이 곁들여지지 않는다면 대사 과정에서 수분을 과도하게 사용해 탈수 증상이 발생할 수 있다. 단백질 식단을 먹을 때 수분이 많은 음식을 곁들이도록 권장하는 이유다.

    같은 맥락에서 단백질이 만드는 포만감으로 인해 다른 영양소를 섭취하기 어려워질 수 있다. 이미 배부름을 느끼고 있는 상태에서 필요한 다른 영양소를 먹는다는 건 오히려 스트레스가 될 수도 있다.

    단백질은 소화기관을 통해 흡수되는 과정에서 아미노산으로 분해된다. 그 다음 간으로 넘어가 몸의 각 부분에 필요한 단백질로 재합성되거나, 에너지원으로 사용되는 등 용도에 따라 처리를 거치게 된다. 

    이 과정에서 부산물로 암모니아가 생성되며, 이를 해독해 요소로 바꾸는 과정이 이루어진다. 과도한 단백질 섭취는 간의 해독작용에 과로가 발생하는 원인이 되는 셈이다. 같은 원리로 노폐물을 걸러내야 하는 신장에도 부담을 줄 수 있다.

    이밖에 고단백 식단은 보통 지방과 퓨린을 많이 함유하고 있는 경우가 많다. 단백질을 충분히 챙기려다가 결과적으로 체중이 증가하고, 심혈관계 질환의 원인이 될 수도 있다는 것이다. 또한, 퓨린은 대사 과정에서 요산을 생성해, 고요산혈증이나 통풍과 같은 질환의 원인이 되기도 한다.

    과도한 단백질 섭취는 통풍의 원인이 되기도 한다 / Designed by Freepik (https://www.freepik.com/)
    과도한 단백질 섭취는 통풍의 원인이 되기도 한다 / Designed by Freepik (https://www.freepik.com/)

     

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