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by 미리 May 16. 2021

피트니스적 기준과 3대 영양소와의 관계, 그 결과는?

탄/단/지의 에너지 생산


영양이란 무엇일까? 도대체 영양이 뭐길래 이토록 중요하며, 몸을 만들거나 감량 시 우리는 흔히 탄/단/지라고 불리는 3대 영양소에 집착하는 걸까?



영양

[명사] [생명 ] 생물이 살아가는 데 필요한 에너지와 몸을 구성하는 성분을 외부에서 섭취하여 소화, 흡수, 순환, 호흡, 배설을 하는 과정. 또는 그것을 위하여 필요한 성분. 



영양이란 에너지를 생산하고, 몸을 구성하는 중요한 요소이다. 궁극적으로 우리의 몸은 ‘생명 유지’를 위해 돌아간다. 몸의 복잡하고 체계적이다 못해 경이롭기까지 한 시스템은 철저하게도 각기 상호작용을 하며 하나의 앙상블을 만들어 우리를 살아가게 한다. 몸속으로 들어온 영양은 일련의 과정을 통해 제 역할을 한다. 이것을 대사과정이라 하고, 숨을 쉬고, 운동을 하고, 먹고, 에너지를 쓰고, 체온을 조절하는 등 정상적으로 무탈하게 ‘잘’ 살아갈 수 있게 해 준다. 심지어 영양은 우리의 기분, 감정까지도 관여한다. 무엇보다 영양의 일차 기능은 에너지 생산에 있다. 에너지 생산으로서 각 영양성분은 어떤 역할을 할까?





생물학적 에너지 전환


지구의 모든 에너지는 태양에서 나온다. 식물은 태양의 빛 에너지를 화학작용에 이용해 탄수화물, 지방, 단백질을 생성하고 인간을 포함한 동물들은 식물과 다른 동물들을 섭취하여 세포 활동에 필요한 에너지를 얻는다. 에너지는 전기적, 기계적, 화학적 형태와 같은 다양한 형태로 존재하며, 인체 기관들은 탄수화물 단백질 지방으로부터 얻은 영양소를 화학 에너지로 전환하여 몸의 기능을 하게 한다. 이것을 생체에너지학이라 하며, 이런 반응을 하기 위해 인체의 세포 화학반응이 일어나야 한다. 인체 내의 에너지 이동은 다양한 분자의 화학적 결합 내에 존재하는 잠재적 에너지 방출을 통해 일어난다.


에너지 소비 반응: 반응물질에 필요한 에너지


에너지 생산반응: 화학적 과정의 결과로 에너지를 방출하는 반응


연결 반응: 세포 내부에서 일어나는 여러 화학적 반응을 연결 반응이라 한다. 하나의 결과로 생겨난 자유에너지가 다음 반응을 추진하기 위해 사용되는 연결 작용이다.


즉 에너지 소비와 생산 반응은 맞물려 일어나며, 에너지 생산반응은 에너지 소비 반응을 위한 연결 반응이라 할 수 있다.



그렇다면 우리에게 영양소가 중요한 이유는 무엇일까? 바로 에너지 시스템 체계에 있다. 앞서 말한 생물학적 에너지 전환에 의해 우리는 먹은 음식들에 속한 영양분을 화학적으로 전환하여 결과적으로 에너지를 방출한다. 신체는 탄수화물, 지방, 단백질을 매일 섭취하으로써 휴식과 운동 중에 필요한 에너지를 공급받는다.



영양소의 구조


탄수화물

탄수화물은 타소, 수소, 산소로 구성되고 저장된 형태이다. 신체에 가장 빠른 에너지를 제공하며, 탄수화물 1g당 4kcal의 에너지를 생산한다. 인체의 가장 빠른 에너지 공급원임과 동시에 중추신경계의 기능을 위한 에너지에도 관여한다. 에너지 자체를 표현하는 영양소라 해도 손색이 없을 거 같다. 탄수화물은 3가지 형태로 나뉜다.


1. 단당류: 제일 작은 구조로, 포도당과 과당 같은 단일 설탕의 형태를 일컫는다. 포도동은 혈당으로도 불리며, 분해되어 소화관에서 발견된다. 과당은 이름처럼 과일에 들어 있는 당의 형태이며 단순 탄수화물 중 가장 달콤하다.


2. 이당류: 2개의 단당류가 결합한 형태이며, 자당(포도당, 과당으로 구성), 맥아당(포도당 2개의 분자)으로 나뉠 수 있다. 자연적으로 사탕수수 설탕, 사탕무, 꿀, 단풍나무 시럽에서 많이 발견된다.


3. 다당류: 3개 이상의 단당류를 포함하는 복잡한 탄수화물 구조이다. 식물성/동물성으로 나뉘며 식물성은 식물 섬유소와 전분을 일컫는다. 인간은 식물 섬유소를 소화시키기 위한 소화효소가 부족하므로 소화작용 시 섬유를 형성하여 찌꺼기를 버린다. 녹말, 밀, 감자 등에 있는 전분은 쉽게 소화시키는 요소이며 우리 식사에 가장 중요한 탄수화물의 원천이 된다. 이런 복합당이 섭취 시 단당류로 분해되어 세포의 에너지원으로 이용되거나 필요한 에너지로 사용되기 위해 세포 안에 저장된다. 동물 조직에 축적되어 있는 다당류를 ‘글리코겐’이라 일컽으며, 세포 내에서 포도당 분자를 연결하여 생산한다. 세포는 에너지 원천인 탄수화물을 제공하는 수단으로 글리코겐을 축적한다.


이렇게 세포에 저장된 에너지원을 ‘글리코겐’이라 부르고, 글리코겐은 운동 중 각각의 근육세포나 간에서 분해되는 과정을 걸쳐 포도당으로 분해된다. 분해된 포도당은 운동을 위한 에너지 원천으로 사용하고, 간에서는 글리코겐 분해를 통해 유리 포도당을 혈류로 방출하여 신체의 각 조직으로 이동시킨다. 운동 대사의 작용의 가장 중요한 사항은 글리코겐이 근섬유와 간에 저장되어 있다는 사실이다. 하지만 글리코겐 저장량은 한계가 있다. 운동이 장시간으로 지속되면 수시간 내에 고갈될 수밖에 없다. 즉, 글리코겐 합성은 세포에서 계속적으로 일어나는 과정이며, 고탄수화물 섭취가 글리코겐 합성을 향상할 수 있다. 반면 탄수화물이 너무 적으면? 당연히 운동 시 에너지 시스템에 절대적으로 불리할 수밖에 없다. 저탄수화물은 글리코겐 합성을 방해하고 운동 시 에너지 생산에 어려움을 겪게 된다. 또한 좀 더 깊게 들어가면 우리 몸의 에너지 시스템에서 지방을 사용하는 유산소 시스템에서 조차 탄수화물이 없으면 지방을 사용하는 에너지 시스템을 사용할 수가 없다. 지방 또한 탄수화물 안에서 타는 것이다.



단백질


단백질은 아미노산이라고 불리는 작은 단위들이 모여 만들어진다. 즉 20여 가지의 ‘아미노산’이 합쳐져 신체에 필요한 여러 형태의 조직, 효소, 혈중 단백질 등을 형성한다. 이중 9가지는 필수 아미노산으로 체내에서 합성되지 않아 식이로 섭취해야만 한다. 팹티아이드결합이라는 화학적 결합에 의해 아미노산 고리로 형성된 단백질은 1g당 4 kacl의 에너지를 내며, 에너지로 사용되기 위해선 아미노산으로 분해되어야 한다. 단백질은 우리 몸을 구성하고 작용을 하는데 굉장히 중요한 역할을 하지만 사실 운동 시에는 거의 사용되지 않는다고 봐도 무방하다. 운동 시에 사용되는 아미노산으로서 간에서 포도당으로 전환되어 글리코겐을 합성하는 데 사용되는 알라닌과, 흔히 bcaa라 불리는 아이소류신, 류신, 발린은 근육세포 내의 생체에너지를 생산하는 데 참여하는 대사 매개물질로 전환되어 에너지로 사용된다. 단백질 또한 20여 가지의 아미노산의 조화가 이루어져야 형성되어 제 값을 한다.



지방


높은 칼로리와 함께 저장되는 성질 때문에 굉장히 기피되고 있는 대표 영양소일 것이다. 하지만 지방 또한 우리 몸에서 굉장히 중요한 역할을 한다. 괜히 대표 3대 영양소가 아니다. 1g당 9kcal를 내는 지방은 많은 양의 에너지를 포함하고 있기에 장시간에 적합한 연료이다. 지방은 물에 녹지 않으며, 4가지 형태로 나뉠 수 있는 지방은 식물과 동물에서 모두 발견된다.


1. 지방산: 탄소, 산소, 수소 그룹을 갖고 있는 카 복실기에 탄소 원소가 길게 연결된 형태이다. 지방산은 근세포가 에너지를 생산하기 위해 사용되는 주요 지방 형태이다. 체내에 중성지방 형태로 저장되어 있다 에너지 필요시 지방산으로 분해되어 사용된다.


2. 중성지방: 에너지 사용을 위해 분해  체내에 저장되어 있는 지방의 모습이다. 알코올 형태의 글리세롤  분자에 3개의 지방산이 연결된 모습이다. 주요 저장 부위는 지방세포이지만, 골격근을 포함한 여러 가지 세포에도 저장되어 있다. 에너지 필요시 지방분해 과정으로 라피아제라는 효소 집단에 의해 조절되어 글리세롤과 지방산으로 분해된다. 지방산은 직접적 에너지로 사용되고, 글리세롤은 직접적으로 근육을 위한 에너지로 사용되지 않고 간에서 포도당을 합성하는  사용된다.


3. 인지질: 세포 내의 지질과 인산이 결합하여 만들어진 형태인 인지질은 운동  에너지로 사용되진 않지만, 세포막의 구조를 형성하고 신경세포 주위에서 절연체 역할을 하는  다양한 임무를 맡고 있다.


4. 스테로이드: 스테로이드 또한 운동  에너지원으로 사용되지 않는다. 가장 일반적인 스테로이드는 콜레스테롤로서 모든 세포의 막을 구성하는 요소이다. 콜레스테롤은 신체의 어떤 세포에서도 합성되고 음식으로도 섭취할  있으며 세포막의 골격을 이루는  외에도 성호르몬인 에스트로겐, 프로게스테론, 테스토스테론을 합성한다. 그러나 고콜레스테롤은 심장동맥병의 위험성을 갖고 있다.




이것이 에너지 생산 초점에서 바라본 탄수화물, 지방, 단백질의 역할이다. 하지만 영양소는 다량 영양소라 불리며 대표적인 3대 영양소만 있는 것이 아니다. 사실 미세하게 물질을 조절하고 대사작용에 기여하는 핵심은 미량 영양소이다. 하지만 언론은 삼대 영양소만 강조한다. 피트니스 문화가 이례적으로 굉장히 주목받고 있는 요즘, sns의 발달과 함께 보여주기 식 기록에 점점 가치를 두는 요즘, 유행과 맞물려 생전 운동해본 적도 없던 사람들도 운동 시작과 동시에 ‘바디 프로필’이라는 환상을 품는다. 바디 프로필까진 아니더라도 피트니스, 즉 웨이트 트레이닝을 한다 하며 자연스럽게 닭가슴살 고구마 야채는 국룰이 되었고 이 식단을 들이밀며 이게 정답인양 강요하는 트레이너들도 허다하다. 하지만 영양은 그렇게 단순하지 않다. 칼로리며, 탄단지 매크로 비율이며, 한정된 특정 음식 군만 섭취하며 다른 영양소를 결여시키는 것 등의 방법이 순조롭게 진행될 거 같겠지만 우리 몸은 그렇게 이분법적으로 답을 내려주지 않는다. 만물의 자연을 거스르는 방식엔 대가가 따른다. 그러니 그토록 많은 사람들이 바디 프로필 부작용을 겪고 있고 생전 경험하지 못한 음식 집착과 중독증 상의 식이장애를 경험하겠지. 거기에 한번 가졌다 잃어버린 몸은 정신적 고통 그 자체다. 몸과 마음의 면역과 기능은 연결되어 있다. 정신이 병들면 몸이 병들고, 몸이 병들면 정신도 병든다.


현대에 ‘음식’이란 개념은 과거완 사뭇 다르다. 자본주의가 발달하고 음식이 뇌의 보상회로를 건드려 중독 증세를 일으킨단 걸 알게 된 산업들은 이 점을 가만 둘리 없다. 끝내주게 자극적인 맛의 조합을 만들어 낸다. sns와 유튜브 플랫폼까지 만나 더할 나위 없는 마케팅 파급력을 가질 수 있고, 무자비한 마케팅을 해대며 우리 무의식 속에 스며들게 한다. 그리하여 음식조차도 유행을 만들어 낸다. 집단에 속하지 않으면 도태되는 거 같은 인간의 본성은 유행을 따른다. 점점 중독되어 필요 이상의 칼로리와 필요하지 않은(자연적인 탄단지와 미량 영양소 외에 트랜스지방, 가공식품 첨가물 등) 영양성분을 섭취하게 된다. 그리고 몸과 마음은 점점 병들어 간다.  


영양은 음식 그 자체여야 하고, 건강 또한 자연의 음식 그 자체에서 온다.


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영양을 오로지 ‘살 빼기’에만 맞춰 닭가슴살, 고구마, 야채라는 한 가지 음식 군에 만든 한정된 영양소만 섭취하는 것도, 무분별하게 탄수화물을 배재하는 것도, gi 지수니 혈당이니 운운하며 흰쌀밥을 기피하는 것도, 조금씩 자주 먹어야 한다는 것도, 칼로리와 매크로 비율 하나하나 계산하는 것도, 미친 듯이 운동하며 칼로리 소모에 집착하는 것도, 이 모든 강박에 갇혀 몸의 영양은 시간이 갈수록 고갈 나고, 제 기능을 잃어버려 극도의 민감한 상태가 된 몸은 점점 더 음식, 특히 입에 넣는 순간 엄청난 자극으로 즉각적 보상회로에 불을 켜는 정크푸드, 가공식품, 배달음식에 집착하게 되는 것은 어쩌면 당연하다.


세상은 각자의 관점에서 적합한 최고의 이론을 들이밀 수 있고, 이 점은 사람들을 속이기 쉽다. 영양 또한 한 가지 정답은 없다. 본질만 있을 뿐. 


무엇을 얻고 싶은가? 남들이 부러워하는 피트니스적 기준이 되는 몸일 수도, 날씬하진 않지만 크게 건강 걱정 없는 범위에서 내 삶의 활력을 위해 운동하고 에너지 넘치고 어디 한 곳 아픈 곳 없는 건강한 몸일 수도, 피트니스적 기준은 아니더라도 적당히 보기 좋게 다듬은 몸일 수도 있겠지. 뭐가 됐든, 자신을 알고, 하고자 하는 것의 지식을 알수록 나에게 적합한 방법을 찾아 나갈 수 있다. 그러니 제대로 알고, 스스로가 결정하자. 뭣보다 얻는 게 있음 잃어야 하는 게 있다는 이치를 알고 몸과 정신이 병들지 않았으면 좋겠다.


삶은 길고, 우리는 늙어서 살아가는 세월이 훨씬 길다.









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